專利名稱：車輛用空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛用空調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在混合動(dòng)力汽車中，公知一種將搭載在車輛上的電動(dòng)機(jī)或變換器等發(fā)熱體發(fā)出的熱用于空調(diào)的系統(tǒng)(參考專利文獻(xiàn)1)。在進(jìn)行車室內(nèi)的制熱時(shí)，使由發(fā)熱體加熱了的冷卻水流入車室內(nèi)空調(diào)用熱交換器，作為輔助的制熱用熱交換器起作用?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 JP特許第似85292號(hào)公報(bào)但是，目前，電動(dòng)機(jī)或變換器等發(fā)熱體被金屬的筐體覆蓋，是一種對(duì)外部氣體散熱的結(jié)構(gòu)。因此，存在著發(fā)熱體的熱白白地被釋放掉，沒(méi)有有效用于車室內(nèi)制熱的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方式，車輛用空調(diào)系統(tǒng)具備進(jìn)行車室內(nèi)空氣的溫度調(diào)節(jié)的空調(diào)裝置，其具有壓縮第一制冷劑的壓縮機(jī)以及進(jìn)行第一制冷劑和外部氣體的熱交換的第一熱交換器；以及設(shè)備冷卻裝置，其使第二制冷劑在用于電動(dòng)驅(qū)動(dòng)車輛的設(shè)備和第二熱交換器之間循環(huán)，并將從設(shè)備吸收的熱量在第二熱交換器釋放到車室內(nèi)空氣中，其中，所述車輛用空調(diào)系統(tǒng)具備抑制從設(shè)備向周圍環(huán)境散熱的散熱抑制構(gòu)造。根據(jù)本發(fā)明的第二方式，在第一方式的車輛用空調(diào)系統(tǒng)中，優(yōu)選作為散熱抑制構(gòu)造，所述車輛用空調(diào)系統(tǒng)具備覆蓋設(shè)備的隔熱部件。根據(jù)本發(fā)明的第三方式，在第一方式的車輛用空調(diào)系統(tǒng)中，優(yōu)選作為散熱抑制構(gòu)造，所述車輛用空調(diào)系統(tǒng)具備遮擋部件，該遮擋部件設(shè)置于第一熱交換器和設(shè)備之間，遮擋設(shè)備使其不受通過(guò)了第一熱交換器的外部氣體的影響。根據(jù)本發(fā)明的第四方式，在第三方式的車輛用空調(diào)系統(tǒng)中，優(yōu)選遮擋部件是收納第一熱交換器的管道，管道具備第一通路，其用于將通過(guò)了第一熱交換器的外部氣體導(dǎo)向設(shè)備；第二通路，其用于將通過(guò)了第一熱交換器的外部氣體排出向車輛外部；以及配風(fēng)部， 其將通過(guò)了第一熱交換器的外部氣體切換向第一通路或第二通路從而進(jìn)行配風(fēng)。根據(jù)本發(fā)明的第五方式，在第一方式的車輛用空調(diào)系統(tǒng)中，優(yōu)選用于電動(dòng)驅(qū)動(dòng)車輛的設(shè)備由多個(gè)設(shè)備構(gòu)成，作為散熱抑制構(gòu)造，具備如下配置結(jié)構(gòu)相對(duì)于第二制冷劑的流動(dòng)，將越是發(fā)熱量大的設(shè)備越設(shè)置在更下游一側(cè)，且將發(fā)熱量最大的設(shè)備設(shè)置在第二熱交換器的附近。根據(jù)本發(fā)明的第六方式，在第一 第五的任一種方式的車輛用空調(diào)系統(tǒng)中，優(yōu)選車輛用空調(diào)系統(tǒng)具備在第一制冷劑和第二制冷劑之間進(jìn)行熱交換的第三熱交換器。發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制從設(shè)備向周圍環(huán)境散熱，可有效地將從設(shè)備吸收的熱量放出到車室內(nèi)空氣中。


圖1是表示本發(fā)明的車輛用空調(diào)系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖；圖2是說(shuō)明制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)作的圖；圖3是說(shuō)明除霜運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)作的圖；圖4是表示散熱抑制構(gòu)造的第一例的圖；圖5是表示散熱抑制構(gòu)造的第二例的圖；圖6是表示散熱抑制構(gòu)造的第三例的圖；圖7是表示散熱抑制構(gòu)造的第四例的圖。
具體實(shí)施例方式以下，說(shuō)明將本發(fā)明的車輛用空調(diào)系統(tǒng)適用于電動(dòng)汽車的一實(shí)施方式。而且，本發(fā)明不限于電動(dòng)汽車，也可以適用于混合動(dòng)力汽車或者電動(dòng)鐵道車輛或電動(dòng)建設(shè)車輛等電動(dòng)車輛。另外，在該一實(shí)施方式中以由變換器驅(qū)動(dòng)的交流電動(dòng)機(jī)為例進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明不限于交流電動(dòng)機(jī)，例如也可以適用于可控硅-電動(dòng)機(jī)組裝置等由換流器驅(qū)動(dòng)的直流電動(dòng)機(jī)或者由斷路器電源驅(qū)動(dòng)的脈沖電動(dòng)機(jī)等所有種類的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(電動(dòng)機(jī)·發(fā)動(dòng)機(jī))。圖1是表示本發(fā)明的車輛用空調(diào)系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖1所示的車輛用空調(diào)系統(tǒng)具備供制冷劑40流動(dòng)的制冷循環(huán)回路90 ；由空調(diào)用冷卻介質(zhì)41A連接室內(nèi)熱交換器7A 和制冷循環(huán)回路90的空調(diào)用回路91A ；以及由設(shè)備冷卻介質(zhì)41B連接室內(nèi)熱交換器7B和發(fā)熱體9和制冷循環(huán)回路90的設(shè)備冷卻回路91B。在制冷循環(huán)回路90上呈環(huán)狀連接有對(duì)制冷劑40進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)1 ；進(jìn)行制冷劑40和外部氣體之間的熱交換的室外熱交換器2 ；液體配管12 ；以及與空調(diào)用回路91A內(nèi)的空調(diào)用冷卻介質(zhì)41A進(jìn)行熱交換的空調(diào)用熱交換器4A。在壓縮機(jī)1的吸入配管11和噴出配管10之間設(shè)有四方閥20。通過(guò)切換四方閥20，可將吸入配管11及噴出配管10中的任一方連接于室外熱交換器2，將另一方連接于空調(diào)用熱交換器4A。圖1表示制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 四方閥20將噴出配管10連接于空調(diào)用熱交換器4A，將吸入配管11連接于室外熱交換器 2。冷卻用熱交換器4B在制冷循環(huán)回路90的制冷劑40和設(shè)備冷卻介質(zhì)41B之間進(jìn)行熱交換。冷卻用熱交換器4B—端連接于液體配管12，另一端經(jīng)三方閥21以能夠切換的方式連接于壓縮機(jī)1的噴出配管10以及吸入配管11的任一方。在液體配管12上設(shè)有接收器對(duì)。在液體配管12上的接收器M和室外熱交換器2之間、在空調(diào)用熱交換器4A和接收器M之間、以及在冷卻用熱交換器4B和接收器M之間設(shè)有作為流量控制機(jī)構(gòu)起作用的膨脹閥23、22A、22B。另外，室外熱交換器2具備外部氣體送風(fēng)用的室外風(fēng)扇3。在空調(diào)用回路91A上順次呈環(huán)狀連接有與被室內(nèi)風(fēng)扇8吹到車室內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換的室內(nèi)熱交換器7A、使空調(diào)用冷卻介質(zhì)41A循環(huán)的循環(huán)泵5A、以及空調(diào)用熱交換器 4A。設(shè)備冷卻回路9IB順次呈環(huán)狀連接有與從室內(nèi)熱交換器7A流出的空氣進(jìn)行熱交換的室內(nèi)熱交換器7B ；儲(chǔ)藏罐6 ；使設(shè)備冷卻介質(zhì)41B循環(huán)的循環(huán)泵5B ；冷卻用熱交換器 4B ；以及電動(dòng)機(jī)、換流器、電池等發(fā)熱體9。另外，在設(shè)備冷卻回路91B上設(shè)有將室內(nèi)熱交換器7B的兩端分支的分支回路30。在分支回路30上設(shè)有兩方閥25，在通過(guò)室內(nèi)熱交換器7B 的主回路31上設(shè)有兩方閥26。通過(guò)這些兩方閥25 J6的開(kāi)閉動(dòng)作，可以任意構(gòu)成設(shè)備冷卻介質(zhì)41B的流路。(制熱運(yùn)轉(zhuǎn))在本實(shí)施方式中，在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將發(fā)熱體9的排熱用于車室內(nèi)制熱。此時(shí)，在制熱負(fù)荷小時(shí)，不利用制冷循環(huán)回路90而通過(guò)發(fā)熱體9的排熱進(jìn)行制熱，在僅由發(fā)熱體9的排熱不滿足制熱負(fù)荷的情況下，并用制冷循環(huán)回路90。在僅由發(fā)熱體9的排熱進(jìn)行制熱的情況下，起動(dòng)循環(huán)泵5B和室內(nèi)風(fēng)扇8，且打開(kāi)兩方閥26，向室內(nèi)熱交換器7B導(dǎo)入設(shè)備冷卻介質(zhì)41B。設(shè)備冷卻介質(zhì)41B被發(fā)熱體9加熱， 因此通過(guò)在室內(nèi)熱交換器7B中向室內(nèi)吹出空氣散熱，從而設(shè)備冷卻介質(zhì)41B被冷卻，室內(nèi)吹出空氣被加熱。另一方面，在僅由來(lái)自發(fā)熱體9的排熱不滿足制熱負(fù)荷的情況下，并用制冷循環(huán)回路90。此時(shí)，如實(shí)線所示那樣切換四方閥20，壓縮機(jī)1的噴出配管10連接于空調(diào)用熱交換器4A，吸入配管11連接于室外熱交換器2。即，形成將空調(diào)用熱交換器41A作為冷凝器、 將室外熱交換器2作為蒸發(fā)器的循環(huán)。由壓縮機(jī)1壓縮了的制冷劑40在空調(diào)用熱交換器4A向空調(diào)用冷卻介質(zhì)41A散熱， 從而冷凝液化。之后，在膨脹閥23被減壓后，在室外熱交換器2通過(guò)與室外空氣的熱交換而蒸發(fā)、汽化，并回到壓縮機(jī)1。而且，膨脹閥22A全開(kāi)，膨脹閥22B全閉，不利用冷卻用熱交換器4B。通過(guò)起動(dòng)循環(huán)泵5A，在空調(diào)用熱交換器4A得到制冷劑40的冷凝熱而升溫的空調(diào)用冷卻介質(zhì)41A流入室內(nèi)熱交換器7A，在室內(nèi)熱交換器7A向室內(nèi)吹出空氣散熱。在室內(nèi)熱交換器7A被加熱了的空氣在配置于空氣流下游側(cè)的室內(nèi)熱交換器7B中從被發(fā)熱體9加熱的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B得到熱量，進(jìn)一步升溫，之后被吹出向室內(nèi)空間。如此，室內(nèi)吹出空氣在被制冷循環(huán)回路90加熱后，由發(fā)熱體9的排熱進(jìn)一步被加熱。因此，能夠保持使來(lái)自室內(nèi)熱交換器7A的吹出空氣溫度低于來(lái)自室內(nèi)熱交換器7B的室內(nèi)吹出空氣溫度。即，通過(guò)將來(lái)自發(fā)熱體9的排熱用于制熱，從而可以構(gòu)成耗能少的空調(diào)
直ο(除霜運(yùn)轉(zhuǎn))但是，當(dāng)繼續(xù)將室外熱交換器2用作蒸發(fā)器的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于存在著在熱交換器的表面生成霜的情況，所以需要進(jìn)行使霜融化的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)。在除霜運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如圖3的實(shí)線所示那樣切換四方閥20以及三方閥21。然后，使膨脹閥22A全閉，形成將室外熱交換器2用作冷凝器、將冷卻用熱交換器4B用作蒸發(fā)器的循環(huán)。另一方面，關(guān)閉兩方閥沈，切斷通向主回路31的流動(dòng)，使設(shè)備冷卻介質(zhì)41B流向分支回路30。當(dāng)將空調(diào)用熱交換器4A用作蒸發(fā)器時(shí)，吹出到車室內(nèi)的空氣溫度容易下降。因此，通過(guò)將來(lái)自發(fā)熱體9的排熱用作熱源，從而防止車室內(nèi)的溫度下降。另外，在將吹出到車室內(nèi)的空氣作為熱源的情況下，有可能熱量不足而除霜時(shí)間變長(zhǎng)。但是，由于可將連接發(fā)熱體9而保持較高溫度的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B用作除霜用的熱源，因此可以確保除霜用的熱源，可得到能夠縮短除霜時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。而且，通過(guò)在除霜運(yùn)轉(zhuǎn)中抑制或停止室內(nèi)風(fēng)扇8的風(fēng)量，從而可以抑制吹出溫度的下降。(制冷運(yùn)轉(zhuǎn))圖2是說(shuō)明制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)作的圖。在此，所謂制冷運(yùn)轉(zhuǎn)是指能夠共同冷卻空調(diào)用回路91A和設(shè)備冷卻回路91B的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)中，將室外熱交換器2用作冷凝器，將空調(diào)用熱交換器4A和冷卻用熱交換器4B用作蒸發(fā)器，成為實(shí)線表示四方閥20的狀態(tài)。在壓縮機(jī)1被壓縮的制冷劑40通過(guò)在室外熱交換器2散熱而液化后，通過(guò)接收器 M而分支為流向空調(diào)用熱交換器4A的制冷劑和流向冷卻用熱交換器4B的制冷劑。流向空調(diào)用熱交換器4A的制冷劑在減壓機(jī)構(gòu)22A被減壓，成為低溫低壓制冷劑，在空調(diào)用熱交換器4A從空調(diào)用回路91A的空調(diào)用冷卻介質(zhì)41A吸熱從而蒸發(fā)，并通過(guò)四方閥20回到壓縮機(jī)1。另一方面，流向冷卻用熱交換器4B的制冷劑在減壓機(jī)構(gòu)22B被減壓，成為低溫低壓制冷劑，在冷卻用熱交換器4B從設(shè)備冷卻回路91B的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B吸熱從而蒸發(fā)，并通過(guò)三方閥21回到壓縮機(jī)1。當(dāng)驅(qū)動(dòng)在空調(diào)用回路91A設(shè)置的循環(huán)泵5A時(shí)，在空調(diào)用熱交換器4A被冷卻的空調(diào)用冷卻介質(zhì)41A被供應(yīng)給室內(nèi)熱交換器7A。然后，當(dāng)驅(qū)動(dòng)室內(nèi)風(fēng)扇8時(shí)，在室內(nèi)熱交換器 7A進(jìn)行熱交換而被冷卻的空氣吹出向車室內(nèi)。另外，當(dāng)驅(qū)動(dòng)在設(shè)備冷卻回路91B設(shè)置的循環(huán)泵5B時(shí)，被發(fā)熱體9加熱了的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B通過(guò)冷卻用熱交換器4B中的熱交換而被冷卻。而且，在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)關(guān)閉主回路31的兩方閥沈，溫度高的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B在分支回路30流動(dòng)。如此，由于可以利用空調(diào)用熱交換器4A以及冷卻用熱交換器4B雙方作為蒸發(fā)器， 所以能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)車室內(nèi)的制冷和發(fā)熱體9的冷卻。進(jìn)而，由于將空調(diào)用熱交換器4A和冷卻用熱交換器4B相對(duì)于壓縮機(jī)1的吸入配管11并列連接，在各自的制冷劑回路上設(shè)有膨脹閥22A、22B，因此能夠分別任意地改變流向空調(diào)用熱交換器4A以及冷卻用熱交換器4B的制冷劑流量。結(jié)果是，能夠?qū)⒃O(shè)備冷卻介質(zhì)41B的溫度和空調(diào)用冷卻介質(zhì)41A的溫度分別控制為任意的希望的溫度。因此，即使在為了進(jìn)行制冷而使空調(diào)用冷卻介質(zhì)41A的溫度充分降低的情況下，通過(guò)抑制流向冷卻用熱交換器4B的制冷劑流量，也可以將連接有發(fā)熱體 9的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B的溫度確保為較高的溫度。但是，在圖1所示的設(shè)備回路91B中，為了有效利用發(fā)熱體9的排熱，需要盡量抑制從溫度高的發(fā)熱體9釋放到周圍的熱量以及從發(fā)熱體9到室內(nèi)熱交換器7B的制冷劑用配管釋放到周圍的熱量。因此，以下，對(duì)于用于抑制從發(fā)熱體9以及制冷劑用配管向周圍散熱的構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。[第一散熱抑制構(gòu)造]圖4是表示散熱抑制構(gòu)造的第一例的圖，是表示適用于電動(dòng)汽車的情況。圖4模式地表示在車輛50的前部搭載驅(qū)動(dòng)用的電動(dòng)機(jī)53的情況下的各設(shè)備的配置。車輛50的空間51A是相當(dāng)于現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)室的空間。以下，將該空間51A稱為電動(dòng)機(jī)收容室，將空間51B稱為車室。在圖1所示的各設(shè)備中，除室內(nèi)熱交換器7A、7B以及室內(nèi)風(fēng)扇8以外的其他設(shè)備都配置于圖2的電動(dòng)機(jī)収容室51A內(nèi)。在圖4中，示出了作為這些主要設(shè)備的電動(dòng)機(jī)53、
6用于驅(qū)動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)53的換流器M、冷卻單元52、室外熱交換器2以及室外風(fēng)扇3。冷卻單元52包括在圖1所示的制冷循環(huán)回路90設(shè)置的設(shè)備(壓縮機(jī)1、熱交換器4A、熱交換器 4B、閥20、閥21等)、在回路91A、91B設(shè)置的循環(huán)泵5A、5B等。圖1所示的室內(nèi)熱交換器7A、 7B以及室內(nèi)風(fēng)扇8配置在車室51B內(nèi)。而且，在圖4中，省略了室內(nèi)熱交換器7A以及室內(nèi)風(fēng)扇8的圖示。在圖4中，電動(dòng)機(jī)53以及換流器M對(duì)應(yīng)于圖1的發(fā)熱體9。如圖4所示，室外熱交換器2以及室外風(fēng)扇3被配置于電動(dòng)機(jī)収容室51A的最前部(圖示左側(cè))，以高效地進(jìn)行和外部氣體的熱交換。而且，冷卻單元52或電動(dòng)機(jī)53、換流器M等被配置于室外熱交換器2以及室外風(fēng)扇3的后方。因此，車輛行駛或室外風(fēng)扇3引起的風(fēng)61在通過(guò)室外熱交換器2后，被吹到配置于其后方的冷卻單元52、電動(dòng)機(jī)53、換流器討、配管55等。一般而言，為了防止溫度變高，電動(dòng)機(jī)53或換流器M是從金屬制的筐體向周圍的空氣散熱的構(gòu)造。因此，即使采用由設(shè)備冷卻介質(zhì)41B冷卻的構(gòu)造，從筐體也向直接接觸的周圍空氣散熱。另外，還從流通有溫度高的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B的配管55通過(guò)散熱而向周圍空氣白白地釋放熱量。因此，從電動(dòng)機(jī)53、換流器M以及配管55向周圍空氣的散熱量變大，不利于將從作為發(fā)熱體的電動(dòng)機(jī)53以及換流器M產(chǎn)生的熱有效用于車室內(nèi)制熱。尤其，由于在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)室外熱交換器2作為蒸發(fā)器起作用，所以外部氣體通過(guò)室外熱交換器2時(shí)被冷卻，其溫度變得低于外部氣體溫度。而且，溫度低于外部氣體的風(fēng)吹到電動(dòng)機(jī)53、換流器M以及配管55上。因此，在第一散熱抑制構(gòu)造中，如圖4所示，在冷卻單元52和室外風(fēng)扇8之間配置隔板60，形成了通過(guò)室外熱交換器2的風(fēng)61不會(huì)吹到冷卻單元52、電動(dòng)機(jī)53、換流器M以及配管55上的構(gòu)造。通過(guò)室外熱交換器2的風(fēng)61沿著隔板60流向右斜下方，并從電動(dòng)機(jī)収容室51A的底面部分排出向車輛外部。結(jié)果是，來(lái)自電動(dòng)機(jī)53、換流器M以及配管55的散熱量得到抑制，可以實(shí)現(xiàn)排熱的利用效率的提高，因此可以降低制冷循環(huán)帶來(lái)的制熱的耗電。[第二散熱抑制構(gòu)造]圖5是表示散熱抑制構(gòu)造的第二例的圖。在上述的第一散熱抑制構(gòu)造中，通過(guò)由隔板60改變通過(guò)了室外熱交換器2的風(fēng)61的流動(dòng)，從而防止風(fēng)61吹到作為發(fā)熱體的電動(dòng)機(jī)53、換流器M或配管55上。另一方面，在圖5所示的散熱抑制構(gòu)造中，在電動(dòng)機(jī)収容空間51A設(shè)置收納室外熱交換器2和室外風(fēng)扇3的管道70，從而防止風(fēng)61吹到作為發(fā)熱體的電動(dòng)機(jī)53、換流器M或配管55上。在管道70設(shè)有冷卻用管道70a和排出用管道70b。冷卻用管道70a將通過(guò)了室外熱交換器2的風(fēng)導(dǎo)向作為發(fā)熱體的電動(dòng)機(jī)53或換流器M或驅(qū)動(dòng)用電池(未圖示)。排出用管道70b將通過(guò)了室外熱交換器2的風(fēng)排出到車外。在各管道70a、70b具備作為風(fēng)量調(diào)整用的門(mén)的風(fēng)門(mén)71、72。而且，在圖5的結(jié)構(gòu)中，作為室外風(fēng)扇73，取代回轉(zhuǎn)葉片風(fēng)扇 (propeller fan)而采用多翼風(fēng)扇(多葉片風(fēng)扇sirocco fan)。通過(guò)使用圓筒狀的多翼風(fēng)扇，可以將管道70的進(jìn)深尺寸(車輛前后方向尺寸)抑制得較小。在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)閉冷卻用管道70a的風(fēng)門(mén)71，打開(kāi)排出用管道70b的風(fēng)門(mén)72。結(jié)果是，通過(guò)了室外熱交換器2的風(fēng)61通過(guò)排出用管道70b而被排出到車外，不會(huì)吹到電動(dòng)機(jī)53、換流器M以及配管55上。因此，可以抑制來(lái)自電動(dòng)機(jī)53及換流器M的散熱，可有效利用它們的排熱。而且，在夏季那樣外部氣體溫度高的情況下，需要進(jìn)一步冷卻以使發(fā)熱體的溫度不會(huì)過(guò)度升高。在這種情況下，如圖5所示，關(guān)閉風(fēng)門(mén)72，并且打開(kāi)風(fēng)門(mén)71，將來(lái)自室外風(fēng)扇 73的風(fēng)吹到發(fā)熱體上，使它們的散熱提高。如前所述，在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，用于冷卻發(fā)熱體的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B在冷卻用熱交換機(jī)4B中被制冷循環(huán)回路90的制冷劑40冷卻。因此，如圖 5所示，若通過(guò)來(lái)自室外風(fēng)扇73的風(fēng)冷卻發(fā)熱體，可以抑制制冷循環(huán)回路90的冷卻負(fù)荷，可以實(shí)現(xiàn)耗電的降低。另外，當(dāng)在前述的除霜運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使風(fēng)61流向室外熱交換器2，則室外熱交換器2的溫度難以升高，霜難以融化。因此，在除霜運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，停止室外風(fēng)扇73，并且關(guān)閉風(fēng)門(mén)71、72，使風(fēng)61難以流向室外熱交換器2。[第三散熱抑制構(gòu)造]圖6是表示散熱抑制構(gòu)造的第三例的圖。在上述的第一散熱抑制構(gòu)造以及第二散熱抑制構(gòu)造中，通過(guò)設(shè)置隔板60或管道70，來(lái)防止通過(guò)了室外熱交換器2的風(fēng)61吹到作為發(fā)熱體的電動(dòng)機(jī)53、換流器M以及配管55上，從而降低來(lái)自它們的散熱量。但是，電動(dòng)機(jī)53或換流器M如前所述是從金屬制的框體向周圍空氣散熱的構(gòu)造。 因此，即使是通過(guò)了室外熱交換器2的風(fēng)61不會(huì)吹到電動(dòng)機(jī)53或換流器M上的構(gòu)造，熱量也會(huì)釋放到周圍空氣中。因此，在第三散熱抑制構(gòu)造種，將作為發(fā)熱體的電動(dòng)機(jī)53以及換流器M和流通有溫度高的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B的配管55收納在散熱抑制用的筐體56內(nèi)， 降低從發(fā)熱體向電動(dòng)機(jī)収容室51A內(nèi)的空氣釋放的熱量。通過(guò)設(shè)置這樣的筐體56，電動(dòng)機(jī)53、換流器M以及配管55不會(huì)暴露于通過(guò)了室外熱交換器2的風(fēng)61中，能夠起到和圖2所示的隔板61的情況同樣的效果。進(jìn)而，由于電動(dòng)機(jī)53、換流器M以及配管55的周圍的空氣和電動(dòng)機(jī)収容室51A內(nèi)的空氣被筐體56隔開(kāi)，因此從筐體56的空氣向電動(dòng)機(jī)収容室51A內(nèi)的空氣的熱移動(dòng)僅限于通過(guò)筐體56的熱傳導(dǎo)。因此，與圖2所示那樣露出配置在電動(dòng)機(jī)収容室5IA內(nèi)的情況相比，可以降低來(lái)自電動(dòng)機(jī)53、換流器M以及配管55的散熱。作為筐體56的材料優(yōu)選是隔熱材料，但也可以是金屬。另外，通過(guò)將筐體56做成雙重壁，即使是金屬材料也可以得到充分的隔熱效果。而且，在圖6中，雖然將電動(dòng)機(jī)53、換流器M以及配管55的整體收納在一個(gè)筐體 56內(nèi)，但也可以用隔熱材料的筐體將每個(gè)設(shè)備圍起來(lái)，也可以用隔熱材料對(duì)各設(shè)備的表面進(jìn)行覆蓋。另外，也可以不是筐體56那樣的筐體構(gòu)造，而將隔熱材料(例如樹(shù)脂等)涂覆在各設(shè)備的表面，在電動(dòng)機(jī)53、換流器M以及配管55的表面形成隔熱材料形成的層。進(jìn)而，也可以同時(shí)采用這些隔熱構(gòu)造和上述的隔板60等。[第四散熱抑制構(gòu)造]圖7是表示散熱抑制構(gòu)造的第四例的圖。在第四散熱抑制構(gòu)造中，通過(guò)研究在圖1 的設(shè)備冷卻回路91B設(shè)置的各設(shè)備的配置，從而縮短供溫度高的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B流動(dòng)的配管的長(zhǎng)度，抑制來(lái)自配管的散熱。需要說(shuō)明的是，在圖7中，雖然是設(shè)置管道70而使來(lái)自室外風(fēng)扇的風(fēng)不吹到電動(dòng)機(jī)53等上的結(jié)構(gòu)，但也可以是不設(shè)置管道70或隔板60的結(jié)構(gòu)。圖7所示的各設(shè)備的配置基于以下方針而決定。
(1)沿著設(shè)備冷卻介質(zhì)41B的流動(dòng)，按照循環(huán)泵5B、冷卻用熱交換器4B、發(fā)熱體、室內(nèi)熱交換器7B的順序連接。( 將設(shè)備冷卻介質(zhì)41B的出口處于最高位置的設(shè)備配置于循環(huán)泵5B和室內(nèi)熱交換器7B之間的最下游側(cè)、即室內(nèi)熱交換器7B的附近。(3)將發(fā)熱量最大的設(shè)備配置于循環(huán)泵5B和室內(nèi)熱交換器7B之間的最下游。(4)將循環(huán)泵5B配置于比發(fā)熱體更靠車輛前方側(cè)。方針(1)是根據(jù)下述理由而決定的。在從儲(chǔ)藏罐6的功能出發(fā)考慮時(shí)，儲(chǔ)藏罐6 優(yōu)選設(shè)置于循環(huán)泵5B的吸入側(cè)。進(jìn)而，儲(chǔ)藏罐6在設(shè)備冷卻回路91B內(nèi)需要配置于最高位置，另一方面，用于使設(shè)備冷卻介質(zhì)41B循環(huán)的循環(huán)泵5B優(yōu)選設(shè)置于最低位置。穿過(guò)通向設(shè)置在車室51B內(nèi)的室內(nèi)熱交換器7B的配管的連通孔81被設(shè)置在電動(dòng)機(jī)収容室51A的較高位置。因此，通過(guò)將儲(chǔ)藏罐6設(shè)置于室內(nèi)熱交換器7B的下游側(cè)，儲(chǔ)藏罐6被配置于高的位置，從而可以縮短配管。例如，考慮不將儲(chǔ)藏罐6配置于室內(nèi)熱交換器7B的下游側(cè)，而按照冷卻用熱交換器4B、儲(chǔ)藏罐6、循環(huán)泵5B的順序連接的情況。此時(shí)，重量較大的冷卻用熱交換器4B優(yōu)選設(shè)置于較低的位置，因此，配管從低位置的冷卻用熱交換器4B被暫時(shí)引到高位置的儲(chǔ)藏罐 6，之后，再次被引到低位置的循環(huán)泵5B。結(jié)果是，配管變長(zhǎng)，來(lái)自配管的散熱變大。關(guān)于方針O)，由于如上述那樣將與室內(nèi)熱交換器7B相關(guān)的連通孔81設(shè)于較高位置，因此可以將制冷劑出口處于高位置的設(shè)備連接于最下游側(cè)、即連接于室內(nèi)熱交換器7B 的上游側(cè)，且可以縮短該設(shè)備和室內(nèi)熱交換器7B之間的配管。在本實(shí)施方式的情況下，尺寸大的電動(dòng)機(jī)53被連接于室內(nèi)熱交換器7B的上游側(cè)。在室內(nèi)熱交換器7B的上游側(cè)的配管中流通有溫度高的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B，因此可以縮短該配管，從而實(shí)現(xiàn)散熱量的降低。方針(3)基于如下理由。設(shè)備的發(fā)熱量越大，從設(shè)備流出的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B的溫度越高。因此，通過(guò)將發(fā)熱量最大的設(shè)備配置在最下游，從而可以縮短有最高溫的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B流通的配管的長(zhǎng)度。在這樣的配置的情況下，雖然該設(shè)備的上游側(cè)的配管變長(zhǎng)，但在設(shè)備上游側(cè)可將制冷劑溫度保持在較低的溫度，因此總體上可以降低來(lái)自配管的散熱。另外，在除了方針03)還考慮方針時(shí)，在從配置于低位置的循環(huán)泵5B到高位置的室內(nèi)熱交換器7B之間，以串聯(lián)排列方式配置發(fā)熱體。即，可以避免配管在車輛前后方向上逆反(逆戻D )，能夠在整體上縮短供溫度高的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B流通的配管的長(zhǎng)度。 而且，在這種配置的情況下，雖然從儲(chǔ)藏罐6到循環(huán)泵5B的配管長(zhǎng)度變得較長(zhǎng)，但由于在該配管中流通在室內(nèi)熱交換器7B散熱后的設(shè)備冷卻介質(zhì)41B，因此制冷劑溫度比較低，對(duì)熱損失的影響小。圖7中的各組件的配置是按照上述的方針(1) (4)而構(gòu)成的，從配置于靠近貫通孔81的最高位置的儲(chǔ)藏罐6向配置于設(shè)備冷卻回路91B的最靠車輛前方側(cè)的循環(huán)泵5B 連接配管。在循環(huán)泵5B的下游側(cè)連接冷卻用熱交換器4B。冷卻用熱交換器4B被配置于和循環(huán)泵5B同樣低的位置，在從該冷卻用熱交換器4B到高位置的室內(nèi)熱交換器7B之間，按照發(fā)熱量從小到大的順序順次配置多個(gè)發(fā)熱體。而且，雖然在上述實(shí)施方式中省略了作為發(fā)熱體的驅(qū)動(dòng)用電池80的圖示，但在圖 7所示的例子中，作為發(fā)熱體，除了電動(dòng)機(jī)53以及換流器M以外，設(shè)有驅(qū)動(dòng)用電池80。在驅(qū)動(dòng)用電池80和換流器M之間設(shè)有兩方閥VI，進(jìn)而和驅(qū)動(dòng)用電池80并聯(lián)設(shè)有分支回路82，分支回路82設(shè)有兩方閥V2。通常，關(guān)閉兩方閥Vl并且打開(kāi)兩方閥V2，以在驅(qū)動(dòng)用電池 80分支的方式流通設(shè)備冷卻介質(zhì)41B。在充電時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)用電池80的溫度上升，所以打開(kāi)兩方閥Vl并且關(guān)閉兩方閥V2，通過(guò)設(shè)備冷卻介質(zhì)41B冷卻驅(qū)動(dòng)用電池80，將其熱量用于車室制熱。當(dāng)然，即便是充電時(shí)以外，在電池溫度要超過(guò)驅(qū)動(dòng)用電池80的允許溫度的情況下也進(jìn)行冷卻。但是，圖7所示的驅(qū)動(dòng)用電池80在電池溫度為50 60°C時(shí)最有效地工作。另一方面，尤其在冬季那樣外部氣體溫度顯著低的情況下，車輛啟動(dòng)后，電池溫度低的狀態(tài)也會(huì)某種程度上持續(xù)，存在不能最大限度地發(fā)揮出驅(qū)動(dòng)用電池80的能力的情況。因此，對(duì)設(shè)備冷卻回路91B設(shè)置加熱器，在設(shè)備冷卻介質(zhì)41B的溫度過(guò)低的情況下，可以利用該加熱器加熱設(shè)備冷卻介質(zhì)41B而使其上升到最佳溫度。此時(shí)，雖然在儲(chǔ)藏罐6設(shè)置加熱器，但最簡(jiǎn)單， 所以優(yōu)選。通過(guò)使加熱器工作，使冷卻設(shè)備冷卻介質(zhì)41B盡快上升到最佳溫度，從而在啟動(dòng)后不久就能夠最大限度地利用驅(qū)動(dòng)用電池80的能力。如上述說(shuō)明的那樣，本實(shí)施方式的車輛用空調(diào)系統(tǒng)具備制冷循環(huán)回路90以及空調(diào)用回路91，所述回路具有對(duì)制冷劑40進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)1以及進(jìn)行制冷劑40和外部氣體的熱交換的室外熱交換器2，并進(jìn)行車室內(nèi)空氣的溫度調(diào)節(jié)；以及設(shè)備冷卻回路91B，該回路使設(shè)備冷卻介質(zhì)41B在作為用于電動(dòng)驅(qū)動(dòng)車輛的設(shè)備的電動(dòng)機(jī)53、換流器M等與室內(nèi)熱交換器7B之間循環(huán)，并將從設(shè)備吸收的熱量在室內(nèi)熱交換器7B放出到車室內(nèi)空氣中。 而且，作為抑制從設(shè)備向周圍環(huán)境散熱的散熱抑制機(jī)構(gòu)，具備如下配置結(jié)構(gòu)設(shè)有由覆蓋設(shè)備的隔熱材料形成的筐體56 ；或設(shè)有遮擋通過(guò)了室外熱交換器2的風(fēng)61而使其不吹到設(shè)備上的作為遮擋部件的隔板60或管道70 ；或如圖7所示，相對(duì)于設(shè)備冷卻介質(zhì)41B的流動(dòng)， 將多個(gè)設(shè)備(電動(dòng)機(jī)53、換流器M、驅(qū)動(dòng)用電池80)中越是發(fā)熱量大的設(shè)備越設(shè)置在更下游一側(cè)，且將發(fā)熱量最大的設(shè)備設(shè)置在室內(nèi)熱交換器7B的附近。通過(guò)設(shè)置這樣的散熱抑制機(jī)構(gòu)，可以有效地將發(fā)熱體(電動(dòng)機(jī)53、換流器M、驅(qū)動(dòng)用電池80)發(fā)出的熱量用于車室內(nèi)空調(diào)。上述各實(shí)施方式可以分別單獨(dú)采用，或者也可以組合起來(lái)采用?？梢詥为?dú)起到或者合起來(lái)起到各個(gè)實(shí)施方式的效果。另外，只要無(wú)損于本發(fā)明的特征，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式的任一種。上述說(shuō)明了各種實(shí)施方式以及變形例，但本發(fā)明不限于這些內(nèi)容。本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)考慮的其他方式也包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。下述作為優(yōu)先權(quán)基礎(chǔ)的公開(kāi)內(nèi)容引用文本而引入于此。日本國(guó)專利申請(qǐng)2009年第洸25四號(hào)(2009年11月18日申請(qǐng))。
權(quán)利要求
1.一種車輛用空調(diào)系統(tǒng)，其具備進(jìn)行車室內(nèi)空氣的溫度調(diào)節(jié)的空調(diào)裝置，其具有壓縮第一制冷劑的壓縮機(jī)以及進(jìn)行所述第一制冷劑和外部氣體的熱交換的第一熱交換器；以及設(shè)備冷卻裝置，其使第二制冷劑在用于電動(dòng)驅(qū)動(dòng)車輛的設(shè)備和第二熱交換器之間循環(huán)，并將從所述設(shè)備吸收的熱量在所述第二熱交換器釋放到車室內(nèi)空氣中，其中，所述車輛用空調(diào)系統(tǒng)具備抑制從所述設(shè)備向周圍環(huán)境散熱的散熱抑制構(gòu)造。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛用空調(diào)系統(tǒng)，其中，作為所述散熱抑制構(gòu)造，所述車輛用空調(diào)系統(tǒng)具備覆蓋所述設(shè)備的隔熱部件。
3.如權(quán)利要求1所述的車輛用空調(diào)系統(tǒng)，其中，作為所述散熱抑制構(gòu)造，所述車輛用空調(diào)系統(tǒng)具備遮擋部件，該遮擋部件設(shè)置于所述第一熱交換器和所述設(shè)備之間，遮擋所述設(shè)備使其不受通過(guò)了所述第一熱交換器的外部氣體的影響。
4.如權(quán)利要求3所述的車輛用空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述遮擋部件是收納所述第一熱交換器的管道，所述管道具備第一通路，其用于將通過(guò)了所述第一熱交換器的外部氣體導(dǎo)向所述設(shè)備；第二通路，其用于將通過(guò)了所述第一熱交換器的外部氣體排出向車輛外部；以及配風(fēng)部，其將通過(guò)了所述第一熱交換器的外部氣體切換向所述第一通路或所述第二通路從而進(jìn)行配風(fēng)。
5.如權(quán)利要求1所述的車輛用空調(diào)系統(tǒng)，其中，用于電動(dòng)驅(qū)動(dòng)所述車輛的設(shè)備由多個(gè)設(shè)備構(gòu)成，作為所述散熱抑制構(gòu)造，具備如下配置結(jié)構(gòu)相對(duì)于所述第二制冷劑的流動(dòng)，將越是發(fā)熱量大的設(shè)備越設(shè)置在更下游一側(cè)，且將發(fā)熱量最大的設(shè)備設(shè)置在所述第二熱交換器的附近。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的車輛用空調(diào)系統(tǒng)，其中，所述車輛用空調(diào)系統(tǒng)具備在所述第一制冷劑和所述第二制冷劑之間進(jìn)行熱交換的第三熱交換器。
全文摘要
提供一種車輛用空調(diào)系統(tǒng)，其具備進(jìn)行車室內(nèi)空氣的溫度調(diào)節(jié)的空調(diào)裝置，其具有壓縮第一制冷劑(40)的壓縮機(jī)(1)以及進(jìn)行第一制冷劑(40)和外部氣體的熱交換的第一熱交換器(2)；以及設(shè)備冷卻裝置，其使第二制冷劑(41B)在用于電動(dòng)驅(qū)動(dòng)車輛的設(shè)備(53、54、55)和第二熱交換器(7B)之間循環(huán)，并將從設(shè)備(53、54、55)吸收的熱量在第二熱交換器(7B)釋放到車室內(nèi)空氣中，其中，所述車輛用空調(diào)系統(tǒng)具備抑制從設(shè)備(53、54、55)向周圍環(huán)境散熱的散熱抑制構(gòu)造(60)。
文檔編號(hào)B60K11/04GK102470724SQ20108003380
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者今西裕人, 關(guān)谷禎夫, 尾坂忠史, 澤田逸郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所