车用空调装置制造方法及图纸

本发明专利技术的车用空调装置包括：温水加热器核心，该温水加热器核心设置于使冷却水循环至热源并来对热源的废热进行回收的温水回路，并对由热源的废热加热后的冷却水和空气进行热交换以加热空气，从而利用加热后的空气对车内进行制热；热泵，该热泵利用室内热交换器使从制冷剂压缩机排出的制冷剂与空气进行热交换以加热空气，从而利用加热后的空气对车内进行制热；电热器，该电热器加热空气来对车内进行制热；以及控制装置，该控制装置选择温水加热器核心、热泵及电热器的一部分或全部来进行制热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】车用空调装置
本专利技术涉及将热源的废热进行回收并利用于空调的车用空调装置。
技术介绍
以往，为了削减车用空调装置中的能耗，具有如下情况：使冷却水在铁路车辆的发动机及发电机中循环，来回收发动机及发电机的废热，将由废热加热后的温水作为车用空调装置的制热热源。通常，温水的温度较大程度地受发动机的使用状态所左右，大多情况下处于不稳定的状态，在温水是低温的情况下无法用于制热。因此，存在如下空调装置：同时采用由热泵进行的制热，从而通过使用温水来达成节能，并且在无法获得温水的情况下也能提供高品质的制热(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2006-248275号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在上述专利文献1中，在温水的温度未达到规定温度从而无法利用温水进行制热的情况下，使热泵进行动作，利用由热泵的室内热交换器加热后的空气来进行制热。然而，由于仅使用热泵作为温水以外的热源，因此存在以下的问题。即，在温水的温度较低，无法将温水作为制热用的热源来利用的情况下，有时仅仅依靠热泵难以获得所需的制热能力。此外，例如在热泵的室外热交换器上结有霜，为了去除霜而进行所谓的反循环方式的除霜运行的情况下，存在如下问题：在该除霜运行的期间，无法利用热泵进行制热。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种即使在无法将温水用作为制热用的热源的状况下，也能获得所需的制热能力的车用空调装置。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术所涉及的车用空调装置包括：温水加热器核心，该温水加热器核心设置于使冷却水循环至热源来对热源的废热进行回收的温水回路，并对由热源的废热加热后的冷却水和空气进行热交换以加热空气，从而利用加热后的空气对车内进行制热；热泵，该热泵利用室内热交换器使从制冷剂压缩机排出的制冷剂与空气进行热交换以加热空气，从而利用加热后的空气对车内进行制热；电热器，该电热器加热空气来对车内进行制热；以及控制装置，该控制装置选择温水加热器核心、热泵及电热器的一部分或全部来进行制热。专利技术效果根据本专利技术，即使在无法将温水用作为制热用的热源的状况下，也能获得所需的制热能力。附图说明图1是应用了本专利技术的实施方式1所涉及的车用空调装置的铁路车辆的整体示意图。图2是表示本专利技术的实施方式1所涉及的车用空调装置的结构的框图。图3是本专利技术的实施方式1所涉及的车用空调装置的控制流程图。具体实施方式实施方式1.图1是应用了本专利技术的实施方式1所涉及的车用空调装置的铁路车辆的整体示意图。铁路车辆1包括：经由配设在车体的前方及后方的车轴2a而设置的轨道行驶用的车轮2；经由齿轮装置3a及车轴2a对设置于前方的车轮2进行旋转驱动的电动机3；经由功率转换装置4a向电动机3进行供电的发电机4；及驱动发电机4的发动机5。铁路车辆1还包括：功率转换装置4a、储存提供给发动机5的燃料的燃料罐6、回收再生电力并经由功率转换装置4a向电动机3进行供电的蓄电装置7、及车用空调装置8等。然后，由发电机4产生的驱动电力及来自蓄电装置7的电力经由功率转换装置4a被提供给电动机3，以使车轮2旋转。车用空调装置8利用后述的热泵式冷冻循环(以下称为“热泵”)来进行制冷，另一方面，回收由具备发电机4及发动机5的动力产生单元9产生的废热，并利用该废热来进行制热。动力产生单元9构成本专利技术所涉及的热源。另外，该热源并不限于作为用于驱动车轮2的动力源的发电机4及发动机5，也可以是用于向各车辆的服务设备(电灯、空调装置等)进行供电的供电单元。图2是表示本专利技术的实施方式1所涉及的车用空调装置的结构的框图。下面，参照图2对本实施方式1所涉及的车用空调装置8的结构进行说明。如图2所示，车用空调装置8构成为包括温水回路10、热泵20、及控制装置30等。温水回路10构成为包括温水加热器核心12、水热交换器13、温水控制阀14、温水旁通回路15、及散热器16等，它们通过配管相连接，供对动力产生单元9进行冷却的冷却水(温水)流通。温水加热器核心12是对温水和空气进行热交换的热交换器，利用该热交换加热后的空气被用于车内空调。水热交换器13是在温水和热泵20的制冷剂之间进行热交换的热交换器。温水控制阀14切断温水，以阻止该温水抵达温水加热器核心12及水热交换器13。此外，温水控制阀14阻止来自动力产生单元9的温水抵达水热交换器13，从而防止热泵20内的制冷剂被由动力产生单元9产生的废热加热的情况。温水旁通回路15使被温水控制阀14切断的温水返回至动力产生单元9侧。散热器16对通过了水热交换器13的温水及被温水控制阀14切断的温水进行冷却。散热器16采用能容易地将温水的热量释放到车外的配置结构。此外，温水回路10如图2所示设有恒温阀17。恒温阀17根据通过阻塞温水控制阀14而流至温水旁通回路15侧的温水的温度、或通过水热交换器13并返回至动力产生单元9侧的温水的温度，来控制温水的流路。在流入的温水是规定阈值(例如70℃)以上的高温的情况下，恒温阀17通过使温水全部流至散热器16侧、并在冷却后返回至动力产生单元9，从而预先防止动力产生单元9的过热。另一方面，在流入的温水是规定阈值(例如65℃)以下的低温的情况下，恒温阀17通过使温水全部流至温水旁通回路15，从而预先防止动力产生单元9的过度冷却。此外，温水回路10中，在动力产生单元9与温水加热器核心12之间的配管中配置有温度传感器18，该温度传感器18对由动力产生单元9产生的废热来进行加热、并提供给温水加热器核心12的温水的温度进行检测。如图2所示，热泵20构成为包括水热交换器13、室外热交换器22、室内热交换器23、对制冷剂进行压缩的制冷剂压缩机24、在制冷时与制热时对制冷剂的流路进行变更的电动四通阀25、及膨胀阀26等，它们利用制冷剂配管相连接并供制冷剂循环。水热交换器13在温水回路10的温水和热泵20的制冷剂之间进行热交换。室外热交换器22在热泵20的制冷剂与外部气体之间进行热交换来对制冷剂进行冷却。室内热交换器23进行热泵20的制冷剂与空气之间的热交换，是制冷制热两用的热交换器。室内热交换器23在制冷时进行由膨胀阀26减压后的制冷剂与空气之间的热交换，来对空气进行冷却。此外，室内热交换器23在制热时进行由水热交换器13加热后的制冷剂与空气之间的热交换，来对空气进行加热。电动四通阀25在制冷时与制热时对制冷剂的流路进行变更。能通过上述热泵20来实现制冷与制热双方。车用空调装置8还设有对提供给车内的空气进行加热的电热器27。另外，由温水加热器核心12、室内热交换器23及电热器27加热后的空气被未图示的送风风扇提供给车内，来对车内进行制热。本实施方式1中，对于制热用的热源，根据所需的制热能力适当选择使用通过温水加热器核心12的温水、和作为温水以外的热源的其他热源(热泵20的室内热交换器23与电热器27的其中一方或双方)。控制装置30是基于温度传感器18检测到的温水的温度自动地对车用空调装置8的动作进行控制的装置。具体而言，控制装置30进行如下控制：在温水的温度低于能进行空调制热的规定阈值(25℃)的情况下，不使用温水作为制热用的热源，而使用其他热源来进行制热。另一方面，在温水的温度在规定阈值(25℃)以上的情况下，控制装置30使用温水作为制热用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车用空调装置，其特征在于，包括：温水加热器核心，该温水加热器核心设置于使冷却水循环至热源来对所述热源的废热进行回收的温水回路，并对由所述热源的废热加热后的所述冷却水和空气进行热交换以加热空气，从而利用加热后的空气对车内进行制热；热泵，该热泵利用室内热交换器使从制冷剂压缩机排出的制冷剂与空气进行热交换以加热空气，从而利用加热后的空气对车内进行制热；电热器，该电热器加热空气来对车内进行制热；以及控制装置，该控制装置选择所述温水加热器核心、所述热泵及所述电热器的一部分或全部来进行制热。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.13 JP 2015-0042861.一种车用空调装置，其特征在于，包括：温水加热器核心，该温水加热器核心设置于使冷却水循环至热源来对所述热源的废热进行回收的温水回路，并对由所述热源的废热加热后的所述冷却水和空气进行热交换以加热空气，从而利用加热后的空气对车内进行制热；热泵，该热泵利用室内热交换器使从制冷剂压缩机排出的制冷剂与空气进行热交换以加热空气，从而利用加热后的空气对车内进行制热；电热器，该电热器加热空气来对车内进行制热；以及控制装置，该控制装置选择所述温水加热器核心、所述热泵及所述电热器的一部分或全部来进行制热。2.如权利要求1所述的车用空调装置，其特征在于，在由所述热源的废热加热后的所述冷却水的温度在预先设定的阈值以上的情况下，所述控制装置将所述温水加热器核心用作为制热用的主热源。3.如权利要求2所述的车用空调装置，其特征在于，所述控制装置在将...

【专利技术属性】
技术研发人员：见阵行隆，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP