却剂流路46作为热交换器，通过发热体的PTC (PositiveTemperature Coefficient)元件72和功率元件70对置且与冷却剂流路46接触，从而对冷却剂进行加热。
[0057]本实施方式所述发热体的一例是PTC元件72，但是并不限定于此，还可以是其他种类的发热体。此外，这里所说的接触可以是直接接触或间接接触的任意一种。
[0058]本实施方式所述温水加热器50的一例中，用电极板74夹住的PTC元件72经由具有绝缘性的热传导片76与冷却剂流路46接触。而且，容纳功率元件70的盒子78 (例如铝盒子)以与PTC元件72对置的方式与冷却剂流路46接触。功率元件70的上部配置有控制基板80。
[0059]S卩，来自PTC元件72的热经由电极板74及热传导片76传导给冷却剂。此外，来自功率元件70的热经由盒子78传导给冷却剂。
[0060]另外，使用铜镶嵌基板或散热基板作为控制基板80时，控制基板80配置在功率元件70的下部，且控制基板80和盒子78接触。g卩，来自功率元件70的热经由控制基板80及盒子78传导给冷却剂。
[0061]进而，进一步提高热交换效率时，如图3所示优选使温水加热器50多层化。
[0062]多层化温水加热器50具备多个PTC元件72，经由热传导片76使PTC元件72与分叉的各冷却剂流路46接触，对冷却剂进行加热。另外，被冷却剂流路46夹住的PTC元件72在其上下与冷却剂流路46接触。
[0063]此外，如图1所示，冷却剂流路46具有旁通流路52，所述旁通流路52绕过车辆侧发热设备14及散热器44，使冷却剂流向温水加热器50。旁通流路52具备阀门54，所述阀门54控制经由旁通流路52流向温水加热器50的冷却剂流量。
[0064]冷却剂流路46在温水加热器50的上游侧具备输送冷却剂的栗56。另外，栗56可与温水加热器50形成一体。
[0065]此外，冷却剂流路46在温水加热器50的下游侧与加热器芯30之间具备水温传感器58。水温传感器58测定冷却剂温度。温水加热器50根据水温传感器58测定的冷却剂温度控制PTC元件72产生的加热量。另外，水温传感器58可设置在温水加热器50的内部。
[0066]接着，使用图4、5对本实施方式所述车用空调装置10运行时的冷却剂流向进行说明。另外，各图中运行时的制冷剂流向路径用粗线表示。
[0067][正常制暖运行]
[0068]图4表示阀门54关闭状态的正常制暖运行的冷却剂流向。
[0069]如图4所示，冷却剂在加热器芯30和散热器44之间循环。S卩，冷却剂在冷却车辆侧发热设备14后用散热器44散热，并被引入加热器芯30。
[0070]而且，流向加热器芯30的冷却剂通过温水加热器50进行加热。温水加热器50与由高耐热性半导体元件构成的宁调用功率元件70形成一体，通过功率元件70及PTC元件72对冷却剂进行加热。通过由高耐热性半导体元件构成功率元件70，从而功率元件70对冷却发动机18后变成高温的冷却剂也具有耐性，且可以利用高耐热性半导体元件本身产生的热对冷却剂进行加热。而且，随着对冷却剂进行加热，高耐热性半导体元件即功率元件70通过冷却剂被冷却。
[0071]如此，本实施方式所述车用空调装置10通过将加热器芯30和温水加热器50配置在车辆侧发热设备14的冷却系统16上，从而将冷却系统16和制暖空调的结构合二为一。
[0072]因此，本实施方式所述车用空调装置10用车辆侧发热设备14的冷却系统16冷却空调用功率元件70，且将该热用于制暖空调。
[0073]此外，空调用功率元件70和PTC元件72形成一体后构成温水加热器50。因此，对冷却剂进行加热所需的PTC元件72的电力与过去相比可以较少，且PTC元件72的负载减小，所以温水加热器50的可靠性有所提高。另一方面，PTC元件72弥补仅空调用功率元件70尚不充分的加热量，因此对冷却剂进行的加热不会不充分。如此，温水加热器50的空调用功率元件70和PTC元件72相互弥补，因此可更加高效地对冷却剂进行加热。
[0074]此外，功率元件70由高耐热性半导体元件构成，因此与过去相比可提高功率元件70的冷却温度。因此，可实现散热器44的小型化，可降低从车厢外风扇48到散热器44的输入。
[0075]此外，温水加热器50通过散热器44散热，对流向加热器芯30前的冷却剂进行加热。因此，便于控制冷却剂温度，制暖的温度控制变得容易。
[0076]因此，本实施方式所述车用空调装置10将车辆冷却系统16和制暖空调的结构合二为一，可实现更加高效的制暖空调。
[0077]此外，通过使用温水加热器50，从而外部空气温度较低时也可在停止发动机18的状态下进行制暖。因此，无需专门为对车厢内进行制暖而使发动机18运行，所以油耗降低。
[0078]进而，使用外部空气温度较低时在发动机18起动过程中由温水加热器50加热的冷却剂，从而油耗降低。
[0079][旁通制暖运行]
[0080]图5表示阀门54打开状态的旁通制暖运行的冷却剂流向。
[0081]打开阀门54后，通过旁通流路52绕过车辆侧发热设备14及散热器44，可使冷却剂流到温水加热器50。
[0082]绕过散热器44的情况例如可以是在使发动机18起动前散热器44或车辆侧发热设备14的温度较低的情况。这种情况下，如果通过温水加热器50对冷却剂进行加热而未绕过散热器44，则制暖所需冷却剂的加热量较多，制暖启动变慢。
[0083]另一方面，如果通过温水加热器50对冷却剂进行加热而未绕过散热器44，则制暖所需冷却剂的加热量较少，制暖启动变快。
[0084]如此，通过绕过散热器44，由温水加热器50对冷却剂进行加热，从而冷却剂温度在短时间内上升，该冷却剂优先流向加热器芯30，因此制暖的启动性能有所提高。
[0085]如以上说明所示，本实施方式所述车用空调装置10具备温水加热器50，所述温水加热器50中流动有在散热器44和加热器芯30之间循环的冷却剂，与由高耐热性半导体元件构成的空调用功率元件70形成一体，通过功率元件70及发热体对流向加热器芯30的冷却剂进行加热。
[0086]因此，本实施方式所述车用空调装置10将车辆冷却系统16和制暖空调的结构合二为一，可实现更加高效的制暖空调。
[0087](第1改进例)
[0088]图6表示车用空调装置10第1改进例所述结构。另外，对于图6中与图1相同的结构部分标记与图1相同的符号，并省略其说明。
[0089]第1改进例所述车用空调装置10搭载在电动汽车(Electric Vehicle:EV)上。因此，车辆侧发热设备14不包含作为内燃机的发动机18。
[0090](第2改进例)
[0091]图7表示车用空调装置10第2改进例所述结构。另外，对于图7中与图1相同的结构部分标记与图1相同的符号，并省略其说明。
[0092]本第2改进例中，温水加热器50可通过车辆外部电源(以下称为“外部电源”)90的电力运行。例如，车辆充电中等车辆和外部电源90处于连接状态时，通过外部电源90使温水加热器50运行。
[0093]而且，车辆和外部电源90处于连接状态时，可通过使用便携式终端设备等的无线对温水加热器50进行控制。此外，可通过设定定时器使温水加热器50运行。
[0094]因此，在外部空气温度较低的清晨等时间段，在人员搭乘车辆前事先使温水加热器50运行后对车厢内进行制暖，可提高乘客的舒适性。
[0095]以上使用上述实施方式对本发明进行了说明，但是本发明的技术范围并不限定于上述实施方式所述的范围。可在不超出发明要旨的范围内对上述实施方式实施各种变更或改良，实施该变更或改良的方式包含在本发明的技术范围内。
[0096]符号说明
[0097]10车用空调装置
[0098]14车辆侧发热设备
[0099]30加热器芯
[0100]44散热器
[0101]46冷却剂流路
[0102]50温水加热器
[0103]52旁通流路
[0104]70功率元件
[0105]72PTC 元件
【主权项】
1.一种车用空调装置，其具备:散热器，所述散热器被用于冷却车辆侧发热设备； 加热器芯，所述加热器芯对送入车厢内的空气和热介质进行热交换； 流路，所述流路中流动有在所述散热器和所述加热器芯之间循环的所述热介质；以及， 加热器，所述加热器与由高耐热性半导体元件构成的空调用功率元件形成一体，通过所述功率元件及发热体对流向所述加热器芯的所述热介质进行加热。2.如权利要求1所述的车用空调装置，其中，所述流路具有旁通流路，所述旁通流路绕过车辆侧发热设备及所述散热器，使所述热介质流向所述加热器。3.如权利要求1或权利要求2所述的车用空调装置，其中，所述加热器通过所述散热器散热，对流向所述加热器芯前的所述热介质进行加热。4.如权利要求1至权利要求3中任一项所述的车用空调装置，其中，所述加热器可通过车辆外部电源的电力运行。5.一种车辆空调用加热器，其具备:发热体；以及， 空调用功率元件，所述空调用功率元件由高耐热性半导体元件构成， 所述发热体和所述功率元件对置且在与流动制暖空调用热介质的流路接触后对所述热介质进行加热。6.一种车辆的空调方法，其具备:散热器，所述散热器被用于冷却车辆侧发热设备；加热器芯，所述加热器芯对送入车厢内的空气和热介质进行热交换；以及，流路，所述流路中流动有在所述散热器和所述加热器芯之间循环的所述热介质，其中， 通过由高耐热性半导体元件构成的空调用功率元件及发热体对流向所述加热器芯的所述热介质进行加热。
【专利摘要】本发明将车辆冷却系统和制暖空调的结构合二为一，可实现更加高效的制暖空调。车用空调装置(10)具备：散热器(44)，所述散热器(44)被用于冷却车辆侧发热设备(14)；加热器芯(30)，所述加热器芯(30)对送入车厢内的空气和冷却剂进行热交换；以及，冷却剂流路(46)，所述冷却剂流路(46)中流动有在加热器芯(30)和散热器(44)之间循环的冷却剂。而且，车用空调装置(10)具备温水加热器(50)，所述温水加热器(50)与由高耐热性半导体元件构成的空调用功率元件形成一体，通过功率元件及发热体对流向加热器芯(30)的冷却剂进行加热。
【IPC分类】B60H1/22, B60H1/03
【公开号】CN105358350
【申请号】CN201480037382
【发明人】森下昌俊, 中野浩儿, 中村秀男, 永坂圭史, 药师寺俊辅
【申请人】三菱重工汽车空调系统株式会社
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2014年8月11日
【公告号】US20160137021, WO2015040978A1