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JP2006007866A - Vehicular air conditioner - Google Patents

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JP2006007866A
JP2006007866A JP2004185063A JP2004185063A JP2006007866A JP 2006007866 A JP2006007866 A JP 2006007866A JP 2004185063 A JP2004185063 A JP 2004185063A JP 2004185063 A JP2004185063 A JP 2004185063A JP 2006007866 A JP2006007866 A JP 2006007866A
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Japan
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air
air conditioner
refrigerant
loop
evaporator
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JP2004185063A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiwamu Inui
究 乾
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily arrange without having a plurality of cold storage agents; and to store cold heat. <P>SOLUTION: In the vehicular air conditioner 10, a refrigerant is circulated through a first loop 20 connecting a compressor 12, a capacitor 14, an expansion valve 16 and an evaporator 18 by operation of the compressor 12, and thereby refrigerating cycle is performed. At this time, a liquid refrigerant is circulated in a second loop 28 by operation of a water pump 30, the liquid refrigerant performs heat exchange with the refrigerant of the first loop 20 in the evaporator 18, refrigerating cycle is carried out in the first loop 20, and the liquid refrigerant itself is cooled and the cold heat is stored. The cold heat is used, for example, for maintaining cooling in eco-run. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば自動車等の車両に適用される車両用空調装置に関する。   The present invention relates to a vehicle air conditioner applied to a vehicle such as an automobile.

自動車等の車両用空調装置として、空調熱負荷を低減するために、冷凍サイクルとは独立した熱交換器を用いて蓄冷器に冷熱を蓄えるものが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。特許文献1記載のものでは、エバポレータ下流の空調機吹出し空気を利用して蓄冷を行ない、特許文献2記載のものでは、室内の空調を完了した排出風を利用して蓄冷を行なうようになっている。   As an air conditioner for a vehicle such as an automobile, there is known an apparatus for storing cold energy in a regenerator using a heat exchanger independent of a refrigeration cycle in order to reduce an air conditioning heat load (for example, Patent Document 1, Patent) Reference 2). In the thing of patent document 1, cold storage is performed using the air blower air downstream of an evaporator, and in the thing of patent document 2, cold storage is performed using the exhausted air which completed indoor air conditioning. Yes.

このように、従来の車両用空調装置は、固相と液相との間で相変化することで冷熱を蓄えまたは冷熱を放出する、多数の蓄冷剤(容器)を必要とする。また、蓄冷器に蓄冷を行なうために、室内の冷却には使用されない熱交換器を設ける必要がある。特に、この熱交換器が空気を熱媒とするため、効率の向上が困難である。   Thus, the conventional vehicle air conditioner requires a large number of cold storage agents (containers) that store or release cold heat by changing the phase between the solid phase and the liquid phase. In addition, in order to store cold in the regenerator, it is necessary to provide a heat exchanger that is not used for indoor cooling. In particular, since this heat exchanger uses air as a heat medium, it is difficult to improve efficiency.

また、自動車等の車両としては、例えば信号待ちによる停車時に自動的にエンジンを停止させる機能を有し、燃費向上やを排出ガス量の低減を図る所謂エコラン車が実用化されている。このようなエコラン車の空調装置では、エンジンの停止中(エコラン期間中)に、エンジン駆動の圧縮機が停止してしまうため、冷房が維持されず車室内の快適性を維持することができなくなるという問題があった。そこで、エンジンすなわち圧縮機の停止中に、蓄冷器に蓄えた冷熱を用いて空調を維持する技術が考えられている。しかしながら、このような技術においても、上記の場合と同様に多数の蓄冷剤を必要とする。
特開平6−156062号公報 特開2000−62450号公報
Further, as vehicles such as automobiles, so-called eco-run vehicles that have a function of automatically stopping the engine when the vehicle is stopped by waiting for a signal, for example, have been put into practical use in order to improve fuel consumption and reduce the amount of exhaust gas. In such an eco-run air conditioner, since the engine-driven compressor stops while the engine is stopped (during the eco-run period), the cooling is not maintained and the comfort in the passenger compartment cannot be maintained. There was a problem. In view of this, a technique has been considered in which air conditioning is maintained using cold energy stored in the regenerator while the engine, that is, the compressor is stopped. However, even in such a technique, a large number of cold storage agents are required as in the above case.
JP-A-6-156062 JP 2000-62450 A

本発明は、上記事実を考慮して、多数の蓄冷剤を備えることなく簡単に構成でき、かつ冷熱を蓄えることができる車両用空調装置を得ることが目的である。   In view of the above facts, an object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner that can be easily configured without a large number of cold storage agents and can store cold heat.

上記目的を達成するために請求項1記載の発明に係る車両用空調装置は、圧縮機、凝縮器、減圧手段、及び蒸発器に冷媒を循環させて冷凍サイクルを行なう車両用空調装置であって、前記蒸発器において前記冷凍サイクル行なう冷媒と熱交換する液冷媒を循環させる循環路及び液送装置を備えている。   In order to achieve the above object, a vehicle air conditioner according to a first aspect of the present invention is a vehicle air conditioner that performs a refrigeration cycle by circulating a refrigerant in a compressor, a condenser, a pressure reducing means, and an evaporator. The evaporator includes a circulation path for circulating a liquid refrigerant that exchanges heat with the refrigerant that performs the refrigeration cycle, and a liquid feeding device.

請求項1記載の車両用空調装置では、圧縮機が作動することで、冷媒が圧縮機、凝縮器、減圧手段、蒸発器、圧縮機の順に循環して冷凍サイクルを行なう。このとき、液送装置が作動して液冷媒が循環路を循環しており、蒸発器では、この液冷媒と冷凍サイクルを行なう冷媒の少なくとも一部とが熱交換を行なう。これにより、蒸発器では、冷凍サイクルを行なう冷媒が蒸発する(上記冷凍サイクルがなされる)と共に、循環路を循環する液冷媒が冷却される。すなわち、閉空間である循環路内の液冷媒に冷熱が蓄えられる。   In the vehicle air conditioner according to the first aspect, when the compressor is operated, the refrigerant circulates in the order of the compressor, the condenser, the decompression means, the evaporator, and the compressor to perform the refrigeration cycle. At this time, the liquid feeding device is activated to circulate the liquid refrigerant in the circulation path, and in the evaporator, the liquid refrigerant and at least a part of the refrigerant that performs the refrigeration cycle exchange heat. Thus, in the evaporator, the refrigerant that performs the refrigeration cycle evaporates (the refrigeration cycle is performed), and the liquid refrigerant that circulates in the circulation path is cooled. That is, cold heat is stored in the liquid refrigerant in the circulation path which is a closed space.

これにより、例えば、この冷熱(液冷媒)を圧縮機の停止時や冷房負荷が大きいときに循環させて吹出し空気の冷却に利用することができ、空調熱負荷を軽減することが可能となる。また、本車両用空調装置は、蒸発器を循環する液冷媒に冷熱を蓄えるため、従来の如く蓄冷剤を設けたり空気を介在させて冷熱を蓄えるための熱交換器を設ける必要がなく、構造が間単である。別の見方をすると、蒸発器と蓄冷器(循環液冷媒の蓄冷器)とを1つの熱交換器で実現している。   Thereby, for example, this cooling heat (liquid refrigerant) can be circulated and used for cooling the blown air when the compressor is stopped or when the cooling load is large, and the air conditioning heat load can be reduced. In addition, since this vehicle air conditioner stores cold heat in the liquid refrigerant circulating in the evaporator, there is no need to provide a cold storage agent or a heat exchanger for storing cold heat through the air as in the prior art. Is simple. From another viewpoint, the evaporator and the regenerator (the regenerator of the circulating liquid refrigerant) are realized by one heat exchanger.

このように、請求項1記載の車両用空調装置では、多数の蓄冷剤を備えることなく簡単に構成でき、かつ冷熱を蓄えることができる。   Thus, in the vehicle air conditioner according to the first aspect, the vehicle air conditioner can be easily configured without a large number of cold storage agents, and can store cold heat.

請求項2記載の発明に係る車両用空調装置は、請求項1記載の車両用空調装置において、前記循環路に、前記液冷媒と空調機吹出し空気との熱交換を行なう室内熱交換器を設けた。   A vehicle air conditioner according to a second aspect of the present invention is the vehicle air conditioner according to the first aspect, wherein an indoor heat exchanger for exchanging heat between the liquid refrigerant and air blower air is provided in the circulation path. It was.

請求項2記載の車両用空調装置では、液冷媒が循環する循環路に設けた室内熱交換器が、該液冷媒と車室内に吹き出される空調機吹出し空気との熱交換を行なうことで、吹出し空気が冷却される。これにより、例えば、車室内を蒸発器と室内熱交換器とで2箇所から冷却したり、蒸発器を液冷媒と冷凍サイクルを行なう冷媒との専用の(空調機吹出し空気の冷却を負担しない)熱交換器とし、該蒸発器(上記の通り蓄冷器でもある熱交換器)における熱交換効率を向上させたりすることが可能となる。   In the vehicle air conditioner according to claim 2, the indoor heat exchanger provided in the circulation path through which the liquid refrigerant circulates performs heat exchange between the liquid refrigerant and the air blower air blown into the vehicle interior. The blown air is cooled. Thereby, for example, the interior of the vehicle is cooled from two locations by the evaporator and the indoor heat exchanger, or the evaporator is dedicated to the liquid refrigerant and the refrigerant that performs the refrigeration cycle (does not bear cooling of the air-conditioner blowout air). As a heat exchanger, it is possible to improve the heat exchange efficiency in the evaporator (the heat exchanger that is also a regenerator as described above).

請求項3記載の発明に係る車両用空調装置は、請求項2記載の車両用空調装置において、前記液送装置は、前記圧縮機の停止状態で冷房要求がされているときに制御装置によって作動される電動ポンプである。   A vehicle air conditioner according to a third aspect of the present invention is the vehicle air conditioner according to the second aspect, wherein the liquid feeding device is operated by a control device when a cooling request is made when the compressor is stopped. It is an electric pump.

請求項3記載の車両用空調装置では、例えば信号待ち等の乗車期間中にエンジンを停止する所謂エコラン期間中には、制御装置が液送装置である電動ポンプを作動し、蒸発器と室内熱交換器との間で液冷媒を循環させる。これにより、例えば圧縮機がエンジンによって駆動される構成でありエンジン停止に伴い停止する場合であっても、液冷媒に蓄えられた冷熱によって冷房が(吹出し空気の冷却)一定時間維持される。したがって、快適性を犠牲にすることなく、エコラン運転を行ない燃費向上、排出ガス量低減を図ることが可能となる。   In the vehicle air conditioner according to claim 3, for example, during a so-called eco-run period in which the engine is stopped during a boarding period such as waiting for a signal, the control device operates an electric pump which is a liquid feeding device, and the evaporator and the indoor heat Circulate liquid refrigerant with the exchanger. Thereby, for example, even when the compressor is driven by the engine and is stopped when the engine is stopped, the cooling (cooling of the blown air) is maintained for a certain period of time by the cold heat stored in the liquid refrigerant. Therefore, it is possible to improve the fuel consumption and reduce the amount of exhaust gas by performing the eco-run operation without sacrificing comfort.

以上説明したように本発明に係る車両用空調装置は、多数の蓄冷剤を備えることなく簡単に構成でき、かつ冷熱を蓄えることができるという優れた効果を有する。   As described above, the vehicle air conditioner according to the present invention has an excellent effect that it can be easily configured without a large number of cold storage agents and can store cold heat.

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置10について図1及び図2に基づいて説明する。図1には、自動車に適用された車両用空調装置10の概略全体構成がブロック図にて示されている。この図に示される如く、車両用空調装置10は、圧縮機としてのコンプレッサ12と、凝縮器としてのコンデンサ14と、減圧手段としての膨張弁16と、蒸発器としてのエバポレータ18とが冷媒循環路である第1ループ20にて連通しており、冷媒を循環させて冷凍サイクルを行なうようになっている。   A vehicle air conditioner 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic overall configuration of a vehicle air conditioner 10 applied to an automobile. As shown in this figure, a vehicular air conditioner 10 includes a compressor 12 as a compressor, a condenser 14 as a condenser, an expansion valve 16 as a decompression means, and an evaporator 18 as an evaporator. The first loop 20 communicates with the refrigerant, and the refrigerant is circulated to perform a refrigeration cycle.

コンプレッサ12は、電磁クラッチ22、駆動ベルト24を介して自動車のエンジン26に連結されている。これにより、エンジン26の回転期間中でかつ電磁クラッチ22が結合状態のときに、コンプレッサ12が作動するようになっている。このコンプレッサ12は、低圧気相冷媒を圧縮して高温高圧の過熱気相冷媒にするようになっている。電磁クラッチ22は、後述するエアコンECU52に断続制御されることで、コンプレッサ12による冷媒循環量、すなわち冷却能力を調節するようになっている。電磁クラッチ22が断続制御されるコンプレッサ12に代えて、可変容量式のコンプレッサ12を採用しても良い。   The compressor 12 is coupled to an automobile engine 26 via an electromagnetic clutch 22 and a drive belt 24. As a result, the compressor 12 operates when the engine 26 is rotating and the electromagnetic clutch 22 is in the engaged state. The compressor 12 compresses a low-pressure gas-phase refrigerant into a high-temperature and high-pressure superheated gas-phase refrigerant. The electromagnetic clutch 22 is controlled to be intermittently controlled by an air conditioner ECU 52, which will be described later, thereby adjusting the refrigerant circulation amount by the compressor 12, that is, the cooling capacity. Instead of the compressor 12 in which the electromagnetic clutch 22 is intermittently controlled, a variable displacement compressor 12 may be employed.

コンデンサ14は、コンプレッサ12の下流に配置された冷媒と外気との熱交換器であり、コンプレッサ12から吐出された過熱気相冷媒を冷却して凝縮させて液相冷媒にするようになっている。コンデンサ14から流出した液相冷媒は、膨張弁16にて減圧され、低圧液相とされるようになっている。   The condenser 14 is a heat exchanger between the refrigerant and the outside air disposed downstream of the compressor 12, and cools and condenses the superheated gas-phase refrigerant discharged from the compressor 12 to form a liquid-phase refrigerant. . The liquid-phase refrigerant that has flowed out of the condenser 14 is decompressed by the expansion valve 16 to become a low-pressure liquid phase.

エバポレータ18は、低圧液装冷媒を蒸発させて低圧気相冷媒にする熱交換器である。本実施の形態では、エバポレータ18は、上記冷凍サイクルを行なう冷媒と液冷媒との熱交換器とされており、その外郭が断熱構造とされている。液冷媒としては、例えば、通常エンジン冷却水として用いられるロングライフクーラント(LLC、不凍液)が用いられる。   The evaporator 18 is a heat exchanger that evaporates the low-pressure liquid refrigerant into a low-pressure gas-phase refrigerant. In the present embodiment, the evaporator 18 is a heat exchanger of a refrigerant and a liquid refrigerant that performs the above-described refrigeration cycle, and its outer shell has a heat insulating structure. As the liquid refrigerant, for example, a long life coolant (LLC, antifreeze liquid) that is usually used as engine cooling water is used.

そして、車両用空調装置10は、エバポレータ18に液冷媒を循環する第2ループ28を備えている。第2ループ28は、第1ループ20とは独立した循環路であり、その経路上には液送装置としてのウォータポンプ30が配設されている。このウォータポンプ30の作動によって、液冷媒が第2ループ28を循環して第1ループ20の冷媒と熱交換を行ない、該冷媒を蒸発させて低圧気相冷媒にする構成である。一方、第2ループ28の液冷媒は、第1ループ20の冷媒の蒸発によって冷却され、閉空間である第2ループ28内に冷熱を蓄えるようになっている。   The vehicle air conditioner 10 includes a second loop 28 that circulates the liquid refrigerant in the evaporator 18. The second loop 28 is a circulation path independent of the first loop 20, and a water pump 30 as a liquid feeding device is disposed on the path. By the operation of the water pump 30, the liquid refrigerant circulates through the second loop 28 to exchange heat with the refrigerant in the first loop 20, and the refrigerant is evaporated to form a low-pressure gas-phase refrigerant. On the other hand, the liquid refrigerant in the second loop 28 is cooled by the evaporation of the refrigerant in the first loop 20 and accumulates cold in the second loop 28 that is a closed space.

さらに、車両用空調装置10は、第2ループ28上に配設された室内熱交換器32を備えている。室内熱交換器32は、第2ループ28を循環する液冷媒と空気との熱交換器であって、車室内外を連通する空調ケース(空調ダクト)34内に配置されて空調機吹出し空気を冷却するようになっている。また、エバポレータ18は、空調ケース34の外側に配置されている。   Further, the vehicle air conditioner 10 includes an indoor heat exchanger 32 disposed on the second loop 28. The indoor heat exchanger 32 is a heat exchanger of liquid refrigerant and air that circulates in the second loop 28, and is disposed in an air conditioning case (air conditioning duct) 34 that communicates between the outside and the interior of the vehicle interior. It is designed to cool. Further, the evaporator 18 is disposed outside the air conditioning case 34.

図2に示される如く、空調ケース34は、両端が開口しており、一方の開口端には、切換ダンパ36によって切り替えられる外気取入口38、内気取入口40が形成されている。また空調ケース34の他方の開口端には、車室内へ向けて開口され、モード切替ダンパ42によって適宜開閉される複数の空気吹出し口44が形成されている。空気吹出し口44は、本実施形態では、デフロスタ吹出し口44A、サイド及びセンタレジスタ吹出し口44B、足下吹出し口44Cを有して構成されており、モード切替ダンパ42によって温調した空気を所望の位置から車室内へ吹き出すことができる構成である。   As shown in FIG. 2, the air conditioning case 34 is open at both ends, and an open air inlet 38 and an internal air intake 40 that are switched by the switching damper 36 are formed at one open end. A plurality of air outlets 44 are formed at the other opening end of the air conditioning case 34 so as to open toward the vehicle interior and to be appropriately opened and closed by the mode switching damper 42. In the present embodiment, the air outlet 44 includes a defroster outlet 44A, a side and center register outlet 44B, and a foot outlet 44C. Air that has been temperature-controlled by the mode switching damper 42 is provided at a desired position. It is the structure which can be blown out into the vehicle interior.

また、空調ケース34内における室内熱交換器32と外気取入口38、内気取入口40との間には、空調用ブロア46が設けられている。空調用ブロア46は、作動することで外気取入口38または内気取入口40から空調ケース34内に空気を吸引し、さらにこの空気を室内熱交換器32へ向けて送出する構成である。空調ケース34内における室内熱交換器32の下流側には、エアミックスダンパ48及びヒータコア50が設けられている。室内熱交換器32後側の空気は、例えばエアミックスダンパ48の開度に応じてヒータコア50へ案内されて加熱され、さらに、ヒータコア50によって加熱されていない空気と混合された後、空気吹出し口44へ向けて送出されるようになっている。   In addition, an air-conditioning blower 46 is provided between the indoor heat exchanger 32, the outside air inlet 38, and the inside air inlet 40 in the air conditioning case 34. The air-conditioning blower 46 is configured to draw air into the air-conditioning case 34 from the outside air inlet 38 or the inside air inlet 40 by operating, and further send this air toward the indoor heat exchanger 32. An air mix damper 48 and a heater core 50 are provided on the downstream side of the indoor heat exchanger 32 in the air conditioning case 34. The air on the rear side of the indoor heat exchanger 32 is guided and heated to the heater core 50 according to the opening degree of the air mix damper 48, for example, and further mixed with air that is not heated by the heater core 50. It is sent to 44.

以上説明した第2ループ28は、室内熱交換器32を除く配管部分やウォータポンプ30が液冷媒の昇温を防止する断熱構造とされている。   The 2nd loop 28 demonstrated above is made into the heat insulation structure in which the piping part except the indoor heat exchanger 32 and the water pump 30 prevent the temperature rise of a liquid refrigerant.

そして、車両用空調装置10は、本発明における制御装置としてのエアコンECU52を備えている。エアコンECU52は、空調用ブロア46、エアミックスダンパ48等の制御、電磁クラッチ22の断続(切り離し・結合)制御等の通常のエアコン制御を行なう構成とされる他、以下のように構成されている。エアコンECU52は、ウォータポンプ30と電気的に接続されており、ウォータポンプ30の作動・停止を制御する制御信号を出力するようになっている。   The vehicle air conditioner 10 includes an air conditioner ECU 52 as a control device in the present invention. The air-conditioner ECU 52 is configured to perform normal air-conditioner control such as control of the air-conditioning blower 46, the air mix damper 48, etc., and on / off (disconnection / coupling) control of the electromagnetic clutch 22, and is configured as follows. . The air conditioner ECU 52 is electrically connected to the water pump 30 and outputs a control signal for controlling the operation / stop of the water pump 30.

また、エアコンECU52は、空調ケース34内における室内熱交換器32後方(車室側)の吹出し空気温(以下、吹出し気温という)Teに対応した信号を出力する温度センサ54と電気的に接続されている。さらに、本実施形態では、エアコンECU52は、エンジン26を制御するエンジンECU56と電気的に接続されている。エンジンECU56は、例えば信号待ちなどの車両停車時であって所定のエコラン条件が整ったときに、エンジン26の作動を停止してエコランを開始し、別途所定のエコラン終了条件が整ったときにエンジン26を再起動するようになっている。   The air conditioner ECU 52 is electrically connected to a temperature sensor 54 that outputs a signal corresponding to a blown air temperature (hereinafter referred to as blown air temperature) Te behind the indoor heat exchanger 32 in the air conditioning case 34 (hereinafter referred to as a blown air temperature). ing. Further, in the present embodiment, the air conditioner ECU 52 is electrically connected to an engine ECU 56 that controls the engine 26. The engine ECU 56 stops the operation of the engine 26 and starts an eco-run when a predetermined eco-run condition is satisfied, for example, when the vehicle is stopped such as waiting for a signal, and when the predetermined eco-run end condition is separately met, 26 is restarted.

このエンジンECU56は、エアコンECU52に対し、エコラン開始時に車両情報としてエンジン停止信号を出力し、エコラン終了時に車両情報としてエンジン始動信号を出力する構成である。一方、エアコンECU52は、エコラン期間中に吹出し気温Teが所定の閾値を超えた場合には、エンジンECU56に対し、エンジン始動要求信号を出力するようになっている。そして、エアコンECU52は、運転中、エコラン中の何れの場合も、冷房要求があるときはウォータポンプ30を作動し、冷房要求(暖気との混合要求を含む)がなくなるとウォータポンプ30を停止する構成とされている。   The engine ECU 56 is configured to output an engine stop signal as vehicle information to the air conditioner ECU 52 at the start of the eco-run and output an engine start signal as the vehicle information at the end of the eco-run. On the other hand, the air conditioner ECU 52 outputs an engine start request signal to the engine ECU 56 when the blown air temperature Te exceeds a predetermined threshold during the eco-run period. The air conditioner ECU 52 operates the water pump 30 when there is a cooling request, and stops the water pump 30 when there is no cooling request (including a mixing request with warm air) in both cases of driving and eco-run. It is configured.

次に、本第1の実施形態の作用を説明する。   Next, the operation of the first embodiment will be described.

上記構成の車両用空調装置10では、自動車の走行中にはエンジン26の動力によってコンプレッサ12が作動しており、冷媒がコンデンサ14、膨張弁16、エバポレータ18、コンプレッサ12の順に流れ、第1ループ20を循環する。これにより、冷凍サイクルが行なわれる。   In the vehicle air conditioner 10 configured as described above, the compressor 12 is operated by the power of the engine 26 while the automobile is running, and the refrigerant flows in the order of the condenser 14, the expansion valve 16, the evaporator 18, and the compressor 12, and the first loop. Circulate 20. Thereby, a refrigerating cycle is performed.

このとき、エアコンECU52は、ウォータポンプ30を作動しており、第2ループ28を液冷媒が循環している。この液冷媒は、エバポレータ18で第1ループ20の冷媒と熱交換し、該冷媒を蒸発させて上記冷凍サイクルをなさしめると共に自らは第1ループ20の冷媒によって冷却される(冷熱を蓄える)。そして、この液冷媒は、室内熱交換器32において、空調用ブロア46が送風する空調機吹出し空気を冷却する(閉空間である第2ループ28内に蓄えた冷熱を徐々に消費する)。これにより、車室内の冷房が行なわれる。   At this time, the air conditioner ECU 52 operates the water pump 30, and the liquid refrigerant circulates through the second loop 28. The liquid refrigerant exchanges heat with the refrigerant in the first loop 20 by the evaporator 18, evaporates the refrigerant to complete the refrigeration cycle, and is cooled by the refrigerant in the first loop 20 (stores cold energy). And this liquid refrigerant cools the air-conditioner blowing air which the air-conditioning blower 46 blows in the indoor heat exchanger 32 (the cold heat stored in the second loop 28 which is a closed space is gradually consumed). Thereby, the passenger compartment is cooled.

そして、例えば信号待ちなどによって自動車が停止し、エンジンECU56が所定のエコラン条件が整ったと判断すると、このエンジンECU56は、エンジン26を停止すると共にエンジン停止信号をエアコンECU52に出力する。エアコンECU52は、コンプレッサ12(エンジン26)が停止してもウォータポンプ30の動作を維持する。このため、第2ループ28には冷熱が蓄えられている液冷媒が循環し、室内熱交換器32において液冷媒は上記冷熱を消費しながら空調機吹出し空気を冷却する。これにより、エンジン26すなわちコンプレッサ12停止後の一定時間、冷房が維持され車室内の快適性が保たれる。   Then, for example, when the vehicle is stopped due to a signal waiting or the like and the engine ECU 56 determines that a predetermined eco-run condition is satisfied, the engine ECU 56 stops the engine 26 and outputs an engine stop signal to the air conditioner ECU 52. The air conditioner ECU 52 maintains the operation of the water pump 30 even when the compressor 12 (engine 26) is stopped. For this reason, the liquid refrigerant in which the cold heat is stored circulates in the second loop 28, and the liquid refrigerant cools the air blower air while consuming the cold heat in the indoor heat exchanger 32. Thereby, the cooling is maintained for a certain time after the engine 26, that is, the compressor 12 is stopped, and the comfort in the vehicle interior is maintained.

このエコラン期間中に、エアコンECU52は、温度センサ54から吹出し気温Teが所定の閾値を超えたことに対応する信号が入力された場合には、換言すれば、第2ループ28の液冷媒に蓄えた冷熱を消費して冷房維持ができなくなった場合には、エンジンECU56にエンジン始動要求信号を出力する。これにより、エンジン26、コンプレッサ12が作動し、上記冷凍サイクルによる冷房と、第2ループ28の冷媒への蓄冷が行なわれる(再開される)。   During this eco-run period, the air conditioner ECU 52 stores in the liquid refrigerant of the second loop 28, in other words, when a signal corresponding to the blown air temperature Te exceeding the predetermined threshold value is input from the temperature sensor 54. When the cooling heat is consumed and cooling cannot be maintained, an engine start request signal is output to the engine ECU 56. As a result, the engine 26 and the compressor 12 are operated, and cooling by the refrigeration cycle and cold storage to the refrigerant in the second loop 28 are performed (resumed).

ここで、車両用空調装置10では、エバポレータ18に第2ループ28の液冷媒を循環することで該液冷媒に冷熱を蓄えることができるため、従来の如く多数の蓄冷剤を設けたり車室内の冷却に用いない空気熱交換器を設けたりする必要がなく、構造が間単である。別の見方をすると、蒸発器と蓄冷器(循環液冷媒の蓄冷器)とを1つの熱交換器で実現している。   Here, in the vehicle air conditioner 10, the liquid refrigerant of the second loop 28 can be circulated through the evaporator 18 to store cold heat in the liquid refrigerant. There is no need to provide an air heat exchanger that is not used for cooling, and the structure is simple. From another viewpoint, the evaporator and the regenerator (the regenerator of the circulating liquid refrigerant) are realized by one heat exchanger.

このように、本実施形態に係る車両用空調装置10では、多数の蓄冷剤を備えることなく簡単に構成でき、かつ第2ループ28内に冷熱を蓄えることができる。   Thus, in the vehicle air conditioner 10 according to the present embodiment, it can be easily configured without providing a large number of cold storage agents, and cold heat can be stored in the second loop 28.

また、第2ループ28に設けた室内熱交換器32が空調ケース34内に配置されて空調機吹出し空気の冷却を行なう構成であるため、エバポレータ18を第1ループ20の冷媒と第2ループ28の液冷媒との熱交換のみを行なう(エバポレータ18が空調機吹出し空気の冷却を負担しない)構成とすることができる。このため、エバポレータ18は、その外郭を断熱構造にして熱交換効率の向上が図られている。   In addition, since the indoor heat exchanger 32 provided in the second loop 28 is arranged in the air conditioning case 34 and cools the air blower air, the evaporator 18 is connected to the refrigerant of the first loop 20 and the second loop 28. Only the heat exchange with the liquid refrigerant can be performed (the evaporator 18 does not bear the cooling of the air-conditioner blowout air). For this reason, the evaporator 18 is designed to improve heat exchange efficiency by making its outer shell a heat insulating structure.

なお、上記実施の形態では、エコラン期間中、単にウォータポンプ30を作動し続ける制御方法を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、エアコンECU52等が推定した冷房負荷に応じて吹出し気温Teが所定の閾値を超えるまでウォータポンプ30を停止するとか、吹出し気温Teが目標範囲に収まるようにウォータポンプ30による液冷媒循環量を随時変化させる(例えば、断続的な作動でも、回転数制御でも良い)とか、各種制御方法を採ることができる。また、本発明は、第2ループ28に蓄えた冷熱をエコラン時の冷房維持に用いる構成に限定されることはなく、例えば、車両加速中に電磁クラッチ22を切断して動力性能を確保しつつ、ウォータポンプ30の作動により蓄冷した液冷媒を循環して冷房を維持するようにしても良い。   In the above-described embodiment, the control method in which the water pump 30 is simply operated during the eco-run period is shown. However, the present invention is not limited to this, and for example, the blowout is performed according to the cooling load estimated by the air conditioner ECU 52 or the like. The water pump 30 is stopped until the temperature Te exceeds a predetermined threshold value, or the amount of liquid refrigerant circulated by the water pump 30 is changed at any time so that the blown-out temperature Te falls within the target range (for example, even in intermittent operation, the rotational speed Various control methods may be employed. Further, the present invention is not limited to the configuration in which the cold energy stored in the second loop 28 is used for maintaining the cooling during the eco-run. For example, the electromagnetic clutch 22 is disconnected during vehicle acceleration to ensure the power performance. The liquid refrigerant stored cold by the operation of the water pump 30 may be circulated to maintain the cooling.

また、上記実施の形態では、第2ループ28上に室内熱交換器32を設けた構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、エバポレータ18を空調ケース34内に配置して空調機吹出し空気の冷却に用いると共に、第2ループ28(内の液冷媒)を断熱構造にして蓄冷にのみ用いるようにしても良い。さらに、第2ループ28に向けた室内熱交換器32とエバポレータ18とを、それぞれ車両内の異なる位置から車室を冷房する熱交換器として用いることも可能である。   Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure which provided the indoor heat exchanger 32 on the 2nd loop 28, this invention is not limited to this, For example, the evaporator 18 is arrange | positioned in the air-conditioning case 34, and is air-conditioned. The second loop 28 (internal liquid refrigerant) may be used as a heat insulating structure and used only for cold storage while being used for cooling the machine blowing air. Furthermore, it is also possible to use the indoor heat exchanger 32 and the evaporator 18 directed to the second loop 28 as heat exchangers for cooling the passenger compartment from different positions in the vehicle.

さらに、上記実施の形態では、エアコンECU52とエンジンECU56とが別の制御装置である例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、エアコンECU52またはこれらの機能の一部をエンジンECU56と統合して構成しても良い。   Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the air conditioner ECU 52 and the engine ECU 56 are separate control devices has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, the air conditioner ECU 52 or a part of these functions is provided in the engine ECU 56. It may be configured to be integrated with.

本発明の実施の形態に係る車両用空調装置の概略全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic overall configuration of a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を構成するエバポレータ、室内熱交換器の配置を示す概略の側断面図である。It is a schematic sectional side view which shows arrangement | positioning of the evaporator which comprises the vehicle air conditioner which concerns on embodiment of this invention, and an indoor heat exchanger.

符号の説明Explanation of symbols

10 車両用空調装置
12 コンプレッサ(圧縮機)
14 コンデンサ(凝縮器)
16 膨張弁(減圧手段)
18 エバポレータ(蒸発器)
28 第2ループ(循環路)
30 ウォータポンプ(液送装置)
32 室内熱交換器
52 エアコンECU(制御装置)
10 Vehicle air conditioners 12 Compressors
14 Condenser
16 Expansion valve (pressure reduction means)
18 Evaporator
28 Second loop (circulation path)
30 Water pump (liquid feeding device)
32 Indoor heat exchanger 52 Air conditioner ECU (control device)

Claims (3)

圧縮機、凝縮器、減圧手段、及び蒸発器に冷媒を循環させて冷凍サイクルを行なう車両用空調装置であって、
前記蒸発器において前記冷凍サイクル行なう冷媒と熱交換する液冷媒を循環させる循環路及び液送装置を備える車両用空調装置。
A vehicle air conditioner that performs a refrigeration cycle by circulating a refrigerant in a compressor, a condenser, a decompression unit, and an evaporator,
A vehicle air conditioner including a circulation path for circulating a liquid refrigerant that exchanges heat with the refrigerant that performs the refrigeration cycle in the evaporator and a liquid feeding device.
前記循環路に、前記液冷媒と空調機吹出し空気との熱交換を行なう室内熱交換器を設けた、請求項1記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein an indoor heat exchanger for exchanging heat between the liquid refrigerant and air blower air is provided in the circulation path. 前記液送装置は、前記圧縮機の停止状態で冷房要求がされているときに制御装置によって作動される電動ポンプである、請求項2記載の車両用空調装置。   The vehicle air conditioner according to claim 2, wherein the liquid feeding device is an electric pump that is operated by a control device when a cooling request is made while the compressor is stopped.
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