(57)【要約】  【課題】温調装置について、温調のための熱源についてエネルギー消費を抑える。  【解決手段】室内空間を満たす気体との間で熱交換を行う熱交換器に接続され、該熱交換器との間で熱媒体を循環させる室内側循環経路と、前記室内側循環経路における所定空間に設けられ、該所定空間において前記室内側循環経路の内外方向への熱移動を行う室内側熱交換部材と、室外空間を満たす気体との間で熱交換を行う熱交換器に接続され、該熱交換器との間で熱媒体を循環させる室外側循環経路と、前記室外側循環経路における所定空間に設けられ、該所定空間において前記室外側循環経路の内外方向への熱移動を行う室外側熱交換部材と、一方の面が前記室内側熱交換部材における前記室内側循環経路の外側に位置する領域と接触し、他方の面が前記室外側熱交換部材における前記室外側循環経路の外側に位置する領域と接触するように配置されたペルチェモジュールと、を備える。【選択図】図１
2020100359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内空間を満たす気体との間で熱交換を行う熱交換器に接続され、該熱交換器との間で熱媒体を循環させる室内側循環経路と、
前記室内側循環経路における所定空間に設けられ、該所定空間において前記室内側循環経路の内外方向への熱移動を行う室内側熱交換部材と、
室外空間を満たす気体との間で熱交換を行う熱交換器に接続され、該熱交換器との間で熱媒体を循環させる室外側循環経路と、
前記室外側循環経路における所定空間に設けられ、該所定空間において前記室外側循環経路の内外方向への熱移動を行う室外側熱交換部材と、
一方の面が前記室内側熱交換部材における前記室内側循環経路の外側に位置する領域と接触し、他方の面が前記室外側熱交換部材における前記室外側循環経路の外側に位置する領域と接触するように配置されたペルチェモジュールと、を備える温調装置。
【請求項２】
前記室内側循環経路は、車両の室内空間を満たす気体との間で熱交換を行う熱交換器に接続されており、
前記室外側循環経路は、車両の室外空間を満たす気体との間で熱交換を行う熱交換器に接続されている、
請求項１に記載の温調装置。
【請求項３】
前記室内側循環経路は、車両におけるバッテリーの収容された収容室の室内空間を満たす気体との間で熱交換を行う熱交換器に接続されており、
前記室外側循環経路は、前記バッテリー収容室の外部空間を満たす気体との間で熱交換を行う熱交換器に接続されている、
請求項１に記載の温調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両などにおける温調装置としては、動力源であるエンジンを熱源としてその熱を利用して車両室内の温調に利用することが行われているが、モータを動力源とする電気自動車においては、モータが温調に利用できるほどの熱量を発生できないため、抵抗体からなる熱源（例えばＰＣＴヒータなど）による熱を温調のために活用することが行われている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５２８０８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電気自動車においては、動力源であるモータはもちろん、温調のための熱源についても、バッテリーからのエネルギー供給により作動させる必要があるため、モータの作動時間つまり電気自動車としての巡航時間に大きな影響がないよう、熱源のエネルギー消費を抑えることが求められる。しかし、抵抗体からなる熱源を用いる構成では、必要な熱量に応じたエネルギー分だけ抵抗体に通電してジュール熱を発生させる必要があるため、暖房のために電気自動車としての巡航時間が極端に短くなりやすいという課題がある。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、温調装置について、温調のための熱源についてエネルギー消費を抑えるための技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため第１局面は、室内空間を満たす気体との間で熱交換を行う熱交換器に接続され、該熱交換器との間で熱媒体を循環させる室内側循環経路と、前記室内側循環経路における所定空間に設けられ、該所定空間において前記室内側循環経路の内外方向への熱移動を行う室内側熱交換部材と、室外空間を満たす気体との間で熱交換を行う熱交換器に接続され、該熱交換器との間で熱媒体を循環させる室外側循環経路と、前記室外側循環経路における所定空間に設けられ、該所定空間において前記室外側循環経路の内外方向への熱移動を行う室外側熱交換部材と、一方の面が前記室内側熱交換部材における前記室内側循環経路の外側に位置する領域と接触し、他方の面が前記室外側熱交換部材における前記室外側循環経路の外側に位置する領域と接触するように配置されたペルチェモジュールと、を備える温調装置である。
【０００７】
また、上記局面においては、以下に示す第２局面、第３局面のようにしてもよい。
【０００８】
第２局面において、前記室内側循環経路は、車両の室内空間を満たす気体との間で熱交換を行う熱交換器に接続されており、前記室外側循環経路は、車両の室外空間を満たす気体との間で熱交換を行う熱交換器に接続されている。
第３局面において、前記室内側循環経路は、車両におけるバッテリーの収容された収容室の室内空間を満たす気体との間で熱交換を行う熱交換器に接続されており、前記室外側循環経路は、前記バッテリー収容室の外部空間を満たす気体との間で熱交換を行う熱交換器に接続されている。
【０００９】
これら局面における温調装置によれば、室外空間側の温度Ｔｃを基準として、ペルチェモジュールによりその性能（例えば最大温度差ΔＴｍａｘ）に応じた温度Ｔｈ（＝Ｔｃ＋Ｔｍａｘ）まで、室外空間側の熱を室外空間側へと移動させることにより、その熱を温調に活用することができる。
【００１０】
この構成では、必要な熱量に応じたエネルギーの一部を室外空間側から回収することができるため、抵抗体からなる熱源を用いる構成と比べてエネルギー消費を抑えることができる。さらにいえば、ペルチェモジュールの動作特性上、その放熱面側の放熱量Ｑｈ（＝Ｑｃ＋ＩＶ）には、このペルチェモジュールへの通電によるエネルギー（ＩＶ）も加算されるため、このエネルギーも温調の熱として有効活用することができる。
【００１１】
こうして、抵抗体からなる熱源を用いる構成と比べて温調のための熱源としてエネルギー消費を抑えることができるため、上記構成に係る温調装置を電気自動車に採用した場合には、その分だけ温調により電気自動車としての巡航時間の短縮を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】温調装置の構成を示す分解斜視図
【図２】温調装置により車両の室内空間を温調する構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
【００１４】
（１）全体構成
【００１５】
温調装置１は、図１に示すように、室内空間を満たす気体との間で熱交換を行うための室内側循環経路１０と、室内側循環経路１０の所定空間においてその内外方向への熱移動を行う室内側熱交換部材２０と、室外空間を満たす気体との間で熱交換を行うための室外側循環経路３０と、室外側循環経路３０の所定空間においてその内外方向への熱移動を行う室外側熱交換部材４０と、室内側熱交換部材２０および室外側熱交換部材４０の間に介在するペルチェモジュール５０と、を備えている。
【００１６】
室内側循環経路１０は、熱媒体（本実施形態では、熱を媒介する液体）が収容される収容空間を取り囲むケースとして構成されている。このケース外壁の一部領域（図１の上面全域）は収容空間を外部に露出させる開口部１１となっており、この開口部１１周辺のフランジ部１３には、収容空間を密閉するためのＯリング１５が配置されている。また、長手方向に延びるケースの両端部には、収容空間内外への熱媒体の流通を行うための一組の流通口１７が設けられている。
【００１７】
この室内側循環経路１０は、図２に示すように、流通口１７に接続されたパイプ１９を介して、室内空間を満たす気体との間で熱交換を行う熱交換器６１に接続され、この熱交換器６１との間で熱媒体を図示されないポンプにより循環させる。
【００１８】
室内側熱交換部材２０は、板状の本体部２１と本体部２１表面（図１の下面）に設けられた複数のフィン体２３とからなり、フィン体２３が室内側循環経路１０の収容空間に収まる向きで配置され、かつ、Ｏリング１５を介して室内側循環経路１０の開口部１１を塞ぐように設けられる。この室内側熱交換部材２０により、室内側循環経路１０の内外方向への熱移動が実現される。
【００１９】
室外側循環経路３０は、熱媒体が収容される収容空間を取り囲むケースとして構成されている。このケース外壁の一部領域（図１の下面全域）は収容空間を外部に露出させる開口部３１となっており、この開口部３１周辺のフランジ部３３には、収容空間を密閉するためのＯリング３５が配置されている。また、長手方向に延びるケースの両端部には、収容空間内外への熱媒体の流通を行うための一組の流通口３７が設けられている。
【００２０】
この室外側循環経路３０は、図２に示すように、流通口３７に接続されたパイプ３９を介して、室内空間を満たす気体との間で熱交換を行う熱交換器６３に接続され、この熱交換器６３との間で熱媒体を図示されないポンプにより循環させる。
【００２１】
室外側熱交換部材４０は、板状の本体部４１と本体部４１表面（図１の上面）に設けられた複数のフィン体４３とからなり、フィン体４３が室外側循環経路３０の収容空間に収まる向きで配置され、かつ、Ｏリング３５を介して室外側循環経路３０の開口部３１を塞ぐように設けられる。この室外側熱交換部材４０により、室外側循環経路３０の内外方向への熱移動が実現される。
【００２２】
ペルチェモジュール５０は、一方の面（図１の下面）が室内側熱交換部材２０における室内側循環経路１０の外側に位置する領域（つまり本体部２１）と接触し、他方の面（図１の上面）が室外側熱交換部材４０における室外側循環経路３０の外側に位置する領域（つまり本体部４１）と接触するように配置されている。
【００２３】
このペルチェモジュール５０は、図２に示すように、温調装置１全体の動作を制御するための制御部７０からの指令を受けて作動する。
【００２４】
この制御部７０は、室内および室外それぞれに設けられた温度センサ８１、８３の検出値に基づいてペルチェモジュール５０への通電および通電時の信号レベルを制御する。具体的には、室外の検出温度（≒ペルチェモジュール５０における吸熱側の温度Ｔｃ）を基準として、室内の検出温度（≒ペルチェモジュール５０における放熱側の温度Ｔｈ）が、ユーザに設定された設定温度となるまでペルチェモジュール５０への通電を行う。
【００２５】
なお、本実施形態において、室内側循環経路１０は、車両の室内空間を満たす気体との間で熱交換を行う熱交換器６１に接続されており、室外側循環経路３０は、車両の室外空間を満たす気体との間で熱交換を行う車外の熱交換器６３に接続されている。
また、本実施形態においては、車両にバッテリーが収容されたバッテリー収容室を備えている場合であれば、室内側循環経路１０が、バッテリー収容室の室内空間を満たす気体との間で熱交換を行う熱交換器６１に接続された構成とし、室外側循環経路３０が、室外空間などバッテリー収容室の外部空間を満たす気体との間で熱交換を行う熱交換器６３に接続された、といった構成としてもよい。この構成であれば、バッテリーを適正な温度に保つべく温調することも可能となる。
【００２６】
（２）作用，効果
【００２７】
上記実施形態における温調装置１によれば、室外空間側の温度Ｔｃを基準として、ペルチェモジュール５０によりその性能（例えば最大温度差ΔＴｍａｘ）に応じた温度Ｔｈ（＝Ｔｃ＋Ｔｍａｘ）まで、室外空間側の熱を室外空間側へと移動させることにより、その熱を温調に活用することができる。
【００２８】
この構成では、必要な熱量に応じたエネルギーの一部を室外空間側から回収することができるため、抵抗体からなる熱源を用いる構成と比べてエネルギー消費を抑えることができる。さらにいえば、ペルチェモジュール５０の動作特性上、その放熱面側の放熱量Ｑｈ（＝Ｑｃ＋ＩＶ）には、このペルチェモジュールへの通電によるエネルギー（ＩＶ）も加算されるため、このエネルギーも温調の熱として有効活用することができる。
【００２９】
こうして、抵抗体からなる熱源を用いる構成と比べて温調のための熱源としてエネルギー消費を抑えることができるため、上記構成に係る温調装置１を電気自動車に採用した場合には、その分だけ温調により電気自動車としての巡航時間の短縮を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００３０】
１…温調装置、１０…室内側循環経路、１１…開口部、１３…フランジ部、１５…Ｏリング、１７…流通口、１９…パイプ、２０…室内側熱交換部材、２１…本体部、２３…フィン体、３０…室外側循環経路、３１…開口部、３３…フランジ部、３５…Ｏリング、３７…流通口、３９…パイプ、４０…室外側熱交換部材、４１…本体部、４３…フィン体、５０…ペルチェモジュール、６１…熱交換器、６３…熱交換器、７０…制御部、８１、８３…温度センサ。
【図１】
2020100359.tif 000003
【図２】
2020100359.tif 000004