JP2007038950A - Air conditioning system for vehicles equipped with fuel cells - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、システムに必要な機器からの廃熱を利用し、新たな熱源を設けることのない燃料電池を搭載した車両の空調装置を実現することを目的としている。
【解決手段】このため、暖房手段と、コンプレッサと、冷却機能部と加熱機能部を有する冷却器とを備えた燃料電池を搭載した車両の空調装置において、冷却水通路は、燃料電池の冷却水排出側と冷却器を連結する連絡通路と、冷却器と冷却水ポンプを連結する通路途中に3つの並列通路とを備え、3つの通路は、暖房手段と連結する第1の通路と、冷却水冷却用ラジエータと連結する第2の通路と、第2の通路をバイパスする第3の通路とから構成され、第1の通路の暖房手段より冷却器側に開閉弁を設け、冷却水を第2と第3の通路の一方にだけ流す切換弁を設け、開閉弁は冷却水温が第1設定値より高くかつ暖房使用時に開放され、切換弁は暖房使用状態でかつ冷却水温の値に応じて切り換えられる。
【選択図】図1An object of the present invention is to realize an air conditioner for a vehicle equipped with a fuel cell that uses waste heat from equipment necessary for the system and does not provide a new heat source.
Therefore, in a vehicle air conditioner equipped with a fuel cell including a heating unit, a compressor, and a cooler having a cooling function unit and a heating function unit, the cooling water passage is provided with cooling water for the fuel cell. A communication passage connecting the discharge side and the cooler, and three parallel passages in the middle of the passage connecting the cooler and the cooling water pump, the three passages being a first passage connected to the heating means, and a cooling water The second passage connected to the cooling radiator and the third passage bypassing the second passage are provided with an opening / closing valve on the cooler side of the heating means of the first passage, and the cooling water is supplied to the second passage. And a switching valve that flows only in one of the third passages, the open / close valve is opened when the cooling water temperature is higher than the first set value and heating is used, and the switching valve is switched according to the cooling water temperature value in the heating usage state It is done.
[Selection] Figure 1
Description
この発明は燃料電池を搭載した車両の空調装置に係り、特に燃料電池を搭載したシステムに必要な機器からの廃熱を利用し、新たな熱源を設けることのない燃料電池を搭載した車両の空調装置に関するものである。 The present invention relates to an air conditioner for a vehicle equipped with a fuel cell, and in particular, an air conditioner for a vehicle equipped with a fuel cell that uses waste heat from equipment necessary for a system equipped with a fuel cell and does not provide a new heat source. It relates to the device.
車両に搭載される燃料電池、例えば固体高分子電解質膜型燃料電池は、水素を主成分とする燃料ガスと酸素を含有する酸化剤ガスを用いて電気化学反応により発電するものである。前記電気化学反応の結果、排出される物質は水のみであり、クリーンな発電装置として注目されている。 A fuel cell mounted on a vehicle, for example, a solid polymer electrolyte membrane fuel cell, generates electricity by an electrochemical reaction using a fuel gas mainly containing hydrogen and an oxidant gas containing oxygen. As a result of the electrochemical reaction, water is the only substance that is discharged, and has attracted attention as a clean power generator.
ところで、従来の燃料電池を搭載した車両の空調装置において、通常、四輪自動車においては、冬季の暖房及びデフロストの熱源として内燃機関の廃熱を利用している。 By the way, in a vehicle air conditioner equipped with a conventional fuel cell, usually, in a four-wheeled vehicle, waste heat from an internal combustion engine is used as a heat source for winter heating and defrost.
しかし、燃料電池を搭載した車両においては、廃熱温度が内燃機関と比較して低く(約60度±10度)、熱源として不十分となる。 However, in a vehicle equipped with a fuel cell, the waste heat temperature is lower than that of the internal combustion engine (about 60 degrees ± 10 degrees), and it becomes insufficient as a heat source.
改質システム等を持たない純水素型の場合には、その傾向は特に顕著となる。 In the case of a pure hydrogen type that does not have a reforming system or the like, the tendency is particularly remarkable.
このような問題を解決するものとして、補助熱源を追加する方策がある。例えば、上述の特許文献1では、バーナ加熱を用いている。 As a solution to such a problem, there is a method of adding an auxiliary heat source. For example, in the above-mentioned Patent Document 1, burner heating is used.
しかし、このように新たに熱源を追加したのでは、暖房時の車両効率を低下させ、燃費を低下させてしまうという不都合がある。 However, when a new heat source is added in this way, there is an inconvenience that the vehicle efficiency during heating is lowered and the fuel consumption is lowered.
また、上述の特許文献2では、空調の除湿のために利用している。
Moreover, in the above-mentioned
更に、上述の特許文献3では、熱源として利用することも考えられている。
Furthermore, in above-mentioned
しかし、このような場合には、冷却用ラジエータと圧縮空気冷却用クーラとを一体化した特別な部品を用意する必要があるという不都合がある。 However, in such a case, there is an inconvenience that it is necessary to prepare a special part in which the cooling radiator and the compressed air cooling cooler are integrated.
この発明の目的は、燃料電池を搭載したシステムに必要な機器からの廃熱を利用し、新たな熱源を設けることのない燃料電池を搭載した車両の空調装置を実現するにある。 An object of the present invention is to realize a vehicle air conditioner equipped with a fuel cell that uses waste heat from equipment necessary for a system equipped with a fuel cell and does not provide a new heat source.
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、燃料電池を冷却するための冷却水通路から排出される熱を熱源として用いた暖房手段と、前記燃料電池へ供給する空気を圧縮するコンプレッサと、このコンプレッサに圧縮された空気を冷却する冷却機能部と、空気を冷却するときに排出される熱により前記冷却水通路内の冷却水を加熱する加熱機能部とを有する冷却器とを備えた燃料電池を搭載した車両の空調装置において、前記冷却水通路は、前記燃料電池の冷却水排出側と前記冷却器とを連結する連絡通路と、冷却器と冷却水ポンプとを連結する通路の途中に3つの並列通路とを備え、3つの通路は、前記暖房手段と連結する第1の通路と、冷却水冷却用ラジエータと連結する第2の通路と、この第2の通路をバイパスする第3の通路とから構成され、前記第1の通路の暖房手段より冷却器側に開閉弁を設け、冷却水が、前記第2の通路と前記第3の通路とのいずれか一方にしか流れないように切り換える切換弁を設け、前記開閉弁は、冷却水温が第1設定値より高く、かつ暖房使用時に開放されるとともに、前記切換弁は、暖房使用状態で、かつ冷却水温の値に応じて切り換えられることを特徴とする。 Therefore, in order to eliminate the above disadvantages, the present invention provides heating means using heat discharged from a cooling water passage for cooling the fuel cell as a heat source, and a compressor for compressing air supplied to the fuel cell. And a cooler having a cooling function part for cooling the air compressed by the compressor and a heating function part for heating the cooling water in the cooling water passage by heat discharged when the air is cooled. In a vehicle air conditioner equipped with a fuel cell, the cooling water passage includes a communication passage connecting the cooling water discharge side of the fuel cell and the cooler, and a passage connecting the cooler and the cooling water pump. The three passages include a first passage connected to the heating means, a second passage connected to the cooling water cooling radiator, and a third passage bypassing the second passage. Through And an on-off valve is provided on the cooler side of the heating means of the first passage, and the cooling water is switched so as to flow only to one of the second passage and the third passage. A switching valve is provided, and the on-off valve has a cooling water temperature higher than the first set value and is opened when heating is used, and the switching valve is switched in a heating use state and according to the value of the cooling water temperature. It is characterized by.
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、燃料電池を冷却するための冷却水通路から排出される熱を熱源として用いた暖房手段と、燃料電池へ供給する空気を圧縮するコンプレッサと、コンプレッサに圧縮された空気を冷却する冷却機能部と、空気を冷却するときに排出される熱により冷却水通路内の冷却水を加熱する加熱機能部とを有する冷却器とを備えた燃料電池を搭載した車両の空調装置において、冷却水通路は、燃料電池の冷却水排出側と冷却器とを連結する連絡通路と、冷却器と冷却水ポンプとを連結する通路の途中に3つの並列通路とを備え、3つの通路は、暖房手段と連結する第1の通路と、冷却水冷却用ラジエータと連結する第2の通路と、第2の通路をバイパスする第3の通路とから構成され、第1の通路の暖房手段より冷却器側に開閉弁を設け、冷却水が、第2の通路と第3の通路とのいずれか一方にしか流れないように切り換える切換弁を設け、開閉弁は、冷却水温が第1設定値より高く、かつ暖房使用時に開放されるとともに、切換弁は、暖房使用状態で、かつ冷却水温の値に応じて切り換えられることにより、冷却水温の値に応じて弁の切換を制御しているので、冷却器から廃熱されて熱源を暖房用熱源と燃料電池を暖機する機能とに適切に振り分けることが可能であるとともに、燃料電池を搭載したシステムに必要な機器からの廃熱を利用しているため、新たな熱源を設ける必要がなく、これによってシステムの簡素化と、エネルギ消費の観点からの効率を高めることが可能である。 As described above in detail, according to the present invention, heating means using heat discharged from the cooling water passage for cooling the fuel cell as a heat source, a compressor for compressing air supplied to the fuel cell, and a compressor Equipped with a fuel cell comprising a cooling function part for cooling the air compressed in the air and a cooler having a heating function part for heating the cooling water in the cooling water passage by the heat discharged when cooling the air In the vehicle air conditioner, the cooling water passage includes a communication passage connecting the cooling water discharge side of the fuel cell and the cooler, and three parallel passages in the middle of the passage connecting the cooler and the cooling water pump. The three passages include a first passage connected to the heating means, a second passage connected to the cooling water cooling radiator, and a third passage bypassing the second passage, Passage heating means An on-off valve is provided on the side of the cooler, a switching valve is provided to switch the cooling water so that it flows only to one of the second passage and the third passage. Higher than the value and opened when heating is used, and the switching valve is switched according to the cooling water temperature value by switching according to the cooling water temperature value in the heating usage state. Therefore, it is possible to properly distribute the heat source that has been waste heat from the cooler to the heating heat source and the function to warm up the fuel cell, and use the waste heat from the equipment required for the system equipped with the fuel cell Therefore, it is not necessary to provide a new heat source, which can simplify the system and increase the efficiency from the viewpoint of energy consumption.
上述の如く発明したことにより、開閉弁を、冷却水温が第1設定値より高く、かつ暖房使用時に開放させるとともに、切換弁を、暖房使用状態で、かつ冷却水温の値に応じて切り換え、冷却水温の値に応じて弁の切換を制御し、冷却器から廃熱されて熱源を暖房用熱源と燃料電池を暖機する機能とに適切に振り分けるとともに、燃料電池を搭載したシステムに必要な機器からの廃熱を利用しているため、新たな熱源を設ける必要がなく、これによってシステムの簡素化と、エネルギ消費の観点からの効率を高めている。 By inventing as described above, the on-off valve is opened when the cooling water temperature is higher than the first set value and heating is used, and the switching valve is switched according to the value of the cooling water temperature in the heating use state. Valve switching is controlled according to the value of the water temperature, and the heat source that is waste heat from the cooler is properly assigned to the heating heat source and the function to warm up the fuel cell, and the equipment required for the system equipped with the fuel cell Since the waste heat from is used, it is not necessary to provide a new heat source, thereby improving the efficiency from the viewpoint of simplification of the system and energy consumption.
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1〜図3はこの発明の実施例を示すものである。図2において、2は燃料電池を搭載した車両の空調装置、4は燃料電池である。 1 to 3 show an embodiment of the present invention. In FIG. 2, 2 is an air conditioner for a vehicle equipped with a fuel cell, and 4 is a fuel cell.
前記空調装置2は、図2に示す如く、燃料電池4を冷却するための冷却水通路6から排出される熱を熱源として用いた暖房手段8と、前記燃料電池4へ供給する空気を圧縮するコンプレッサ10と、このコンプレッサ10に圧縮された空気を冷却する冷却機能部と、空気を冷却するときに排出される熱により前記冷却水通路6内の冷却水を加熱する加熱機能部とを有する冷却器12とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
そして、前記暖房手段8は、ヒータコア14と、このヒータコア14に送風する送風機16とからなる。
The heating means 8 includes a
また、前記コンプレッサ10の上流側に、図2に示す如く、空気を導入する空気導入通路18を接続して設けるとともに、コンプレッサ10の下流側には、圧縮された圧縮空気を前記燃料電池4に導入する圧縮空気導入通路20を接続して設ける。
Further, as shown in FIG. 2, an
つまり、前記燃料電池4を搭載した車両においては、燃料電池4の出力密度を向上させるために圧縮空気を供給するが、コンプレッサ10よる断熱圧縮によって圧縮直後には180度以上の高温となるため、前記燃料電池4への供給時にはコンプレッサ10にて圧縮された圧縮空気を適正な温度、例えば60度±10度に冷却する必要がある。
In other words, in a vehicle equipped with the
これに対処すべく前記コンプレッサ10の直下流部位に前記冷却器12を配設する。この冷却器12は、コンプレッサ10に圧縮された空気を冷却する冷却機能部と空気を冷却するときに排出される熱により前記冷却水通路6内の冷却水を加熱する加熱機能部とを有し、熱交換器として機能している。
In order to cope with this, the
更に、前記冷却水通路6は、前記燃料電池4の冷却水排出側と前記冷却器12とを連結する連絡通路22と、冷却器12と冷却水ポンプ24とを連結する通路の途中に3つの並列通路26とを備え、3つの通路である並列通路26は、前記暖房手段8と連結する第1の通路28と、冷却水冷却用ラジエータ30と連結する第2の通路32と、この第2の通路32をバイパスする第3の通路34とから構成され、前記第1の通路28の暖房手段8より冷却器12側に開閉弁36を設け、冷却水が、前記第2の通路32と前記第3の通路34とのいずれか一方にしか流れないように切り換える切換弁38を設け、前記開閉弁36は、冷却水温が第1設定値より高く、かつ暖房使用時に開放されるとともに、前記切換弁38は、暖房使用状態で、かつ冷却水温の値に応じて切り換えられる構成とする。
Further, the cooling water passage 6 includes three
詳述すれば、前記冷却水通路6は、前記燃料電池4の冷却水排出側と前記冷却器12とを連結する連絡通路22と、冷却器12と冷却水ポンプ24とを連結する3つの並列通路26である第1〜第3の通路28、32、34と、冷却ポンプ24と前記燃料電池4の冷却水供給側とを連結する供給通路40とからなる。
More specifically, the cooling water passage 6 includes three parallel passages connecting the cooling water discharge side of the
この供給通路40の途中に、水温センサ42を設ける。なお、符号44は、前記冷却水冷却用ラジエータ30に設けられるラジエータ用送風機である。
A
そして、前記開閉弁36は、冷却水温TWが第1設定値、例えば第1閾値Tth1のより高く、かつ暖房使用時に開放される。
The on-off
また、前記切換弁38は、bポートとcポートとを接続して第2の通路32を使用可能とするとともに、aポートとbポートとを接続して第2の通路32をバイパスする第3の通路34を使用可能とするa〜cポートを有する三方弁からなる。
The
このとき、前記切換弁38は、暖房使用状態で、かつ冷却水温TWの値に応じて、つまり、冷却水温TWが設定値である第2閾値Tth2より高い場合に、bポートとcポートとを接続して第2の通路32を使用可能として、前記冷却器12と第2の通路32とが連通するように切り換えられる。
At this time, the
更に、前記切換弁38は、冷却水温TWが第2閾値Tth2より低い場合には、aポートとbポートとを接続して第2の通路32をバイパスする第3の通路34を使用可能とするように切り換えられる。
Further, when the coolant temperature TW is lower than the second threshold value Tth2, the
なお、上述した第1設定値である第1閾値Tth1及び設定値である第2閾値Tth2には、図3に示す如く、ヒステリシス特性を持たせる。このようにヒステリシス特性を持たせることによって、頻繁に動作が切り替わることを防止するものである。 The first threshold value Tth1 that is the first set value and the second threshold value Tth2 that is the set value are given hysteresis characteristics as shown in FIG. Thus, by providing the hysteresis characteristic, frequent switching of the operation is prevented.
つまり、このヒステリシス特性で温度低下時には、図3の(3)位置の状態で冷却水温TWが第2閾値Tth2以下となった場合に、図3の(2)位置の状態に冷却系を切り換えるとともに、いずれの動作中も冷却水温TWが第1閾値Tth1以下となった場合には、前記開閉弁36を閉鎖させ、かつ前記切換弁38を切り換えてaポートとbポートとを接続して第2の通路32をバイパスする第3の通路34を使用可能とし、冷却系からの放熱を最小限に抑えるようにする。
In other words, when the temperature drops due to this hysteresis characteristic, when the cooling water temperature TW becomes equal to or lower than the second threshold value Tth2 in the state of (3) in FIG. 3, the cooling system is switched to the state of (2) in FIG. When the cooling water temperature TW becomes equal to or lower than the first threshold value Tth1 during any operation, the on-off
ここで、前記冷却水通路6内の冷却水の流れについて追記すると、図2に示す如く、前記燃料電池4から排出された冷却水は、連絡通路22を経て冷却器12に至る。
Here, if the flow of the cooling water in the cooling water passage 6 is additionally described, the cooling water discharged from the
この冷却器12においては、冷却機能部とによってコンプレッサ10で圧縮された空気を冷却し、加熱機能部とによって空気を冷却するときに排出される熱により前記冷却水通路6内の冷却水を加熱する、いわゆる熱交換が行われ、加熱された冷却水は、並列通路26である第1〜第3の通路28、32、34に至る。
In this
第1の通路28の途中に配設される前記開閉弁36が開放状態にある場合には、第1の通路28内を冷却水が流れることとなる。このとき、冷却水は、前記暖房手段8を構成するヒータコア14を通過し、前記冷却水ポンプ24に至る。
When the on-off
また、前記切換弁38によって、bポートとcポートとを接続して第2の通路32を使用可能とすると、第2の通路32内を冷却水が流れることとなる。このとき、冷却水は、冷却水冷却用ラジエータ30を通過し、前記冷却水ポンプ24に至る。
Further, if the
更に、前記切換弁38によって、aポートとbポートとを接続して第2の通路32をバイパスする第3の通路34を使用可能とすると、第2の通路32の代わりに第3の通路34内を冷却水が流れることとなる。このとき、冷却水は、直接前記冷却水ポンプ24に至る。
Further, when the switching
そして、冷却水ポンプ24に到達した冷却水は、前記供給通路40に至り、前記水温センサ42を経て、前記燃料電池4に供給されることとなる。
Then, the coolant that has reached the
次に、図1の燃料電池を搭載した車両の空調装置の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。 Next, the operation will be described along the control flowchart of the air conditioner for the vehicle equipped with the fuel cell of FIG.
制御用プログラムがスタートしてシステムが起動(102)すると、第1閾値Tth1を55度に設定するとともに、第2閾値Tth2を60度に設定(104)し、前記開閉弁36を閉鎖状態とするとともに、三方弁からなる前記切換弁38をaポートとbポートとを接続して第2の通路32をバイパスする第3の通路34を使用可能な状態とする(106)。
When the control program is started and the system is started (102), the first threshold value Tth1 is set to 55 degrees, the second threshold value Tth2 is set to 60 degrees (104), and the on-off
そして、冷却水温TWが第1閾値Tth1以上であるか否かの判断(108)に移行し、この判断(108)がNOの場合には、第1閾値Tth1を55度に設定(110)し、後述するフェール発生か否かの判断(132)に移行し、判断(108)がYESの場合には、第1閾値Tth1を50度に設定(112)し、暖房要求があるか否か、つまり暖房使用時であるか否かの判断(114)に移行する。 Then, the process proceeds to a determination (108) as to whether or not the coolant temperature TW is equal to or higher than the first threshold Tth1, and when the determination (108) is NO, the first threshold Tth1 is set to 55 degrees (110). Then, the process proceeds to determination (132) of whether or not a failure has occurred, which will be described later. If determination (108) is YES, the first threshold value Tth1 is set to 50 degrees (112) and whether there is a heating request, That is, the process proceeds to the determination (114) of whether or not heating is being used.
この暖房要求があるか否か、つまり暖房使用時であるか否かの判断(114)において、暖房使用時でない「off」の場合には、前記開閉弁36を閉鎖状態とするとともに、前記切換弁38を切り換えてbポートとcポートとを接続して第2の通路32を使用可能な状態とし(116)、暖房使用時である「on」の場合には、冷却水温TWが第2閾値Tth2以上であるか否かの判断(118)に移行する。
In the determination (114) of whether or not there is a heating request, that is, whether or not heating is being used, if the heating is not used, the on-off
前記開閉弁36を閉鎖状態とするとともに、前記切換弁38を切り換えてbポートとcポートとを接続して第2の通路32を使用可能な状態とする処理(116)の後には、ポンプ送水量やファンである前記ラジエータ用送風機44の風量を調整して冷却水温TWを65度まで上昇させ、この冷却水温TWを維持(120)し、後述するフェール発生か否かの判断(132)に移行する。
After the process (116) in which the on-off
また、冷却水温TWが第2閾値Tth2以上であるか否かの判断(118)においては、判断(118)がNOの場合には、第2閾値Tth2を60度に設定(122)し、判断(118)がYESの場合には、第2閾値Tth2を55度に設定(124)する。 Further, in the determination (118) of whether or not the coolant temperature TW is equal to or higher than the second threshold Tth2, if the determination (118) is NO, the second threshold Tth2 is set to 60 degrees (122), and the determination is made. If (118) is YES, the second threshold Tth2 is set to 55 degrees (124).
そして、第2閾値Tth2を60度に設定する処理(122)の後に、前記開閉弁36を開放状態とするとともに、前記切換弁38を切り換えてaポートとbポートとを接続して第2の通路32をバイパスする第3の通路34を使用可能な状態とし(126)、後述するフェール発生か否かの判断(132)に移行する。
Then, after the process (122) for setting the second threshold Tth2 to 60 degrees, the on-off
更に、第2閾値Tth2を55度に設定する処理(124)の後には、前記開閉弁36を開放状態とするとともに、前記切換弁38を切り換えてbポートとcポートとを接続して第2の通路32を使用可能な状態とし(128)、ポンプ送水量やファンである前記ラジエータ用送風機44の風量を調整して冷却水温TWを65度まで上昇させ、この冷却水温TWを維持(120)し、フェール発生か否かの判断(132)に移行する。
Further, after the processing (124) for setting the second threshold value Tth2 to 55 degrees, the on-off
このフェール発生か否かの判断(132)において、判断(132)がYESの場合には、フェール処理(134)を行い、後述する制御用プログラムを終了させるシステムの停止(140)に移行し、判断(132)がNOの場合には、車両が停止状態にあるか否かの判断(136)に移行する。 In the determination (132) of whether or not a failure has occurred, if the determination (132) is YES, a fail process (134) is performed, and the system shifts to a system stop (140) for terminating a control program described later. If the determination (132) is NO, the process proceeds to determination (136) as to whether or not the vehicle is stopped.
そして、この車両が停止状態にあるか否かの判断(136)において、判断(136)がNOの場合には、第2閾値Tth2が55度以上であるか否かの判断(138)に移行し、判断(136)がYESの場合には、後述する制御用プログラムを終了させるシステムの停止(140)に移行する。 In the determination (136) of whether or not the vehicle is in a stopped state, if the determination (136) is NO, the process proceeds to the determination (138) of whether or not the second threshold Tth2 is 55 degrees or more. If the determination (136) is YES, the process proceeds to a system stop (140) for terminating a control program described later.
第2閾値Tth2が55度以上であるか否かの判断(138)において、判断(138)がYESの場合には、前記開閉弁36を閉鎖状態とするとともに、三方弁からなる前記切換弁38をaポートとbポートとを接続して第2の通路32をバイパスする第3の通路34を使用可能な状態とする処理(106)に戻り、判断(138)がNOの場合には、冷却水温TWが第1閾値Tth1以上であるか否かの判断(108)に戻る。
In the determination (138) of whether or not the second threshold Tth2 is 55 degrees or more, if the determination (138) is YES, the on-off
これにより、前記冷却水通路6は、前記燃料電池4の冷却水排出側と前記冷却器12とを連結する連絡通路22と、冷却器12と冷却水ポンプ24とを連結する通路の途中に3つの並列通路26とを備え、3つの通路である並列通路26は、前記暖房手段8と連結する第1の通路28と、冷却水冷却用ラジエータ30と連結する第2の通路32と、この第2の通路32をバイパスする第3の通路34とから構成され、前記第1の通路28の暖房手段8より冷却器12側に開閉弁36を設け、冷却水が、前記第2の通路32と前記第3の通路34とのいずれか一方にしか流れないように切り換える切換弁38を設け、前記開閉弁36は、冷却水温が第1設定値より高く、かつ暖房使用時に開放されるとともに、前記切換弁38は、暖房使用状態で、かつ冷却水温の値に応じて切り換えられることによって、冷却水温の値に応じて弁の切換を制御しているので、冷却器12から廃熱された熱源を暖房用熱源と燃料電池4を暖機する機能とに適切に振り分けることが可能であるとともに、燃料電池4を搭載したシステムに必要な機器からの廃熱を利用しているため、新たな熱源を設ける必要がなく、これによってシステムの簡素化と、エネルギ消費の観点からの効率を高めることが可能である。
As a result, the cooling water passage 6 is arranged in the middle of the
また、前記切換弁38は、冷却水温TWが設定値である第2閾値Tth2より高い場合に、bポートとcポートとを接続して第2の通路32を使用可能として、前記冷却器12と第2の通路32とが連通するように切り換えられることにより、暖房用に冷却水を使用しても、冷却水温が高いときには、通路を切り換えるだけで放熱量を制御することが可能である。
Further, when the cooling water temperature TW is higher than the second threshold value Tth2, which is a set value, the switching
なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various application modifications are possible.
例えば、この発明の実施例においては、切換弁として、単純な切替式の三方弁を使用する構成としたが、この三方弁の代わりに、調整型の弁を使用する構成とすることも可能である。 For example, in the embodiment of the present invention, a simple switching type three-way valve is used as the switching valve, but an adjustment type valve can be used instead of the three-way valve. is there.
さすれば、調整型の弁によって、冷却水の温度調整をより一層細かく制御することができるものである。 Then, the temperature adjustment of the cooling water can be controlled more finely by the adjustment type valve.
2 燃料電池を搭載した車両の空調装置、
4 燃料電池
6 冷却水通路
8 暖房手段
10 コンプレッサ
12 冷却器
14 ヒータコア
16 送風機
18 空気導入通路
20 圧縮空気導入通路
22 連絡通路
24 冷却水ポンプ
26 並列通路
28 第1の通路
30 冷却水冷却用ラジエータ
32 第2の通路
34 第3の通路
36 開閉弁
38 切換弁
40 供給通路
42 水温センサ
44 ラジエータ用送風機
2 Vehicle air conditioners equipped with fuel cells,
4 Fuel Cell 6
Claims (2)
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