JP2021091243A - Air conditioner for vehicle - Google Patents

Abstract

Translated fromJapanese

【課題】暖房必要時にヒータコアを迅速に昇温することができる車両用空調装置を提供する。【解決手段】車両用空調装置は、ヒータコア１０と、第１液体循環回路３と、第２液体循環回路５と、ヒートポンプ回路７と、を備えている。第１液体循環回路３は加熱された液体をヒータコア１０に流す。第２液体循環回路５は冷却された液体が流れる。ヒートポンプ回路７は、圧縮機１５と、膨張弁１６と、高圧側熱交換器１７と、低圧側熱交換器１８を有する。低圧側熱交換器１８は、第２液体循環回路５を流れる液体と熱交換可能に第２液体循環回路５に接して配置されている。高圧側熱交換器１７は、第１液体循環回路３を流れる液体と熱交換可能に第１液体循環回路３に接して配置されるとともに、高圧側熱交換器１７の熱交換部がヒータコア１０に対して他流路が合流接続されない直結流路６０によって接続されている。【選択図】図３PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air conditioner for a vehicle capable of rapidly raising the temperature of a heater core when heating is required. An air conditioner for a vehicle includes a heater core 10, a first liquid circulation circuit 3, a second liquid circulation circuit 5, and a heat pump circuit 7. The first liquid circulation circuit 3 causes the heated liquid to flow through the heater core 10. The cooled liquid flows through the second liquid circulation circuit 5. The heat pump circuit 7 includes a compressor 15, an expansion valve 16, a high-pressure side heat exchanger 17, and a low-pressure side heat exchanger 18. The low-pressure side heat exchanger 18 is arranged in contact with the second liquid circulation circuit 5 so as to be heat exchangeable with the liquid flowing through the second liquid circulation circuit 5. The high-pressure side heat exchanger 17 is arranged in contact with the first liquid circulation circuit 3 so as to be heat exchangeable with the liquid flowing through the first liquid circulation circuit 3, and the heat exchange portion of the high-pressure side heat exchanger 17 is located in the heater core 10. On the other hand, the other flow paths are connected by a direct connection flow path 60 which is not merged and connected. [Selection diagram] Fig. 3

Description

Translated fromJapanese

本発明は、ヒートポンプ回路を用いて室内暖房を行う車両用空調装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle air conditioner that heats a room using a heat pump circuit.

車両用空調装置として、ヒートポンプ回路（蒸気圧縮式の冷凍サイクル）を用いて室内暖房を行うものが知られている。この種の車両用空調装置の多くは、内部を流れる液体（熱媒体）によって空調空気を加熱するヒータコアと、ヒータコアに液体を流す液体循環回路と、外気を熱源とするヒートポンプ回路（冷凍サイクル）と、を備えている。 As an air conditioner for vehicles, a device that heats a room by using a heat pump circuit (steam compression refrigeration cycle) is known. Most of these types of vehicle air conditioners include a heater core that heats the air conditioning air with the liquid (heat medium) that flows inside, a liquid circulation circuit that flows the liquid through the heater core, and a heat pump circuit (refrigeration cycle) that uses the outside air as a heat source. , Is equipped.

ヒートポンプ回路は、吸入した気体冷媒を加圧して吐出する圧縮機と、圧縮機から吐出された冷媒を減圧膨張させる膨張弁と、圧縮機の吐出側と膨張弁の間に介装された凝縮器と、膨張弁と圧縮機の吸入側の間に介装された室外熱交換器と、を備えている。ヒートポンプ回路の凝縮器は、液体循環回路を流れる液体と熱交換可能に液体循環回路に接して配置されている。ヒートポンプ回路では、室外熱交換器で外気から吸熱した冷媒が圧縮機と凝縮器を通して液体循環回路内の液体に熱を伝達する。液体循環回路内の液体に伝達された熱はヒートコアにおいて空調空気を加熱する。 The heat pump circuit consists of a compressor that pressurizes and discharges the sucked gaseous refrigerant, an expansion valve that depressurizes and expands the refrigerant discharged from the compressor, and a condenser interposed between the discharge side of the compressor and the expansion valve. And an outdoor heat exchanger interposed between the expansion valve and the suction side of the compressor. The condenser of the heat pump circuit is arranged in contact with the liquid circulation circuit so as to exchange heat with the liquid flowing through the liquid circulation circuit. In the heat pump circuit, the refrigerant absorbed from the outside air by the outdoor heat exchanger transfers heat to the liquid in the liquid circulation circuit through the compressor and the condenser. The heat transferred to the liquid in the liquid circulation circuit heats the conditioned air in the heat core.

ところで、このような車両用空調装置は、ヒートポンプ回路が室外熱交換器を通して外気から吸熱を行うため、外気の温度が極端に低い状況で外気から吸熱を行うときには、ヒートポンプ回路内の冷媒は、外気よりも温度を下げて吸熱を行うことになる。このため、外気温度が極端に低い状況で暖房運転が行われると、冷媒温度の低下によってヒートポンプ回路を流れる冷媒流量が減少し、ヒータコアの迅速な加熱ができなくなる。 By the way, in such a vehicle air conditioner, the heat pump circuit absorbs heat from the outside air through the outdoor heat exchanger. Therefore, when the heat pump circuit absorbs heat from the outside air when the temperature of the outside air is extremely low, the refrigerant in the heat pump circuit is the outside air. The temperature will be lower than that to absorb heat. Therefore, when the heating operation is performed in a situation where the outside air temperature is extremely low, the flow rate of the refrigerant flowing through the heat pump circuit decreases due to the decrease in the refrigerant temperature, and the heater core cannot be heated quickly.

従来、この対策として、ヒートポンプ回路の高圧側に高圧側熱交換器（凝縮器）を介装するとともに、ヒートポンプ回路の低圧側に低圧側熱交換器（蒸発器）を介装し、低圧側熱交換器において、液体流路を流れる液体（熱媒体）との間で低圧側の熱交換（吸熱）を行うようにした車両用空調装置が案出されている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, as a countermeasure against this, a high-pressure side heat exchanger (condenser) is interposed on the high-pressure side of the heat pump circuit, and a low-pressure side heat exchanger (evaporator) is interposed on the low-pressure side of the heat pump circuit to heat the low-pressure side. In the exchanger, an air conditioner for vehicles has been devised in which heat exchange (heat absorption) on the low pressure side is performed with the liquid (heat medium) flowing through the liquid flow path (see, for example, Patent Document 1).

特許文献１に記載の車両用空調装置は、ヒータコアに液体を流す流路に、高圧側熱交換器との間で熱交換を行う昇温流路と、低圧側熱交換器との間で熱交換を行う降温流路が並列に接続されている。この車両用空調装置では、ヒートポンプ回路が低圧側熱交換器で降温流路から吸熱し、その熱を高温側熱交換器で昇温流路に放熱する。降温流路と昇温流路を流れた液体は混ざり合って、その液体の一部がヒータコアに流れる。この結果、ヒータコアが昇温された液体によって加熱される。この車両用空調装置の場合、ヒートポンプ回路が外気から直接吸熱を行わないため、冷媒温度の低下に伴う圧縮機の吸入側の気体冷媒の密度の低下を抑制し、ヒートポンプ回路を流れる冷媒の流量減少を防ぐことができる。 In the vehicle air conditioner described in Patent Document 1, heat is exchanged between the high-pressure side heat exchanger and the heat-increasing flow path in which the liquid flows through the heater core, and the low-pressure side heat exchanger. The cooling flow paths to be exchanged are connected in parallel. In this vehicle air conditioner, the heat pump circuit absorbs heat from the low temperature side heat exchanger from the low temperature side heat exchanger and dissipates the heat to the high temperature side heat exchanger to the high temperature side heat exchanger. The liquid that has flowed through the temperature lowering flow path and the temperature riser flow path is mixed, and a part of the liquid flows to the heater core. As a result, the heater core is heated by the heated liquid. In the case of this vehicle air conditioner, since the heat pump circuit does not directly absorb heat from the outside air, the decrease in the density of the gas refrigerant on the suction side of the compressor due to the decrease in the refrigerant temperature is suppressed, and the flow rate of the refrigerant flowing through the heat pump circuit is reduced. Can be prevented.

特開２０１４−２０１１４８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-201148

しかし、特許文献１に記載の車両用空調装置は、降温流路と昇温流路を流れて混ざり合った液体の一部がヒータコアを流れる構成とされているため、液体によってヒータコアの温度を昇温するのに長時間を要し、乗員の暖房要求に迅速に対応することが難しかった。 However, the vehicle air conditioner described in Patent Document 1 has a configuration in which a part of the liquid that flows through the temperature lowering flow path and the temperature rising flow path and is mixed flows through the heater core, so that the temperature of the heater core is raised by the liquid. It took a long time to heat up, and it was difficult to respond quickly to the heating demands of the occupants.

そこで本発明は、暖房必要時にヒータコアを迅速に昇温することができる車両用空調装置を提供しようとするものである。 Therefore, the present invention is intended to provide a vehicle air conditioner capable of rapidly raising the temperature of the heater core when heating is required.

本発明に係る車両用空調装置は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
即ち、本発明に係る車両用空調装置は、内部を流れる液体の熱によって空調空気を加熱するヒータコア（例えば、実施形態のヒータコア１０）と、加熱された液体を前記ヒータコアに流す第１液体循環回路（例えば、実施形態の第１液体循環回路３）と、冷却された液体が流れる第２液体循環回路（例えば、実施形態の第２液体循環回路５）と、ヒートポンプ回路（例えば、実施形態のヒートポンプ回路７）と、を備え、前記ヒートポンプ回路は、吸入した冷媒を加圧して吐出する圧縮機（例えば、実施形態の圧縮機１５）と、前記圧縮機から吐出された冷媒を減圧膨張させる膨張弁（例えば、実施形態の膨張弁１６）と、前記圧縮機の吐出側と前記膨張弁の間に介装された高圧側熱交換器（例えば、実施形態の高圧側熱交換器１７）と、前記膨張弁と前記圧縮機の吸入側の間に介装された低圧側熱交換器（例えば、実施形態の低圧側熱交換器１８）と、を有し、前記低圧側熱交換器は、前記第２液体循環回路を流れる液体と熱交換可能に前記第２液体循環回路に接して配置され、前記高圧側熱交換器は、前記第１液体循環回路を流れる液体と熱交換可能に前記第１液体循環回路に接して配置されるとともに、前記高圧側熱交換器の熱交換部が前記ヒータコアに対して他流路が合流接続されない直結流路（例えば、実施形態の直結流路６０）によって接続されていることを特徴とする。The vehicle air conditioner according to the present invention adopts the following configuration in order to solve the above problems.
That is, the vehicle air conditioner according to the present invention has a heater core (for example, theheater core 10 of the embodiment) that heats the air conditioning air by the heat of the liquid flowing inside, and a first liquid circulation circuit that flows the heated liquid to the heater core. (For example, the firstliquid circulation circuit 3 of the embodiment), the second liquid circulation circuit through which the cooled liquid flows (for example, the secondliquid circulation circuit 5 of the embodiment), and the heat pump circuit (for example, the heat pump of the embodiment). The heat pump circuit includes a circuit 7), a compressor that pressurizes and discharges the sucked refrigerant (for example, thecompressor 15 of the embodiment), and an expansion valve that depressurizes and expands the refrigerant discharged from the compressor. (For example, theexpansion valve 16 of the embodiment), a high-pressure side heat exchanger (for example, the high-pressureside heat exchanger 17 of the embodiment) interposed between the discharge side of the compressor and the expansion valve, and the above. It has a low-pressure side heat exchanger (for example, the low-pressureside heat exchanger 18 of the embodiment) interposed between the expansion valve and the suction side of the compressor, and the low-pressure side heat exchanger is the first. 2 The first liquid is arranged in contact with the second liquid circulation circuit so as to be heat exchangeable with the liquid flowing through the liquid circulation circuit, and the high pressure side heat exchanger is heat exchangeable with the liquid flowing through the first liquid circulation circuit. In addition to being arranged in contact with the circulation circuit, the heat exchange portion of the high-pressure side heat exchanger is connected by a direct connection flow path (for example, the directconnection flow path 60 of the embodiment) in which another flow path is not merged and connected to the heater core. It is characterized by being.

本発明に係る車両用空調装置によって暖房を行う場合には、圧縮機を作動させてヒートポンプ回路に冷媒を流す。ヒートポンプ回路の高圧側熱交換器には、圧縮機から送給された高温高圧の気体冷媒が流れ込む。高圧側熱交換器では冷媒が放熱凝縮し、その熱が第１液体循環回路内を流れる液体に伝達される。高圧側熱交換器で加熱された第１液体循環回路内の液体は、直結流路を通してヒータコアに流入し、ヒータコアを昇温する。ヒートポンプ回路を循環する冷媒は外気によって直接冷却されないため、圧縮機に吸入される気体冷媒の密度が外気温の低下によって極端に低下することがない。さらに、第１液体循環回路と第２液体循環回路を流れる液体の流量を適宜調整する（例えば、第１液体循環回路を流れる液体の流量を減少させ、第２液体循環回路を流れる液体の流量を増加させる）ことにより、ヒートポンプ回路内を流れる冷媒の密度の低下を抑制して、圧縮機の能力の低下を防止することができる。
また、本発明に係る車両用空調装置の場合、ヒータコアには、直結流路を通して高圧側熱交換器で加熱された液体のみが流入するため、ヒータコアは、空調空気を効率良く迅速に加熱することができる。When heating is performed by the vehicle air conditioner according to the present invention, the compressor is operated to flow the refrigerant through the heat pump circuit. The high-temperature and high-pressure gas refrigerant supplied from the compressor flows into the high-pressure side heat exchanger of the heat pump circuit. In the high-pressure side heat exchanger, the refrigerant radiates and condenses, and the heat is transferred to the liquid flowing in the first liquid circulation circuit. The liquid in the first liquid circulation circuit heated by the high-pressure side heat exchanger flows into the heater core through the direct connection flow path and raises the temperature of the heater core. Since the refrigerant circulating in the heat pump circuit is not directly cooled by the outside air, the density of the gaseous refrigerant sucked into the compressor does not decrease extremely due to the decrease in the outside air temperature. Further, the flow rate of the liquid flowing through the first liquid circulation circuit and the second liquid circulation circuit is appropriately adjusted (for example, the flow rate of the liquid flowing through the first liquid circulation circuit is reduced to reduce the flow rate of the liquid flowing through the second liquid circulation circuit. By increasing), it is possible to suppress a decrease in the density of the refrigerant flowing in the heat pump circuit and prevent a decrease in the capacity of the compressor.
Further, in the case of the vehicle air conditioner according to the present invention, only the liquid heated by the high pressure side heat exchanger flows into the heater core through the directly connected flow path, so that the heater core efficiently and quickly heats the conditioned air. Can be done.

前記第２液体循環回路は、エンジンの冷却水との間で熱交換を行うエンジン用熱交換器（例えば、実施形態のエンジン用熱交換器４６）に対して接続可能としても良い。 The second liquid circulation circuit may be connectable to an engine heat exchanger (for example, theengine heat exchanger 46 of the embodiment) that exchanges heat with the cooling water of the engine.

この場合、エンジンの冷却水の熱を第２液体循環回路内の液体に取り込み、ヒートポンプ回路を介してヒータコアを効率良く加熱することができる。 In this case, the heat of the cooling water of the engine can be taken into the liquid in the second liquid circulation circuit, and the heater core can be efficiently heated via the heat pump circuit.

前記第２液体循環回路は、発熱部品（例えば、実施形態の発熱部品１４）の熱交換部と接続可能としても良い。 The second liquid circulation circuit may be connectable to a heat exchange portion of a heat generating component (for example, the heat generating component 14 of the embodiment).

この場合、発熱部品の発する熱を第２液体循環回路内の液体に取り込み、ヒートポンプ回路を介してヒータコアを効率良く加熱することができる。また、第２液体循環回路内では、低圧側熱交換器で冷却された液体によって発熱部品を効率良く冷却することができる。 In this case, the heat generated by the heat generating component can be taken into the liquid in the second liquid circulation circuit, and the heater core can be efficiently heated via the heat pump circuit. Further, in the second liquid circulation circuit, the heat generating component can be efficiently cooled by the liquid cooled by the low pressure side heat exchanger.

前記発熱部品は、モータ駆動回路（例えば、実施形態のモータ駆動回路４５）であっても良い。 The heat generating component may be a motor drive circuit (for example, themotor drive circuit 45 of the embodiment).

この場合、モータ駆動回路の発する熱を利用してヒータコアを効率良く加熱することができるとともに、低圧側熱交換器で冷却された液体によってモータ駆動回路を効率良く冷却することができる。 In this case, the heater core can be efficiently heated by utilizing the heat generated by the motor drive circuit, and the motor drive circuit can be efficiently cooled by the liquid cooled by the low pressure side heat exchanger.

前記発熱部品は、バッテリ（例えば、実施形態のバッテリ１２）であっても良い。 The heat generating component may be a battery (for example, thebattery 12 of the embodiment).

この場合、バッテリの発する熱を利用してヒータコアを効率良く加熱することができるとともに、低圧側熱交換器で冷却された液体によってバッテリを効率良く冷却することができる。 In this case, the heater core can be efficiently heated by utilizing the heat generated by the battery, and the battery can be efficiently cooled by the liquid cooled by the low pressure side heat exchanger.

前記バッテリの熱交換部は、前記第１液体循環回路と前記第２液体循環回路に対して接続切り換え可能としても良い。 The heat exchange unit of the battery may be capable of switching the connection between the first liquid circulation circuit and the second liquid circulation circuit.

この場合、例えば、寒冷地等で外気温度の低下によってバッテリの電圧が低下する状況では、バッテリの熱交換部を第１液体循環回路に接続することにより、ヒートポンプ回路の高圧側熱交換器で加熱された液体によってバッテリを迅速に加熱することができる。一方、バッテリの温度が規定の温度よりも上昇した場合には、バッテリの熱交換部を第２液体循環回路に接続することにより、ヒートポンプ回路の低圧側熱交換器で冷却された液体によってバッテリを冷却することができる。 In this case, for example, in a situation where the voltage of the battery drops due to a drop in the outside air temperature in a cold region or the like, the heat exchanger of the battery is connected to the first liquid circulation circuit to heat the heat in the high pressure side heat exchanger of the heat pump circuit. The liquid can heat the battery quickly. On the other hand, when the temperature of the battery rises above the specified temperature, the heat exchange part of the battery is connected to the second liquid circulation circuit, so that the battery is cooled by the liquid cooled by the low pressure side heat exchanger of the heat pump circuit. Can be cooled.

前記第２液体循環回路は、外気との間で熱交換を行う外気熱交換器（例えば、実施形態のラジエータ４４）に対して接続可能としても良い。 The second liquid circulation circuit may be connectable to an outside air heat exchanger (for example, theradiator 44 of the embodiment) that exchanges heat with the outside air.

この場合、外気の温度がある程度以上に高い場合には、外気の熱を利用してヒータコアを効率良く加熱することができる。 In this case, when the temperature of the outside air is higher than a certain level, the heater core can be efficiently heated by utilizing the heat of the outside air.

前記第２液体循環回路は、前記第１液体循環回路に対して接続可能としても良い。 The second liquid circulation circuit may be connectable to the first liquid circulation circuit.

この場合、発熱機器やバッテリ等の熱を利用できない状況では、第２液体循環回路を第１液体循環回路に接続することにより、第１液体循環回路を流れる高温の液体の一部を第２液体循環回路に流し、その液体の熱を低圧側熱交換器で取り込む。そして、この熱をヒートポンプ回路によって高圧側熱交換器側に移動させ、高圧側熱交換器と第１液体循環回路内の液体を通してヒータコアを加熱する。 In this case, in a situation where heat such as a heat generating device or a battery cannot be used, by connecting the second liquid circulation circuit to the first liquid circulation circuit, a part of the high temperature liquid flowing through the first liquid circulation circuit is a second liquid. It flows through a circulation circuit, and the heat of the liquid is taken in by a low-pressure side heat exchanger. Then, this heat is transferred to the high-pressure side heat exchanger side by the heat pump circuit, and the heater core is heated through the high-pressure side heat exchanger and the liquid in the first liquid circulation circuit.

前記ヒートポンプ回路の前記圧縮機の吸入側と吐出側には、空調用膨張弁（例えば、実施形態の空調用膨張弁１９）と空調用エバポレータ（例えば、実施形態の空調用エバポレータ２０）が、前記膨張弁と前記低圧側熱交換器を接続する通路と並列に接続されるようにしても良い。 An air conditioning expansion valve (for example, the airconditioning expansion valve 19 of the embodiment) and an air conditioning evaporator (for example, theair conditioning evaporator 20 of the embodiment) are provided on the suction side and the discharge side of the compressor of the heat pump circuit. It may be connected in parallel with the passage connecting the expansion valve and the low pressure side heat exchanger.

この場合、ヒートポンプ回路に接続された空調用膨張弁と空調用エバポレータとによって空調空気の冷却や除湿を行うことができる。 In this case, the air-conditioning air can be cooled or dehumidified by the air-conditioning expansion valve and the air-conditioning evaporator connected to the heat pump circuit.

本発明では、高圧側熱交換器の熱交換部がヒータコアに対して直結流路によって接続されているため、暖房必要時に、高圧側熱交換器で加熱された液体のみをヒータコアに流すことができる。したがって、本発明に係る車両用空調装置を採用した場合には、暖房必要時にヒータコアを迅速に昇温することができる。 In the present invention, since the heat exchange portion of the high-pressure side heat exchanger is connected to the heater core by a direct connection flow path, only the liquid heated by the high-pressure side heat exchanger can flow to the heater core when heating is required. .. Therefore, when the vehicle air conditioner according to the present invention is adopted, the temperature of the heater core can be rapidly raised when heating is required.

本発明の実施形態の車両用空調装置の概略構成図。Schematic diagram of the vehicle air conditioner according to the embodiment of the present invention.本発明の実施形態の車両用空調装置の空調ユニットを示す構成図。The block diagram which shows the air-conditioning unit of the air-conditioning apparatus for a vehicle of embodiment of this invention.本発明の実施形態の車両用空調装置の外気吸熱除湿暖房運転の一作動形態を示す回路図。The circuit diagram which shows one operation mode of the outside air endothermic dehumidification heating operation of the vehicle air conditioner of the embodiment of this invention.本発明の実施形態の車両用空調装置の外気吸熱除湿暖房運転の他の作動形態を示す回路図。The circuit diagram which shows the other operation mode of the outside air endothermic dehumidification heating operation of the vehicle air-conditioning apparatus of this invention.本発明の実施形態の車両用空調装置のバッテリ吸熱除湿暖房運転の一作動形態を示す回路図。The circuit diagram which shows one operation mode of the battery endothermic dehumidification heating operation of the vehicle air conditioner of the embodiment of this invention.本発明の実施形態の車両用空調装置の外気吸熱、ＰＤＵ吸熱及びバッテリ吸熱除湿暖房運転の一作動形態を示す回路図。The circuit diagram which shows one operation mode of the outside air endothermic, endothermic PDU endothermic, and battery endothermic dehumidification heating operation of the vehicle air conditioner of the embodiment of this invention.本発明の実施形態の車両用空調装置の自己加熱暖房運転の一作動形態を示す回路図。The circuit diagram which shows one operation mode of the self-heating heating operation of the vehicle air-conditioning apparatus of this invention.本発明の実施形態の車両用空調装置の自己加熱暖房運転の他の作動形態を示す回路図。The circuit diagram which shows the other operation mode of the self-heating heating operation of the vehicle air-conditioning apparatus of this invention.本発明の実施形態の車両用空調装置の冷房運転の一作動形態を示す回路図。The circuit diagram which shows one operation mode of the cooling operation of the vehicle air-conditioning apparatus of this invention.本発明の実施形態の車両用空調装置の冷房運転の他の作動形態を示す回路図。The circuit diagram which shows the other operation mode of the cooling operation of the vehicle air-conditioning apparatus of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
以下で説明する実施形態では、車両駆動のためにエンジン（内燃機関）と電動モータを搭載したハイブリッド車両に車両用空調装置が適用されている。しかし、車両用空調装置は、ハイブリッド車両に限らず、駆動源としてエンジンのみを搭載する車両や、電動モータのみを搭載する電気自動車等にも適用することができる。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the embodiment described below, the vehicle air conditioner is applied to a hybrid vehicle equipped with an engine (internal combustion engine) and an electric motor for driving the vehicle. However, the vehicle air conditioner can be applied not only to a hybrid vehicle but also to a vehicle equipped with only an engine as a drive source, an electric vehicle equipped with only an electric motor, and the like.

図１は、実施形態の車両用空調装置１（以下、「空調装置１」と呼ぶ。）の概略構成図である。
空調装置１は、内部を流れる液体の熱によって空調空気を加熱するヒータコア１０と、昇温された液体（熱媒体）をヒータコア１０に流す第１液体循環回路３と、冷却された液体が流れる第２液体循環回路５と、ヒートポンプ作用によって第２液体循環回路５から吸熱した熱を第１液体循環回路３に放熱するヒートポンプ回路７と、を備えている。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle air conditioner 1 (hereinafter, referred to as “air conditioner 1”) of the embodiment.
The air conditioning device 1 has aheater core 10 that heats the conditioned air by the heat of the liquid flowing inside, a firstliquid circulation circuit 3 that flows the heated liquid (heat medium) to theheater core 10, and a firstliquid circulation circuit 3 through which the cooled liquid flows. 2 Theliquid circulation circuit 5 and aheat pump circuit 7 that dissipate heat absorbed from the secondliquid circulation circuit 5 by the heat pump action to the firstliquid circulation circuit 3 are provided.

第１液体循環回路３には、熱媒体である液体を回路内に流すための第１ポンプ１１が介装されている。また、第１液体循環回路３には、バッテリ１２の熱交換部に液体を流すためのバッテリ流路３５が接続可能とされている。バッテリ１２は、車両駆動用の電動モータや補機類に対して電力を供給するとともに、電動モータの回生電力や発電機で発電された電力を蓄電する。 The firstliquid circulation circuit 3 is provided with afirst pump 11 for flowing a liquid, which is a heat medium, into the circuit. Further, abattery flow path 35 for flowing a liquid to the heat exchange portion of thebattery 12 can be connected to the firstliquid circulation circuit 3. Thebattery 12 supplies electric power to the electric motor for driving the vehicle and auxiliary machinery, and also stores the regenerated electric power of the electric motor and the electric power generated by the generator.

第２液体循環回路５には、熱媒体である液体を回路内に流すための第２ポンプ１３が介装されている。また、第２液体循環回路５には、ラジエータ（外気熱交換器）や、モータ駆動回路（ＰＤＵ）等の発熱部品１４の熱交換部が接続可能とされている。第１液体循環回路３や第２液体循環回路５を流れる液体としては、エチレングリコール等を主成分とした熱伝導性が高く、凍結しにくい液体が用いられる。第１ポンプ１１と第２ポンプ１３は、電動式のポンプによって構成されている。 The secondliquid circulation circuit 5 is provided with asecond pump 13 for flowing a liquid, which is a heat medium, into the circuit. Further, the secondliquid circulation circuit 5 can be connected to a heat exchange portion of a heat generating component 14 such as a radiator (outside air heat exchanger) and a motor drive circuit (PDU). As the liquid flowing through the firstliquid circulation circuit 3 and the secondliquid circulation circuit 5, a liquid containing ethylene glycol or the like as a main component and having high thermal conductivity and being hard to freeze is used. Thefirst pump 11 and thesecond pump 13 are composed of an electric pump.

ヒートポンプ回路７は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルによって構成されている。具体的には、ヒートポンプ回路７は、吸入した気体冷媒を加圧して吐出する電動式の圧縮機１５と、圧縮機１５から吐出された冷媒を減圧膨張させる膨張弁１６と、圧縮機１５の吐出側と膨張弁１６の間に介装された高圧側熱交換器１７（凝縮器）と、膨張弁１６と圧縮機１５の吸入側との間に介装された低圧側熱交換器１８（蒸発器）と、を有している。ヒートポンプ回路７を流れる冷媒としては、例えば、クロロフルオロカーボンやハイドロクロロフルオロカーボン等を用いることができる。 Theheat pump circuit 7 is composed of a vapor compression refrigeration cycle. Specifically, theheat pump circuit 7 includes anelectric compressor 15 that pressurizes and discharges the sucked gaseous refrigerant, anexpansion valve 16 that decompresses and expands the refrigerant discharged from thecompressor 15, and discharge of thecompressor 15. The high-pressure side heat exchanger 17 (condenser) interposed between the side and theexpansion valve 16 and the low-pressure side heat exchanger 18 (evaporation) interposed between theexpansion valve 16 and the suction side of thecompressor 15. It has a vessel) and. As the refrigerant flowing through theheat pump circuit 7, for example, chlorofluorocarbon, hydrochlorofluorocarbon, or the like can be used.

また、本実施形態の場合、ヒートポンプ回路７の圧縮機１５の吸入側と吐出側には、空調用膨張弁１９と空調用エバポレータ２０が、膨張弁１６と低圧側熱交換器１８を接続する通路と並列に介装されている。ヒートポンプ回路７に対する空調用膨張弁１９と空調用エバポレータ２０の接続と遮断は開閉弁２１によって切り換えられる。空調用エバポレータ２０とヒータコア１０は、車室内に空調空気を吹き出す空調ユニット２２（図２参照）に介装されている。 Further, in the case of the present embodiment, the airconditioning expansion valve 19 and theair conditioning evaporator 20 are connected to theexpansion valve 16 and the low pressureside heat exchanger 18 on the suction side and the discharge side of thecompressor 15 of theheat pump circuit 7. Is intervened in parallel with. The connection and disconnection of the airconditioning expansion valve 19 and theair conditioning evaporator 20 to theheat pump circuit 7 is switched by the on-offvalve 21. The air-conditioning evaporator 20 and theheater core 10 are interposed in an air-conditioning unit 22 (see FIG. 2) that blows air-conditioning air into the vehicle interior.

図２は、空調ユニット２２の構成図である。
空調ユニット２２は、空調空気が流通する空調ダクト２３と、この空調ダクト２３内に収容されたブロア２４、空調用エバポレータ２０、エアミックスドア２５、及び、ヒータコア１０と、を備えている。FIG. 2 is a configuration diagram of theair conditioning unit 22.
Theair conditioning unit 22 includes anair conditioning duct 23 through which air conditioning air flows, ablower 24 housed in theair conditioning duct 23, anair conditioning evaporator 20, anair mix door 25, and aheater core 10.

空調ダクト２３は、空気取込口２６ａ，２６ｂと空気吹出口２７ａ，２７ｂを有する。上述したブロア２４、空調用エバポレータ２０、エアミックスドア２５、及び、ヒータコア１０は、空調ダクト２３における空調空気の流通方向の上流側（空気取込口２６ａ，２６ｂ側）から下流側（空気吹出口２７ａ，２７ｂ側）に向けてこの順に配置されている。 Theair conditioning duct 23 hasair intake ports 26a and 26b andair outlets 27a and 27b. Theblower 24, theair conditioning evaporator 20, theair mix door 25, and theheater core 10 described above are located on theair conditioning duct 23 from the upstream side (air intake ports 26a, 26b side) to the downstream side (air outlet) in the air conditioning air flow direction. They are arranged in this order toward the 27a and 27b sides).

空気取込口２６ａ，２６ｂは、それぞれ内気を取り込む内気取込口と、外気を取り込む外気取込口を構成している。空気取込口２６ａ，２６ｂは、内気ドア２８と外気ドア２９によってそれぞれ開閉される。内気ドア２８と外気ドア２９の開閉は、図示しない制御装置によって制御される。 Theair intake ports 26a and 26b form an inside air intake port for taking in the inside air and an outside air intake port for taking in the outside air, respectively. Theair intake ports 26a and 26b are opened and closed by theinside air door 28 and theoutside air door 29, respectively. The opening and closing of theinside air door 28 and theoutside air door 29 is controlled by a control device (not shown).

空気吹出口２７ａ，２７ｂは、それぞれＶＥＮＴ吹出口とＤＥＦ吹出口を構成している。各空気吹出口２７ａ，２７ｂは、ＶＥＮＴドア３０とＤＥＦドア３１によりそれぞれ開閉可能とされている。各空気吹出口２７ａ，２７ｂは、例えば、図示しない制御装置による制御によりＶＥＮＴドア３０とＤＥＦドア３１の開閉が切り換えられることで、車室内に対する空調空気の吹き出し位置を変更可能とされている。 Theair outlets 27a and 27b constitute a VENT outlet and a DEF outlet, respectively. Theair outlets 27a and 27b can be opened and closed by theVENT door 30 and theDEF door 31, respectively. Each of theair outlets 27a and 27b can change the position of the air-conditioned air blown out to the vehicle interior by switching the opening and closing of theVENT door 30 and theDEF door 31 by, for example, being controlled by a control device (not shown).

ブロア２４は、図示しない制御装置によって風量を制御される。ブロア２４は、空気取込口２６ａ，２６ｂから空調ダクト２３内に取り込まれた空調空気（内気と外気の少なくとも一方）を下流側、つまり空調用エバポレータ２０、及び、ヒータコア１０に向けて送出する。 The air volume of theblower 24 is controlled by a control device (not shown). Theblower 24 sends the conditioned air (at least one of the inside air and the outside air) taken into the conditionedduct 23 from theair intake ports 26a and 26b toward the downstream side, that is, the conditionedevaporator 20 and theheater core 10.

空調用エバポレータ２０は、内部に流入した低温、低圧の冷媒と空調ダクト２３内の空調空気との間で熱交換を行う。空調用エバポレータ２０は、冷媒が蒸発する際の吸熱により、空調用エバポレータ２０を通過する空調空気を冷却する。 The air-conditioning evaporator 20 exchanges heat between the low-temperature and low-pressure refrigerant that has flowed into the air-conditioning evaporator 20 and the air-conditioning air in the air-conditioning duct 23. The air-conditioning evaporator 20 cools the air-conditioned air passing through the air-conditioning evaporator 20 by absorbing heat when the refrigerant evaporates.

ヒータコア１０は、内部に流入した第１液体循環回路３内の液体（熱媒体）と空調空気との間で熱交換を行う。ヒータコア１０は、内部を流れる液体の熱を放熱することにより、ヒータコア１０を通過する空調空気を加熱する。 Theheater core 10 exchanges heat between the liquid (heat medium) in the firstliquid circulation circuit 3 that has flowed into the inside and the conditioned air. Theheater core 10 heats the conditioned air passing through theheater core 10 by dissipating the heat of the liquid flowing inside.

エアミックスドア２５は、図示しない制御装置による制御によって回動操作される。エアミックスドア２５は、空調ダクト２３内の空調用エバポレータ２０の下流側からヒータコア１０に向かう通風経路を開放する加熱位置と、ヒータコア１０に向かう通風経路を閉塞する冷却位置との間で回動する。エアミックスドア２５の回動位置が制御装置によって制御されることにより、空調用エバポレータ２０を通過した空調空気のうちの、ヒータコア１０を通過する空調空気の風量と、ヒータコア１０を迂回する空調空気の風量の割合が調整される。 Theair mix door 25 is rotated and operated by a control device (not shown). Theair mix door 25 rotates between a heating position that opens a ventilation path toward theheater core 10 from the downstream side of theair conditioning evaporator 20 in theair conditioning duct 23 and a cooling position that blocks the ventilation path toward theheater core 10. .. By controlling the rotation position of theair mix door 25 by the control device, the air volume of the conditioned air passing through theheater core 10 and the conditioned air bypassing theheater core 10 among the conditioned air passing through theair conditioning evaporator 20 The air volume ratio is adjusted.

図３〜図１０は、空調装置１のヒートポンプ回路７と、第１液体循環回路３、及び、第２液体循環回路５を併せて記載した空調装置１の具体的な回路図である。なお、図３〜図１０において、回路中に密のドットが付けられた部分は、相対的に高温の液体や冷媒が流れる部分を示している。また、回路中に疎のドットが付けられた部分は、相対的に低温の液体や冷媒が流れる部分を示している。 3 to 10 are specific circuit diagrams of the air conditioner 1 in which theheat pump circuit 7 of the air conditioner 1, the firstliquid circulation circuit 3, and the secondliquid circulation circuit 5 are described together. In addition, in FIGS. 3 to 10, the portion where dense dots are attached in the circuit indicates the portion through which a relatively high temperature liquid or refrigerant flows. Further, the portion with sparse dots in the circuit indicates a portion through which a relatively low temperature liquid or refrigerant flows.

ヒートポンプ回路７には、前述のように圧縮機１５、高圧側熱交換器１７、膨張弁１６、低圧側熱交換器１８（チラー）、空調用膨張弁１９、及び、空調用エバポレータ２０が介装されている。 As described above, theheat pump circuit 7 is provided with acompressor 15, a high-pressureside heat exchanger 17, anexpansion valve 16, a low-pressure side heat exchanger 18 (chiller), an air-conditioning expansion valve 19, and an air-conditioning evaporator 20. Has been done.

第１液体循環回路３は、第１ポンプ１１の吐出部から高圧側熱交換器１７の熱交換部を経てヒータコア１０に至る加熱流路３ａと、ヒータコア１０から第１逆止弁３３と第１三方弁３４を介して第１ポンプ１１の吸入部に至る戻り流路３ｂと、を有する。第１逆止弁３３は、ヒータコア１０の下流部から第１ポンプ１１の吸入部側に向かう液体の流れのみを許容する。 The firstliquid circulation circuit 3 includes aheating flow path 3a from the discharge portion of thefirst pump 11 to theheater core 10 via the heat exchange portion of the high-pressureside heat exchanger 17, and thefirst check valve 33 and the first from theheater core 10. It has areturn flow path 3b that reaches the suction portion of thefirst pump 11 via the three-way valve 34. Thefirst check valve 33 allows only the flow of liquid from the downstream portion of theheater core 10 toward the suction portion side of thefirst pump 11.

高圧側熱交換器１７は、第１液体循環回路３を流れる液体と熱交換可能に第１液体循環回路３に接して配置されている。また、加熱流路３ａのうちの高圧側熱交換器１７の熱交換部とヒータコア１０の間は、他流路が合流接続されない直結流路６０によって構成されている。 The high-pressureside heat exchanger 17 is arranged in contact with the firstliquid circulation circuit 3 so as to be heat exchangeable with the liquid flowing through the firstliquid circulation circuit 3. Further, between the heat exchange portion of the high-pressureside heat exchanger 17 and theheater core 10 in theheating flow path 3a, a directconnection flow path 60 in which other flow paths are not merged and connected is formed.

また、戻り流路３ｂの第１逆止弁３３の上流位置と第１ポンプ１１の吸入部には、バッテリ１２の熱交換部に液体を流すためのバッテリ流路３５が並列に接続されている。バッテリ流路３５のうちの、バッテリ１２の熱交換部の上流側には、第２三方弁３６と開閉弁３７が介装されている。第２三方弁３６は、バッテリ流路３５の開閉弁３７よりも上流側に配置されている。また、バッテリ流路３５のうちの、バッテリ１２の熱交換部の下流側は二股に分岐し、一方の分岐路３５ａには第２逆止弁３８が介装され、他方の分岐路３５ｂには第３逆止弁３９が介装されている。一方の分岐路３５ａは、第２逆止弁３８を介して第１ポンプ１１の吸入部に接続されている。第２逆止弁３８は、バッテリ１２の熱交換部から第１ポンプ１１の吸入部に向かう液体の流れのみを許容する。他方の分岐路３５ｂは、第３逆止弁３９を介して後述する第２液体循環回路５の第２ポンプ１３の吸入部に接続されている。第３逆止弁３９は、バッテリ１２の熱交換部から第２ポンプ１３の吸入部に向かう液体の流れのみを許容する。 Further, abattery flow path 35 for flowing a liquid to the heat exchange part of thebattery 12 is connected in parallel to the upstream position of thefirst check valve 33 of thereturn flow path 3b and the suction portion of thefirst pump 11. .. A second three-way valve 36 and an on-offvalve 37 are interposed on the upstream side of the heat exchange portion of thebattery 12 in thebattery flow path 35. The second three-way valve 36 is arranged on the upstream side of the on-offvalve 37 of thebattery flow path 35. Further, in thebattery flow path 35, the downstream side of the heat exchange portion of thebattery 12 is bifurcated, onebranch path 35a is provided with asecond check valve 38, and theother branch path 35b is interposed. Athird check valve 39 is interposed. Onebranch path 35a is connected to the suction portion of thefirst pump 11 via thesecond check valve 38. Thesecond check valve 38 allows only the flow of liquid from the heat exchange portion of thebattery 12 to the suction portion of thefirst pump 11. Theother branch path 35b is connected to the suction portion of thesecond pump 13 of the secondliquid circulation circuit 5, which will be described later, via thethird check valve 39. Thethird check valve 39 allows only the flow of liquid from the heat exchange portion of thebattery 12 to the suction portion of thesecond pump 13.

第２液体循環回路５は、第２ポンプ１３から吐出された液体を低圧側熱交換器１８（チラー）に流す降温流路５ａを有する。降温流路５ａの低圧側熱交換器１８よりも下流側には、第４逆止弁４０を介してラジエータ流路４１と駆動回路流路４２が直列に接続されている。駆動回路流路４２の下流側は、第３三方弁４３を介して第２ポンプ１３の吸入部に接続されている。第４逆止弁４０は、低圧側熱交換器１８からラジエータ流路４１に向かう液体の流れのみを許容する。ラジエータ流路４１は、外気熱交換器であるラジエータ４４の熱交換部に液体を流すための流路である。駆動回路流路４２は、車両駆動用の電動モータのモータ駆動回路４５（ＰＤＵ）の熱交換部に液体を流すための流路である。 The secondliquid circulation circuit 5 has a temperature loweringflow path 5a for flowing the liquid discharged from thesecond pump 13 to the low pressure side heat exchanger 18 (chiller). Aradiator flow path 41 and a drivecircuit flow path 42 are connected in series via afourth check valve 40 on the downstream side of the temperature loweringflow path 5a on the low pressureside heat exchanger 18. The downstream side of the drivecircuit flow path 42 is connected to the suction portion of thesecond pump 13 via the third three-way valve 43. Thefourth check valve 40 allows only the flow of liquid from the low pressureside heat exchanger 18 toward theradiator flow path 41. Theradiator flow path 41 is a flow path for flowing a liquid through the heat exchange portion of theradiator 44, which is an outside air heat exchanger. The drivecircuit flow path 42 is a flow path for flowing a liquid through the heat exchange portion of the motor drive circuit 45 (PDU) of the electric motor for driving the vehicle.

また、降温流路５ａの低圧側熱交換器１８よりも上流側には、エンジンＥの冷却水との間で熱交換を行うエンジン用熱交換器４６が配置されている。エンジン用熱交換器４６は、降温流路５ａの低圧側熱交換器１８よりも上流側を流れる液体にエンジンＥの冷却水の熱を吸熱させる。なお、エンジン用熱交換器４６に接続される冷却水通路には、エンジン用熱交換器４６に向かう冷却水の流れを遮断可能な図示しない切換弁が介装されている。 Further, anengine heat exchanger 46 that exchanges heat with the cooling water of the engine E is arranged on the upstream side of the low-pressureside heat exchanger 18 of the temperature loweringflow path 5a. Theengine heat exchanger 46 causes the liquid flowing upstream of the low pressureside heat exchanger 18 of the temperature loweringflow path 5a to absorb the heat of the cooling water of the engine E. A switching valve (not shown) capable of blocking the flow of cooling water toward theengine heat exchanger 46 is interposed in the cooling water passage connected to theengine heat exchanger 46.

第１液体循環回路３の戻り流路３ｂに配置された第１三方弁３４は、図示しない制御装置による制御により、以下の３つの流路の接続形態に切り換えることができる。
（ａ１）第１逆止弁３３の下流部を第１ポンプ１１の吸入部に接続（図３〜図６参照）。
（ａ２）第１逆止弁３３の下流部を、第４逆止弁４０の下流位置で、ラジエータ流路４１の上流部に接続（図９，図１０参照）。
（ａ３）第１逆止弁３３の下流部を、第１ポンプ１１の吸入部と、第２液体循環回路５の第４逆止弁４０の下流位置とに接続（図７，図８参照）。The first three-way valve 34 arranged in thereturn flow path 3b of the firstliquid circulation circuit 3 can be switched to the following three flow path connection forms by control by a control device (not shown).
(A1) The downstream portion of thefirst check valve 33 is connected to the suction portion of the first pump 11 (see FIGS. 3 to 6).
(A2) The downstream portion of thefirst check valve 33 is connected to the upstream portion of theradiator flow path 41 at the downstream position of the fourth check valve 40 (see FIGS. 9 and 10).
(A3) The downstream portion of thefirst check valve 33 is connected to the suction portion of thefirst pump 11 and the downstream position of thefourth check valve 40 of the second liquid circulation circuit 5 (see FIGS. 7 and 8). ..

バッテリ流路３５の上流部に配置された第２三方弁３６は、図示しない制御装置による制御により、以下の２つの流路の接続形態に切り換えることができる。
（ｂ１）第１液体循環回路３の戻り流路３ｂのうちの、第１逆止弁３３の上流側位置を、バッテリ流路３５の上流部に接続（図３，図４，図７，図８参照）。
（ｂ２）第２液体循環回路３の降温流路５ａのうちの、第４逆止弁４０の上流側位置を、バッテリ流路３５の上流部に接続（図５，図６，図９，図１０参照）。The second three-way valve 36 arranged in the upstream portion of thebattery flow path 35 can be switched to the following two flow path connection forms by control by a control device (not shown).
(B1) The upstream position of thefirst check valve 33 in thereturn flow path 3b of the firstliquid circulation circuit 3 is connected to the upstream portion of the battery flow path 35 (FIGS. 3, FIG. 4, FIG. 7, FIG. 8).
(B2) The upstream position of thefourth check valve 40 in the temperature loweringflow path 5a of the secondliquid circulation circuit 3 is connected to the upstream portion of the battery flow path 35 (FIGS. 5, FIG. 6, FIG. 9, FIG. 10).

駆動回路流路４２の下流部に配置された第３三方弁４３は、図示しない制御装置による制御により、以下の３つの流路の接続形態に切り換えることができる。
（ｃ１）駆動回路流路４２の下流部を、第２ポンプ１３の吸入部に接続（図３，図４，図６参照）。
（ｃ２）第２ポンプ１３の吸入部を、第１液体循環回路３の戻り流路３ｂのうちの、第１逆止弁３３の下流側位置に接続（図７，図８参照）。
（ｃ３）駆動回路流路４２の下流部を、第１ポンプ１１の吸入部に接続（図５，図９，図１０参照）。The third three-way valve 43 arranged in the downstream portion of the drivecircuit flow path 42 can be switched to the following three flow path connection forms by control by a control device (not shown).
(C1) The downstream portion of the drivecircuit flow path 42 is connected to the suction portion of the second pump 13 (see FIGS. 3, 4, and 6).
(C2) The suction portion of thesecond pump 13 is connected to the downstream position of thefirst check valve 33 in thereturn flow path 3b of the first liquid circulation circuit 3 (see FIGS. 7 and 8).
(C3) The downstream portion of the drivecircuit flow path 42 is connected to the suction portion of the first pump 11 (see FIGS. 5, 9, and 10).

本実施形態の空調装置１は、上記の３つの三方弁３４，３６，４３の接続形態の組み合わせにより、図３〜図１０の各図に示すような複数の液体の流れを作り出すことができる。図３〜図１０の各図に示す液体の流れは、上記の第１〜第３三方弁３４，３６，４３と第１〜第４逆止弁３３，３８，３９，４０から成る流路切換部ａによって切り換えられる。
以下、図３〜図１０の各図に示す液体の流れについて説明する。The air conditioner 1 of the present embodiment can create a plurality of liquid flows as shown in each of FIGS. 3 to 10 by combining the connection modes of the three three-way valves 34, 36, and 43 described above. The liquid flow shown in each of FIGS. 3 to 10 is a flow path switching composed of the above-mentioned first to third three-way valves 34, 36, 43 and first tofourth check valves 33, 38, 39, 40. It is switched by the part a.
Hereinafter, the flow of the liquid shown in each of FIGS. 3 to 10 will be described.

図３，図４では、第１三方弁３４は上記のａ１の接続形態に切り換えられ、第２三方弁３６は上記のｂ１の接続形態に切り換えられている。第３三方弁４３は上記のｃ１の接続形態に切り換えられている。
この場合、第１ポンプ１１の吐出部から吐出された液体は、加熱流路３ａの高圧側熱交換器１７とヒータコア１０を通過して戻り流路３ｂから第１ポンプ１１の吸入部に戻される。また、第２ポンプ１３の吐出部から吐出された液体は、エンジン用熱交換器４６と降温流路５ａの低圧側熱交換器１８を通過した後に、ラジエータ流路４１と駆動回路流路４２を通って第２ポンプ１３の吸入部に戻される。
図３では、バッテリ流路３５の開閉弁３７が閉じられているため、バッテリ流路３５には液体が流れない。
図４では、バッテリ流路３５の開閉弁３７が開いているため、ヒータコア１０を通過した液体の一部は、第２三方弁３６を通してバッテリ流路３５に流れ込み、バッテリ１２の熱交換部を通過した後に第２逆止弁３８を通って第１ポンプ１１の吸入部に戻される。In FIGS. 3 and 4, the first three-way valve 34 is switched to the above-mentioned connection form of a1, and the second three-way valve 36 is switched to the above-mentioned b1 connection form. The third three-way valve 43 has been switched to the connection form of c1 described above.
In this case, the liquid discharged from the discharge portion of thefirst pump 11 passes through the high-pressureside heat exchanger 17 and theheater core 10 of theheating flow path 3a and is returned from thereturn flow path 3b to the suction portion of thefirst pump 11. .. Further, the liquid discharged from the discharge portion of thesecond pump 13 passes through theheat exchanger 46 for the engine and the low-pressureside heat exchanger 18 of the temperature loweringflow path 5a, and then passes through theradiator flow path 41 and the drivecircuit flow path 42. It is returned to the suction part of thesecond pump 13 through.
In FIG. 3, since the on-offvalve 37 of thebattery flow path 35 is closed, no liquid flows through thebattery flow path 35.
In FIG. 4, since the on-offvalve 37 of thebattery flow path 35 is open, a part of the liquid that has passed through theheater core 10 flows into thebattery flow path 35 through the second three-way valve 36 and passes through the heat exchange portion of thebattery 12. After that, it is returned to the suction portion of thefirst pump 11 through thesecond check valve 38.

図５では、第１三方弁３４は上記のａ１の接続形態に切り換えられ、第２三方弁３６は上記のｂ２の接続形態に切り換えられている。第３三方弁４３は上記のｃ３の接続形態に切り換えられている。
この場合、第１ポンプ１１の吐出部から吐出された液体は、加熱流路３ａの高圧側熱交換器１７とヒータコア１０を通過して戻り流路３ｂから第１ポンプ１１の吸入部に戻される。また、第２ポンプ１３の吐出部から吐出された液体は、降温流路５ａのエンジン用熱交換器４６と低圧側熱交換器１８を通過した後に、第２三方弁３６、開閉弁３７、バッテリ１２の熱交換部、第３逆止弁３９を順次通って第２ポンプ１３の吸入部に戻される。In FIG. 5, the first three-way valve 34 is switched to the above-mentioned connection form of a1, and the second three-way valve 36 is switched to the above-mentioned b2 connection form. The third three-way valve 43 has been switched to the above-mentioned connection form of c3.
In this case, the liquid discharged from the discharge portion of thefirst pump 11 passes through the high-pressureside heat exchanger 17 and theheater core 10 of theheating flow path 3a and is returned from thereturn flow path 3b to the suction portion of thefirst pump 11. .. Further, the liquid discharged from the discharge portion of thesecond pump 13 passes through theheat exchanger 46 for the engine and theheat exchanger 18 on the low pressure side of the temperature loweringflow path 5a, and then the second three-way valve 36, the on-offvalve 37, and the battery. Theheat exchange section 12 and thethird check valve 39 are sequentially passed through and returned to the suction section of thesecond pump 13.

図６では、第１三方弁３４は上記のａ１の接続形態に切り換えられ、第２三方弁３６は上記のｂ２の接続形態に切り換えられている。第３三方弁４３は上記のｃ１の接続形態に切り換えられている。
この場合、第１ポンプ１１の吐出部から吐出された液体は、加熱流路３ａの高圧側熱交換器１７とヒータコア１０を通過して戻り流路３ｂから第１ポンプ１１の吸入部に戻される。また、第２ポンプ１３の吐出部から吐出された液体は、降温流路５ａのエンジン用熱交換器４６と低圧側熱交換器１８を通過した後に、ラジエータ流路４１と駆動回路流路４２を通って第２ポンプ１３の吸入部に戻される。さらに、低圧側熱交換器１８を通過した液体の一部は、第４逆止弁４０の上流側で分岐し、第２三方弁３６、開閉弁３７、バッテリ１２の熱交換部、第３逆止弁３９を順次通って第２ポンプ１３の吸入部に戻される。In FIG. 6, the first three-way valve 34 is switched to the above-mentioned connection form of a1, and the second three-way valve 36 is switched to the above-mentioned b2 connection form. The third three-way valve 43 has been switched to the connection form of c1 described above.
In this case, the liquid discharged from the discharge portion of thefirst pump 11 passes through the high-pressureside heat exchanger 17 and theheater core 10 of theheating flow path 3a and is returned from thereturn flow path 3b to the suction portion of thefirst pump 11. .. Further, the liquid discharged from the discharge portion of thesecond pump 13 passes through theengine heat exchanger 46 and the low pressureside heat exchanger 18 of the temperature loweringflow path 5a, and then passes through theradiator flow path 41 and the drivecircuit flow path 42. It is returned to the suction part of thesecond pump 13 through. Further, a part of the liquid that has passed through the low-pressureside heat exchanger 18 branches on the upstream side of thefourth check valve 40, and the second three-way valve 36, the on-offvalve 37, the heat exchange part of thebattery 12, and the third check valve Thevalve 39 is sequentially passed through and returned to the suction portion of thesecond pump 13.

図７，図８では、第１三方弁３４は上記のａ３の接続形態に切り換えられ、第２三方弁３６は上記のｂ１の接続形態に切り換えられている。第３三方弁４３は上記のｃ２の接続形態に切り換えられている。
この場合、第１ポンプ１１の吐出部から吐出された液体は、加熱流路３ａの高圧側熱交換器１７とヒータコア１０を通過して戻り流路３ｂから第１ポンプ１１の吸入部に戻される。このとき、戻り流路３ｂを流れる液体の一部は、第３三方弁４３の方向に分岐し、第２液体循環回路５の第２ポンプ１３の吸入部に吸入される。そして、第２ポンプ１３の吐出部から吐出された液体は、降温流路５ａのエンジン用熱交換器４６と低圧側熱交換器１８を通過した後に、第４逆止弁４０と第１三方弁３４を通って第１液体循環回路３の戻り流路３ｂに戻される。In FIGS. 7 and 8, the first three-way valve 34 is switched to the above-mentioned connection form of a3, and the second three-way valve 36 is switched to the above-mentioned b1 connection form. The third three-way valve 43 has been switched to the connection form of c2 described above.
In this case, the liquid discharged from the discharge portion of thefirst pump 11 passes through the high-pressureside heat exchanger 17 and theheater core 10 of theheating flow path 3a and is returned from thereturn flow path 3b to the suction portion of thefirst pump 11. .. At this time, a part of the liquid flowing through thereturn flow path 3b branches in the direction of the third three-way valve 43 and is sucked into the suction portion of thesecond pump 13 of the secondliquid circulation circuit 5. Then, the liquid discharged from the discharge portion of thesecond pump 13 passes through theheat exchanger 46 for the engine and theheat exchanger 18 on the low pressure side of the temperature loweringflow path 5a, and then thefourth check valve 40 and the first three-way valve. It is returned to thereturn flow path 3b of the firstliquid circulation circuit 3 through 34.

図７では、バッテリ流路３５の開閉弁３７が閉じられているため、バッテリ流路３５には液体が流れない。
図８では、バッテリ流路３５の開閉弁３７が開いているため、ヒータコア１０を通過した液体の一部は、第２三方弁３６を通してバッテリ流路３５に流れ込み、バッテリ１２の熱交換部を通過した後に第２逆止弁３８を通って第１ポンプ１１の吸入部に戻される。In FIG. 7, since the on-offvalve 37 of thebattery flow path 35 is closed, no liquid flows through thebattery flow path 35.
In FIG. 8, since the on-offvalve 37 of thebattery flow path 35 is open, a part of the liquid that has passed through theheater core 10 flows into thebattery flow path 35 through the second three-way valve 36 and passes through the heat exchange portion of thebattery 12. After that, it is returned to the suction portion of thefirst pump 11 through thesecond check valve 38.

図９，図１０では、第１三方弁３４は上記のａ２の接続形態に切り換えられ、第２三方弁３６は上記のｂ２の接続形態に切り換えられている。第３三方弁４３は上記のｃ３の接続形態に切り換えられている。
この場合、第１ポンプ１１の吐出部から吐出された液体は、加熱流路３ａの高圧側熱交換器１７とヒータコア１０を通過した後に、第１逆止弁３３、第１三方弁３４、ラジエータ流路４１、駆動回路流路４２、第３三方弁４３を順次通過して第１ポンプ１１の吸入部に戻される。In FIGS. 9 and 10, the first three-way valve 34 is switched to the above-mentioned connection form of a2, and the second three-way valve 36 is switched to the above-mentioned b2 connection form. The third three-way valve 43 has been switched to the above-mentioned connection form of c3.
In this case, the liquid discharged from the discharge portion of thefirst pump 11 passes through the high-pressureside heat exchanger 17 and theheater core 10 of theheating flow path 3a, and then passes through thefirst check valve 33, the first three-way valve 34, and the radiator. It passes through theflow path 41, the drivecircuit flow path 42, and the third three-way valve 43 in that order, and is returned to the suction portion of thefirst pump 11.

図９では、バッテリ流路３５の開閉弁３７が閉じられているため、バッテリ流路３５には液体が流れない。
図１０では、バッテリ流路３５の開閉弁３７が開いているため、第２ポンプ１３の吐出部から吐出された液体は、降温流路５ａの低圧側熱交換器１８を通過した後に、第２三方弁３６、開閉弁３７、バッテリ１２の熱交換部、第３逆止弁３９を順次通って第２ポンプ１３の吸入部に戻される。In FIG. 9, since the on-offvalve 37 of thebattery flow path 35 is closed, no liquid flows through thebattery flow path 35.
In FIG. 10, since the on-offvalve 37 of thebattery flow path 35 is open, the liquid discharged from the discharge portion of thesecond pump 13 passes through the low-pressureside heat exchanger 18 of the temperature loweringflow path 5a, and then is second. The three-way valve 36, the on-offvalve 37, the heat exchange section of thebattery 12, and thethird check valve 39 are sequentially passed through and returned to the suction section of thesecond pump 13.

つづいて、図３〜図１０の各図に示す空調装置１の作動について説明する。図３〜図６は、４つの異なる除湿暖房モードでの作動を示し、図７，図８は、２つの異なる暖房モードでの作動を示し、図９，図１０は、２つの異なる冷房モードでの作動を示している。 Subsequently, the operation of the air conditioner 1 shown in each of FIGS. 3 to 10 will be described. 3 to 6 show operation in four different dehumidifying and heating modes, FIGS. 7 and 8 show operation in two different heating modes, and FIGS. 9 and 10 show operation in two different cooling modes. Shows the operation of.

＜除湿暖房モード１＞
図３に示す除湿暖房モード１は、外気の熱とモータ駆動回路４５の熱とエンジンＥの冷却水の熱をヒートポンプ回路７の吸熱側の熱源とし、その熱源の熱を利用してヒートポンプ回路７の高圧側熱交換器１７によって第１液体循環回路３内の液体を昇温させる。また、除湿暖房モード１では、空調用エバポレータ２０によって空調空気を除湿しつつ、その空調空気をヒータコア１０によって加熱する。このとき、バッテリ流路３５の開閉弁３７は制御装置による制御によって閉じられ、空調用エバポレータ２０のある通路の開閉弁２１は制御装置による制御によって開かれる。<Dehumidifying and heating mode 1>
In the dehumidifying / heating mode 1 shown in FIG. 3, the heat of the outside air, the heat of themotor drive circuit 45, and the heat of the cooling water of the engine E are used as the heat source on the heat absorbing side of theheat pump circuit 7, and the heat of the heat source is used as the heat source of theheat pump circuit 7. The temperature of the liquid in the firstliquid circulation circuit 3 is raised by the high-pressureside heat exchanger 17 of the above. Further, in the dehumidifying / heating mode 1, the air-conditioned air is dehumidified by the air-conditioning evaporator 20 and the air-conditioned air is heated by theheater core 10. At this time, the on-offvalve 37 of thebattery flow path 35 is closed by the control by the control device, and the on-offvalve 21 of the passage having theair conditioning evaporator 20 is opened by the control by the control device.

除湿暖房モード１では、ヒートポンプ回路７の圧縮機１５と各液体循環回路の第１ポンプ１１と第２ポンプ１３が作動すると、ヒートポンプ回路７の低圧側熱交換器１８が、第１液体循環回路３内の液体から吸熱し、その熱を圧縮機１５による圧縮熱とともに高圧側熱交換器１７に移動させる。高圧側熱交換器１７では、気体冷媒の凝縮に伴う放熱によって第１液体循環回路３内を流れる液体を昇温させる。昇温された液体は、空調ユニット２２内のヒータコア１０を加熱する。一方、ヒートポンプ回路７内を流れる冷媒の一部は、空調用膨張弁１９と空調用エバポレータ２０を通過し、このとき空調用エバポレータ２０が空調ユニット２２において空調空気を冷却する。 In the dehumidifying / heating mode 1, when thecompressor 15 of theheat pump circuit 7 and thefirst pump 11 and thesecond pump 13 of each liquid circulation circuit are operated, the low pressureside heat exchanger 18 of theheat pump circuit 7 activates the firstliquid circulation circuit 3 It absorbs heat from the liquid inside and transfers the heat to the high-pressureside heat exchanger 17 together with the heat of compression by thecompressor 15. In the high-pressureside heat exchanger 17, the temperature of the liquid flowing in the firstliquid circulation circuit 3 is raised by heat radiation accompanying the condensation of the gaseous refrigerant. The heated liquid heats theheater core 10 in theair conditioning unit 22. On the other hand, a part of the refrigerant flowing in theheat pump circuit 7 passes through the airconditioning expansion valve 19 and theair conditioning evaporator 20, and at this time, theair conditioning evaporator 20 cools the air conditioning air in theair conditioning unit 22.

また、ヒートポンプ回路７の低圧側熱交換器１８で降温された第２液体循環回路５内の液体は、ラジエータ流路４１と駆動回路流路４２を通過して第２ポンプ１３の吸入部に入り、第２ポンプ１３から低圧側熱交換器１８に送出される。この間、第２液体循環回路５内を流れる液体は、ラジエータ４４において外気から吸熱を行うとともに、駆動回路流路４２の熱交換部においてモータ駆動回路４５の熱を吸熱し、さらにエンジン用熱交換器４６においてエンジンＥの冷却水の熱を吸熱する。 Further, the liquid in the secondliquid circulation circuit 5 cooled by the low pressureside heat exchanger 18 of theheat pump circuit 7 passes through theradiator flow path 41 and the drivecircuit flow path 42 and enters the suction portion of thesecond pump 13. , Is sent from thesecond pump 13 to the low pressureside heat exchanger 18. During this time, the liquid flowing in the secondliquid circulation circuit 5 absorbs heat from the outside air in theradiator 44, absorbs heat in themotor drive circuit 45 in the heat exchange section of the drivecircuit flow path 42, and further absorbs heat in the engine heat exchanger. At 46, the heat of the cooling water of the engine E is absorbed.

＜除湿暖房モード２＞
図４に示す除湿暖房モード２は、基本作動は図３に示す除湿暖房モード１と同様であるが、ヒータコア１０によって加熱された第１液体循環回路３内の液体の一部がバッテリ１２の熱交換部を流れる点についてのみ除湿暖房モード１と異なっている。この除湿暖房モード２は、冷寒地等においてバッテリ１２の温度が規定の温度よりも低下したときに用いられる。<Dehumidifying and heating mode 2>
The basic operation of the dehumidifying / heating mode 2 shown in FIG. 4 is the same as that of the dehumidifying / heating mode 1 shown in FIG. 3, but a part of the liquid in the firstliquid circulation circuit 3 heated by theheater core 10 is the heat of thebattery 12. It differs from the dehumidifying / heating mode 1 only in that it flows through the exchange part. This dehumidifying / heating mode 2 is used when the temperature of thebattery 12 is lower than the specified temperature in a cold region or the like.

＜除湿暖房モード３＞
図５に示す除湿暖房モード３は、基本作動は図３に示す除湿暖房モード１と同様であるが、低圧側熱交換器１８で降温された第２液体循環回路５内の液体がラジエータ流路４１と駆動回路流路４２を流れずにバッテリ１２の熱交換部を流れる点が除湿暖房モード１と異なっている。この除湿暖房モード３は、バッテリ１２の充放電等によってバッテリ１２の温度が規定の温度よりも上昇したときに用いられる。この除湿暖房モード３では、発熱したバッテリ１２の熱を、ヒートポンプ回路７の低圧側の熱源として利用することができる。
また、除湿暖房モード３では、ラジエータ４４を通して外気からの吸熱を行わないため、外気が低温・多湿の状況であっても、ラジエータ４４への着霜を防止することができる。<Dehumidifying andheating mode 3>
The basic operation of the dehumidifying /heating mode 3 shown in FIG. 5 is the same as that of the dehumidifying / heating mode 1 shown in FIG. It differs from the dehumidifying / heating mode 1 in that it flows through the heat exchange portion of thebattery 12 without flowing through the drivecircuit flow path 42 and 41. This dehumidifying /heating mode 3 is used when the temperature of thebattery 12 rises above the specified temperature due to charging / discharging of thebattery 12 or the like. In this dehumidifying /heating mode 3, the heat generated by thebattery 12 can be used as a heat source on the low voltage side of theheat pump circuit 7.
Further, in the dehumidifying /heating mode 3, since heat is not absorbed from the outside air through theradiator 44, frost formation on theradiator 44 can be prevented even when the outside air is in a low temperature / high humidity condition.

＜除湿暖房モード４＞
図６に示す除湿暖房モード４は、基本作動は図３に示す除湿暖房モード１と同様であるが、低圧側熱交換器１８で降温された第２液体循環回路５内の液体がラジエータ流路４１と駆動回路流路４２に加えてバッテリ１２の熱交換部にも流れる点が除湿暖房モード１と異なっている。<Dehumidifying and heating mode 4>
The basic operation of the dehumidifying / heating mode 4 shown in FIG. 6 is the same as that of the dehumidifying / heating mode 1 shown in FIG. It differs from the dehumidifying / heating mode 1 in that it flows to the heat exchange portion of thebattery 12 in addition to the 41 and the drivecircuit flow path 42.

＜暖房モード１＞
図７に示す暖房モード１は、外気やモータ駆動回路４５、バッテリ１２の熱等を熱源とせず、エンジンＥの冷却水の熱とヒートポンプ回路７の圧縮機１５による圧縮熱によって第１液体循環回路３内の液体を昇温させる。エンジンＥの冷却水の温度が低い場合には、圧縮機１５の圧縮熱のみによって第１液体循環回路３内の液体を昇温させる。また、ヒートポンプ回路７の空調用膨張弁１９と空調用エバポレータ２０のある流路は、開閉弁２１によって閉じられる。<Heating mode 1>
In the heating mode 1 shown in FIG. 7, the first liquid circulation circuit is generated by the heat of the cooling water of the engine E and the heat of compression by thecompressor 15 of theheat pump circuit 7 without using the outside air, the heat of themotor drive circuit 45, thebattery 12 or the like as a heat source. The temperature of the liquid in 3 is raised. When the temperature of the cooling water of the engine E is low, the temperature of the liquid in the firstliquid circulation circuit 3 is raised only by the heat of compression of thecompressor 15. Further, the flow path having the airconditioning expansion valve 19 and theair conditioning evaporator 20 of theheat pump circuit 7 is closed by the on-offvalve 21.

暖房モード１では、ヒートポンプ回路７の高圧側熱交換器１７によって昇温された第１液体循環回路３内の液体によってヒータコア１０を加熱する。このとき、昇温された第１液体循環回路３内の液体の一部は、第２液体循環回路５の降温流路５ａに流れ込み、低圧側熱交換器１８において、ヒートポンプ回路７の低圧側に吸熱される。
なお、暖房モード１の作動開始時には、制御装置による第１ポンプ１１と第２ポンプ１３の制御により、第１液体循環回路３と第２液体循環回路５を流れる液体の流量を調整する。具体的には、第１液体循環回路３を流れる液体の流量を（最小に）減少させ、第２液体循環回路５を流れる液体の流量を（最大に）増大させる。このとき、空調ユニット２２内のエアミックスドア２５（図２参照）は、ヒータコア１０に向かう通風流路を閉じていることが望ましい。上記のように第１液体循環回路３内を流れる液体の流量が（最小に）減少すると、ヒートポンプ回路７内の高圧側熱交換器１７での放熱量が減少し、その結果、圧縮機１５の吐出側の圧力が高まる。圧縮機１５の吐出側の圧力が高まると、圧縮機１５の能力が高まり、第１液体循環回路３を流れる冷媒の流量が増大する。これにより、第１液体循環回路３の加熱流路３ａを流れる液体の昇温速度を速め、ヒータコア１０の早期の温度上昇を促すことができる。In the heating mode 1, theheater core 10 is heated by the liquid in the firstliquid circulation circuit 3 which has been heated by the high-pressureside heat exchanger 17 of theheat pump circuit 7. At this time, a part of the liquid in the firstliquid circulation circuit 3 that has been heated flows into the temperature loweringflow path 5a of the secondliquid circulation circuit 5, and in the low pressureside heat exchanger 18, it is moved to the low pressure side of theheat pump circuit 7. It is endothermic.
When the operation of the heating mode 1 is started, the flow rate of the liquid flowing through the firstliquid circulation circuit 3 and the secondliquid circulation circuit 5 is adjusted by the control of thefirst pump 11 and thesecond pump 13 by the control device. Specifically, the flow rate of the liquid flowing through the firstliquid circulation circuit 3 is reduced (minimum), and the flow rate of the liquid flowing through the secondliquid circulation circuit 5 is increased (maximum). At this time, it is desirable that the air mix door 25 (see FIG. 2) in theair conditioning unit 22 closes the ventilation flow path toward theheater core 10. When the flow rate of the liquid flowing in the firstliquid circulation circuit 3 decreases (minimum) as described above, the amount of heat radiated from the high-pressureside heat exchanger 17 in theheat pump circuit 7 decreases, and as a result, thecompressor 15 The pressure on the discharge side increases. When the pressure on the discharge side of thecompressor 15 increases, the capacity of thecompressor 15 increases, and the flow rate of the refrigerant flowing through the firstliquid circulation circuit 3 increases. As a result, the rate of temperature rise of the liquid flowing through theheating flow path 3a of the firstliquid circulation circuit 3 can be increased, and an early temperature rise of theheater core 10 can be promoted.

また、暖房モード１での運転中には、制御装置が第１液体循環回路３や第２液体循環回路５の各部の温度を管理し、各部の温度変化に応じて第１ポンプ１１と第２ポンプ１３の吐出流量を適宜制御する。これにより、ヒータコア１０の加熱効率が高まるように、第２液体循環回路５の降温流路５ａから第１液体循環回路３への液体の流入量が調整される。
また、暖房モード１では、除湿暖房モード３と同様に、ラジエータ４４を通した外気からの吸熱が行われない。このため、暖房モード１を採用した場合には、外気が低温・多湿の状況であっても、ラジエータ４４への着霜を防止することができる。Further, during the operation in the heating mode 1, the control device manages the temperature of each part of the firstliquid circulation circuit 3 and the secondliquid circulation circuit 5, and thefirst pump 11 and thesecond pump 11 and thesecond pump 11 and the second according to the temperature change of each part. The discharge flow rate of thepump 13 is appropriately controlled. As a result, the amount of liquid flowing into the firstliquid circulation circuit 3 from the temperature loweringflow path 5a of the secondliquid circulation circuit 5 is adjusted so that the heating efficiency of theheater core 10 is increased.
Further, in the heating mode 1, as in thedehumidifying heating mode 3, heat is not absorbed from the outside air through theradiator 44. Therefore, when the heating mode 1 is adopted, frost formation on theradiator 44 can be prevented even when the outside air is in a low temperature and high humidity condition.

＜暖房モード２＞
図８に示す暖房モード２は、基本作動は図７に示す暖房モード１と同様であるが、ヒータコア１０によって加熱された第１液体循環回路３内の液体の一部がバッテリ１２の熱交換部を流れる点についてのみ暖房モード１と異なっている。この暖房モード２は、冷寒地等においてバッテリ１２の温度が規定の温度よりも低下したとき等に用いられる。
この暖房モードの場合も、作動開始時には、第１ポンプ１１の吐出流量が制御装置による制御によって小流量に調整され、それによって第１液体循環回路３の加熱流路３ａやバッテリ流路３５を流れる液体の昇温速度が速められる。この結果、ヒータコア１０とバッテリ１２の早期の温度上昇が促される。<Heating mode 2>
The heating mode 2 shown in FIG. 8 has the same basic operation as the heating mode 1 shown in FIG. 7, but a part of the liquid in the firstliquid circulation circuit 3 heated by theheater core 10 is the heat exchange unit of thebattery 12. It is different from the heating mode 1 only in that it flows through. This heating mode 2 is used when the temperature of thebattery 12 is lower than the specified temperature in a cold region or the like.
Also in this heating mode, at the start of operation, the discharge flow rate of thefirst pump 11 is adjusted to a small flow rate by the control of the control device, thereby flowing through theheating flow path 3a and thebattery flow path 35 of the firstliquid circulation circuit 3. The rate of temperature rise of the liquid is increased. As a result, the temperature rise of theheater core 10 and thebattery 12 is promoted at an early stage.

＜冷房モード１＞
図９に示す冷房モード１は、ヒートポンプ回路７の空調用膨張弁１９と空調用エバポレータ２０のある流路が開閉弁２１によって開かれ、低圧側熱交換器１８では第２液体循環回路５内の液体との間で熱交換を行わない。また、高圧側熱交換器１７では、第１液体循環回路３内の液体との間で熱交換を行う。このとき、高圧側熱交換器１７から第１液体循環回路３内の液体に放熱が行われるため、第１液体循環回路３内のヒータコア１０は加熱される。このとき、図２に示す空調ユニット２２内においては、ヒータコア１０の上流側の通風経路がエアミックスドア２５によって閉塞される。この結果、車室内に吹き出される空調空気の温度上昇は抑制される。<Cooling mode 1>
In the cooling mode 1 shown in FIG. 9, the flow path having the airconditioning expansion valve 19 and theair conditioning evaporator 20 of theheat pump circuit 7 is opened by the on-offvalve 21, and in the low pressureside heat exchanger 18, it is in the secondliquid circulation circuit 5. No heat exchange with the liquid. Further, the high-pressureside heat exchanger 17 exchanges heat with the liquid in the firstliquid circulation circuit 3. At this time, since heat is dissipated from the high-pressureside heat exchanger 17 to the liquid in the firstliquid circulation circuit 3, theheater core 10 in the firstliquid circulation circuit 3 is heated. At this time, in theair conditioning unit 22 shown in FIG. 2, the ventilation path on the upstream side of theheater core 10 is blocked by theair mix door 25. As a result, the temperature rise of the conditioned air blown into the vehicle interior is suppressed.

また、冷房モード１では、第１液体循環回路３の戻り流路３ｂに、ラジエータ流路４１と駆動回路流路４２が接続されている。ラジエータ流路４１に流入した液体は、ラジエータ４４において外気に放熱する。ラジエータ４４を通過して降温された液体は、駆動回路流路４２においてモータ駆動回路４５の熱を吸熱する。 Further, in the cooling mode 1, theradiator flow path 41 and the drivecircuit flow path 42 are connected to thereturn flow path 3b of the firstliquid circulation circuit 3. The liquid that has flowed into theradiator flow path 41 dissipates heat to the outside air in theradiator 44. The liquid that has passed through theradiator 44 and has been cooled down absorbs the heat of themotor drive circuit 45 in the drivecircuit flow path 42.

＜冷房モード２＞
図１０に示す冷房モード２は、図９に示す冷房モード１と同様に、空調用膨張弁１９と空調用エバポレータ２０のある流路が開閉弁２１によって開かれ、第１液体循環回路３内の液体がラジエータ流路４１と駆動回路流路４２を流れる。冷房モード２では、冷房モード１と同様にして空調空気を冷却する。<Cooling mode 2>
In the cooling mode 2 shown in FIG. 10, similarly to the cooling mode 1 shown in FIG. 9, the flow path having the airconditioning expansion valve 19 and theair conditioning evaporator 20 is opened by the on-offvalve 21, and the flow path in the firstliquid circulation circuit 3 is opened. The liquid flows through theradiator flow path 41 and the drivecircuit flow path 42. In the cooling mode 2, the conditioned air is cooled in the same manner as in the cooling mode 1.

冷房モード２では、第２ポンプ１３が作動して、第２液体循環回路５内を液体が流れる。第２液体循環回路５内を流れる液体は、ヒートポンプ回路７の低圧側熱交換器１８において、ヒートポンプ回路７内の冷媒によって冷却される。低圧側熱交換器１８で冷却された第２液体循環回路５内の液体は、バッテリ１２の熱交換部を流れて第２ポンプ１３に戻される。この結果、バッテリ１２が第２液体循環回路５内を流れる液体によって冷却される。 In the cooling mode 2, thesecond pump 13 operates and the liquid flows in the secondliquid circulation circuit 5. The liquid flowing in the secondliquid circulation circuit 5 is cooled by the refrigerant in theheat pump circuit 7 in the low-pressureside heat exchanger 18 of theheat pump circuit 7. The liquid in the secondliquid circulation circuit 5 cooled by the low-pressureside heat exchanger 18 flows through the heat exchange section of thebattery 12 and is returned to thesecond pump 13. As a result, thebattery 12 is cooled by the liquid flowing in the secondliquid circulation circuit 5.

以上のように、本実施形態の空調装置１は、ヒートポンプ回路７の低圧側熱交換器１８で第２液体循環回路５から取り込んだ熱をヒートポンプ回路７の高圧側熱交換器１７に移動させ、高圧側熱交換器１７において第１液体循環回路内１８内を流れる液体を昇温する。そして、昇温された第１液体循環回路内１８内の液体により、ヒータコア１０を加熱して空調ユニット２２において車室内に暖房風を吹き出す。本実施形態の空調装置１では、第２液体循環回路５内の液体にエンジンＥの熱や発熱部品１４の熱、外気の熱等を取り込むことにより、ヒータコア１０を効率良く加熱することができる。 As described above, in the air conditioner 1 of the present embodiment, the heat taken in from the secondliquid circulation circuit 5 by the low pressureside heat exchanger 18 of theheat pump circuit 7 is transferred to the high pressureside heat exchanger 17 of theheat pump circuit 7. In the high-pressureside heat exchanger 17, the temperature of the liquid flowing in the firstliquid circulation circuit 18 is raised. Then, theheater core 10 is heated by the liquid in the firstliquid circulation circuit 18 that has been heated, and the heating air is blown into the vehicle interior in theair conditioning unit 22. In the air conditioner 1 of the present embodiment, theheater core 10 can be efficiently heated by taking in the heat of the engine E, the heat of the heat generating component 14, the heat of the outside air, and the like into the liquid in the secondliquid circulation circuit 5.

また、本実施形態の空調装置１では、ヒートポンプ回路７の低圧側熱交換器１８が第１液体循環回路３内の液体から吸熱を行うため、ヒートポンプ回路７を循環する冷媒は外気によって直接冷却されない。このため、外気の温度が低い状況でも圧縮機１５に吸入される気体冷媒の密度が極端に低下することがない。したがって、本実施形態の空調装置１を採用した場合、寒冷地等で外気温度が極端に低い状況下においても、ヒートポンプ回路７での熱伝達効率の低下を抑制することができる。 Further, in the air conditioner 1 of the present embodiment, since the low pressureside heat exchanger 18 of theheat pump circuit 7 absorbs heat from the liquid in the firstliquid circulation circuit 3, the refrigerant circulating in theheat pump circuit 7 is not directly cooled by the outside air. .. Therefore, the density of the gaseous refrigerant sucked into thecompressor 15 does not decrease extremely even when the temperature of the outside air is low. Therefore, when the air conditioner 1 of the present embodiment is adopted, it is possible to suppress a decrease in heat transfer efficiency in theheat pump circuit 7 even in a cold region or the like where the outside air temperature is extremely low.

さらに、本実施形態の空調装置１では、高圧側熱交換器１７の熱交換部が、ヒータコア１０に対して他流路が合流接続されない直結流路６０によって接続されているため、暖房必要時に、高圧側熱交換器１７で加熱された液体のみをヒータコア１０に流すことができる。したがって、本実施形態の空調装置１を採用した場合には、暖房必要時にヒータコア１０を迅速に昇温することができる。 Further, in the air conditioner 1 of the present embodiment, the heat exchange portion of the high-pressureside heat exchanger 17 is connected to theheater core 10 by a directconnection flow path 60 in which other flow paths are not merged and connected, so that when heating is required, Only the liquid heated by the high-pressureside heat exchanger 17 can flow to theheater core 10. Therefore, when the air conditioner 1 of the present embodiment is adopted, the temperature of theheater core 10 can be rapidly raised when heating is required.

また、本実施形態の空調装置１では、第２液体循環回路５の降温流路５ａが、エンジンＥの冷却水との間で熱交換を行うエンジン用熱交換器４６と接続可能とされている。このため、第２液体循環回路５の降温流路５ａをエンジン用熱交換器４６と接続することにより、エンジンの冷却水の熱を第２液体循環回路５内の液体に取り込み、ヒートポンプ回路７を介してヒータコア１０を効率良く加熱することができる。 Further, in the air conditioner 1 of the present embodiment, the temperature loweringflow path 5a of the secondliquid circulation circuit 5 can be connected to theengine heat exchanger 46 that exchanges heat with the cooling water of the engine E. .. Therefore, by connecting the temperature loweringflow path 5a of the secondliquid circulation circuit 5 to theheat exchanger 46 for the engine, the heat of the cooling water of the engine is taken into the liquid in the secondliquid circulation circuit 5, and theheat pump circuit 7 is inserted. Theheater core 10 can be efficiently heated through theheater core 10.

本実施形態の空調装置１では、第２液体循環回路５の降温流路５ａが、発熱部品１４であるモータ駆動回路４５の熱交換部と接続可能とされている。このため、第２液体循環回路５の降温流路５ａをモータ駆動回路４５の熱交換部と接続することにより、モータ駆動回路４５の熱を２液体循環回路５内の液体に取り込み、ヒートポンプ回路７を介してヒータコア１０を効率良く加熱することができる。また、本実施形態の空調装置１を採用した場合には、低圧側熱交換器１８で冷却された液体によって発熱部品１４であるモータ駆動回路４５を効率良く冷却することができる。 In the air conditioner 1 of the present embodiment, the temperature loweringflow path 5a of the secondliquid circulation circuit 5 can be connected to the heat exchange portion of themotor drive circuit 45 which is the heat generating component 14. Therefore, by connecting the temperature loweringflow path 5a of the secondliquid circulation circuit 5 to the heat exchange portion of themotor drive circuit 45, the heat of themotor drive circuit 45 is taken into the liquid in the twoliquid circulation circuits 5, and theheat pump circuit 7 Theheater core 10 can be efficiently heated via the above. Further, when the air conditioner 1 of the present embodiment is adopted, themotor drive circuit 45, which is a heat generating component 14, can be efficiently cooled by the liquid cooled by the low pressureside heat exchanger 18.

また、本実施形態の空調装置１では、第２液体循環回路５の降温流路５ａが、発熱部品１４であるバッテリ１２の熱交換部と接続可能とされている。このため、第２液体循環回路５の降温流路５ａをバッテリ１２の熱交換部と接続することにより、バッテリ１２の熱を２液体循環回路５内の液体に取り込み、ヒートポンプ回路７を介してヒータコア１０を効率良く加熱することができる。また、本実施形態の空調装置１を採用した場合には、低圧側熱交換器１８で冷却された液体によってバッテリ１２を効率良く冷却することができる。 Further, in the air conditioner 1 of the present embodiment, the temperature loweringflow path 5a of the secondliquid circulation circuit 5 can be connected to the heat exchange portion of thebattery 12 which is the heat generating component 14. Therefore, by connecting the temperature loweringflow path 5a of the secondliquid circulation circuit 5 to the heat exchange portion of thebattery 12, the heat of thebattery 12 is taken into the liquid in the twoliquid circulation circuit 5, and the heater core is taken through theheat pump circuit 7. 10 can be heated efficiently. Further, when the air conditioner 1 of the present embodiment is adopted, thebattery 12 can be efficiently cooled by the liquid cooled by the low pressureside heat exchanger 18.

また、本実施形態の空調装置１は、バッテリ１２の熱交換部が第１液体循環回路３の加熱流路３ａと第２液体循環回路５の降温流路５ａに対して接続切り換え可能とされている。このため、冷寒地等でバッテリ１２の温度の低い状況等では、バッテリ１２の熱交換部に第１液体循環回路３の加熱流路３ａの高温の液体を流すことにより、バッテリ１２を加熱してバッテリ１２の電圧低下等を抑制することができる。また、バッテリ１２の温度が規定の温度よりも上昇した場合には、バッテリ１２の熱交換部に第２液体循環回路５の降温流路５ａの低温の液体を流すことにより、バッテリ１２を冷却することができる。 Further, in the air conditioner 1 of the present embodiment, the heat exchange portion of thebattery 12 can be switched between theheating flow path 3a of the firstliquid circulation circuit 3 and the temperature loweringflow path 5a of the secondliquid circulation circuit 5. There is. Therefore, in a cold region or the like where the temperature of thebattery 12 is low, thebattery 12 is heated by flowing a high-temperature liquid in theheating flow path 3a of the firstliquid circulation circuit 3 through the heat exchange portion of thebattery 12. Therefore, it is possible to suppress a drop in the voltage of thebattery 12. When the temperature of thebattery 12 rises above the specified temperature, thebattery 12 is cooled by flowing a low-temperature liquid in the temperature loweringflow path 5a of the secondliquid circulation circuit 5 through the heat exchange portion of thebattery 12. be able to.

さらに、本実施形態の空調装置１は、第２液体循環回路５の降温流路５ａに対して外気熱交換器であるラジエータ４４が接続可能とされている。このため、外気の温度がある程度以上に高い場合には、外気の熱をラジエータ４４で吸熱して、その熱を低圧側熱交換器１８を通してヒートポンプ回路７に取り込み、高圧側熱交換器１７を通して第１液体循環回路３内のヒータコア１０を加熱することができる。したがって、外気からの吸熱によってヒータコア１０を効率良く加熱することができる。 Further, in the air conditioner 1 of the present embodiment, theradiator 44, which is an outside air heat exchanger, can be connected to the temperature loweringflow path 5a of the secondliquid circulation circuit 5. Therefore, when the temperature of the outside air is higher than a certain level, the heat of the outside air is absorbed by theradiator 44, the heat is taken into theheat pump circuit 7 through the low pressureside heat exchanger 18, and the heat is taken into theheat pump circuit 7 through the high pressureside heat exchanger 17. 1 Theheater core 10 in theliquid circulation circuit 3 can be heated. Therefore, theheater core 10 can be efficiently heated by absorbing heat from the outside air.

また、本実施形態の空調装置１は、第２液体循環回路５の降温流路５ａが第１液体循環回路３の加熱流路３ａに対して並列に接続可能とされている。このため、モータ駆動回路４５やバッテリ１２等の熱を利用できない状況では、第２液体循環回路５の降温流路５ａを第１液体循環回路３の加熱流路３ａに接続することにより、加熱流路３ａを流れる高温の液体の一部を降温流路５ａに流し、その熱を低圧側熱交換器１８で取り込むことができる。したがって、本実施形態の空調装置１を採用した場合には、モータ駆動回路４５やバッテリ１２等の熱を利用できない状況であっても、加熱流路３ａの液体の熱の一部を低圧側熱交換器１８でヒートポンプ回路７に取り込み、高圧側熱交換器１７と第１液体循環回路３内の液体を通してヒータコア１０を加熱することができる。 Further, in the air conditioner 1 of the present embodiment, the temperature loweringflow path 5a of the secondliquid circulation circuit 5 can be connected in parallel to theheating flow path 3a of the firstliquid circulation circuit 3. Therefore, in a situation where the heat of themotor drive circuit 45, thebattery 12, or the like cannot be used, the heating flow can be obtained by connecting the temperature loweringflow path 5a of the secondliquid circulation circuit 5 to theheating flow path 3a of the firstliquid circulation circuit 3. A part of the high-temperature liquid flowing through thepath 3a can be passed through the temperature loweringflow path 5a, and the heat can be taken in by the low-pressureside heat exchanger 18. Therefore, when the air conditioner 1 of the present embodiment is adopted, even in a situation where the heat of themotor drive circuit 45, thebattery 12, etc. cannot be used, a part of the heat of the liquid in theheating flow path 3a is heat on the low pressure side. Theheater core 10 can be heated by being taken into theheat pump circuit 7 by theexchanger 18 and passed through the liquid in the high-pressureside heat exchanger 17 and the firstliquid circulation circuit 3.

さらに、本実施形態の空調装置１の場合、上述した暖房モード１（図７参照）や暖房モード２では、ラジエータ４４による外気吸熱を行わずに、加熱流路３ａを流れる高温の液体の一部を降温流路５ａに流し、その熱を低圧側熱交換器１８で取り込む。このため、着霜等によってラジエータ４４による吸熱が行えない外気環境であっても、ヒータコア１０の加熱を実行することができる。
そして、本実施形態の空調装置１は、外気温度が極端に低い場合の対策として、電気ヒータを搭載する必要がない。このため、本実施形態の空調装置１を採用した場合には、車両に搭載するに際して、高電圧系統の配線が不要になるうえ、車両重量の増加や製品コストの高騰を抑制することができる。Further, in the case of the air conditioner 1 of the present embodiment, in the heating mode 1 (see FIG. 7) and the heating mode 2 described above, a part of the high temperature liquid flowing through theheating flow path 3a without absorbing the outside air heat by theradiator 44. Is passed through the temperature loweringflow path 5a, and the heat is taken in by the low pressureside heat exchanger 18. Therefore, theheater core 10 can be heated even in an outside air environment where theradiator 44 cannot absorb heat due to frost formation or the like.
The air conditioner 1 of the present embodiment does not need to be equipped with an electric heater as a countermeasure when the outside air temperature is extremely low. Therefore, when the air conditioner 1 of the present embodiment is adopted, it is not necessary to wire the high voltage system when the air conditioner 1 is mounted on the vehicle, and it is possible to suppress an increase in the vehicle weight and an increase in the product cost.

また、本実施形態の空調装置１は、ヒートポンプ回路７の圧縮機１５の吸入側と吐出側に対し、空調用膨張弁１９と空調用エバポレータ２０がヒートポンプ回路７の膨張弁１６と低圧側熱交換器１８を接続する通路と並列に接続されている。このため、本実施形態の空調装置１を採用した場合には、ヒートポンプ回路７の高圧側熱交換器１７で第１液体循環回路３に放熱を行いつつ、空調用エバポレータ２０によって空調空気の冷却や除湿を行うことができる。 Further, in the air conditioner 1 of the present embodiment, the airconditioning expansion valve 19 and theair conditioning evaporator 20 exchange heat with theexpansion valve 16 of theheat pump circuit 7 on the suction side and the discharge side of thecompressor 15 of theheat pump circuit 7. It is connected in parallel with the passage connecting thevessel 18. Therefore, when the air conditioning device 1 of the present embodiment is adopted, the air conditioning air is cooled by theair conditioning evaporator 20 while the high pressureside heat exchanger 17 of theheat pump circuit 7 dissipates heat to the firstliquid circulation circuit 3. Dehumidification can be performed.

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various design changes can be made without departing from the gist thereof.

１…車両用空調装置
３…第１液体循環回路
５…第２液体循環回路
７…ヒートポンプ回路
１０…ヒータコア
１２…バッテリ
１４…発熱部品
１５…圧縮機
１６…膨張弁
１７…高圧側熱交換器
１８…低圧側熱交換器
１９…空調用膨張弁
２０…空調用エバポレータ
４４…ラジエータ４４（外気熱交換器）
４５…モータ駆動回路
４６…エンジン用熱交換器
６０…直結流路1 ...Vehicle air conditioner 3 ... 1stliquid circulation circuit 5 ... 2ndliquid circulation circuit 7 ...Heat pump circuit 10 ...Heater core 12 ... Battery 14 ...Heat generating parts 15 ...Compressor 16 ...Expansion valve 17 ... High pressureside heat exchanger 18 … Low pressureside heat exchanger 19… Airconditioning expansion valve 20…Air conditioning evaporator 44… Radiator 44 (outside air heat exchanger)
45 ...Motor drive circuit 46 ...Engine heat exchanger 60 ... Directly connected flow path

Claims (9)

Translated fromJapanese

内部を流れる液体の熱によって空調空気を加熱するヒータコアと、
加熱された液体を前記ヒータコアに流す第１液体循環回路と、
冷却された液体が流れる第２液体循環回路と、
ヒートポンプ回路と、を備え、
前記ヒートポンプ回路は、
吸入した冷媒を加圧して吐出する圧縮機と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を減圧膨張させる膨張弁と、
前記圧縮機の吐出側と前記膨張弁の間に介装された高圧側熱交換器と、
前記膨張弁と前記圧縮機の吸入側の間に介装された低圧側熱交換器と、を有し、
前記低圧側熱交換器は、前記第２液体循環回路を流れる液体と熱交換可能に前記第２液体循環回路に接して配置され、
前記高圧側熱交換器は、前記第１液体循環回路を流れる液体と熱交換可能に前記第１液体循環回路に接して配置されるとともに、前記高圧側熱交換器の熱交換部が前記ヒータコアに対して他流路が合流接続されない直結流路によって接続されていることを特徴とする車両用空調装置。A heater core that heats conditioned air by the heat of the liquid flowing inside,
A first liquid circulation circuit that allows the heated liquid to flow through the heater core,
A second liquid circulation circuit through which the cooled liquid flows,
Equipped with a heat pump circuit,
The heat pump circuit
A compressor that pressurizes and discharges the inhaled refrigerant,
An expansion valve that decompresses and expands the refrigerant discharged from the compressor,
A high-pressure heat exchanger interposed between the discharge side of the compressor and the expansion valve,
It has a low pressure side heat exchanger interposed between the expansion valve and the suction side of the compressor.
The low-pressure side heat exchanger is arranged in contact with the second liquid circulation circuit so as to be heat exchangeable with the liquid flowing through the second liquid circulation circuit.
The high-pressure side heat exchanger is arranged in contact with the first liquid circulation circuit so as to be heat exchangeable with the liquid flowing through the first liquid circulation circuit, and the heat exchange portion of the high-pressure side heat exchanger is attached to the heater core. On the other hand, a vehicle air conditioner characterized in that other flow paths are connected by a directly connected flow path that is not merged and connected. 前記第２液体循環回路は、エンジンの冷却水との間で熱交換を行うエンジン用熱交換器に対して接続可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the second liquid circulation circuit can be connected to an engine heat exchanger that exchanges heat with the engine cooling water. 前記第２液体循環回路は、発熱部品の熱交換部と接続可能とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the second liquid circulation circuit is connectable to a heat exchange unit of a heat generating component. 前記発熱部品は、モータ駆動回路であることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 3, wherein the heat generating component is a motor drive circuit. 前記発熱部品は、バッテリであることを特徴とする請求項３に記載の車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 3, wherein the heat generating component is a battery. 前記バッテリの熱交換部は、前記第１液体循環回路と前記第２液体循環回路に対して接続切り換え可能とされていることを特徴とする請求項５に記載の車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to claim 5, wherein the heat exchange unit of the battery is capable of switching the connection between the first liquid circulation circuit and the second liquid circulation circuit. 前記第２液体循環回路は、外気との間で熱交換を行う外気熱交換器に対して接続可能とされていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用空調装置。 The vehicle according to any one of claims 1 to 6, wherein the second liquid circulation circuit can be connected to an outside air heat exchanger that exchanges heat with the outside air. Air conditioner. 前記第２液体循環回路は、前記第１液体循環回路に対して接続可能とされていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両用空調装置。 The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 7, wherein the second liquid circulation circuit is connectable to the first liquid circulation circuit. 前記ヒートポンプ回路の前記圧縮機の吸入側と吐出側には、空調用膨張弁と空調用エバポレータが、前記膨張弁と前記低圧側熱交換器を接続する通路と並列に接続されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両用空調装置。 An air conditioning expansion valve and an air conditioning evaporator are connected in parallel to a passage connecting the expansion valve and the low pressure side heat exchanger on the suction side and the discharge side of the compressor of the heat pump circuit. The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 8.

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