成果報告書詳細
管理番号20130000000611
タイトル平成22年度-平成24年度成果報告書 省エネルギー革新技術開発事業 実用化開発 車載用高効率ヒートポンプの研究開発
公開日2014/2/22
報告書年度2010 - 2012
委託先名株式会社デンソー
プロジェクト番号P09015
部署名省エネルギー部
和文要約<開発の目的>
ヒートポンプは投入エネルギー以上の暖房エネルギーを得ることができるため、有効な省エネ技術として家庭用、ビル用など定置空調分野に広く普及している。車載用としても適用検討が成され、特にエンジン廃熱が少なく充分な暖房エネルギーの確保が困難なHV、PHV、および廃熱がほとんど期待できないEVのような各種環境対応車に不可欠な技術と考えられてきた。しかしながら、現状のヒートポンプは、複雑な回路構成による搭載設計の難しさや価格の高さ、不十分な効率(成績係数:以下COPと記す)などの理由から、その普及はなかかな進まない状況だった。そこで、本研究開発では、簡素で高効率な車載用ヒートポンプを実現し、今後拡大する環境対応車市場に適用・普及を図っていくことを目的とした。
<開発概要>
本研究では従来に比べ、バルブ類の数を大幅に減らし、かつ電子制御の可変絞りをひとつも用いない簡素化ヒートポンプを考案・開発した。これは、車載性を向上すると同時にコスト低減も可能とした。一方、COPに関しては、シミュレーターによる最適サイクル設計、ヒートポンプ条件に適したコンプレッサーの効率向上、および各制御ロジックの改良により、大幅な効率向上をベンチ評価、および実車評価で確認した。以上により量産品として他社にない優位性を確保した車載用ヒートポンプを完成した。
<開発の成果>
ベンチ条件でCOP3.0(目標3), 実車(モード走行)でCOP2.1(目標2)を達成した。
英文要約Title:Development Projects for Innovative Energy Saving Technology. Development for Commercialization. Research and Development of Heat pump system for HVs, PHVs. (FY2010-FY2012) Final Report

Heat pump technology is a very common energy-saving technology in stationary type A/C industry, as heating energy above input energy could be produced. Studies are also being done for automobile-use, especially engine waste heat for heating is low for HVs, PHVs, and almost zero waste heat for EVs, which makes heat pump technology a must for green vehicles. However, due to reasons such as complicated design (circuit), high cost and inadequate efficiency (Coefficient of Performance), current heat pump technology has not come into wide use. In this research, a simple and high efficiency automobile use heat pump is developed, with the purpose of spreading the use of heat pump technology, in an expanding green vehicle market.
<Abstract>
In this research, a simple heat pump that uses lesser valve (compare to conventional type) and without any electrically-control variable throttle, is proposed and developed. These improvements make vehicle installation easier and cost lower. On the other hand, with optimized cycle design by simulation, improved efficiency of compressor for heat pump operation and various improvements in control logic, Coefficient of Performance has been largely improved (tested in both bench and vehicle evaluation). With above improvements, a mass produced automobile use heat pump with huge advantage over competitors is completed.
<Achievement>
COP=3.0 (against target 3.0) in bench test condition, and COP=2.1 (against target 2.0) in vehicle mode condition.
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