特開 2024-35258 移動体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024035258

(43)【公開日】2024-03-14

(54)【発明の名称】移動体

(51)【国際特許分類】

   B64D 13/08 20060101AFI20240307BHJP

   B60H 1/22 20060101ALI20240307BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20240307BHJP

【ＦＩ】

B64D13/08

B60H1/22 651Z

B60L50/60

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022139604

(22)【出願日】2022-09-02

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】久保田 拓也

(72)【発明者】

【氏名】福地 有一

(72)【発明者】

【氏名】市川 小月

(72)【発明者】

【氏名】平▲柳▼ 光

【テーマコード（参考）】

3L211

5H125

【Ｆターム（参考）】

3L211AA20

5H125AA20

5H125AC12

5H125CD07

5H125CD08

5H125FF22

5H125FF23

(57)【要約】      （修正有）

【課題】電気部品の冷却を継続して行うことができる空調システムを備える移動体を提供する。
【解決手段】ＶＴＯＬ機（移動体）は、客室（乗員室）２４と部品室２６とを連通する第１連通路３６と、部品室２６を胴体１２の外部に開放する第２連通路３８と、を備え、客室２４の一部の空気は、第１循環路４２を流れて客室２４に戻り、客室２４の残りの空気は、第１連通路３６を流れて部品室２６に導入され、部品室２６の一部の空気は、第２循環路５２を流れて部品室２６に戻り、部品室２６の残りの空気は、第２連通路３８を流れて胴体１２の外部に排出される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

人を収容する乗員室と、
電気機器と電気的に接続される複数の電気部品を収容する部品室と、
胴体の外部から内部に空気を導入するための第１導入口及び第２導入口と、
前記乗員室に接続された第１循環路を有し、前記第１導入口から前記胴体の内部に導入された空気を、前記乗員室と前記第１循環路とで形成される第１経路で循環させて、前記乗員室の空調を行う第１空調システムと、
前記部品室に接続された第２循環路を有し、前記第２導入口から前記胴体の内部に導入された空気を、前記部品室と前記第２循環路とで形成される第２経路で循環させて、前記部品室の空調を行う第２空調システムと、
を備える移動体であって、
前記乗員室と前記部品室とを連通する第１連通路と、
前記部品室を前記胴体の外部に開放する第２連通路と、
を備え、
前記乗員室の一部の空気は、前記第１循環路を流れて前記乗員室に戻り、前記乗員室の残りの空気は、前記第１連通路を流れて前記部品室に導入され、
前記部品室の一部の空気は、前記第２循環路を流れて前記部品室に戻り、前記部品室の残りの空気は、前記第２連通路を流れて前記胴体の外部に排出される、移動体。

【請求項2】

請求項１に記載の移動体であって、
前記部品室の廃熱により前記乗員室を温める熱利用回路を備え、
前記熱利用回路は、
前記第２循環路を流れる空気から吸熱するエバポレータと、
前記第１循環路を流れる空気に放熱するコンデンサと、
前記エバポレータと前記コンデンサとの間で熱媒体を循環させることにより前記エバポレータから前記コンデンサに熱を移動させる熱移動流路と、
を有する、移動体。

【請求項3】

請求項１に記載の移動体であって、
前記電気機器は、上方又は前方に推力を発生させるロータのモータであり、
前記電気部品は、前記モータに接続される回路部品である、移動体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空調システムを備える移動体に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、客室の空調システムを備える航空機（移動体）が開示される。この航空機において、客室の空気は、排出流路を流れて機体の外部に排出される。この排出流路には、アビオニクスが配置される。アビオニクスは、客室から排出される空気によって冷却される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第１１２３０３８４号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の空調システムにおいて、排出流路に障害が発生すると、アビオニクスを冷却できなくなる虞がある。

【0005】

本発明は上述した課題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の態様は、人を収容する乗員室と、電気機器と電気的に接続される複数の電気部品を収容する部品室と、胴体の外部から内部に空気を導入するための第１導入口及び第２導入口と、前記乗員室に接続された第１循環路を有し、前記第１導入口から前記胴体の内部に導入された空気を、前記乗員室と前記第１循環路とで形成される第１経路で循環させて、前記乗員室の空調を行う第１空調システムと、前記部品室に接続された第２循環路を有し、前記第２導入口から前記胴体の内部に導入された空気を、前記部品室と前記第２循環路とで形成される第２経路で循環させて、前記部品室の空調を行う第２空調システムと、を備える移動体であって、前記乗員室と前記部品室とを連通する第１連通路と、前記部品室を前記胴体の外部に開放する第２連通路と、を備え、前記乗員室の一部の空気は、前記第１循環路を流れて前記乗員室に戻り、前記乗員室の残りの空気は、前記第１連通路を流れて前記部品室に導入され、前記部品室の一部の空気は、前記第２循環路を流れて前記部品室に戻り、前記部品室の残りの空気は、前記第２連通路を流れて前記胴体の外部に排出される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、電気部品の冷却を継続して行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、ＶＴＯＬ機の左側面図である。

【図2】図２は、ＶＴＯＬ機の内部における空気の流れを示す図である。

【図3】図３は、第１空調システム、第２空調システム、熱利用回路及び冷却回路を示す図である。

【図4】図４は、客室及び部品室を冷房している間の熱利用回路の状態及び各空調システムの状態を示す図である。

【図5】図５は、バッテリを冷却している間の熱利用回路の状態及び冷却回路の状態を示す図である。

【図6】図６は、バッテリを加熱している間の冷却回路の状態を示す図である。

【図7】図７は、客室を暖房している間の熱利用回路の状態、冷却回路の状態及び各空調システムの状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［１ ＶＴＯＬ機１０の構成］
図１は、ＶＴＯＬ機１０の左側面図である。ＶＴＯＬ機１０（移動体）は、例えば電動垂直離着陸航空機、所謂ｅＶＴＯＬ機である。ＶＴＯＬ機１０は、胴体１２と、前翼１４と、後翼１６と、左右のブーム１８と、８つのＶＴＯＬロータ２０と、左右のクルーズロータ２２とを備える。なお、図１では、左右のブーム１８のうち、左のブーム１８のみが示される。また、図１では、８つのＶＴＯＬロータ２０のうち、４つのＶＴＯＬロータ２０のみが示される。また、図１では、左右のクルーズロータ２２のうち、左のクルーズロータ２２のみが示される。ＶＴＯＬ機１０は、飛行用の電源として、１以上のバッテリ６８（図３）及び１以上の発電機（不図示）を備える。

【0010】

前翼１４は、胴体１２の前部に接続される。後翼１６は、胴体１２の後部に接続される。前翼１４及び後翼１６は、ＶＴＯＬ機１０の前方への移動に伴い揚力を発生させる。

【0011】

２つのブーム１８の各々は、前翼１４及び後翼１６によって支持される。２つのブーム１８のうちの一方のブーム１８は、胴体１２の左方に配置される。２つのブーム１８のうちの他方のブーム１８は、胴体１２の右方に配置される。各々のブーム１８は、前後方向に延びる。

【0012】

各々のブーム１８には、後方に向かって順番に４つのＶＴＯＬロータ２０が配置される。各々のＶＴＯＬロータ２０は、離陸工程、鉛直方向の上昇工程、上昇工程から巡航への移行工程、巡航から下降工程への移行工程、鉛直方向の下降工程、着陸工程、及び、停止飛行工程で使用される。各々のＶＴＯＬロータ２０は、鉛直方向の推力を発生させる。

【0013】

後翼１６には、左右に並ぶ２つのクルーズロータ２２が配置される。各々のクルーズロータ２２は、巡航工程、上昇工程から巡航への移行工程、及び、巡航から下降工程への移行工程で使用される。各々のクルーズロータ２２は、水平方向の推力を発生させる。

【0014】

胴体１２の内部には、客室２４及び部品室２６が設けられる。客室２４は、部品室２６の前方に配置される。但し、客室２４及び部品室２６の配置は、これに限らない。客室２４は、部品室２６よりも広い。

【0015】

客室２４は、複数の乗客を収容可能である。一方、部品室２６は、予め複数の電気部品を収容する。各々の電気部品は、ＶＴＯＬ機１０に搭載される電気機器と電気的に接続される。本実施形態において、電気機器というのは、各ロータ（ＶＴＯＬロータ２０及びクルーズロータ２２）のモータ及び電源である。また、電気部品というのは、各モータに接続される回路部品である。回路部品は、１以上の電源から各々のモータに電力を分配するための部品、例えば、ハーネス、スイッチ、コンタクタ等を含む。なお、部品室２６に収容される電気部品は、他の部品、例えばアビオニクス等に関わる回路部品等であってもよい。また、部品室２６に収容される電気部品は、後述するバッテリ６８以外のバッテリであってもよい。なお、部品室２６は、部屋でなく、電気部品を収容する筐体であってもよい。各々の回路部品は、通電によって発熱する。回路部品の熱は、客室２４の暖房に利用される。

【0016】

［２ ＶＴＯＬ機１０の内部での空気の流れ］
図２は、ＶＴＯＬ機１０の内部における空気の流れを示す図である。具体的には、図２は、客室２４に出入りする空気の流れと、部品室２６に出入りする空気の流れとを示す。ＶＴＯＬ機１０は、第１空調システム２８と、第２空調システム３０と、第１導入口３２と、第２導入口３４と、第１連通路３６と、第２連通路３８と、排出口４０とを備える。第１空調システム２８及び第２空調システム３０は、所謂ＨＶＡＣである。

【0017】

第１空調システム２８は、客室２４の空調を行う。第１空調システム２８は、客室２４を含む第１循環路４２を有する。第１循環路４２の入口４２ａと出口４２ｂは、客室２４に形成される。第１循環路４２には、第１エバポレータ４４と、内部コンデンサ４６と、第１ブロアファン４８と、第１フィルタ５０とが配置される。第１循環路４２のうち、入口４２ａよりも下流且つ第１ブロアファン４８及び第１フィルタ５０よりも上流の部分には、第１導入口３２が接続される。第１導入口３２は、胴体１２の外周部分に形成され、胴体１２の外部から内部に空気（外気）を導入する。

【0018】

第１循環路４２のうち、客室２４から流れる空気（内気）と、第１導入口３２から流れる空気（外気）との合流部分には、第１ドア４９が設けられる。第１ドア４９は、位置に応じて、客室２４に供給される空気のうちの内気と外気の割合を調整する。第１ドア４９の位置を変化させるアクチュエータは、コントローラ（不図示）によって制御される。

【0019】

第１循環路４２を流れる空気は、第１エバポレータ４４を通過することにより冷やされる。また、第１循環路４２を流れる空気は、内部コンデンサ４６を通過することにより温められる。第１空調システム２８においては、内部コンデンサ４６を通過する空気の量を調整することが可能である。冷却後の空気及び加熱後の空気は、客室２４に供給される。これにより、客室２４の空調（冷暖房）が行われる。客室２４の空調の詳細は、下記［３］で説明する。

【0020】

第２空調システム３０は、部品室２６の空調を行う。第２空調システム３０は、部品室２６を含む第２循環路５２を有する。第２循環路５２の入口５２ａと出口５２ｂは、部品室２６に形成される。第２循環路５２には、第２エバポレータ５４と、第２ブロアファン５８と、第２フィルタ６０とが配置される。第２循環路５２のうち、入口５２ａよりも下流且つ第２ブロアファン５８及び第２フィルタ６０よりも上流の部分には、第２導入口３４が接続される。第２導入口３４は、胴体１２の外周部分に形成され、胴体１２の外部から内部に空気（外気）を導入する。

【0021】

第２循環路５２のうち、部品室２６から流れる空気（内気）と、第２導入口３４から流れる空気（外気）との合流部分には、第２ドア５９が設けられる。第２ドア５９は、位置に応じて、部品室２６に供給される空気のうちの内気と外気の割合を調整する。第２ドア５９の位置を変化させるアクチュエータは、コントローラ（不図示）によって制御される。

【0022】

第２循環路５２を流れる空気は、第２エバポレータ５４を通過することにより冷やされる。冷却後の空気は、部品室２６に供給される。これにより、部品室２６の空調（冷房）が行われる。なお、電気部品を温める必要はないため、部品室２６の暖房は不要である。部品室２６の空調の詳細は、下記［３］で説明する。

【0023】

なお、第１導入口３２と第２導入口３４とが同じ位置に形成されてもよい。この場合、第１導入口３２（第２導入口３４）に接続される流路が２つに分岐し、一方の分流路が第１空調システム２８に接続され、他方の分流路が第２空調システム３０に接続される。

【0024】

第１連通路３６は、客室２４と部品室２６との間に設けられ、客室２４と部品室２６とを連通する。第１連通路３６は、空気を流すことが可能である。第１連通路３６は、複数設けられてもよい。

【0025】

第２連通路３８は、部品室２６と排出口４０との間に設けられ、部品室２６と排出口４０とを連通する。つまり、第２連通路３８は、部品室２６を機体の外部に開放する。第２連通路３８は、空気を流すことが可能である。第２連通路３８は、複数設けられてもよい。排出口４０は、胴体１２の外周部分に形成される。排出口４０は、複数設けられてもよい。

【0026】

第１ブロアファン４８の作動に伴い、外部の空気（外気）は、第１導入口３２から第１循環路４２に流入する。この空気の量を「Ａ」とする。また、第１ブロアファン４８の作動に伴い、客室２４の空気（内気）の一部は、入口４２ａから第１循環路４２に流入し、第１循環路４２を流れ、出口４２ｂから客室２４に流入する。この空気の量、すなわち、入口４２ａから第１循環路４２を経由して客室２４に戻る空気の量を「Ｂ」とする。

【0027】

この場合、図２で示されるように、第１循環路４２の出口４２ｂから客室２４には量Ａ＋Ｂの空気が流入する。客室２４の空気の量は一定である。つまり、量Ａ＋Ｂの空気が客室２４に流入することにより、同量の空気が客室２４から流出する。客室２４から流出する空気のうち、量Ｂの空気は、上述したように、入口４２ａから第１循環路４２に流入する。結果として、残りの空気、すなわち、量Ａの空気は、第１連通路３６に流入する。この空気は、第１連通路３６を流れ、部品室２６に流入する。

【0028】

第２ブロアファン５８の作動に伴い、外部の空気（外気）は、第２導入口３４から第２循環路５２に流入する。この空気の量を「Ｃ」とする。また、第２ブロアファン５８の作動に伴い、部品室２６の空気（内気）の一部は、入口５２ａから第２循環路５２に流入し、第２循環路５２を流れ、出口５２ｂから部品室２６に流入する。この空気の量、すなわち、入口５２ａから第２循環路５２を経由して部品室２６に戻る空気の量を「Ｄ」とする。

【0029】

この場合、図２で示されるように、第２循環路５２の出口５２ｂから部品室２６には量Ｃ＋Ｄの空気が流入する。更に、上述したように、第１連通路３６から部品室２６には量Ａの空気が流入する。部品室２６の空気の量は一定である。つまり、量Ａ＋Ｃ＋Ｄの空気が部品室２６に流入することにより、同量の空気が部品室２６から流出する。部品室２６から流出する空気のうち、量Ｄの空気は、上述したように、入口５２ａから第２循環路５２に流入する。結果として、残りの空気、すなわち、量Ａ＋Ｃの空気は、第２連通路３８に流入する。この空気は、第２連通路３８を流れ、排出口４０から外部に排出される。

【0030】

本実施形態では、空気が第１連通路３６を逆方向に流れることはない。すなわち、本実施形態では、空気が部品室２６から第１連通路３６に向かって流れることはない。これは、次の理由による。

【0031】

客室２４には、第１導入口３２から外部の空気が流入する。更に、客室２４は、ＶＴＯＬ機１０の外部に開放されていない。一方、客室２４と同様に、部品室２６には、第２導入口３４から外部の空気が流入する。しかし、客室２４とは異なり、部品室２６は、第２連通路３８及び排出口４０によって、ＶＴＯＬ機１０の外部に開放されている。つまり、部品室２６には流入した量に相当する空気の逃げ場が、ＶＴＯＬ機１０の外部である。一方、客室２４には流入した量に相当する空気の逃げ場が、第１連通路３６である。このため、第１連通路３６において、空気は、客室２４から部品室２６にのみ流れ得る。

【0032】

部品室２６の電気部品は、第２循環路５２の出口５２ｂから流入する空気によって冷却される。更に、部品室２６の電気部品は、第１連通路３６から流入する空気によって冷却される。このように、本実施形態では、電気部品を冷却するための２つの冷却システム（第２空調システム３０及び第１連通路３６）が設けられる。仮に、第２空調システム３０に障害が発生しても、電気部品は、客室２４の空気によって冷やされる。また、仮に、第１空調システム２８又は第１連通路３６に障害が発生しても、電気部品は、第２空調システム３０の機能によって冷やされる。従って、本実施形態によれば、電気部品の冷却を継続して行うことができる。

【0033】

［３ ＶＴＯＬ機１０の内部での流体回路］
図３は、第１空調システム２８、第２空調システム３０、熱利用回路６４及び冷却回路６６を示す図である。熱利用回路６４は、部品室２６とバッテリ６８の少なくとも一方の廃熱により客室２４を温めることができる。冷却回路６６は、複数のバッテリ６８を冷却することができる。複数のバッテリ６８は、複数のロータ（ＶＴＯＬロータ２０、クルーズロータ２２）の電源である。

【0034】

熱利用回路６４は、コンプレッサ７０と、内部コンデンサ４６と、外部コンデンサ７２と、第１エバポレータ４４と、第２エバポレータ５４と、チラー７４と、アキュムレータ７６と、複数の弁と、複数の流路とを有する。熱利用回路６４の各々の構成要素は、冷媒（熱媒体）の循環路を形成する。熱利用回路６４の各々の構成要素は、次のように接続される。

【0035】

コンプレッサ７０の吐出ポートと、内部コンデンサ４６の流入ポートとは、第１流路９２－１によって接続される。内部コンデンサ４６の流出ポートと、三方弁７８の流入ポートとは、第２流路９２－２によって接続される。三方弁７８の第１流出ポートと、外部コンデンサ７２の流入ポートとは、第３流路９２－３によって接続される。外部コンデンサ７２の流出ポートと、第３逆止弁９０の一次ポートとは、第４流路９２－４によって接続される。第３逆止弁９０の二次ポートと、三方弁７８の第２流出ポートと、第１膨張弁８０の流入ポートと、第２膨張弁８２の流入ポートと、第３膨張弁８４の流入ポートとは、第５流路９２－５によって接続される。第１膨張弁８０の流出ポートと、第１エバポレータ４４の流入ポートとは、第６流路９２－６によって接続される。第１エバポレータ４４の流出ポートと第１逆止弁８６の一次ポートとは、第７流路９２－７によって接続される。第２膨張弁８２の流出ポートと、第２エバポレータ５４の流入ポートとは、第８流路９２－８によって接続される。第２エバポレータ５４の流出ポートと第２逆止弁８８の一次ポートとは、第９流路９２－９によって接続される。第３膨張弁８４の流出ポートと、チラー７４の第１流入ポートとは、第１０流路９２－１０によって接続される。第１逆止弁８６の二次ポートと、第２逆止弁８８の二次ポートと、チラー７４の第１流出ポートと、アキュムレータ７６の一次ポートとは、第１１流路９２－１１によって接続される。アキュムレータ７６の二次ポートとコンプレッサ７０の吸込ポートとは、第１２流路９２－１２によって接続される。

【0036】

熱利用回路６４のうちの第１エバポレータ４４及び内部コンデンサ４６は、上述したように、第１空調システム２８の第１循環路４２に配置される。また、熱利用回路６４のうちの第２エバポレータ５４は、上述したように、第２空調システム３０の第２循環路５２に配置される。

【0037】

第１空調システム２８の第１循環路４２の一部には、第１主路９４及び第１側路９６が形成される。第１側路９６は、第１主路９４を迂回する。第１ブロアファン４８は、第１主路９４及び第１側路９６の上流に配置される。第１エバポレータ４４は、第１ブロアファン４８の下流であり、且つ、第１主路９４及び第１側路９６の上流に配置される。内部コンデンサ４６は、第１主路９４に配置される。第１主路９４及び第１側路９６の近辺には、第１フラップ９８が設けられる。第１フラップ９８は、第１主路９４の開度及び第１側路９６の開度を調整する。第１フラップ９８を開閉させるアクチュエータは、コントローラ（不図示）によって制御される。

【0038】

第２空調システム３０の第２循環路５２の一部には、第２主路１００及び第２側路１０２が形成される。第２ブロアファン５８は、第２主路１００及び第２側路１０２の上流に配置される。第２側路１０２は、第２主路１００を迂回する。第２エバポレータ５４は、第２主路１００に配置される。第２側路１０２の出口近辺には、第２フラップ１０４が設けられる。第２フラップ１０４は、第２側路１０２（及び第２エバポレータ５４）の上流と下流の圧力差によって開閉する。第２フラップ１０４は、基本的には第２側路１０２を閉める。第２エバポレータ５４が凍結して詰まると、第２側路１０２（及び第２エバポレータ５４）の上流の圧力が、第２側路１０２（及び第２エバポレータ５４）の下流の圧力よりも高圧になる。この状態で、第２フラップ１０４は、第２側路１０２の上流の圧力を受けて、第２側路１０２を開く。

【0039】

コンプレッサ７０は、アキュムレータ７６から低温低圧のガス状の冷媒を吸い込む。コンプレッサ７０は、吸い込んだ冷媒を圧縮する。これにより、低温低圧のガス状の冷媒は、高温高圧のガス状の冷媒へと変化する。コンプレッサ７０は、冷媒を吐出する。

【0040】

内部コンデンサ４６は、コンプレッサ７０にて高温高圧となった冷媒を流す管路を有する。内部コンデンサ４６の管路を流れる冷媒は、第１循環路４２を流れる空気に放熱する。これにより、高温高圧のガス状の冷媒は、低温高圧の液状の冷媒へと変化する。

【0041】

三方弁７８は、流入ポートから流入した冷媒を、第１流出ポート又は第２流出ポートのいずれか一方から流出させることが可能である。三方弁７８における冷媒の流出方向の切り替えは、コントローラ（不図示）によって制御される。

【0042】

外部コンデンサ７２は、第１循環路４２及び第２循環路５２の外部に配置される。外部コンデンサ７２には、ファン１０６によって外部の空気（外気）が送風される。外部コンデンサ７２は、内部コンデンサ４６から流出する冷媒を流す管路を有する。外部コンデンサ７２の管路を流れる冷媒は、外気に放熱する。これにより、内部コンデンサ４６にて液化されなかったガス状の冷媒は、低温高圧の液状の冷媒へと変化する。

【0043】

第１膨張弁８０、第２膨張弁８２及び第３膨張弁８４の各々は、内部コンデンサ４６又は外部コンデンサ７２から流出する冷媒を噴霧して膨張させる。噴霧された冷媒は急激に気化し、周囲から吸熱する。なお、各々の膨張弁においては、流入ポートと流出ポートとの連通と遮断とが切り替え可能である。この切り替えは、コントローラ（不図示）によって制御される。

【0044】

第１エバポレータ４４は、第１膨張弁８０にて噴霧された冷媒を流す管路を有する。第１エバポレータ４４の管路を流れる冷媒は、第１循環路４２を流れる空気から吸熱する。これにより、第１エバポレータ４４は、第１循環路４２を流れる空気を冷却する。更に、第１エバポレータ４４は、第１循環路４２を流れる空気を除湿する。

【0045】

第２エバポレータ５４は、第２膨張弁８２にて噴霧された冷媒を流す管路を有する。第２エバポレータ５４の管路を流れる冷媒は、第２循環路５２を流れる空気から吸熱する。これにより、第２エバポレータ５４は、第２循環路５２を流れる空気を冷却する。更に、第２エバポレータ５４は、第２循環路５２を流れる空気を除湿する。

【0046】

アキュムレータ７６は、第１エバポレータ４４、第２エバポレータ５４及びチラー７４の少なくとも１つから流出するガス状の冷媒と液状の冷媒とを溜める。このうち、ガス状の冷媒は、コンプレッサ７０に吸い込まれる。

【0047】

各々の逆止弁（第１逆止弁８６、第２逆止弁８８、第３逆止弁９０）は、一次ポートから二次ポートへ冷媒を流し、二次ポートから一次ポートへは冷媒を流さない。

【0048】

冷却回路６６は、２つのウォータポンプ１０８と、ヒータ１１０と、チラー７４と、複数の冷却流路とを有する。冷却回路６６の各々の構成要素は、冷却液の循環路を形成する。冷却回路６６の各々の構成要素は、次のように接続される。

【0049】

各々のウォータポンプ１０８の吐出ポートと、ヒータ１１０の流入ポートとは、第１冷却流路１１２－１によって接続される。ヒータ１１０の流出ポートと、チラー７４の第２流入ポートとは、第２冷却流路１１２－２によって接続される。チラー７４の第２流出ポートと、各々のウォータポンプ１０８の吸込ポートとは、第３冷却流路１１２－３によって接続される。

【0050】

各々のウォータポンプ１０８は、第３冷却流路１１２－３を流れた冷却液を吸い込み、第１冷却流路１１２－１に冷却液を吐出する。第１冷却流路１１２－１の一部は、各々のバッテリ６８の周囲に設けられる。第１冷却流路１１２－１を流れる冷却液は、各々のバッテリ６８の周囲を流れることにより、各々のバッテリ６８から吸熱することが可能である。ヒータ１１０のオンとオフは、コントローラ（不図示）によって制御される。

【0051】

チラー７４は、熱利用回路６４の第１０流路９２－１０から流入する冷媒を流す第１管路を有する。また、チラー７４は、冷却回路６６の第２冷却流路１１２－２から流入する冷却液を流す第２管路を有する。チラー７４に内部では、第１管路の冷媒と第２管路の冷却液との間で熱交換が行われる。冷媒は、冷却液から吸熱する。これにより、冷媒の温度は上昇する。一方、冷却液は、冷媒に放熱する。これにより、冷却液の温度は低下する。

【0052】

［４ ＶＴＯＬ機１０の内部での熱移動］
［４－１ 客室２４及び部品室２６の冷房］
図４は、客室２４及び部品室２６を冷房している間の熱利用回路６４の状態及び各空調システムの状態を示す図である。ここでは、冷却回路６６を流れる冷却液に関する説明を割愛する。図４では、以下で説明する部分が実線で示され、説明を割愛する部分が破線で示される。客室２４は冷暖房される一方で、部品室２６は常時冷房される。

【0053】

客室２４及び部品室２６の冷房時には、第１膨張弁８０と第２膨張弁８２とが開けられる。また、三方弁７８において、第１流出ポートが開けられ、第２流出ポートが閉められる。従って、第２流路９２－２と第３流路９２－３とが連通する。また、第１循環路４２において、第１フラップ９８の位置が調整されて、第１側路９６が全開とされる。一方、第１主路９４の開度は、客室２４の設定温度に応じて調整される。

【0054】

アキュムレータ７６に蓄積される冷媒は、コンプレッサ７０に吸い込まれて圧縮される。コンプレッサ７０から吐出される冷媒は、内部コンデンサ４６及び外部コンデンサ７２を流れる。外部コンデンサ７２から流出する冷媒の一部は、第１膨張弁８０及び第１エバポレータ４４を流れ、アキュムレータ７６に戻る。また、外部コンデンサ７２から流出する冷媒の一部は、第２膨張弁８２及び第２エバポレータ５４を流れ、アキュムレータ７６に戻る。

【0055】

第１ブロアファン４８の作動に応じて、客室２４及び第１導入口３２から第１循環路４２に導入された空気は、第１エバポレータ４４を通過する。一部の空気は、第１側路９６を通過する。また、残りの空気は、第１主路９４の内部コンデンサ４６を通過する。第１エバポレータ４４にて、空気は冷媒に放熱し、冷媒は空気から吸熱する。内部コンデンサ４６にて、空気は冷媒から吸熱し、冷媒は空気に放熱する。これにより、第１循環路４２の出口４２ｂから客室２４には、第１エバポレータ４４にて冷やされた空気と、内部コンデンサ４６にて温められた空気とが混合されて送風される。混合された空気の温度は、第１主路９４の開度に応じ変化する。

【0056】

第２ブロアファン５８の作動に応じて、部品室２６及び第２導入口３４から第２循環路５２に導入された空気は、第２エバポレータ５４を通過する。第２エバポレータ５４にて、空気は冷媒に放熱し、冷媒は空気から吸熱する。これにより、第２循環路５２の出口５２ｂから部品室２６には、第２エバポレータ５４にて冷やされた空気が送風される。なお、凍結等により第２エバポレータ５４が詰まった場合には、第２フラップ１０４が開く。このため、第２循環路５２の出口５２ｂから部品室２６には、第２エバポレータ５４を迂回した空気が送風される。

【0057】

なお、冷媒は、内部コンデンサ４６から外部コンデンサ７２に流入し、外部コンデンサ７２にて外部の空気に放熱する。これにより、冷媒は更に冷やされる。

【0058】

［４－２ バッテリ６８の冷却］
図５は、バッテリ６８を冷却している間の熱利用回路６４の状態及び冷却回路６６の状態を示す図である。ここでは、熱利用回路６４の各エバポレータを流れる冷媒に関する説明及び各空調システムを流れる空気に関する説明を割愛する。図５では、以下で説明する部分が実線で示され、説明を割愛する部分が破線で示される。

【0059】

バッテリ６８の冷却時には、第３膨張弁８４が開けられる。また、三方弁７８において、第１流出ポートが開けられ、第２流出ポートが閉められる。従って、第２流路９２－２と第３流路９２－３とが連通する。また、ヒータ１１０は、オフ状態にされる。

【0060】

アキュムレータ７６に蓄積される冷媒は、コンプレッサ７０に吸い込まれて圧縮される。コンプレッサ７０から吐出される冷媒は、内部コンデンサ４６及び外部コンデンサ７２を流れる。外部コンデンサ７２から流出する冷媒の一部は、第３膨張弁８４及びチラー７４を流れ、アキュムレータ７６に戻る。

【0061】

ウォータポンプ１０８の作動に応じて、冷却液は冷却回路６６を循環する。チラー７４にて、冷却液は熱利用回路６４の冷媒に放熱し、熱利用回路６４の冷媒は冷却液から吸熱する。冷却液はバッテリ６８から吸熱し、バッテリ６８は冷却液に放熱する。これにより、バッテリ６８は冷やされる。

【0062】

なお、熱利用回路６４の冷媒は、内部コンデンサ４６から外部コンデンサ７２に流入し、外部コンデンサ７２にて外部の空気に放熱する。これにより、冷媒は冷やされる。

【0063】

［４－３ バッテリ６８の加熱］
図６は、バッテリ６８を加熱している間の冷却回路６６の状態を示す図である。図６では、以下で説明する部分が実線で示され、説明を割愛する部分が破線で示される。バッテリ６８の加熱時には、第３膨張弁８４が閉められる。その結果、冷却回路６６は、熱利用回路６４から熱的に切り離される。ヒータ１１０は、オン状態にされる。

【0064】

ウォータポンプ１０８の作動に応じて、冷却液は冷却回路６６を循環する。ヒータ１１０にて、冷却液は加熱される。冷却液はバッテリ６８に放熱し、バッテリ６８は冷却液から吸熱する。これにより、バッテリ６８は温められる。

【0065】

［４－４ バッテリ６８の廃熱による客室２４の暖房］
図７は、客室２４を暖房している間の熱利用回路６４の状態、冷却回路６６の状態及び各空調システムの状態を示す図である。図７では、以下で説明する部分が実線で示され、説明を割愛する部分が破線で示される。

【0066】

客室２４の暖房時には、第２膨張弁８２と第３膨張弁８４の少なくとも一方が開けられる。一方、第１膨張弁８０は閉められる。また、三方弁７８において、第２流出ポートが開けられ、第１流出ポートが閉められる。従って、第２流路９２－２と第５流路９２－５とが連通する。また、第１循環路４２において、第１フラップ９８の位置が調整されて、第１側路９６が閉められる。一方、第１主路９４は全開とされる。

【0067】

アキュムレータ７６に蓄積される冷媒は、コンプレッサ７０に吸い込まれて圧縮される。コンプレッサ７０から吐出される冷媒は、内部コンデンサ４６を流れる。内部コンデンサ４６から流出する冷媒の一部は、第２膨張弁８２及び第２エバポレータ５４を流れ、アキュムレータ７６に戻る。また、内部コンデンサ４６から流出する冷媒の一部は、第３膨張弁８４及びチラー７４を流れ、アキュムレータ７６に戻る。

【0068】

熱利用回路６４を流れる冷媒は、第２エバポレータ５４にて、第２循環路５２を流れる空気から電気部品の廃熱を吸収する。また、熱利用回路６４を流れる冷媒は、チラー７４にて、冷却回路６６を流れる冷却液からバッテリ６８の廃熱を吸収する。

【0069】

第１ブロアファン４８の作動に応じて、客室２４及び第１導入口３２から第１循環路４２に導入された空気は、第１主路９４の内部コンデンサ４６を通過する。内部コンデンサ４６にて、空気は冷媒から吸熱し、冷媒は空気に放熱する。内部コンデンサ４６にて、冷媒から空気へ、電気部品の廃熱及びバッテリ６８の廃熱の熱移動が行われる。これにより、第１循環路４２の出口４２ｂから客室２４には、内部コンデンサ４６にて温められた空気が送風される。このように、本実施形態によれば、電気部品の廃熱とバッテリ６８の廃熱とを有効に利用することができる。

【0070】

［５ 実施形態から得られる発明］
上記実施形態から把握しうる発明について、以下に記載する。

【0071】

本発明の態様は、人を収容する乗員室（２４）と、電気機器と電気的に接続される複数の電気部品を収容する部品室（２６）と、胴体（１２）の外部から内部に空気を導入するための第１導入口（３２）及び第２導入口（３４）と、前記乗員室に接続された第１循環路（４２）を有し、前記第１導入口から前記胴体の内部に導入された空気を、前記乗員室と前記第１循環路とで形成される第１経路で循環させて、前記乗員室の空調を行う第１空調システム（２８）と、前記部品室に接続された第２循環路（５２）を有し、前記第２導入口から前記胴体の内部に導入された空気を、前記部品室と前記第２循環路とで形成される第２経路で循環させて、前記部品室の空調を行う第２空調システム（３０）と、を備える移動体（１０）であって、前記乗員室と前記部品室とを連通する第１連通路（３６）と、前記部品室を前記胴体の外部に開放する第２連通路（３８）と、を備え、前記乗員室の一部の空気は、前記第１循環路を流れて前記乗員室に戻り、前記乗員室の残りの空気は、前記第１連通路を流れて前記部品室に導入され、前記部品室の一部の空気は、前記第２循環路を流れて前記部品室に戻り、前記部品室の残りの空気は、前記第２連通路を流れて前記胴体の外部に排出される。

【0072】

上記構成によれば、部品室内の電気部品を冷却するための２つの冷却システム（第２空調システム及び第１連通路）が設けられる。仮に、第２空調システムに障害が発生しても、電気部品は、乗員室の空気によって冷やされる。また、仮に、第１空調システム又は第１連通路に障害が発生しても、電気部品は、第２空調システムの機能によって冷やされる。従って、本実施形態によれば、電気部品の冷却を継続して行うことができる。

【0073】

上記態様において、前記部品室の廃熱により前記乗員室を温める熱利用回路（６４）を備え、前記熱利用回路は、前記第２循環路を流れる空気から吸熱するエバポレータ（５４）と、前記第１循環路を流れる空気に放熱するコンデンサ（４６）と、前記エバポレータと前記コンデンサとの間で熱媒体を循環させることにより前記エバポレータから前記コンデンサに熱を移動させる熱移動流路（９２－１～９２－１２）と、を有してもよい。

【0074】

上記構成によれば、電気部品の廃熱を使用して乗員室を暖房することができる。従って、電気部品の廃熱を無駄にすることなく有効に利用することができる。また、乗員室を暖房するためのエネルギーを節約することができる。

【0075】

上記態様において、前記電気機器は、上方又は前方に推力を発生させるロータ（２０、２２）のモータであり、前記電気部品は、前記モータに接続される回路部品であってもよい。

【0076】

移動体のロータに使用されるモータには大きな電力が必要である。このため、モータに接続される電気部品の廃熱は大きい。上記構成によれば、この廃熱が利用されるため、暖房効率をより高くすることができる。

【0077】

なお、本発明は、上述した開示に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。

【0078】

例えば、本発明は、電動車両、電動船舶等の移動体にも利用可能である。

【符号の説明】

【0079】

１０…ＶＴＯＬ機（移動体） １２…胴体
２０…ＶＴＯＬロータ（ロータ）
２２…クルーズロータ（ロータ）２４…客室（乗員室）
２６…部品室 ２８…第１空調システム ３０…第２空調システム ３２…第１導入口 ３４…第２導入口 ３６…第１連通路 ３８…第２連通路 ４２…第１循環路
４６…内部コンデンサ（コンデンサ） ５２…第２循環路
５４…第２エバポレータ（エバポレータ） ６４…熱利用回路
９２－１～９２－１２…第１流路～第１２流路（熱移動流路）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】