CN103270377A - 热交换系统 - Google Patents

Abstract

一种在多种类型的流体之间实现充分地换热的热交换系统，该热交换系统使用了被结合成一个单元的制冷剂散热器(12)和散热器(43)以使制冷剂与冷却剂之间能够热交换，并且当流入散热器(43)的冷却剂的温度等于或高于被设定为低于流入制冷剂散热器(12)中的制冷剂的温度的第二标准温度(T2)，并且等于或低于预定的第一标准温度(T1)时，所述热交换系统减少流入散热器(43)的冷却剂的流入量。通过这种方式，通过减少制冷剂与外部空气之间的不期望的热交换，制冷剂的热量被有效地传递给外部空气。

Description

热交换系统

相关申请的交叉引用

本申请基于2010年12月21日提交的第2010-284830号和2011年12月13日提交的第2011-272273号日本专利申请并要求其优先权，上述专利申请的公开内容通过引用被合并于此。

技术领域

本发明大致涉及一种热交换系统，其中热量在多种流体中交换。

背景技术

通常，如日本专利文件1和2公开的那样，车用空调器通过在空气(即第三流体)与从压缩机排出的排放制冷剂(discharged refrigerant)(即第一流体)之间执行热交换而加热空气(即待被送入车厢的吹送空气)。此外，上述文件1、2还公开了一种配置，其中车用空调器通过在吹送空气与不同于排放制冷剂的热介质(即第二流体)之间进行热交换而加热所述吹送空气。

换言之，上述文件1、2中的车用空调器使用了一种在多种流体(即，排放制冷剂，热介质，和吹送空气)之间执行热交换的热交换系统。更具体地，该热交换系统被用作能够将来自两种流体(即第一/第二流体)的热传递到另一种流体(即第三流体)的系统。

更具体地，在专利文件1中，用于从排放制冷剂和盐水(brine)向吹送空气散发热量的热交换系统可通过将两种热交换器结合在一个单元中而获得的复合式热交换器实现，即，将通过在吹送空气和排放制冷剂之间交换热量而加热吹送空气的加热热交换器与通过在吹送空气和作为被燃烧式加热器加热的热介质的盐水之间进行热交换而加热吹送空气的加热器芯结合起来。

此外，在专利文件1的燃烧式热交换器处，排放制冷剂与吹送空气之间的温差以及盐水与吹送空气之间的温差可通过将加热器芯定位在加热热交换器的关于从中流过的吹送空气的下游侧来获得，其中，比排放制冷剂具有更高温度的盐水通过加热器芯循环。

此外，在专利文件2中，与专利文件1中公开的一样，用于从排放制冷剂和冷却剂向吹送空气散发热量的热交换系统可由一种将两种热交换器结合在一个单元中的复合式热交换器实现，即，将与专利文件1中的加热热交换器类似的加热热交换器与通过在吹送空气和用于冷却发动机的冷却剂(即第二流体)之间交换热量而加热所述吹送空气的加热器芯结合起来。

此外，在专利文件2的复合式热交换器处，为了防止热交换器的整体的体积增加，提出了一种将制冷剂管和冷却剂管在它们的扁平表面上结合起来以缩小体积的计划，即，通过将供冷却剂穿过加热热交换器的具有扁平截面的制冷剂管与供冷却剂穿过加热器芯的具有扁平截面的冷却剂管结合起来。

现有技术文件

专利文件

(专利文件1)第3275415号日本专利

(专利文件2)第4311115号日本专利

然而，与始终使用发动机的常规车辆相比，在混合动力车辆中和在怠速-停止车辆(即配有发动机停止功能的车辆)中，发动机冷却剂的温度上升缓慢，这是因为为了提高燃料里程数，在车辆的行驶过程中或临时停止车辆时会停止内燃机。

因此，如果专利文件1的热交换系统被安装在混合动力/怠速-停止式车辆中并且像加热器芯中的盐水一样使用发动机冷却剂，则加热热交换器也许可以加热吹送空气，但当冷却剂的温度低于排放制冷剂的温度时，加热器芯可能无法加热吹送空气。

换言之，在加热器芯中，热量不会从低温冷却剂传递给已经在加热热交换器处被加热的吹送空气。取而代之地，可能存在这样一种状况，即已经被加热热交换器加热的吹送空气向冷却剂散发热量，而这是不希望发生的热交换过程。

此外，如果专利文件2的热交换系统被安装在混合动力/怠速-停止式车辆中，当冷却剂的温度低于排放制冷剂的温度时，不仅加热器芯、而且加热热交换器都不能充分地加热吹送空气。

这一问题的出现是因为专利文件2中的热交换器直接地将冷却剂管和冷却剂管结合起来。即，在这种直接结合结构中，排放制冷剂和冷却剂之间的热导率可能高于排放制冷剂与吹送空气之间的热导率或冷却剂与吹送空气之间的热导率。

如上所述，在制冷剂与冷却剂之间的热导率高于冷却剂与吹送空气之间的热导率的情况下，当冷却剂温度的下降导致排放制冷剂与冷却剂之间存在大的温差时，即当冷却剂温度高于吹送空气温度时，排放制冷剂的几乎所有热量都传递给了冷却剂并且吹送空气可能不会被充分地加热。

因此，当两种类型的流体(即，第一和第二流体)之一的温度变化时，专利文件1和2中的热交换系统将不能充分地将上述两种类型的流体的热量散发给其他流体(即第三流体)。也就是说，在这种情况下，不能在多种类型的流体之间实现充分的热交换。

发明内容

考虑到前述问题，本发明的目的在于提供一种热交换系统，其能够在多种流体之间充分地执行热交换。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提出一种热交换系统，包括：第一热交换器，其通过执行第一流体和第三流体之间的热交换从第一流体向第三流体散发热量；第二热交换器，其执行第二流体和第三流体之间的热交换；和第二流体流量调节单元，其调节流入第二热交换器的第二流体的流入量。穿过第一热交换器的第一流体与穿过第二热交换器的第二流体被配置成彼此之间能够传热，并且流入第一热交换器的第一流体的温度高于流入第一热交换器的第三流体的温度。与流入第二热交换器的第二流体的温度高于预定的第一标准温度时第二流体的流入量相比，或者与流入第二热交换器的第二流体的温度低于预定的第二标准温度时的第二流体的流入量相比，当流入第二热交换器的第二流体的温度等于或高于所述第二标准温度并且等于或低于所述第一标准温度时，第二流体流量调节单元减少第二流体的流入量。此外，所述第一标准温度和所述第二标准温度分别被设定为等于或低于流入第一热交换器的第一流体的温度，并且所述第一标准温度被设定为高于流入第二热交换器的第三流体的温度。

在这种配置中，当第二流体的温度高于第一标准温度时，热量在第一热交换器处从第一流体传递给第三流体，并且热量在第二热交换器处从第二流体传递给第三流体。换言之，可以在第一热交换器和第二热交换器处实现充分的热交换，以将热量从第一和第二流体散发给第三流体。

此外，由于当流入第二热交换器的第二流体的温度等于或高于第二标准温度并且等于或低于第一标准温度时，第二流体流量调节单元减少第二流体的流入量，因此即使流入第二热交换器的第二流体的温度等于或低于第一标准温度时，也可以执行充分的散热。

换言之，即使通过将流入第二热交换器的第二流体的温度降低至等于或低于第一标准温度使第一流体的温度与第二流体的温度之间的温差增加，也能够限制第一流体和第二流体之间的不期望的热交换，从而能够从第一流体向第三流体有效地散热。

此外，即使通过将流入第二热交换器的第二流体的温度降低到第二标准温度以下使第一流体的温度与第二流体的温度之间的温差进一步增加时，也可以在不减少第二流体的流入量的情况下促进第一流体和第二流体之间的热交换，从而，基于第一流体同时向第二流体和第三流体散热，增加了第一流体的散热量。

因此，通过所述在多种类型流体之间交换热量的热交换系统实现了在多种类型的流体之间的充分地换热，而不依赖于第二流体的温度变化。此外，表述“流入量的减少”不仅指流量减少，而且意味着流量被降低为零，即，没有流入热交换器的流入。

根据本发明的第二方面，所述第一热交换器具有供第一流体在其中流动的多个第一管，和供第二流体在其中流动的多个第二管，并且第三流体通道被形成在所述多个第一管周围和所述多个第二管周围。此外，外散热片被连接到所述第一管的外表面和所述第二管的外表面，以促进第一和第二热交换器处的热交换并使得在第一管中流动的第一流体与在第二管中流动的第二流体之间能够传热。

在这种配置中，由于外散热片被连接到第一管的外表面和第二管的外表面，因此第一管中流动的第一流体与第二管中流动的第二流体之间的热传递变得极其容易。

此外，由于第一流体和第二流体之间的热传递可通过外散热片执行，因此在向外散热片传递热的过程中，第一流体的热量更易于传递给第三流体而非第二流体。因此，当流入量减少时，第一流体和第三流体之间的热交换被有效地执行。

根据本发明的第三方面，所述热交换系统可以被配置成：所述多个第一管中的至少一个位于所述多个第二管之间，所述多个第二管中的至少一个位于所述多个第一管之间，并且至少形成于所述第一管和第二管之间的空间限定了第三流体通道。

根据本发明的第四方面，所述热交换系统可以被配置成：所述第一热交换器具有收集或分配在所述第一管中流动的第一流体的第一总箱部分，所述第二热交换器具有收集或分配在所述第二管中流动的第二流体的第二总箱部分，所述多个第一管和所述多个第二管形成为位于第三流体的流动方向的上游侧的上游侧管组和位于第三流体的流动方向的下游侧的下游侧管组。

根据本发明的第五方面，所述热交换系统可以包括：旁通通道，第二流体流过该旁通通道，同时绕过所述第二热交换器，并且第二流体流量调节单元可以通过使第二流体流入所述旁通通道而减少流入所述第二热交换器的第二流体的流入量。

根据本发明的第六方面，所述热交换系统可以包括：散热量调节单元，其调节所述第一热交换器处的第一流体所具有的热量的散热量。在这种情况下，当流入第二热交换器的第二流体的温度高于被预先设定为等于或高于所述第一标准温度的保护标准温度时，所述散热量调节单元可以减少所述第一热交换器处的第一流体所具有的热量的散热量。

在这种配置中，当流入第二热交换器的第二流体的温度高于保护标准温度时，通过减少第一流体在第一热交换器处的散热量，第二流体向第三流体的散热被促进，以降低第二流体的温度。因此，通过在第一和第二热交换器处由第一和第二流体向第三流体散发热量，可实现充分的热交换。

例如，根据本发明的第七和第八方面，第一流体可以是从热泵循环的压缩机排出的排放制冷剂，或者是被从热泵循环的压缩机排出的排放制冷剂所具有的热量加热的热介质。

此外，根据本发明的第九方面，热交换系统包括：制冷剂散热器，其用于从热泵循环的压缩机排出的排放制冷剂散发热量，其中从排放制冷剂散发热量是由排放制冷剂与热交换目标流体之间的热交换导致的；热介质散热器，其用于从热介质散发热量，其中从热介质散发热量是由热介质与热交换目标流体之间的热交换导致的；以及热介质流量调节单元，其调节流入所述热介质散热器的热介质的流入量。穿过制冷剂散热器的排放制冷剂与穿过热介质散热器的热介质被配置成彼此之间能够传热，并且流入所述制冷剂散热器的排放制冷剂的温度具有比流入所述制冷剂散热器的热交换目标流体的温度更高的值。与流入热介质散热器的热介质的温度高于预定的第一标准温度时热介质的流入量相比，或者与流入热介质散热器的热介质的温度低于预定的第二标准温度时热介质的流入量相比，当流入热介质散热器的热介质的温度等于或高于所述第二标准温度并且等于或低于所述第一标准温度时，所述热介质流量调节单元减少热介质的流入量。此外，所述第一标准温度和第二标准温度分别被设定为等于或低于流入制冷剂散热器的排放制冷剂的温度，并且第一标准温度被设定为高于流入热介质散热器的热交换目标流体的温度。

在这种配置中，当热介质的温度等于或高于第一标准温度时，可以实现充分的热交换，以在制冷剂散热器中从制冷剂向热交换目标流体散发热量，以及在热介质散热器中从热介质向热交换目标流体散发热量。

此外，当流入热介质散热器的热介质的温度等于或高于预定的第二标准温度并且等于或低于预定的第一标准温度时，热介质流量调节单元降低热介质的流入量。因此，即使热介质的温度低于第二标准温度，也能够在排放制冷剂、热介质和热交换目标流体之间执行充分的热交换。

结果，在热交换系统中可以在排放制冷剂、热介质和热交换目标流体之间执行充分的热交换，而不依赖于热介质的温度。

特别地，通过促进排放制冷剂与热介质之间的热交换，使得排放制冷剂的散热量增加，可以极其有效地提高热泵循环的制冷能力。

在根据本发明第十方面的热交换系统中，当所述制冷剂散热器中的制冷剂的压力等于或高于预定的标准制冷剂压力时，所述热介质流量调节单元减小热介质的流入量。

在这种配置中，通过将标准制冷剂压力设定在使得制冷剂的饱和温度高于流入制冷剂散热器的热交换目标流体的饱和温度的压力下，能够将流入制冷剂散热器的排放制冷剂的温度可靠地保持在相对于流入制冷剂热交换器的热交换目标流体的温度更高的温度下。此外，当流入热介质散热器的热介质的温度降低到第二标准温度以下时，排放制冷剂的温度与热介质的温度之间的温差被保持为具有充分的余量。

根据本发明第十一方面的热交换系统，包括：制冷剂散热器，其用于从热泵循环的压缩机排出的排放制冷剂散发热量，其中，从排放制冷剂散发热量是由排放制冷剂与热交换目标流体之间的热交换导致的；热介质散热器，其用于从热介质散发热量，其中，从热介质散发热量是由热介质与热交换目标流体之间的热交换导致的；和热介质流量调节单元，其调节流入所述热介质散热器的热介质的流入量。穿过制冷剂散热器的排放制冷剂与穿过热介质散热器的热介质被配置成彼此之间能够传热，并且流入所述制冷剂散热器的排放制冷剂的温度高于流入所述制冷剂散热器的热交换目标流体的温度。与流入热介质散热器的热介质的温度高于预定的第一标准温度时热介质的流入量相比，或者与流入热介质散热器的热介质的温度低于预定的第三标准温度时热介质的流入量相比，当流入热介质散热器的热介质的温度等于或高于所述第三标准温度并且等于或低于所述第一标准温度时，所述热介质流量调节单元减少热介质的流入量，其中，所述第三标准温度是通过从制冷剂散热器中的排放制冷剂的饱和温度中减去一预定温度而计算得出的。此外，所述第一标准温度和第三标准温度分别被设定为等于或低于流入制冷剂散热器的排放制冷剂的温度，并且所述第一标准温度被设定为高于流入热介质散热器的热交换目标流体的温度。

在这种配置中，当热介质的温度等于或高于第一标准温度时，可以实现充分的热交换，以在制冷剂散热器中从制冷剂向热交换目标流体散发热量，以及在热介质散热器中从热介质向热交换目标流体散发热量。

此外，由于当流入热介质散热器的热介质的温度可以等于或高于预定的第三标准温度并且等于或低于预定的第一标准温度时，热介质流量调节单元降低热介质的流入量，因此，即使流入热介质散热器的热介质的温度等于或低于第一标准温度，也能够在排放制冷剂、热介质和热交换目标流体之间执行充分的热交换。

此外，由于第三标准温度被设定为具有通过从制冷剂散热器中的排放制冷剂的饱和温度中减去一预定温度而计算得出的值，因此，第三标准温度可根据制冷剂散热器中的排放制冷剂的温度设定。换言之，随着制冷剂散热器中的排放制冷剂的温度降低，用于减少热介质的流入量的温度范围(即，第三标准温度与第一标准温度之间的温差)被增大。

因此，随着排放制冷剂的温度降低，更难以通过使用排放制冷剂所具有的热量加热热交换目标流体，用于减少热介质流入量的第三标准温度和第一标准温度之间的温差被增大，从而能够通过进一步限制排放制冷剂与热介质之间不期望的热交换来实现排放制冷剂与热交换目标流体之间充分和有效的热交换。

结果，在多种类型的流体诸如排放制冷剂、热介质和热交换目标流体之间可执行充分的热交换，而不依赖于热介质的温度。此外，当流入热介质散热器的热介质的温度在第三标准温度以下降低时，热泵循环的制冷能力提高。

根据本发明第十二方面的热交换系统包括：制冷剂散热器，其用于从热泵循环的压缩机排出的排放制冷剂散发热量，其中从排放制冷剂散发热量是由排放制冷剂与热交换目标流体之间的热交换导致的；热介质散热器，其用于从热介质散发热量，其中从热介质散发热量是由热介质与热交换目标流体之间的热交换导致的；和热介质流量调节单元，其调节流入所述热介质散热器的热介质的流入量。穿过制冷剂散热器的排放制冷剂与穿过热介质散热器的热介质被配置成彼此之间能够传热，并且流入所述制冷剂散热器的排放制冷剂的温度高于流入所述制冷剂散热器的热交换目标流体的温度。与流入热介质散热器的热介质的温度高于预定的第一标准温度时热介质的流入量相比，当流入热介质散热器的热介质的温度等于或低于所述第一标准温度时，所述热介质流量调节单元减少热介质的流入量，并且，随着流入热介质散热器的热介质的温度在所述第一标准温度之下降低而增加所述热介质的流入量。此外，所述第一标准温度设定为等于或低于流入制冷剂散热器的排放制冷剂的温度，并且被设定为高于流入热介质散热器的热交换目标流体的温度。

在这种配置中，当热介质的温度等于或高于第一标准温度时，可以实现充分的热交换，以在制冷剂散热器中从制冷剂向热交换目标流体散发热量，以及在热介质散热器中从热介质向热交换目标流体散发热量。

此外，由于当流入热介质散热器的热介质的温度等于或低于第一标准温度时，热介质流量调节单元降低热介质的流入量，因此，通过限制排放制冷剂与热介质之间的不期望的热交换，可以执行有效的散热，以从排放制冷剂向热交换目标流体散发热量。

接下来，随着流入热介质散热器的热介质的温度进一步降低，热介质的流入量增加，从而能够使排放制冷剂同时向热介质和热交换目标流体散热，并且增加排放制冷剂的散热量。因此，热泵循环的制冷能力提高。

结果，在多种类型的流体诸如排放制冷剂、热介质和热交换目标流体之间可以执行充分的热交换，而不依赖于热介质的温度。

根据本发明第十三方面的热交换系统，包括：制冷剂散热器，其用于从热泵循环的压缩机排出的排放制冷剂散发热量，其中从排放制冷剂散发热量是由排放制冷剂与热交换目标流体之间的热交换导致的；热介质散热器，其用于从热介质散发热量，其中从热介质散发热量是由热介质与热交换目标流体之间的热交换导致的；和热介质流量调节单元，其调节流入所述热介质散热器的热介质的流入量。穿过制冷剂散热器的排放制冷剂与穿过热介质散热器的热介质被配置成彼此之间能够传热，并且流入所述制冷剂散热器的排放制冷剂的温度高于流入所述制冷剂散热器的热交换目标流体的温度。与流入热介质散热器的热介质的温度高于第一标准温度时热介质的流入量相比，或者与流入热介质散热器的热介质的温度低于第三标准温度时热介质的流入量相比，当流入热介质散热器的热介质的温度等于或高于预定的第三标准温度并且等于或低于预定的第一标准温度时，所述热介质流量调节单元减少热介质的流入量，并且随着流入热介质散热器的热介质的温度在所述第一标准温度之下降低而增大热介质的流入量，其中，所述第三标准温度是通过从制冷剂散热器中的排放制冷剂的饱和温度中减去一预定温度而计算得出的。此外，所述第一标准温度和第三标准温度分别被设定为等于或低于流入制冷剂散热器的排放制冷剂的温度，并且所述第一标准温度被设定为具有比流入热介质散热器的热交换目标流体的温度更高的值。

在这种配置中，当热介质的温度等于或高于第一标准温度时，可以实现充分的热交换，以在制冷剂散热器中从制冷剂向热交换目标流体散发热量，以及在热介质散热器中从热介质向热交换目标流体散发热量。

此外，由于当流入热介质散热器的热介质的温度等于或高于第三标准温度并且等于或低于第一标准温度时，热介质流量调节单元降低热介质的流入量，因此，即使流入热介质散热器的热介质的温度等于或低于第一标准温度，也可以在排放制冷剂、热介质和热交换目标流体之间执行充分的热交换。

此外，由于第三标准温度被设定为具有通过从制冷剂散热器中的排放制冷剂的饱和温度中减去一预定温度而计算得出的值，因此，通过限制排放制冷剂与热交换目标流体之间的不期望的热交换，可以在排放制冷剂与热介质之间执行有效的热交换。

此外，随着流入热介质散热器的热介质的温度在第一标准温度以下降低，热介质的流入量增加，从而能够使排放制冷剂同时向热介质和热交换目标流体散热，并且增加排放制冷剂的散热量。因此，热泵循环的制冷能力提高。

结果，在多种类型的流体诸如排放制冷剂、热介质和热交换目标流体之间可以执行充分的热交换，而不依赖于热介质的温度。

在根据本发明第十四方面的热交换系统中，所述制冷剂散热器具有用于循环制冷剂的多个制冷剂管，并且所述热介质散热器具有供热介质在其中流动的多个热介质管，并且供热交换目标流体穿过的热交换目标流体通道被形成在所述多个制冷剂管周围和所述多个热介质管周围，并且外散热片被连接到制冷剂管的外表面和热介质管的外表面，以促进制冷剂散热器和热介质散热器中的热交换并使得在制冷剂管中流动的排放制冷剂与在热介质管中流动的热介质之间能够传热。

在这种配置中，由于外散热片被结合到制冷剂管的外表面上，因此热量极容易在制冷剂散热器中流动的排放制冷剂与热介质散热器中流动的热介质之间传递。

此外，由于排放制冷剂与热介质之间的传热可通过外散热片执行，因此，在通过外散热片进行传热的过程中，排放制冷剂的热量更容易被传递给热交换目标流体而非热介质。因此，当流入量减少时，可以在排放制冷剂与热交换目标流体之间执行有效的热交换。

此外，根据本发明第十五方面的热交换系统，可以提供旁通通道，其中所述热介质流过该旁通通道，同时绕过所述热介质散热器，并且所述热介质流量调节单元可以被配置成通过使所述热介质流入所述旁通通道来减少所述热介质的流入量。

根据本发明第十六方面至第二十方面的热交换系统，包括：制冷剂散热器，其从热泵循环的压缩机排出的排放制冷剂散发热量，其中从排放制冷剂散发热量是由排放制冷剂与第一热介质之间的热交换导致的；第一热介质散热器，其从制冷剂散热器中流出的第一热介质散发热量，其中从第一热介质散发热量是由第一热介质与热交换目标流体之间的热交换导致的；第二热介质散热器，其从第二热介质散发热量，其中从第二热介质散发热量是由第二热介质与热交换目标流体之间的热交换导致的；和第二热介质流量调节单元，其调节流入第二热介质散热器的第二热介质的流入量。穿过第一热介质散热器的第一热介质与穿过第二热介质散热器的第二热介质被配置成彼此之间能够传热，并且流入第一热介质散热器的第一热介质的温度高于流入第一热介质散热器的热交换目标流体的温度。

例如，在本发明第十六方面的热交换系统中，当流入第二热介质散热器的第二热介质的温度等于或高于预定的第五标准温度并且等于或低于预定的第四标准温度时，所述第二热介质流量调节单元可以减少第二热介质的流入量，并且所述第四标准温度和第五标准温度分别被设定为等于或低于流入第一热介质散热器的第一热介质的温度，并且所述第四标准温度被设定为具有高于流入第二热介质散热器的热交换目标流体的温度的值。

在这种配置中，当第二热介质的温度等于或高于第四标准温度时，可以实现充分的热交换，以在第一热介质散热器中从第一热介质向热交换目标流体散发热量，以及在第二热介质散热器中从第二热介质向热交换目标流体散发热量。

此外，由于当流入第二热介质散热器的第二热介质的温度等于或高于第五标准温度并且等于或低于第四标准温度时，第二热介质流量调节单元降低第二热介质的流入量，因此，即使第二热介质的温度低于第五标准温度，也可以在第一、第二热介质和热交换目标流体之间执行充分的热交换。

因此，在热交换系统中可以在多种类型的流体诸如排放制冷剂、热介质和热交换目标流体之间执行充分的热交换，而不依赖于热介质的温度。

特别地，当流入第二热介质散热器的第二热介质的温度在第五标准温度以下降低时，通过促进热介质之间的热交换和通过增加第一热介质的散热量，可以极其有效地提高热泵循环的制冷能力。

在本发明的第十七方面的热交换系统中，当流入所述第一热介质散热器的第一热介质的温度等于或高于预定的第一热介质标准温度时，所述第二热介质流量调节单元可减少第二热介质的流入量。

在根据本发明第十八方面的热交换系统中，当流入第二热介质散热器的第二热介质的温度等于或高于预定的第六标准温度并且等于或低于预定的第四标准温度时，所述第二热介质流量调节单元可减少第二热介质的流入量，其中，所述第六标准温度是通过从流入第一热介质散热器的第一热介质的温度中减去一预定温度而计算得出的。此外，所述第四标准温度可被设定为等于或低于流入第一热介质散热器的第一热介质的温度，并且可被设定为具有比流入第二热介质散热器的热交换目标流体的温度更高的值。

在这种配置中，能够实现充分的热交换，用于当第二热介质的温度等于或高于第四标准温度时，同时从第一热介质和第二热介质向热交换目标流体散发热量。

此外，由于当流入第二热介质散热器的第二热介质的温度等于或高于第六标准温度并且等于或低于第四标准温度时第二热介质流量调节单元减少第二热介质的流入量，因此，即使第二热介质的温度低于第四标准温度，也能够在第一、第二热介质和热交换目标流体之间实现充分的热交换。

此外，由于第六标准温度被设定为通过从第一热介质散热器中的第一热介质的温度中减去一预定温度而计算得出的值，因此，当变得更难以通过使用第一热介质的热量加热热交换目标流体时，第六标准温度与第四标准温度之间的温差增大，从而通过限制热介质之间的不期望的热交换来实现第一热介质和热交换目标流体之间充分并有效的热交换。

在根据本发明第十九方面的热交换系统中，当流入第二热介质散热器的第二热介质的温度等于或低于预定的第四标准温度时，所述第二热介质流量调节单元减少第二热介质的流入量，并且随着流入第二热介质散热器的第二热介质的温度在所述第四标准温度以下降低而增加第二热介质的流入量。此外，所述第四标准温度可以被设定为等于或低于流入第一热介质散热器的第一热介质的温度，并且可以被设定为具有比流入第二热介质散热器的热交换目标流体的温度更高的值。

在这种配置中，当第二热介质的温度等于或高于第四标准温度时，能够实现充分的热交换，用于同时从第一热介质和第二热介质向热交换目标流体散发热量。

此外，由于当流入第二热介质散热器的第二热介质的温度等于或低于第四标准温度时第二热介质流量调节单元减少第二热介质的流入量，因此，通过限制第一和第二热介质之间不期望的热交换，能够实现充分的热交换，以使第一热介质向热交换目标流体散发热量。

接下来，随着流入第二热介质散热器的第二热介质的温度进一步降低，第二热介质的流入量被增加，从而能够增加从第一热介质同时向第二热介质和热交换目标流体散发的散热量。结果，热泵循环的制冷能力提高。

在根据本发明第二十方面的热交换系统中，当流入第二热介质散热器的第二热介质的温度等于或高于预定的第六标准温度并且等于或低于预定的第四标准温度时，所述第二热介质流量调节单元可以减少第二热介质的流入量，其中，所述第六标准温度是通过从流入第一热介质散热器的第一热介质的温度中减去一预定温度而计算得出的，并且随着流入第二热介质散热器的第二热介质的温度在所述第四标准温度以下降低可以增加第二热介质的流入量。此外，所述第四标准温度可以被设定为等于或低于流入第一热介质散热器的第一热介质的温度，并且可以被设定为具有比流入第二热介质散热器的热交换目标流体的温度更高的值。

在这种配置中，当第二热介质的温度等于或高于第四标准温度时，能够实现充分的热交换，用于同时从第一热介质和第二热介质向热交换目标流体散发热量。

此外，由于当流入第二热介质散热器的第二热介质的温度等于或高于第六标准温度并等于或低于第四标准温度时第二热介质的流入量减少，因此，即使第二热介质的温度低于第四标准温度，也能够在热介质和热交换目标流体之间实现充分的热交换。

此外，第六标准温度被设定为具有通过从第一热介质散热器中的第一热介质的温度中减去一预定温度而计算得出的值，这限制了每种热介质中不期望的热交换并实现了第一热介质与目标热交换流体之间的充分的热交换。

此外，随着流入第二热介质散热器的第二热介质的温度进一步降低，第二热介质的流入量增加，从而使得第一热介质同时向第二热介质和热交换目标流体散发的散热量增加。结果，热泵循环的制冷能力增加。

在根据本发明第二十一方面的热交换系统中，外散热片可被连接到构成第一热介质散热器的第一热介质管的外表面上和构成第二热介质散热器的第二热介质管的外表面上。在这种情形下，在第一热介质散热器中流动的第一热介质与在第二热介质散热器中流动的第二热介质之间能够极为容易地实现传热。

特别地，在通过外散热片传热的过程中，第一热介质的热量更容易被传递给热交换目标流体，而非第二热介质，因为第一热介质和第二热介质之间的传热可通过外散热片执行。因此，当第二热介质的流入量减少时，能够实现第一热介质与热交换目标流体之间有效的热交换。

在本发明的第二十二种形式的热交换系统公开的内容中，可提供旁通通道，其以旁通的方式循环第二热介质，使其绕过所述第二热介质散热器。所述第二热介质流量调节单元可通过使所述第二热介质流入所述旁通通道而减少所述第二热介质的流入量。

根据本发明第二十三和二十四方面的热交换系统，包括：具有多个第一管的第一热交换器，用于通过在第一流体和第三流体之间执行热交换而从第一流体向第三流体散发热量；具有多个第二管的第二热交换器，用于在第二流体和第三流体之间执行热交换；和第二流体流量调节单元，其调节流入所述第二热交换器的第二流体的流入量。从第一热交换器处穿过的第一流体与从第二热交换器处穿过的第二流体被配置成彼此之间能够传热，并且所述多个第一管中的至少一个位于所述多个第二管之间，并且所述多个第二管中的至少一个位于所述多个第一管之间，并且至少形成在所述第一管和第二管之间的空间限定了供第三流体流过的第三流体通道。此外，流入第一热交换器的第一流体的温度和流入第二热交换器的第二流体的温度比流入第一热交换器或第二热交换器之前的第三流体的温度高。

根据本发明第二十三方面的热交换系统可具有，例如，第二流体流量调节单元，其被配置成：当流入第一热交换器的第一流体的温度等于或高于流入第二热交换器的第二流体的温度并且流入第一热交换器的第一流体的温度与流入第二热交换器的第二流体的温度之间的温差等于或大于预定的标准温差时，减少第二流体的流入量。

在这种配置中，当流入第一热交换器的第一流体的温度等于或高于流入第二热交换器的第二流体的温度时，流入第二热交换器的第二流体的温度与流入第一热交换器的第一流体的温度之间的温差扩大为等于或大于预定的标准温差，在这种情况下，第二流体的流入量被减少，从而通过在第二热交换器处限制第二流体与第三流体之间的热交换使得第二流体的温度升高。通过这种方式，流入第二热交换器的第二流体的温度与流入第一热交换器的第一流体的温度之间的温差缩小。结果，能够实现充分的热交换，用于在第一和第二热交换器处从第一和第二热介质向第三热介质散发热量。

根据本发明第二十四方面的热交换系统可具有，例如，第二流体流量调节单元，当流入第一热交换器的第一流体的温度低于流入第二热交换器的第二流体的温度并且流入第一热交换器的第一流体的温度与流入第二热交换器的第二流体的温度之间的温差等于或大于预定的标准温差时，所述第二流体流量调节单元增加第二流体的流入量。

在这种配置中，当流入第一热交换器的第一流体的温度低于流入第二热交换器的第二流体的温度时，流入第二热交换器的第二流体的温度与流入第一热交换器的第一流体的温度之间的温差扩大为等于或大于预定的标准温差，在这种情况下，第二流体的流入量被增加，从而通过在第二热交换器处促进第二流体向第三流体散热使得第二流体的温度降低。通过这种方式，实现了流入第二热交换器的第二流体的温度与流入第一热交换器的第一流体的温度之间的温差的缩小。结果，能够实现充分的热交换，用于在第一和第二热交换器处从第一和第二热介质向第三热介质散发热量。

根据本发明第二十五方面的热交换系统，可包括散热量调节单元，用于调节所述第一热交换器处的第一流体所具有的热量的散热量。在这种情况下，当流入第二热交换器的第二流体的温度增加到高于预定的保护标准温度时，所述散热量调节单元能够减少所述第一热交换器处的第一流体所具有的热量的散热量。

在这种配置中，当第二流体的温度高于保护标准温度时，可通过减少第一热交换器处第一流体的散热促进第二流体在第二热交换器处向第三流体散热，从而实现第二流体温度的降低。因此可以实现充分的热交换，以在第一和第二热交换器处从第一和第二热介质向第三热介质散发热量。

在根据本发明第二十六方面的热交换系统中，在第一流体是从热泵循环的压缩机排出的排放制冷剂的情况下，当流入第二热交换器的第二流体的温度高于所述保护标准温度时，所述散热量调节单元可减少所述压缩机的制冷剂排量。在这种配置中，第一热交换器处的第一流体的热量的散热量被降低。

在根据本发明第二十七方面的热交换系统中，在第一流体是被从热泵循环的压缩机排出的排放制冷剂所具有的热量加热的热介质的情况下，当流入第二热交换器的第二流体的温度高于所述保护标准温度时，所述散热量调节单元可减少所述压缩机的制冷剂排量。在这种配置中，第一热交换器处的第一流体的散热量被降低。

根据本发明第二十八方面的热交换系统可应用于空气调节器，其中所述空气调节器通过在热泵循环的蒸发器处在吹送空气和制冷剂之间进行热交换而冷却被吹入空气调节目标空间的吹送空气。在这种情况下，第一流体是被从所述热泵循环的压缩机排出的排放制冷剂所具有的热量加热的热介质，当流入第二热交换器的第二流体的温度高于所述保护标准温度时，所述散热量调节单元可通过改变内部空气和外部空气的比率，以使比外部空气的量更多的内部空气和外部空气分别从所述空气调节目标空间的内部和外部被循环或引入所述蒸发器，从而减少所述热泵循环的热负荷。

在这种配置中，内部空气的比率相比外部空气的比率增加，以引入更多量的相比外部空气具有更低温度的内部空气，用于减少在蒸发器处所需要的吸热量，从而能够使蒸发器的热负载减少。结果，压缩机的制冷剂排量减小，从而能够使第一热交换器处的第一流体的散热量减小。

附图说明

通过阅读下面结合附图做出的详细描述，本发明的其他目的、特征和优点将变得更加显而易见，其中：

图1是第一实施例中的车用空调器的整体配置的示意图；

图2是第一实施例中热交换器结构的透视图；

图3是第一实施例中热交换器结构的一部分的分解透视图；

图4是热交换器结构的一部分的透视示意图，其示出了第一实施例中的制冷剂的流动和冷却剂的流动；

图5(a)是当冷却剂温度具有预定值时外散热片的温度分布图，图5(b)是从图5(a)的X箭头看去时的温度分布图，其中所述X箭头是外部空气的流动方向；

图6(a)是当冷却剂温度具有预定值时外散热片的温度分布图，图6(b)是从图6(a)的X箭头看去时的温度分布图，其中所述X箭头是外部空气的流动方向；

图7(a)是当冷却剂温度具有预定值时外散热片的温度分布图，图7(b)是从图7(a)的X箭头看去时的温度分布图，其中所述X箭头是外部空气的流动方向；

图8(a)是当冷却剂温度具有预定值时外散热片的温度分布图，图8(b)是从图8(a)的X箭头看去时的温度分布图，其中所述X箭头是外部空气的流动方向；

图9是第二实施例中的车用空调器的整体配置的示意图；

图10是第三实施例中的车用空调器的整体配置的示意图；

图11是说明第四实施例中的冷却泵的操作的图示；

图12是第五实施例中的热交换器结构的一部分的分解透视图；

图13是根据第五实施例的沿总箱纵向方向的热交换器结构的总箱的截面示意图；

图14是根据第六实施例的可由控制装置执行的控制冷却剂泵的排放量的过程的流程图；

图15是第七实施例中的车用空调器的整体配置的示意图；

图16是车用空调器的整体配置的示意图，其根据第七实施例作出了局部修改；以及

图17(a)、(b)、(c)是本发明的其它实施例中的在纵向方向上的热交换器结构中的总箱的截面图。

具体实施方式

下面将参照附图对实现本发明的多个实施例分别加以描述。在每个实施例中，为描述简洁起见，相同的部件可具有与前述实施例相同的附图标记。在仅描述了一个实施例的一部分配置的情况下，其余配置依赖于在前实施例。各个实施例的两个或多个部件可以组合，不仅那些明确记载为可组合的部件之间能够组合，而且那些没有明确说明但如果部件之间的这种组合无害，那么也是可以组合的，除非另有说明。

(第一实施例)

现在将参照图1至图8(b)描述本发明的第一实施例。在本实施例中，实施本发明的热交换系统，以实现混合动力车辆中使用的车用空调器1，其中所述混合动力车辆是指从内燃机(即发动机)和电动机MG中获取用于驱动车辆行驶的驱动力的车辆。图1是本实施例的车用空调器1的整体配置的示意图。

混合动力车辆可在两种行驶状态之间切换，即车辆通过根据车辆的行驶负载等运转或停止发动机以从发动机和行驶电动机MG二者获取驱动力的一种行驶状态，和车辆通过停止发动机而只从行驶电动机MG获取驱动力的另一种行驶状态。因此，与只从发动机获取行驶驱动力的标准车辆相比，混合动力车辆能够提高燃料效率。

应用于本实施例的车用空调器1的热交换系统包括形成为蒸汽压缩式制冷循环的热泵循环10、用于循环冷却剂的冷却剂循环回路40等，其中所述冷却剂用于冷却车辆行驶电动机MG。

热泵循环10是一种提供冷却功能的装置，用于冷却被吹入作为车辆中的目标空气调节空间的车厢的吹送空气。本实施例的热泵循环10采用常规的基于氟利昂的制冷剂作为制冷剂，并形成高压侧制冷剂压力不超过制冷剂临界压力的次临界制冷循环。用于润滑压缩机11的冷冻机油被混入制冷剂，并且一部分冷冻机油与制冷剂一起通过所述热泵循环进行循环。

压缩机11设置在发动机舱内，并且用于在热泵循环10中吸入、压缩和排放制冷剂。该压缩机为电动压缩机，其通过使用电动机11b驱动具有固定排量的固定排量压缩机11a。特别地，各种类似的压缩机构(例如涡旋式压缩机构，或叶片式压缩机构)都可用作固定排量压缩机11a。

电动机11b是由控制器(下文说明)输出的控制信号控制其操作(即转数)的电动机。电动机11b可以是交流电动机或直流电动机。通过控制电动机11b的转数，可以改变/控制压缩机11的制冷剂排量。因此，在本实施例中，电动机11b用作压缩机11的排量改变单元。

压缩机11的制冷剂排出口被连接到制冷剂散热器12的制冷剂入口侧。制冷剂散热器12被安装在发动机舱内，并且在来自压缩机11的排放制冷剂(即第一流体)和被鼓风机13吹送的外部空气(即第三流体)之间进行热交换，热量被传递/散发给外部空气，以便从排放制冷剂向作为热交换目标流体的外部空气散发热量。

本实施例的鼓风机13为电动鼓风机，并且工作速率(即风扇13的转数或吹送空气的量)根据从控制器输出的控制电压被控制。此外，本实施例的制冷剂散热器12与散热器43形成为一个单元，其中散热器43用于在作为热介质用于冷却行驶电动机MG的冷却剂(即第二流体)与由鼓风机13吹送的外部空气之间交换热量。

本实施例的鼓风机13用作外部鼓风机，用于将外部空气吹向制冷剂散热器12和散热器43。制冷剂散热器12和散热器43构成的一个单元组合的详细结构(以下称为“热交换器结构50”)将在下文中详细描述。

用于通过从制冷剂散热器12流出的液态制冷剂中分离气体来储存剩余液相制冷剂的接收器14被连接到制冷剂散热器12的制冷剂出口侧。此外，接收器14的液相制冷剂出口被连接到热膨胀阀15的入口侧，并且热膨胀阀15的出口侧被连接到制冷剂蒸发器16的制冷剂入口侧。

热膨胀阀15是减压单元，其具有被设置在制冷剂蒸发器16的出口侧的制冷剂通道中的附图中未示出的温度检测部分，并且该热膨胀阀15可基于在制冷剂蒸发器16出口侧检测到的、根据制冷剂的温度和压力得出的制冷剂的热量机械地调节阀门开度(即制冷剂的流量)。

制冷剂蒸发器16是用于冷却吹送空气的冷却热交换器，其被布置在内部空气调节单元30的外壳31中并且在被热膨胀阀15减压和膨胀后的低压制冷剂与将被吹入车厢的吹送空气之间交换热量，以通过低压制冷剂的蒸发冷却吹送空气。制冷剂蒸发器16的制冷剂出口侧被连接到压缩机11的制冷剂吸入口。

内部空气调节单元30在下文中描述。该内部空气调节单元30被布置在位于车厢的最靠前部分的仪表板(即仪表面板)的内侧，并且在用作内部空气调节单元30的外壳的外壳31的内部包括鼓风机32、上述的制冷剂蒸发器16、电加热器36等。

外壳31在其内部具有被吹入车厢的吹送空气的空气通道，并且由诸如聚丙烯的具有一定弹性度和强度的树脂材料制成。在外壳31中的吹送空气的最上游侧，设有内部/外部空气切换装置33，用于切换空气，以从外部引入外部空气，或者从车厢引入内部空气。

内部/外部空气切换装置33具有用于将内部空气引入外壳31的内部空气入口和用于将外部空气引入外壳31的外部空气入口。此外，在内部/外部空气切换装置33内设有内部/外部空气切换门，该门基于对内部空气入口和外部空气入口二者的开口面积的连续控制改变内部空气流和外部空气流的比率。

用于吹送通过内部/外部空气切换装置33吸入的空气的鼓风机32被设置在内部/外部空气切换装置33的空气流的下游侧。鼓风机32是电动鼓风机，其包括由电动机驱动的离心式多扇叶风扇(即西罗克风扇(siroccofan))，并且鼓风机的转数(即空气的量)由控制器输出的控制电压控制。

在鼓风机32的空气流的下游侧，制冷剂蒸发器16和电加热器36以该顺序布置在吹送空气的空气流中。换言之，制冷剂蒸发器16相对于电加热器36被布置在空气流的上游侧。电加热器36是加热单元，通过使用通过接收来自控制器的供电而发热的PTC元件(即具有正特性的热敏电阻)来加热穿过制冷剂蒸发器16的空气。

此外，用于调节穿过电加热器36的空气量在已经穿过制冷剂蒸发器16的吹送空气中所占的比例的空气混合门34被布置在制冷剂蒸发器16的空气流的下游侧和电加热器36的空气流的上游侧。

此外，在电加热器36的空气流的下游侧设有混合空间35，用于混合两股吹送空气，即已经通过与制冷剂热交换被电加热器36加热的一股空气和由于绕过了电加热器36而未被加热的另一股空气。

用于将在混合空间35中混合的调节空气吹入作为冷却对象的车厢的空气出口被设置在外壳31中的空气流的最下游侧。具体而言，提供了用于将调节空气朝向车厢内的车辆乘客的上体吹送的面部空气出口、朝向车辆乘客的脚部吹送调节空气的脚部空气出口，以及朝向车辆的前挡风玻璃的内侧吹送调节空气的除霜器出口(未示出)。

因此，空气混合门34调节穿过电加热器36的空气量的比率，藉此调节在混合空间35中混合的调节空气的温度，从而控制从每个空气出口吹出的调节空气的温度。换言之，空气混合门34用作温度调节装置，用于调节吹入车厢的调节空气的温度。空气混合门34由伺服电机(未示出)驱动，并且伺服电机的操作基于控制器输出的控制信号加以控制。

此外，在面部空气出口、脚部空气出口和除霜器空气出口的空气流上游侧，分别设有用于调节面部空气出口的开口面积的面部门、用于调节脚部空气出口的开口面积的脚部门和用于调节除霜器空气出口的开口面积的除霜器门(未示出)。

所述面部门、脚部门和除霜器门分别用作空气出口模式改变装置，用于改变空气出口模式，它们由伺服电机(未示出)驱动，并且伺服电机的操作基于控制器输出的控制信号加以控制。

接下来，将描述冷却剂循环回路40。冷却剂循环回路40是通过使作为冷却流体的冷却剂(例如乙二醇水溶液)循环穿过形成在行驶电动机MG中的冷却剂通道而冷却所述行驶电动机MG的冷却剂循环回路，其中所述行驶电动机MG是在工作过程中产生热量的车载装置之一。冷却剂循环回路40配有冷却剂泵41和散热器43。

冷却剂泵41是冷却剂循环回路40中的电动泵，用于将冷却剂压送入形成于行驶电动机MG中的冷却剂通道中，并且该泵的转数(即流量)可由控制器输出的控制信号控制。

因此，根据在控制器控制下的冷却剂泵41的操作，冷却剂从冷却剂泵41依次循环至行驶电动机MG、散热器43、和冷却剂泵41。因此，冷却剂泵41用作热介质流量调节单元(即第二流体流量调节单元)，调节流入散热器43的冷却剂的流量。

散热器43是散热热交换器，其设置在发动机舱内，在从形成于电动机MG中的冷却剂通道中流出的冷却剂(即第二流体)与由鼓风机13吹送的外部空气(即第三流体)之间交换热量，以从冷却剂向外部空气散发热量。

因此，在该冷却剂循环回路40中，当控制器开动冷却剂泵41时，穿过行驶电动机MG的冷却剂从行驶电动机MG吸收废热以冷却行驶电动机MG。此外，通过从行驶电动机MG吸收废热而具有高温的冷却剂流入散热器43并通过向外部空气散热而被冷却。换言之，行驶电动机MG用作加热冷却剂的外部热源。

参见图2至4，下面将描述热交换器结构50的详细配置。以下，图2是热交换器结构50的透视图，图3是热交换器结构50的一部分的分解透视图，并且图4是示出了制冷剂的流动和冷却剂的流动的热交换器结构50的一部分的分解透视图。

热交换器结构50是将制冷剂散热器12和散热器43结合在一个单元中的复合式热交换器。制冷剂散热器12和散热器43分别被形成为所谓的箱管式(tank and tube types)热交换器，分别具有供制冷剂/冷却剂穿过的多个管12a、43a，以及位于所述多个管两端的一对总箱，用于与其他部件一起收集和分配制冷剂/冷却剂。

更具体而言，制冷剂散热器12是第一热交换器，其具有供制冷剂(即第一流体)穿过的多个制冷剂管12a(即第一管)和用于收集和分配穿过所述多个管12a的制冷剂的、在所述多个管12a的叠层方向上延伸的制冷剂总箱部分12b(即第一总箱部分)，用于在穿过制冷剂管12a的制冷剂与围绕制冷剂管12a流动的空气(即由鼓风机13吹送的外部空气)之间交换热量。

另一方面，散热器43为第二热交换器，其具有供冷却剂(即第二流体)穿过的多个热介质管43a(即第二管)和用于收集和分配穿过所述多个热介质管43a的冷却剂的、在所述多个热介质管43a的叠层方向上延伸的热介质总箱部分43b(即第二总箱部分)，用于在穿过热介质管43a的冷却剂与围绕热介质管43a流动的空气(即由鼓风机13吹送的外部空气)之间交换热量。

此外，制冷剂管12a和热介质管43a分别由所谓的板管(plate tube)制成，其中，所述板管是由一对凸凹形状的板结合起来以在二者之间形成空心的中空结构。此外，制冷剂管12a和热介质管43a由具有高热导率(例如，在本实施例中为铝合金)的材料制成。

此外，制冷剂管12a和热介质管43a被设置在制冷剂总箱部分12b与热介质总箱部分43b之间，如图2和图3所示。换言之，制冷剂总箱部分12b被设置在制冷剂管12a和热介质管43a的纵向方向上的一端，而热介质总箱部分43b被设置在制冷剂管12a和热介质管43a的纵向方向上的另一端。

在制冷剂管12a的内部，在制冷剂管12a的纵向方向上(即，与由鼓风机13送入的外部空气的流动方向垂直的垂直方向)延伸的两条制冷剂通道被布置成沿由鼓风机13送入的外部空气的流动线路(由箭头X指示)彼此平行。制冷剂通道的截面具有沿由箭头X所示的外部空气的流动路线延伸的形状。

此外，如图3所示，布置成两排的两个制冷剂通道的在制冷剂总箱部分12b一侧的端部具有朝向制冷剂管12a一侧的端部外侧打开的开口。在本实施例中，制冷剂通道的开口端被设置在制冷剂总箱部分12b上，用于在制冷剂总箱部分12a的内部空间与两条制冷剂通道之间连通。

另一方面，布置成两排的两个制冷剂通道的在热介质总箱部分43b一侧的端部都不具有朝向外部打开的开口，并且所述两条通道的端部通过制冷剂回转部12c彼此连接。通过这种方式，热介质总箱部分43b的内部空间不与制冷剂管12a连通，并且布置成两排的制冷剂通道彼此连通。

因此，在本发明的制冷剂管12a中，如图4中的实线箭头所示，制冷剂从制冷剂总箱部分12b流入两条制冷剂通道之一，在制冷剂回转部12c处调转流向，以流入另一制冷剂通道，并返回制冷剂总箱部分12b。

热介质管43a的基本构造与制冷剂管12a类似。因此，具有扁平截面并在热介质管43的纵向方向上延伸的热介质通道在热介质管43a的内部沿由箭头X指示的来自鼓风机13的外部空气的流动路线形成为两排。

此外，热介质管43a的热介质通道在热介质总箱部分43b一侧的端部与热介质总箱43b的内部空间连通，并且制冷剂总箱部分12b侧的两条热介质通道的端部通过与制冷剂回转部12c具有相同构造的热介质回转部43c彼此连接。

因此，在本发明的热介质管43a中，如图4中的虚线箭头所示，冷却剂由热介质总箱部分43b流入两条热介质通道之一，在热介质回转部43中调转流向进入另一热介质通道，并返回热介质总箱43b。

此外，制冷剂管12a与热介质管43a交替地层叠，并在二者之间留有预定的间隙，使两条管的外表面彼此平行。换言之，制冷剂管12a被布置在两条热介质管43a之间，反过来热介质管43a也被布置在两条制冷剂管12a之间。

此外，所述预定的间隙，或者制冷剂管12a与热介质管43a之间的空间，作用外部空气通道50a(即第三流体通道，热交换目标流体通道)，该通道50a允许来自鼓风机13的外部空气从中穿过。换言之，供外部空气流过的外部空气通道50a被形成在制冷剂管12a和热介质管43a周围。

此外，在外部空气通道50a中设有外散热片50b，外散热片50b连接热介质管43和制冷剂管12a的彼此相对的外表面，以利于在制冷剂散热器12中在制冷剂与外部空气之间交换热量，并且有利于在散热器43中在冷却剂与外部空气之间交换热量，并用于在穿过制冷剂管12a的制冷剂与穿过热介质管43a的冷却剂之间传热。

此外，在本实施例中，制冷剂总箱部分12b、热介质总箱部分43b和外散热片50b均由与冷却剂管12a和热介质管43a相同的金属材料制成，并且通过钎焊被构造为一个整体的单元。此外，考虑到绘图的清楚性，外散热片50b在图3中被省略。

在本实施例中，通过采用上文所述的热交换结构50，可实现在多种类型的流体之间(即，在制冷剂、冷却剂和空气之间)进行热交换的热交换系统。更具体地，可实现从两种流体(即制冷剂和冷却剂)向另一种流体(即空气)散热的热交换系统。

现在将描述本实施例的电子控制单元(即下文中所述的控制器)。本实施例的控制器由包括CPU、ROM和RAM、及其外围电路的公知的微型计算机构成。控制器基于存储在ROM中的空气调节控制程序通过执行各种操作和处理控制着连接到其输出部的每个空气调节控制器11、13、41等的操作。

此外，用于空气调节控制的一组各种传感器被连接到控制器的输入侧。传感器包括用于检测车厢温度的内部空气传感器、用于检测外部空气温度的外部空气传感器、用于检测车厢中的太阳辐照量的日照传感器和用于检测来自蒸发器16的吹送空气的温度Te(即蒸发器温度)的蒸发器温度传感器。所述各种传感器还包括用于检测从压缩机11排出的排放制冷剂温度的排放制冷剂温度传感器，用于检测从压缩机11排出的排放制冷剂压力的排放制冷剂压力传感器(其用作排放压力检测单元)，用于检测制冷剂散热器12中的制冷剂温度的制冷剂温度传感器(其用作制冷剂温度检测单元)，用于检测从行驶电动机MG中流出的冷却剂的温度Tw的冷却剂温度传感器(其用作冷却剂温度检测单元)等。

此外，从行驶电动机MG中流出的冷却剂温度Tw是流入散热器的冷却剂的温度。因此，该温度可在行驶电动机MG的冷却剂出口与散热器43的冷却剂入口之间的通道范围内检测。

此外，设置在车厢的前部的仪表板附近的操作面板(未示出)被连接到控制器的输入侧，因为来自各种空气调节操作开关的操作信号的输入部被设置在操作面板上。操作面板上的各种空气调节操作开关例如可包括车用空调器的操作开关、用于设定车厢温度的温度设定开关等。

此外，控制器具有与之集成的控制装置，用于控制压缩机11的电动机11b等的操作。在本实施例中，控制器中的构造(即硬件和软件的组合)适用于分别控制控制对象的操作的每个控制装置。也就是说，例如，用于控制压缩机11的操作的控制结构适用于排量控制单元，以及用于控制冷却剂泵41(其作用热介质流量调节单元)的操作的控制结构适用于热介质流量控制单元。

本发明的上述结构的操作将随后加以描述。当操作面板上的车用空调器的操作开关(未示出)处于ON状态(即当开关打开时)，车辆起动开关处于ON状态时(即当开关被打开时)，控制器执行预先存储在存储电路中的空气调节控制程序。在执行该程序时，控制器读取来自所述传感器组的用于空气调节控制的检测信号并读取操作面板的操作信号。

接下来，控制器基于检测信号的值和操作信号的值计算目标吹送温度TAO，其中目标吹送温度TAO是吹入车厢的吹送空气的目标温度。此外，基于计算得出的目标吹送温度TAO和传感器组的检测信号，控制器确定连接到该控制器的输出侧的各种空气调节控制器的操作条件。

例如，按照下述方式确定制冷剂排量或输出至压缩机11的电动机的控制信号。首先，基于目标吹送温度TAO，控制器参照预先存储在控制器中的控制图确定制冷剂蒸发器16的目标蒸发器吹送温度TEO。

接下来，基于目标蒸发器吹送温度TEO与由制冷剂蒸发器16中的蒸发器温度传感器检测到的吹送空气温度Te之间的偏差确定输送给压缩机11的电动机的控制信号，从而通过使用反馈控制方法，来自制冷剂蒸发器16的吹送空气的空气温度接近目标蒸发器吹送温度TEO。

此外，关于输出至空气混合门34的伺服电动机的控制信号，它是基于目标吹送温度TAO和来自制冷器蒸发器16的吹送空气温度参照预先存储在控制器中的控制图加以确定的，从而被吹入车厢的吹送空气的温度变成通过使用车厢温度设定开关设定的乘客所希望的温度。

接下来，通过上述方式确定的控制信号以及其他信号一起被输出至各种空气调节控制器。在该输出之后，以预定的时间间隔，控制程序重复执行以下循环：(i)读取上述检测/操作信号，(ii)计算目标吹送温度TAO，(iii)确定各种空气调节控制器的操作状态，和(iv)输出控制电压和控制信号，直到从操作面板输入停止车用空调器操作的请求。

因此，在热泵循环10中，压缩机11排出的排放制冷剂流入制冷剂散热器12，以通过与由鼓风机13吹入的吹送空气交换热量而从排放制冷剂散发热量。此外，根据本发明的发明人的研究，理解到，在该热泵循环10中，在压缩机11排出的高温制冷剂的作用下，在正常驱动的时间，排放制冷剂的压力升高至或高于标准制冷剂压力P1(例如约1.5MPa)，并且制冷剂散热器12中的制冷剂管12a的表面温度升高至60至65摄氏度。

从制冷剂散热器12流出的制冷剂在接收器14中被分离成气体和液体。从接收器14中流出的液相制冷剂在热膨胀阀15中减压并膨胀以变为低压制冷剂。此时，控制热膨胀阀15的阀门开度，以将制冷剂蒸发器16的出口侧上的制冷剂的加热程度控制在预定值范围内。

在热膨胀阀15中减压和膨胀的低压制冷剂流入制冷剂蒸发器16，以通过吸收由鼓风机32吹入的吹送空气的热量进行蒸发。通过这种方式，被吹入车厢的吹送空气被冷却。从制冷剂蒸发器16流出的制冷剂被压缩机11吸入，并再次被压缩。

另一方面，对于由制冷剂蒸发器16冷却的吹送空气(即，冷却空气)，由空气混合门34的开口度决定的吹送空气(即，冷却空气)的一部分被电加热器36加热，并且与绕过加热器36的吹送空气在混合空间35中混合，以进行温度调节。接下来，经调温的吹送空气通过混合空间35的每个出口吹入车厢。

通过将吹送空气吹入车厢，可实现车厢的冷却，即将车厢中的内部温度降低至低于外部温度，或者实现车厢的加热，即车厢的内部温度升高至高于外部温度。

冷却剂循环回路40的冷却剂泵41的操作将在下文中加以描述。如上所述，在本发明的混合动力车辆中，控制器根据车辆的行驶负载等操控发动机或行驶电动机MG。由于行驶电动机MG为在工作时发热的车内设备，因此当控制器启动行驶电动机MG时，冷却剂的温度升高。

此外，优选的是行驶电动机MG的温度(即冷却剂温度)等于或高于为减少因行驶电动机MG中的润滑剂的粘度增加导致的摩擦损失而设定的最低保护温度Tlw(例如在本实施例中为60摄氏度)，并且等于或低于为防止行驶电动机MG过热而设定的最高保护温度Thi(例如在本实施例中为65摄氏度)。

因此，控制器控制冷却剂泵41的操作，使得在本实施例中的行驶电动机MG工作时，冷却剂温度传感器检测到的冷却剂温度Tw等于或高于最低保护温度Tlw并且等于或低于最高保护温度Thi。

更具体地，当冷却剂温度Tw降低至最低保护温度Tlw以下时，控制器通过将冷却剂泵41的排量降低为小流量以减少流入散热器43的冷却剂的流入量，并且当冷却剂温度Tw升高至高于最高保护温度Thi时，控制器通过将冷却剂泵41的排量增大为大流量以增加流入散热器43的冷却剂的流量。通过这种方式，当行驶电动机MG工作时，冷却剂温度Tw被控制在最低保护温度Tlw和最高保护温度Thi之间的范围内。

此外，当行驶电动机MG工作并且冷却剂温度Tw在最低保护范围Tlw以下降低时，优选的是停止冷却剂泵41的操作，以限制从散热器43中的冷却剂散热。然而，如果冷却剂泵41的操作完全停止，则冷却剂温度传感器将不能适当地检测从行驶电动机MG的冷却剂通道中流出的冷却剂的冷却剂温度Tw的变化。

因此，在本实施例中，当冷却剂泵41的排量被控制成具有小流量时，则控制流入量使之保持在能够通过冷却剂温度传感器适当检测从冷却剂通道中流出的冷却剂的冷却剂温度Tw的变化的水平上，以及保持在能够基本阻止冷却剂在散热器43中与外部空气之间进行热交换的水平上。此外，当冷却剂泵41的排量被控制成具有大流量时，则控制流入量使之保持在允许在散热器43中在冷却剂与外部空气之间或冷却剂与制冷剂之间进行充分的热交换的水平上。

另一方面，当行驶电动机MG不工作时，由于行驶电动机MG不产生热，因此冷却剂温度Tw可能下降至最低保护温度Tlw以下。例如，在车辆起动操作刚开始之后，冷却剂温度Tw远低于最低保护温度Tlw。因此，当冷却剂温度Tw低于最低保护温度Tlw时，本实施例的控制器根据冷却剂温度Tw控制冷却剂泵41的排量。

更具体地，当排出的制冷剂的压力等于或高于上述标准制冷剂压力P1，并且冷却剂温度Tw等于或高于预定第二标准温度T2(即50摄氏度)并且等于或小于预定的第一标准温度T1(即60摄氏度)时，冷却泵41的排量被控制为小流量，并且，当冷却剂温度Tw低于第二标准温度T2时，冷却剂泵41的排量被控制为具有大流量。

在本实施例中，第一标准温度T1被设定为等于最低保护温度Tlw。然而，第一标准温度T1也可以被设定为一个低于流入制冷剂散热器12的排放制冷剂的温度的值(例如，小于排放制冷剂的最高可能温度的值)，以及一个高于流入散热器43的外部空气的温度的值。此外，第二标准温度T2可被设定为低于第一标准温度T1的温度。

在本实施例中，根据前述通过控制器对冷却泵41的操作的控制，热交换器结构50中的热交换可按照下述方式执行。下面将参照图5(a)至图8(b)描述在制冷剂、冷却剂和空气(即外部空气)之间的热交换过程。

情形(A)：最低保护温度Tlw＜冷却剂温度Tw≤最高保护温度Thi

下面将参照图5(a)和5(b)以及图6(a)和6(b)描述当冷却剂温度Tw高于最低保护温度Tlw(即60摄氏度)并且等于或低于最高保护温度Thi(65摄氏度)时，制冷剂、冷却剂和空气(即外部空气)之间的热交换过程。

图5(a)是三维温度分布图，描绘了当散热器43的热介质管43a的表面温度(即，壁表面温度)为65摄氏度、制冷剂散热器12的制冷剂管12a的表面温度(即，壁表面温度)为65摄氏度，并且外部温度为35摄氏度时外散热片50b上的温度分布的模拟结果。图5(b)是在相同温度条件下从与外部空气的流向对准的箭头X看去时外散热片50b上的温度分布。

此外，图6(a)和6(b)是与图5(a)和5(b)类似的图，其中散热器43的热介质管43a的表面温度为60摄氏度，制冷剂散热器12的制冷剂管12a的表面温度为65摄氏度。在图5(b)和图6(b)中，热的传递由虚线箭头表示。

如图5(a)和5(b)所示，当制冷剂管12a的表面温度与热介质管43a的表面温度相同时，冷却剂的热量和从压缩机11排出的排放制冷剂的热量通过外散热片50b散发到在外部空气通道50a中流动的外部空气中。在散热(热散发)的过程中，热介质管43a一侧的50％的外散热片50b用于从冷却剂向外部空气散发热量，而位于制冷剂管12a一侧的其余50％的外散热片50b用于从排放制冷剂向外部空气散发热量。

此外，如图6(a)和6(b)所示，即使当热介质管43a的表面温度与制冷剂管12a的表面温度之间的温差为5摄氏度，冷却剂的热量和排放制冷剂的热量也将通过外散热片50b向外部空气散发。在散热(热散发)过程中，热介质管43a一侧的65％的外散热片50b用于从冷却剂向外部空气散发热量，而位于制冷剂管12a一侧上的其余35％的外散热片50b用于从排放制冷剂向外部空气散发热量。

换言之，当热介质管43a的表面温度与制冷剂管12a的表面温度之间的温差等于或低于预定值(在本实施例中为5摄氏度)时，即冷却剂温度Tw高于60摄氏度并且等于或低于65摄氏度时，可根据温差控制用于从冷却剂向外部空气散发热量的外散热片50b的散热面积以及用于从制冷剂向外部空气散发热量的外散热片50b的另一散热面积，以便充分地从冷却剂和从排放制冷剂向外部空气散发热量。

换言之，通过制冷剂散热器12从排放制冷剂向外部空气传热以及通过散热器43从冷却剂向外部空气传热。结果，热交换系统可在多种类型的流体之间实现充分地进行热交换。

情形(B)：第二标准温度T2≤冷却剂温度Tw≤第一标准温度T1

现在将参照图7(a)和7(b)描述当排放制冷剂的压力等于或高于上述标准制冷剂压力P1，并且冷却剂温度Tw等于或高于第二标准温度T2(即，50摄氏度)并且等于或低于第一标准温度T1(即，60摄氏度)时，制冷剂、冷却剂和空气(即外部空气)之间的热交换过程。

此外，7(a)和7(b)是与图5(a)和5(b)类似的图，其中散热器43的热介质管43a的表面温度为55摄氏度，并且制冷剂散热器12的制冷剂管12a的表面温度为65摄氏度。

如图7(a)和7(b)所示，当冷却剂温度Tw等于或高于第二标准温度T2(即50摄氏度)并且等于或低于第一标准温度T1(即60摄氏度)时，冷却剂泵41的排量变为小流量，从而冷却剂泵14的操作基本停止。因此，只有很少量的热量从冷却剂传递给外部空气，并且排放制冷剂的热量被传递给外部空气。换言之，外散热片50b的几乎全部面积(99％)都被用于从排放制冷器向外部空气散热。

因此，即使冷却剂温度Tw在第一标准温度T1以下降低并且排放制冷剂的温度与冷却剂的温度之间的温差增加，也能够阻止排放制冷剂与冷却剂之间不希望的热交换，以便有效地从排放制冷剂向外部空气散发热量。

换言之，可以执行通过散热器12从排放制冷剂向外部空气散热，而通过散热器43在冷却剂与外部空气/排放制冷剂之间交换热量被限制。结果，能够实现在多种类型的流体之间充分地进行热交换的热交换系统。

情形(C)：冷却剂温度Tw＜第二标准温度T2

下面将参照图8A/B描述当冷却剂温度Tw低于第二标准温度T2(即50摄氏度)时，制冷剂、冷却剂和空气(即外部空气)之间的热交换过程。此外，图8(a)和8(b)是与图5(a)和5(b)类似的图，示出了当散热器43的热介质管43a的表面温度为45摄氏度，并且制冷剂散热器12的制冷剂管12a的表面温度为65摄氏度时的情形。

如图8(a)和8(b)所示，当第二冷却剂温度Tw低于第二标准温度T2(即50摄氏度)时，即使冷却剂泵41的排量变为大流量，也不会从冷却剂向外部空气传热。也就是说，排放制冷剂的热量被传递到外部空气，并且可通过散热器43执行冷却剂和排放制冷剂之间的热交换。在这种情况下，可从排放制冷剂传递给冷却剂的热量的量能够加热整个冷却剂循环回路40。因此，当排放制冷剂和冷却剂之间的温差较大并且冷却剂的温度较低时，大量的热可从排放制冷剂传递给冷却剂循环回路40。

换言之，外散热片50b的整个面积都被用来从排放制冷剂向外部空气散热，并且外散热片50b还被用于从排放制冷剂向冷却剂散热。因此，当冷却剂温度Tw在第二标准温度T2之下降低以增加排放制冷剂与冷却剂之间的温差时，促进了排放制冷剂与冷却剂之间的热交换，以从排放制冷剂向外部空气和冷却剂二者散热，从而增加排放制冷剂侧的热交换量(即，散热量)。

对于车辆起动时的冷却驱动(cool down driving)而言，这是非常有效的。换言之，当行驶电动机MG的发热量小并且冷却剂温度低时，热泵循环10必须在最大冷却功率下操作，即使在冷却剂循环回路40中不需要行驶电动机MG的冷却能力。因此，在这种情况下，通过从排放制冷剂大量地散发热量，可实现有效的空气调节。

如上所述，本实施例实现了一种能够在多种类型的流体之间(即，在排放制冷剂、冷却剂和空气之间)充分地换热而无需考虑冷却剂温度变化的热交换系统。特别地，当排放制冷剂和冷却剂之间的温差增加时，可通过促进排放制冷剂与冷却剂之间的热交换而增加散热量。对于增加热泵循环10的制冷能力而言，这种在排放制冷剂和冷却剂之间具有大温差时增加散热量的能力是非常有效的。

因此，第二标准温度T2可被设定为一个低于第一标准温度T1的值，以及被设定为这样一个值，该值能够在排放制冷剂与冷却剂之间的热交换被促进时通过增加排放制冷剂的散热量来提高热泵循环10的制冷能力。

此外，在本实施例中，当排放制冷剂的压力高于标准制冷剂压力P1时，冷却剂的流量被降低。因此，排放制冷剂的温度确定地升至60摄氏度到65摄氏度。从而，当冷却剂温度Tw低于第二标准温度T2(即，50摄氏度)时，排放制冷剂和冷却剂之间的温差被确定地保持。

此外，在本实施例中，制冷剂散热器12和散热器43被构造成所述热交换器结构50。从而使得排放制冷剂与冷却剂之间的热传递极其容易。

此外，排放制冷剂与冷却剂之间的热传递可通过外散热片50b执行。因此，当热量首先被传递到外散热片50b时，排放制冷剂的热量能够更加容易地传递给外部空气而不是冷却剂。从而，当冷却剂的流量降低时，排放制冷剂的热量被有效地传递给外部空气。

(第二实施例)

在本实施例中，如图9所示，冷却剂循环回路40的配置与第一实施例相比发生了变化。更具体而言，冷却剂循环回路40除了具有冷却剂泵41和散热器43之外，还具有电动类型的三通阀42和能够将冷却剂流绕过散热器43的旁通通道44。此外，在图9中，类似的部件具有与第一实施例类似的数字编号。这种编号方法也适用于其他附图。

三通阀42切换两条回路，即连接冷却剂泵41的入口侧与散热器的出口侧以引入流入散热器43的冷却剂以及使冷却剂绕过散热器43的热介质回路，以及连接冷却剂泵41的入口侧与旁通通道44的出口侧以使冷却剂绕过散热器43的热介质回路。此外，三通阀42的操作可由控制器输出的控制电压加以控制。

换言之，在本实施例的冷却剂循环回路40中，可在由冷却剂泵41至行驶电动机MG、至散热器43和至冷却剂泵41的热介质回路，以及由冷却剂泵41至行驶电动机MG、至旁通通道44和至冷却剂泵41的热介质回路之间切换。

此外，当三通阀42将回路切换至能够控制冷却剂绕过散热器43的回路时，冷却剂将不会流入散热器43。换言之，流入散热器43的冷却剂的流入量减少。因此，本发明的三通阀42可用作热介质流量调节单元。

此外，在本实施例中，当车辆起动开关打开时(即被切换为ON)，控制器操作冷却剂泵41，从而泵41排出预定的排放量。此外，当行驶电动机MG工作时，控制器控制三通阀42的操作，从而冷却剂温度Tw被保持为等于或高于最低保护温度Tlw并且等于或低于最高保护温度Thi。

更具体地，当冷却剂温度Tw在最低保护温度Tlw以下降低时，控制器切换热交换介质回路至能够将冷却剂绕过散热器43的回路，并且当冷却剂温度Tw在最高保护温度Thi以上升高时，控制器将热介质回路切换为能够使冷却剂流入散热器43的回路。此外，在本实施例中，即使在热介质回路被切换为使冷却剂绕过散热器43流动的回路时，控制器也不改变冷却剂泵41的排量。因此，可以确保在此时检测到冷却剂温度Tw的变化。

此外，在行驶电动机MG不工作的情况下，当排放制冷剂的压力等于或高于上述标准制冷剂压力P1时，并且在这种情况下，当冷却剂温度Tw等于或高于按照与第一实施例相同的方式确定的第二标准温度T2并且等于或低于按照与第一实施例相同的方式确定的第一标准温度T1时，控制器将热介质回路切换至使冷却剂绕过散热器43的回路。相反，当冷却剂温度Tw低于第二标准温度T2时，控制器将热介质回路切换至使冷却剂流入散热器43的回路。

本实施例的其他配置和操作与第一实施例相同。因此，本实施例的热交换系统可按照与第一实施例的热交换系统基本相同的方式加以控制，从而能够实现一种在多种类型的流体之间(即，在排放制冷剂，冷却剂和空气之间)进行热交换而无需考虑冷却剂温度变化的充分的热交换系统。

(第三实施例)

如图10所述，在本实施例中，热泵循环10的配置与第二实施例相比发生了变化。本实施例中的热泵循环10具有可切换的制冷剂回路，该回路可在加热操作和冷却操作之间切换，即用于加热被吹入车厢的吹送空气的加热操作(即“加热模式”)和用于冷却被吹入车厢的吹送空气的冷却操作(即“冷却模式”)。

更具体地，在本实施例中，内部冷凝器37的制冷剂入口侧被连接到压缩机11的制冷剂排出口。内部冷凝器37是一个加热器(即用于加热的热交换器)，被设置在车用空调器1的内部空调单元30的外壳31中，用于在从其中(即外壳31中)流过的高温高压制冷剂与穿过制冷剂蒸发器16之后被吹入车厢的吹送空气之间交换热量。因此，在本实施例中，不使用电加热器36。

加热固定节流阀17被连接到内部冷凝器37的制冷剂出口侧，其中，所述加热固定节流阀17充当用于加热操作的减压单元，用于在进行加热操作时对从内部冷凝器37流出的制冷剂进行减压和膨胀。作为加热固定节流阀17，可使用小孔、毛细管或类似结构。制冷剂散热器12的制冷剂入口侧被连接到加热固定节流阀17的出口侧。

此外，在本实施例中，通过切换热交换泵循环10的制冷剂回路，制冷剂散热器12在冷却操作中用作散热热交换器，用于从制冷剂向外部空气散发热量，并且在加热操作中用作吸热热交换器，用于从外部空气中吸热到制冷剂。因此，在本发明的下面的说明中，制冷剂散热器12被指定为“外部热交换器12”。

此外，通过绕过加热固定节流阀17将从内部冷凝器37流出的制冷剂引导至外部热交换器12一侧的固定节流阀旁通通道17a被连接到内部冷凝器37的制冷剂出口侧。

固定节流阀旁通通道17a具有用于打开和关闭该固定节流阀旁通通道17a的开闭阀(open-close valve)17b。开闭阀17b是电磁阀，根据控制器输出的控制电压控制它的打开和关闭操作。

此外，由于制冷剂穿过开闭阀17b时的制冷剂压力损失远小于制冷剂穿过固定节流阀17时的压力损失，因此，从内部冷凝器37流出的制冷剂，在开闭阀17b打开时通过固定节流器旁通通道17a流入外部热交换器12，并且在开闭阀17b关闭时通过加热固定节流器17流入外部热交换器12。

通过这种方式，开闭阀17b可切换热泵循环10的制冷剂通道。因此，本实施例的开闭阀17b用作制冷剂通道切换单元。

此外，用于在连接内部冷凝器37的出口侧和加热固定节流阀17的入口侧的制冷剂回路与连接内部冷凝器37的出口侧和固定节流阀旁通通道17a的入口侧的制冷剂回路之间切换的电动三通阀也可以用作制冷剂通道切换单元。

电动三通阀17c被连接到外部热交换器12的出口侧。三通阀17c的操作可根据控制器输出的控制电压加以控制，并且三通阀17c与前述开闭阀17b一起用作制冷剂通道切换单元。

更具体地，三通阀17c在加热操作中将制冷剂流切换至连接外部热交换器12的出口侧与聚积器(accumulator)18(其将在下文中加以描述)的入口侧的制冷剂通道，并且在冷却操作中，将制冷剂流切换至连接外部热交换器12的出口侧与冷却固定节流阀19的入口侧的制冷剂通道。

冷却固定节流阀19是用于冷却操作的减压单元，其在冷却操作中膨胀从外部热交换器12中流出的制冷剂，并且固定节流阀19的基本构造与加热固定节流阀17类似。此外，制冷剂蒸发器16的制冷剂入口侧被连接到冷却固定节流阀19的出口侧，并且聚积器18的入口侧被连接到制冷剂蒸发器16的制冷剂出口侧。

聚积器18用作低压侧制冷剂气-液分离器，用于将从其中流过的制冷剂分离成气体和液体并储存循环中的过量制冷剂。压缩机11的吸入侧被连接到聚积器18的气相制冷剂出口。因此，聚积器18限制压缩机11的吸入液相制冷剂，并且防止压缩机11的液体压缩。本实施例的其他配置与第二实施例中的类似。

具有上述配置的本实施例的操作将被描述如下。如上所述，本实施例的车用空调器1可以切换热泵循环10的制冷剂回路，以便执行加热车厢的加热操作(即加热模式)，或者执行冷却车厢的冷却操作(即冷却模式)。

首先描述加热操作。当未示出的车辆起动开关被置于ON状态(即被打开)并且操作面板上的车用空调器的操作开关被置于ON状态(即被打开)，并且操作面板上的选择开关被用于选择加热模式时，加热操作开始。

在加热操作中，控制器关闭开关阀17b并将三通阀17c切换至将聚积器18的入口侧连接到外部热交换器12的入口侧的制冷剂通道17c。通过这种方式，热泵循环10被切换为具有制冷通道，其中制冷剂沿图10中的实线箭头所示的方向流动。

在制冷剂通道的这种构造中，控制器读取上述用于空气调节控制的传感器组的检测信号和操作面板的操作信号，接下来，按照与第一实施例相同的方式，计算目标吹送温度TAO，基于所述检测信号和操作信号将吹入车厢的吹送空气的温度调节至所述目标吹送温度。此外，基于所计算的目标吹送温度TAO和传感器组的检测信号，控制器确定被连接到控制器输出侧的各种空气调节控制器的操作状态。

接着，控制器输出控制信号至各个空气调节控制器，从而实现确定的操作状态。接着，直到操作面板提供了请求停止车用空调器操作的请求，下述操作的控制程序以预定间隔重复执行。也就是说，所述程序重复执行以下循环：(i)读取检测/操作信号，(b)计算目标吹送温度TAO，(ii)确定各种空气调节控制器的操作状态，和(iii)输出控制电压和控制信号。

接着，在加热操作的热泵循环10中，从压缩机11排出的高压制冷剂流入内部冷凝器37。已经流入内部冷凝器37的制冷剂与由鼓风机32吹送的并且已经穿过制冷剂蒸发器16的吹送空气交换热量，以散发热量。通过这种方式，待吹送进入车厢的吹送空气被加热。

由于开关阀17b是关闭的，因此从内部冷凝器37流出的高压制冷剂流入加热固定节流阀17以被减压和膨胀。被加热固定节流阀17减压和膨胀的低压制冷剂随后流入外部热交换器12。已经流入外部热交换器12的低压制冷剂从被鼓风机13吹送的外部空气中吸收热并蒸发。

由于三通阀17c被切换至将聚积器18的入口侧连接到外部热交换器12的出口侧的制冷剂通道，因此从外部热交换器12流出的制冷剂流入聚积器18以从液体中分离气体。接下来，被聚积器18分离的气相制冷剂被压缩机11吸入，并再次被压缩。

此时，在冷却剂循环回路40中，如果行驶电动机MG工作，则与第二实施例一样控制三通阀42的操作，使得冷却剂温度Tw升高至等于或高于最低保护温度Tlw并且等于或低于最高保护温度Thi。

因此，当行驶电动机MG工作时，已经流入外部热交换器12的低压制冷剂可通过外散热片50b有效地从冷却剂吸收热量。

此外，当行驶电动机MG不工作并且冷却剂温度Tw低于保护温度Tlw并且由制冷剂温度传感器检测到的外部热交换器12中的制冷剂温度高于0摄氏度时，控制器控制三通阀42的操作，以将热介质回路切换至使冷却剂绕过散热器43的一个回路。

因此，当冷却剂温度Tw低于最低保护温度Tlw并且制冷剂温度传感器检测到的外部热交换器12中的制冷剂温度高于0摄氏度时，将不会引起从冷却剂到在外部热交换器12中流动的制冷剂的散热，并且将不会引起冷却剂从在外部热交换器12中流动的制冷剂吸热。

另一方面，当行驶电动机MG不工作并且冷却剂温度Tw低于保护温度Tlw并且制冷剂温度传感器检测到的外部热交换器12中的制冷剂温度等于或低于0摄氏度时，控制器控制三通阀42的操作，以将热介质回路切换至将冷却剂引入散热器43的一个热介质回路，因为这种低温可能已经导致外部热交换器12的外表面上结霜。

通过这种方式，热量通过外散热片50b从冷却剂传递给外部热交换器12，用于对外部热交换器12进行除霜。

现在将描述冷却操作。当操作面板上的操作开关被置于ON状态(即被打开)，并且操作面板上的选择开关被用于选择冷却模式时，冷却操作开始。在冷却操作时，控制器打开开闭阀17b并将三通阀17c切换至将冷却固定节流阀19的入口侧连接到外部热交换器12的出口侧的制冷剂通道。

通过这种方式，热泵循环10被切换为具有制冷通道，其中制冷剂沿虚线箭头方向流动。换言之，制冷剂通道的构造被切换为与第一和第二实施相同的制冷剂通道。此外，在冷却操作过程中，控制器以与第二实施例相同的方式控制每个控制对象装置的操作。

因此，本实施例的热交换系统也能够以与第二实施例相同的方式实现一种能够在冷却操作过程中在多种类型的流体之间(即，在排放制冷剂、冷却剂和空气之间)交换热量而无需考虑冷却剂温度变化的充分的热交换系统。

(第四实施例)

第一实施例描述了当排放制冷剂的压力等于或高于上述标准制冷剂压力P1并且冷却剂温度Tw等于或高于第二标准温度T2并等于或低于第一标准温度T1时冷却剂泵41的排量减小的情形。而本实施例则是关于冷却剂泵41的控制与上述情形发生了变化的情形。车用空调器1的整体配置与图1所示的第一实施例相同。

在本实施例中，在行驶电动机MG工作时，控制器按照与第一实施例相同的方式控制冷却剂泵41的操作，使得冷却剂温度传感器检测到的冷却剂温度Tw可以被控制为等于或高于最低保护温度Tlw和等于或低于最高保护温度Thi。

另一方面，在行驶电动机MG不工作的情况下，当冷却剂温度Tw等于或高于第三标准温度T3并等于或低于按照与第一实施例相同的方式确定的第一标准温度T1(即60摄氏度)时，冷却剂泵41的排量被控制为具有小流量。此外，随着冷却剂温度Tw在第一标准温度T1以下进一步降低，冷却剂泵41的排量增加。

此外，当冷却剂温度Tw低于第三标准温度T3时，冷却剂泵41的排量被控制为具有大流量。此外，第三标准温度T3被设定为具有这样一个值，该值是通过从制冷剂散热器12中的排放制冷剂的饱和温度中减去预定值ΔT(在本实施例中为10摄氏度)而计算得出的，其中所述饱和温度是基于由排放压力传感器和制冷剂温度传感器分别检测的来自压缩机11的排放制冷剂的压力和制冷剂散热器12中的排放制冷剂的温度确定的。

此外，在本实施例中，为计算制冷剂散热器12中的排放制冷剂的精确的饱和温度，排放压力传感器测得的压力和制冷剂温度传感器测得的温度都被用于该计算。然而，也可以只基于排放压力传感器和制冷剂温度传感器中的一个值计算所述饱和温度。

因此，在本实施例中，按照图11所示的方式控制冷却剂泵41的操作，以实现多种类型流体之间(即，制冷剂、冷却剂和空气之间)的充分的热交换。

更具体地，当行驶电动机MG工作时，即，在图11的斜线阴影区域中，冷却剂温度Tw被控制在最低保护温度Tlw与最高保护温度Thi之间的范围内。因此，与在第一实施例中的情形(A)“最低保护温度Tlw＜冷却剂温度Tw≤最高保护温度Thi”中已描述的一样，热量从冷却剂和制冷剂被充分地传递至外部空气。

此外，当冷却剂温度Tw等于或高于第三标准温度T3并且等于或低于第一标准温度T1时，也就是说，在图11的网状阴影区域中，冷却剂泵41的排量减小。因此，与在第一实施例的情形(B)“第二标准温度T2≤冷却剂温度Tw≤第一标准温度T1”中已描述的一样，外散热片50b被用于从排放制冷剂向外部空气散热，以便从排放制冷剂有效地向外部空气散发热量。

在这种情况下，由于第三标准温度T3被设定为具有通过从制冷剂散热器12中的排放制冷剂的饱和温度中减去预定值而计算得出的值，因此，第三标准温度T3是基于制冷剂散热器12排放的排放制冷剂的温度设定的。

换言之，这能够增大根据制冷剂散热器12的排放制冷剂的温度的降低控制冷却剂泵41的排量减小的温度范围。也就是说，第三标准温度T3与第一标准温度T1之间的差被增大。

因此，随着排放制冷剂的温度降低，使得更难以加热热交换目标流体，第三标准温度T3与第一标准温度T1之间的差增加，通过进一步限制排放制冷剂与冷却剂之间的不希望的热交换，促进了排放制冷剂与外部空气之间的充分和有效的热交换。

此外，在本实施例中，随着第一冷却剂温度Tw降低至第一标准温度T1之下并进一步降低温度，流入散热器43的冷却剂的流入量逐渐增加。因此，与在情形(C)“冷却剂温度Tw＜第二标准温度T2”中已描述的一样，排放制冷剂的热量不仅被传递给外部空气，也被传递给冷却剂，从而使得从排放制冷剂散热的散热量逐渐增加。

此外，当冷却剂温度Tw在第三标准温度T3以下降低，即图11的点状阴影区域中时，冷却剂泵41的排量被控制为再次具有大流量。因此，与在第一实施例中的情形(C)“冷却剂温度Tw＜第二标准温度T2”中已描述的一样，通过促进排放制冷剂与冷却剂之间的热交换以使排放制冷剂同时向外部空气和冷却剂散热，排放制冷剂的散热量增加。

如上所述，本实施例的热交换系统实现了多种类型的流体之间(即，排放制冷剂、冷却剂和空气之间)的充分的换热，而无需考虑冷却剂的温度变化。此外，由于第三标准温度T3是根据制冷剂散热器12排出的制冷剂的温度设定的，因此即使热泵循环10的操作状态发生变化，也能够保证在多种类型的流体之间充分地换热。

此外，在本实施例中的冷却剂泵41的各种控制中，可以取消对于当冷却剂温度Tw在第一标准温度T1以下降低时增大冷却剂泵41的排量的控制。

换言之，当冷却剂温度Tw等于或高于第三标准温度T3并等于或低于按照与第一实施例相同的方式确定的第一标准温度T1(即，60摄氏度)时，冷却剂泵41的排量可以被控制为具有小流量，并且，当冷却剂温度Tw低于第三标准温度T3时，冷却剂泵41的排量可以被控制为具有大流量。

此外，在本实施例的冷却剂泵41的各种控制中，可以取消对于当冷却剂温度Tw在第三标准温度T3以下下降时增大冷却剂泵41的排量以具有大流量的控制。

换言之，当冷却剂温度Tw等于或低于第一标准温度T1(即，60摄氏度)时，首先冷却剂泵41的排量可以被控制为具有小流量，并且之后随着冷却剂温度在第一标准温度T1以下进一步降低而增加冷却剂泵41的排量。

此外，本实施例的控制可应用于第二和第三实施例中的车用空调器1。在这种情况下，可取消第二和第三实施例中的三通阀42，并且可使用流量调节阀调节流入散热器43的流入量与流入旁通通道44的旁通量之间的流量比。

接下来，通过使用控制器调节流量调节阀的操作，流入散热器43的冷却剂的流入量可按照与本实施例相同的方式改变，以实现与本实施例相同的效果。

(第五实施例)

在本实施例中，如图12中的热交换器结构50的局部分解透视图所示，热交换器50的配置被改变。

对于本实施例中的散热器43的热介质管43a以及用于通过制冷剂的制冷剂散热器12的制冷剂管12a，使用具有沿着与管12a的纵向方向垂直的垂线截取的扁平形状的截面的扁平管。此外，热介质管43a和制冷剂管12a沿箭头X所示的来自鼓风机13的外部空气的流动路线被分别形成为双排布置。

图13是在总箱纵向方向上的热交换器结构50的总箱的截面。为了在图13中清楚地区分制冷剂管12a和热介质管43a，制冷剂管12a使用点状阴影表示，而热介质管43a使用网状阴影表示。

如图13所示，在由箭头X指示的外部空气流的上游侧(即上风侧)的管12a、43a构成的上游侧管组50c中，管12a、43a彼此以预定间隙交替层叠，使两种管的外表面布置为彼此面对并且彼此平行。类似地，在由箭头X指示的外部空气流的下游侧(即下风侧)的下游侧管组50d中，那些管12a、43a彼此以预定间隙交替层叠。

制冷剂管12a与热介质管43a之间的空间形成供鼓风机13吹送的外部空气穿过的外部空气通道50a(即第三流体通道)。在外部空气通道50a中，布置有外散热片50b。

制冷剂总箱部分12b和热介质总箱部分43b将随后描述。这些总箱部分12b、43b具有基本相同的构造。对于制冷剂总箱部分12b，提供了三个部件。即，提供了上面固定有双排制冷剂管12a和热介质管43a的制冷剂侧固定板部件121、上面固定有制冷剂侧固定板部件121的制冷剂侧中间板部件122和制冷剂侧总箱形成部件123。

在制冷剂侧中间板部件122上形成了多个下凹部分122b，当板部件122被固定在板部件121上时，下凹部分122b与制冷剂侧固定板部件121一同形成多个间隙空间，并且所述多个间隙空间允许与热介质管43a连通。间隙空间用作沿箭头X指示的外部空气流动路线布置成两排的两个热介质管43a之间连通的连通空间。

此外，在与制冷剂管12a对应的位置上，制冷剂侧中间板122具有允许板部件122的正面侧与背面侧连通的连通通孔122a，制冷剂管12a穿过通孔122a。通过这种方式，制冷剂管12a进入由制冷剂侧总箱形成部件123界定的空间中。

通过被固定在制冷剂侧固定板部件121和制冷剂侧中间板部件122上，制冷剂侧总箱形成部件123形成用于在其中收集制冷剂的收集空间123a和用于分配制冷剂的分配空间123b。更具体地，通过利用压制加工，制冷剂侧总箱形成部件123被形成为从其一个纵向端部看去时具有双山形形状(即W形)。

接下来，制冷剂侧总箱形成部件123的双山形形状的中间部分被连接到制冷剂侧中间板部件122，以限定收集空间123a和分配空间123b。所述中间部分被形成为配合形成在制冷剂侧中间板部件122上的下凹部分122b的形状，并且收集空间123a和分配空间123b被限定以防止冷却剂从用于连接空间123a、123b和制冷剂侧固定板部件121和制冷剂侧中间板部件122的连接部分泄漏。

此外，制冷剂管12a通过连通通孔122a穿透制冷剂侧中间板部件122以突出进入收集空间123a或进入分配空间123b，这允许设置在外部空气的气流方向X的上风侧的制冷剂管12a与收集空间123a之间连通，或者允许外部空气的气流方向X的下风侧的制冷剂管12a与分配空间123b之间连通。

另一方面，与制冷剂总箱部分12b的结构类似，热介质总箱部分43b具有热介质侧固定板部件431、上面固定有热介质侧固定板部件431的热介质侧中间板部件432、和热介质侧总箱形成部件433。

此外，在热介质侧固定板部件431和热介质侧中间板部件432之间，通过具有下凹部分432b界定了制冷剂连通空间，用于在沿外部空气的流动方向X布置成两排的两个制冷剂管12a之间连通。

此外，在与热介质管43a对应的位置上，热介质侧中间板部件432具有允许板部件432的正面侧和背面侧之间连通的连通通孔432a，热介质管43a穿过该连通通孔。

此外，通过被固定在热介质侧固定板部件431和热介质侧中间板部件432上，热介质侧总箱形成部件433形成用于收集冷却剂的收集空间433a和用于分配冷却剂的分配空间433b。此外，在本实施例中，分配空间433b被设置在外部空气的流动方向X的上风侧，收集空间433a被设置在外部空气的流动方向X的下风侧。

因此，在本实施例的热交换结构50中，已经流入制冷剂总箱部分12b的分配空间123b的制冷剂流入沿着外部空气的流动方向X布置成两排的制冷剂管12a的下风侧管12a中。

接下来，从下风侧制冷剂管12a流出的制冷剂通过被界定为热介质侧固定板部件431与热介质侧中间板部件432之间的空间的制冷剂连通空间，流入沿外部空气的流动方向X布置成两排的制冷剂管12a的上风侧管12a。

此外，从上风侧制冷剂管12a流出的制冷剂被收集在制冷剂总箱部分12b的收集空间123a中，并随后向外部流出。换言之，本实施例的热交换结构50使制冷剂从下风侧制冷剂管12a流向热介质总箱部分43b中的制冷剂连通空间，并流向上风侧制冷剂管12a，这可以被称为U形转弯形状。

类似地，该结构使冷却剂从上风侧热介质管43a流向制冷剂总箱部分12b中的冷却剂连通空间，再流向下风侧热介质管43a，这也可以被称为U形转弯形状。因此，在制冷剂管12a中流动的制冷剂的流动方向和在热介质管43a中流动的冷却剂的流动方向在彼此相邻布置的管12a和管43a中彼此相反。

此外，制冷剂侧固定板部件121和制冷剂侧总箱形成部件123以结合插入其间的制冷剂侧中间板部件122的方式被彼此压紧和固定，并且，热介质侧固定板部件431和热介质侧总箱形成部件433以结合插入其间的热介质侧中间板部件432的方式被彼此压紧和固定。

此外，压紧之后，热交换结构50被整体地放入加热炉膛并被加热，以熔化被放置在每个部件表面上的钎焊填充材料并冷却钎焊填充材料以固定所述部件。制冷剂散热器12和散热器43通过这种方式成为一体。

热泵循环10的构造和操作与前述其他实施例类似。因此，与其他实施例的热交换系统类似，本实施例的热交换系统能够实现在多种类型的流体之间(即制冷剂、冷却剂和空气之间)交换热量的充分的换热，而无需考虑冷却剂的温度变化。

(第六实施例)

在本实施例中，由控制器执行的冷却剂泵41的控制与其他实施例不同，本实施例关注于观察到当流入热交换器结构50的排放制冷剂的温度TT1与冷却剂的温度TT2之间的温差ΔTT增加时，难以在各流体之间(即制冷剂、冷却剂和空气之间)实现充分的热交换。此外，本实施例的车用空调器1的整体配置与图1的第一实施例相同。

在本实施例中，根据排放冷却剂的温度TT1和冷却剂的温度TT2之间的温差ΔTT改变冷却剂泵41的排量。

图14是可由本实施例的控制器执行的控制冷却剂泵41排量的过程的流程图。当操作面板上的车用空调器1的操作开关被置于ON状态时，可执行图14所示的控制程序。

如图14所示，控制器读取各种信号，例如排放制冷剂温度传感器的检测信号和冷却剂温度传感器的检测信号(S100)。随后，控制器基于在步骤S100读取的排放制冷剂温度传感器的检测信号和冷却剂温度传感器的检测信号计算排放冷却剂的温度TT1和冷却剂的温度TT2之间的温差ΔTT(即，绝对值)(S110)。

接下来，该过程判断排放冷却剂的温度TT1和冷却剂的温度TT2之间的温差ΔTT是否等于或大于预定的标准温差ΔTTth(S120)。标准温差ΔTTth(S120)可被设定为例如第一实施例中所示的温差(即，10摄氏度)或类似值，其是第一标准温度T1与第二标准温度T2之间的差。

作为步骤S120的判断结果，当确定排放冷却剂的温度TT1和冷却剂的温度TT2之间的温差ΔTT小于预定的标准温差ΔTTth(S120：NO)时，过程控制冷却剂泵41，使之具有中等流量G2，并且同时从排放制冷剂和冷却剂向外部空气散热(S130)。

另一方面，当作为步骤S120的判断结果，确定排放冷却剂的温度TT1和冷却剂的温度TT2之间的温差ΔTT等于或大于预定的标准温差ΔTTth(S120：YES)时，过程进一步判断排放冷却剂的温度TT1是否等于或高于冷却剂的温度TT2(S140)。

当作为步骤S130的判断结果，确定排放冷却剂的温度TT1等于或高于冷却剂的温度TT2(S140：YES)时，过程控制冷却剂泵41，使之具有小流量G1(S150)。通过这种方式，散热器43中的冷却剂与外部空气之间的热交换被限制，从而使得冷却剂的温度升高。此外，小流量G1被设定为一个比中流量G2小的量(G1＜G2)。

另一方面，当作为步骤S130的判断结果，确定排放冷却剂的温度TT1低于冷却剂的温度TT2(S140：NO)时，过程控制冷却剂泵41，使之具有大流量G3(S160)。通过这种方式，从流入散热器43的冷却剂到外部空气的散热被促进，以降低冷却剂的温度。此外，大流量G3被设定为一个比中流量G2大的量(G2＜G3)。

在前述的本实施例中，当排放制冷剂的温度TT1在冷却剂的温度TT2以上升高并且排放冷却剂的温度TT1和冷却剂的温度TT2之间的温差ΔTT变为等于或大于预定的标准温差ΔTTth时，冷却剂泵41被控制，以具有小流量G1以限制冷却剂与外部空气在散热器43中热交换，从而实现冷却剂温度的升高。通过这种方式，实现了流入散热器43的冷却剂的温度TT2与流入制冷剂散热器12的排放制冷剂的温度TT1之间的温差ΔTT的减小。结果，可实现在制冷剂散热器12和散热器43中从排放制冷剂和冷却剂向外部空气散热的充分的热交换。

此外，在本实施例中，当排放制冷剂的温度TT1在冷却剂的温度TT2以下降低并且排放冷却剂的温度TT1和冷却剂的温度TT2之间的温差ΔTT变为等于或大于预定的标准温差ΔTTth时，冷却剂泵41被控制，以具有大流量G3，从而通过促进在散热器43中从冷却剂向外部空气散热而实现冷却剂温度的降低。通过这种方式，实现了流入散热器43的冷却剂的温度TT2与流入制冷剂散热器12的排放制冷剂的温度TT1之间的温差ΔTT的减小。结果，可实现在制冷剂散热器12和散热器43中从排放制冷剂和冷却剂向外部空气散热的充分的热交换。

如上所述，按照与其他实施例的系统相同的方式，本实施例的热交换系统能够实现在多种类型的流体之间(即制冷剂、冷却剂和空气之间)的充分的换热，而无需考虑冷却剂的温度变化。

此外，在本实施例中，当排放冷却剂的温度TT1和冷却剂的温度TT2之间的温差ΔTT变为等于或大于预定的标准温差ΔTTth时，根据排放冷却剂的温度TT1和冷却剂的温度TT2之间的温度关系，冷却剂泵41的排量被控制，以具有小流量G1或大流量G3。然而，冷却剂泵41的这种控制也可以改变。

例如，可以只在排放冷却剂的温度TT1和冷却剂的温度TT2之间的温差ΔTT变为等于或大于预定的标准温差ΔTTth并且排放制冷剂的温度TT1上升至等于或高于冷却剂的温度TT2时改变冷却剂泵41的排量。

相反，可以只在排放冷却剂的温度TT1和冷却剂的温度TT2之间的温差ΔTT变为等于或大于预定的标准温差ΔTTth并且排放制冷剂的温度TT1在冷却剂的温度TT2以下降低时改变冷却剂泵41的排量。

(第七实施例)

如图15中所示的热交换系统的结构，本实施例是对第一实施例的修改。除第一实施例中的热泵循环10和冷却剂循环回路40之外，本实施例的热交换系统还包括用于循环制冷剂冷却剂的第一冷却剂循环回路60，其中制冷剂冷却剂用于冷却穿过热泵循环10的制冷剂散热器12的制冷剂。此外，例如，为便于说明的目的，用于冷却行驶电动机MG的冷却剂被称为电动机冷却剂，用于循环电动机冷却剂的回路被称为第二冷却剂循环回路40，设置在第二冷却剂循环回路40中的冷却剂泵被称为第二冷却剂泵41，并且散热器43的热介质管被称为第二热介质管43a，等等。

首先描述本实施例的热泵循环10。热泵循环10的制冷剂散热器12被独立地形成以与第二冷却剂循环回路40中的散热器43具有不同的主体。更具体地，本实施例的制冷剂散热器12被形成为水冷式散热热交换器，其在从压缩机11排出的排放制冷剂与在第一冷却剂循环回路60中流动的制冷剂冷却剂之间交换热量，以从排放制冷剂向制冷剂冷却剂散发热量。因此，在本实施例中取消了鼓风机13。

第一冷却剂循环回路60是循环用于冷却流过制冷剂散热器12的制冷剂的制冷剂冷却剂的循环回路，即，通过使用作第一热介质(例如，乙二醇水溶液)的制冷剂冷却剂流过制冷剂散热器12的冷却剂通道来冷却流过制冷剂散热器12的制冷剂，第一冷却剂循环回路也可以被称为第一热介质循环回路。

在第一冷却剂循环回路60中，第一冷却剂泵61用作加压泵，用于将制冷剂冷却剂压入制冷剂散热器12的冷却剂通道中。第一冷却剂泵61是电力水泵，并且泵61的转数(即流量)由控制器输出的控制信号控制。

此外，在第一冷却剂循环回路60中，用于冷却第一冷却剂的第一冷却剂散热器63被设置在形成于制冷剂散热器12内部的冷却剂通道的出口侧。第一冷却剂散热器63是在从制冷剂散热器12中流出的制冷剂冷却剂(即第一流体)与由之后将描述的鼓风机64吹送的外部空气(即第三流体)之间执行热交换的散热热交换器，以从制冷剂冷却剂向外部空气散发热量。

这里，鼓风机64是具有根据控制器输出的控制电压控制的工作速率即转数(即送风量)的电风扇。此外，用于检测流入第一冷却剂散热器63的制冷剂冷却剂的温度的制冷剂冷却剂温度传感器65被设置在第一冷却剂散热器63的入口部分上。

当控制器操作第一冷却剂泵61时，具有上述构造的第一冷却剂循环回路60使制冷剂冷却剂在回路60内从第一冷却剂泵61循环至第一冷却剂散热器63，然后至第一冷却剂泵61，如图15中的白色箭头所示。

本实施例的第一冷却剂散热器63与第二冷却剂循环回路40的散热器43一起形成一个单元，以通过散热器43和第一冷却剂散热器63的这种一个单元的结构构成热交换器结构50。此外，本实施例的鼓风机64用作外部送风单元，以将外部空气同时吹送至第一冷却剂散热器63和散热器43。

本实施例的热交换器结构50可通过用第一冷却剂散热器63的部件替换前述每一个实施例中的热交换器结构50的制冷剂散热器12的部件来实现。

更具体地，前述每个实施例中的制冷剂散热器12的制冷剂管12a和制冷剂总箱部分12b可以变为用于循环制冷剂冷却剂的第一冷却剂散热器63的第一热介质管63a和第一热介质总箱部分(未示出)。例如，第一冷却剂散热器63的第一热介质管63a和散热器43的第二热介质管43a可交替地层叠布置，并在二者之间留有预定的间隙，以在管63a、43a之间的空间内界定供鼓风机64吹送的外部空气穿过的外部空气通道50a。此外，外散热片50b可以被设置在外侧空气通道50a中，用于连接管63a、43a的外表面。

在本实施例中，第一制冷剂冷却剂用作第一热介质(即第一流体)，第一冷却剂散热器63用作第一热介质散热器，电动机冷却剂用作第二热介质(即第二流体)，散热器43用作第二热介质散热器。此外，本实施例的第二冷却剂泵41用作第二热介质流量调节单元。

接下来将描述具有上述配置的本实施例的操作。当车用空调器1的操作开关被置于ON状态同时操作面板的操作开关被置于ON状态时，控制器控制每个控制对象装置的操作。

更具体地，控制器按照与第一实施例相同的方式控制热泵循环10的每个控制对象装置的操作。因此，热泵循环10的制冷剂沿图15中的实线箭头的方向流动。

此外，控制器控制第一冷却剂泵61的操作，以具有从其排出的预定的排放量，用于将制冷剂冷却剂压入第一冷却剂循环回路60中的制冷剂散热器12。因此，制冷剂冷却剂沿图15中的白色箭头方向流动。

因此，当制冷剂冷却剂穿过第一冷却剂循环回路60中的制冷剂散热器12时，制冷剂冷却剂从穿过制冷剂散热器12的制冷剂吸收热量，以用于冷却从那里穿过的制冷剂。此外，已经从制冷剂吸收了热量从而温度上升的制冷剂冷却剂随后通过流入第一冷却剂散热器63被冷却，以向外部空气散热。

此外，关于第二冷却剂循环回路40，控制器根据流入散热器43的电动机冷却剂的温度控制第二冷却剂泵41的操作以使第二冷却剂泵41具有预定的排量。

更具体地，在本实施例中，当行驶电动机MG工作时，在电动机冷却剂的温度Tw在最低保护温度Tlw以下降低时，通过控制冷却剂泵41的排量使之具有小流量而减少流入散热器43的电动机冷却剂的流入量，这与第一实施例类似，并且在电动机冷却剂的温度Tw在最高保护温度Thi以上升高时，通过控制冷却剂泵41的排量使之具有大流量而增大流入散热器43的电动机冷却剂的流入量。

此外，在行驶电动机MG不工作时，当制冷剂冷却剂温度传感器65的检测值(即流入第一冷却剂散热器63的制冷剂冷却剂的温度)上升至等于或高于预定的第一热介质标准温度Tα(例如，60至65摄氏度)以及电动机冷却剂的温度等于或高于预定的第五标准温度T5(例如50摄氏度)并且等于或低于预定的第四标准温度T4(例如60摄氏度)时，第二制冷剂泵41的排量被降低以具有小流量。

通过这种方式，即使电动机冷却剂的温度降低至等于或低于第四标准温度T4，并且制冷剂冷却剂的温度与电动机冷却剂的温度之间的温差增加，也可以限制制冷剂冷却剂与电动机冷却剂之间的不期望的热交换，以便有效地从制冷剂冷却剂向外部空气散发热量。

此外，当电动机冷却剂的温度等于或低于第五标准温度T5时，第二冷却剂泵41的排量被控制以具有大流量。通过这种方式，当电动机冷却剂的温度降低至等于或低于第五标准温度T5并且制冷剂冷却剂的温度与电动机冷却剂的温度之间的温差增加较大量时，制冷剂冷却剂与电动机冷却剂之间的热交换被促进，以从制冷剂冷却剂同时向外部空气和电动机冷却剂散发热量。

在本实施例中，第四标准温度T4被确定为与第一实施例中的第一标准温度T1类似的值，第五标准温度T5被确定为与第一实施例中的第二标准温度T2类似的值。此外，关于第四标准温度T4，它可以被确定为如下值，该值低于流入第一冷却剂散热器63的制冷剂冷却剂的温度(即，例如制冷剂冷却剂的温度范围中的最大值)并且还低于流入散热器43的外部空气的温度。此外，第五标准温度T5可以被设定为低于第四标准温度T4的温度。

如上所述，使从来自压缩机11的排放制冷剂通过第一冷却剂循环回路60散热的本实施例的配置具有与第一实施例的热交换系统基本类似的操作效果。换言之，本实施例的热交换系统实现了多种类型的流体(即，制冷剂冷却剂、电动机冷却剂、和空气)之间的充分地换热，而无需考虑电动机冷却剂的温度变化。

此外，本实施例的热交换系统可按照下面的方式加以修改。

在本实施例中，流入第一冷却剂散热器63的制冷剂冷却剂的温度被冷却剂温度传感器65检测。然而，系统的配置并不限于这种形式。由于流入第一冷却剂散热器63的制冷剂冷却剂的温度是通过吸收流过制冷剂散热器12的制冷剂的热量而升高的，因此，流入第一冷却剂散热器63的制冷剂冷却剂的温度也可以基于来自压缩机11的排放制冷剂的压力和温度加以估算。

此外，在本实施例中，控制器的操作被描述为控制一种状况，其中，在制冷剂冷却剂温度传感器65的检测值上升至等于或高于第一热介质标准温度Tα并且电动机冷却剂的温度等于或高于第五标准温度T5(例如50摄氏度)并且等于或低于第四标准温度T4的情况下，第二冷却剂泵41的排量被减小以具有小流量。然而，控制器的操作不限于这种形式。

例如，如第四实施例所示那样，当电动机冷却剂的温度等于或高于第六标准温度T6并且等于或低于第四标准温度T4时，第二冷却剂泵41的排量可以被控制为具有小流量，并且随着电动机冷却剂的温度在第四标准温度T4以下进一步降低，第二冷却剂泵41的排量可以被增大。此外，第六标准温度T6被设定为具有通过从流入第一冷却剂散热器63的制冷剂冷却剂的温度减去一预定值(例如在本实施例中为10摄氏度)而计算得出的值。

通过这种方式，当电动机冷却剂温度等于或高于第六标准温度T6并且等于或低于第四标准温度T4时，第二冷却剂泵41的排量被减小。因此，外散热片50b被用于从制冷剂冷却剂向外部空气散热，以实现从制冷剂冷却剂向外部空气有效地散热。

在这种情况下，由于第六标准温度T6被设定为具有通过从流入第一冷却剂散热器63的制冷剂冷却剂的温度中减去预定温度ΔT而计算得出的值，因此，第六标准温度T6是基于流入第一冷却剂散热器63的制冷剂冷却剂的温度设定的。

通过这种方式，随着制冷剂冷却剂的温度降低，更加难以通过使用来自制冷剂冷却剂的热量加热外部空气，第六标准温度T6与第四标准温度T4之间的温差增大，从而通过限制制冷剂冷却剂与发动机冷却剂之间的不期望的热交换，使得制冷剂冷却剂与外部空气之间的热交换更加有效和充分。

此外，随着电动机冷却剂温度在第四标准温度T4以下降低，第二冷却剂泵41的排量增加。因此，制冷剂冷却剂的热量不仅被传递给外部空气，还被传递给发动机冷却剂，以便逐渐地增加从制冷剂冷却剂的散热量。

因此，无需考虑发动机冷却剂的温度变化，也能够实现一种在多种类型的流体(即，制冷剂冷却剂、发动机冷却剂、和空气)之间执行充分地换热的热交换系统。

此外，在本实施例中的第二冷却剂泵41的控制中，随着电动机冷却剂温度在第四标准温度T4以下降低，可优选地执行用于增加冷却剂泵41排量的控制。然而，这一控制可以取消。

此外，在第二冷却剂泵41的控制中，随着电动机冷却剂温度在第六标准温度T6以下降低，可优选地执行用于控制冷却剂泵41排量以使其具有大流量的控制。然而，这一控制可以取消。

此外，在本实施例中，与第六实施例相同，根据流入热交换器结构50的制冷剂冷却剂的温度、电动机冷却剂的温度和上述两种冷却剂之间的温差，可以改变第二冷却剂泵41的排量。即使通过这种方式，也能够实现一种在多种类型的流体(即，制冷剂冷却剂、发动机冷却剂、和空气)之间执行充分地换热的热交换系统，而无需考虑发动机冷却剂的温度变化。

此外，本实施例中描述的第二冷却剂循环回路40可变更为第二实施例中的冷却剂循环回路40。更具体地，如图16的整体配置所示，第二冷却剂循环回路40可具有电动三通阀42和用于使第二冷却剂绕过散热器43的旁通通道44。在这种情况下，三通阀42用作第二热介质流量调节单元。

此外，本实施例的热泵循环10可变更为第三实施例中描述的具有可切换的制冷剂回路的热泵循环10。

(其他实施例)

本发明不限于上述实施例，并且可在本发明的范围内以各种方式进行变化和修改。

(1)在上述实施例中，关于热交换系统的描述是基于下述内容作出的，即：热泵循环10的制冷剂被用作第一流体，行驶电动机MG的冷却剂被用作第二流体，并且外部空气(即空气)被用作第三流体。然而，第一至第三流体并不限于上述这些流体。当第一流体具有比第三流体更高的温度并且第二流体具有相对较大的温度变化时，本发明即可有效地应用于多种类型的流体之间的热交换。

例如，用于冷却车辆发动机的冷却剂可用作第一流体，此外，当车辆配有用于还原NOx的废气再循环系统(即，EGR系统)时，从EGR冷却器流出的用于冷却循环废气的高温冷却剂可用作第一流体。此外，当车辆配有增压器(即涡轮增压器)时，从中间冷却器中流出的用于冷却被增压器压缩的压缩空气的高温冷却剂也可以用作第一流体。

此外，发动机的冷却剂、逆变器的冷却剂、高压电池的冷却剂、流入EGR冷却器的低温冷却剂、流入中间冷却器的低温冷却剂等都可用作第二流体。在这种情况下，第一和第四标准温度T1、T4被设定为等于或低于流入热交换结构50的流体的温度。

此外，例如，当流入EGR冷却器的低温冷却剂被用作第二冷却剂时，第一和第四标准温度T1、T4可被设定为具有等于或低于冷却剂的温度范围中的最高温度(即，约300摄氏度或以下)的值。此外，当流入中间冷却器的低温冷却剂被用作第二冷却剂时，第一和第四标准温度T1、T4可被设定为具有等于或低于冷却剂的温度范围中的最大温度(即，约150摄氏度或以下)的值。

(2)在上述实施例中，行驶电动机MG被用作外部热源，用于加热用作第二流体的冷却剂。然而，外部热源并不限于该设备。例如，当热泵循环10被应用于车用空调器1时，发动机和/或例如用于向行驶电动机MG供电的逆变器的电气设备可被用作外部热源。

此外，当发动机被用作外部热源时，不仅发动机冷却剂的热量，而且发动机废气的热量都可用作外部热源。此外，当热泵循环10被应用于固定式空调器时，冷却/加热存储装置、自动售货机或类似设备的冷却/加热装置、发动机、电动机或用于操作热泵循环10的压缩机的其他电气设备，都可以用作外部热源。

(3)在上述第一和第二实施例中，电加热器36被用作加热单元，用于加热内部空调单元30中的吹送空气。然而，加热单元不仅限于电加热器36。如第三实施中所示，热泵循环的高压制冷剂也可用作加热吹送空气的加热单元，或者内部循环有其他热介质的加热热交换器(即加热器芯)也可以用作加热单元。

(4)第一实施例描述了一种状况，其中，当行驶电动机MG不工作并且冷却剂温度Tw在最低保护温度Tlw以下降低时，通过减小冷却剂泵41的排量减少流入散热器43的冷却剂的流入量。然而，无论电动机MG是否工作，都可以根据冷却剂温度Tw减少流入散热器43的冷却剂的流入量。这一控制可同样地应用于其他实施例。

(5)在上述实施例中，制冷剂散热器12的制冷剂管12a、散热器43的热介质管43a和外散热片50b由铝(即金属)制成，并且那些部件被钎焊。然而，外散热片50b可由其他高度导热的材料制成，例如碳纳米管等，并且散热片50b可通过使用胶水等连接。

(6)在上述第一和第五实施例中描述了具有交替层叠的制冷剂管12a和热介质管43a的热交换器结构50。然而，制冷剂管12a和热介质管43a的层叠布置不仅限于这种形式。

图17(a)、17(b)、17(c)是从热交换器结构50的一个纵向端部看去的总箱的截面图。在图17(a)、17(b)、17(c)中，为清楚地加以描绘，点状阴影被用于表示制冷剂管12a，网状阴影被用于表示热介质管43a。

例如，制冷剂管12a和热介质管43a的层叠布置可形成为：连续层叠的多个制冷剂管12a继之以连续层叠的多个热介质管43a。更具体地，如图17(a)所示，两个连续的制冷剂管12a层可交替地与两个连续的热介质管43a层进行层叠。制冷剂管12a和热介质管43a的连续层叠的数目可以相同，也可以不同。

此外，如图17(b)所示，上游侧管组50c可具有交替布置的制冷剂管12a和热介质管43a，下游侧管组50d也可具有交替布置的制冷剂管12a和热介质管43a，在外部空气流向X上对准的两个对准的管彼此不同。也就是说，制冷剂管12a和热介质管43a可以错开的方式布置。

此外，如图17(c)所示，上游侧管组50c可只具有层叠布置于其中的热介质管43a，而下游侧管组50d可具有交替布置的制冷剂管12a和热介质管43a。

制冷剂管12a和热介质管43a的这种层叠布置可应用于第七实施例中描述的具有第一热介质管63a和第二热介质管43a的热交换器结构。

(7)在上述实施例中，可通过使用控制器控制冷却剂泵41(包括第二冷却剂泵)的排量提高热泵循环10的制冷能力。

例如，在启动热泵循环10之后的预定时间内，冷却剂泵41的排量可以被增加。通过这种方式，热交换器结构50中的排放制冷剂的散热量增加，从而在启动热泵循环10时提高了热泵循环10的制冷能力。

(8)在前述每个实施例中，示例性地描述了根据流入热交换器结构50的每种流体的温度等通过控制器控制冷却剂泵41(包括第二冷却剂泵)的排量。然而，也可以在热交换器结构50中另外地控制制冷剂或第一冷却剂的散热量。

例如，在第一至第六实施例中，当流入散热器43的冷却剂的温度在比预定的第一标准温度T1更高的保护标准温度Tβ之上升高时，可减少热交换器结构50中的制冷剂的散热量。

以这种方式，通过降低排放制冷剂的温度，冷却剂的热量被传递给外部空气。因此，限制了排放制冷剂的温度与冷却剂的温度之间的温差增大，从而能够使排放制冷剂和冷却剂同时向外部空气散热。此外，例如，保护标准温度Tβ可以被设定为最高保护温度Thi。

一个减少热交换器结构50中的制冷剂的散热的具体例子可以以下述方式实现：例如通过降低压缩机11的转数以降低压缩机的制冷剂排量。在这种情况下，用于控制压缩机11的转数的电动机11b用作散热量调节单元。

此外，例如，在车辆内循环的内部空气与从车辆外部引入的外部空气的比率可通过使用内部空气调节单元30中的内部/外部空气切换装置33加以控制，以引入更多量的内部空气到作为空气调节目标空间的车厢中。在这种情形中，通过引入更高比率的、相比外部空气具有更低温度的内部空气，热泵循环10的蒸发器16所需的制冷剂的热吸收量减少，从而减小了热泵循环10的热负荷。结果，可实现热交换器结构50中的制冷剂的散热量减少。在这种情况下，内部/外部空气切换装置33用作散热量调节单元。

此外，由于通过增加引入内部空气的比率，制冷剂冷却剂的温度根据压缩机11转数的降低和/或排放制冷剂的温度的降低而降低，因此，即使在第七实施例的热交换系统中，也能够实现热交换器结构50中的制冷剂冷却剂的散热量的减少。

如上所述，通过降低制冷剂冷却剂的温度，热量从发动机冷却剂传递至外部空气。通过这种方式，可以限制制冷剂冷却剂的温度与发动机冷却剂的温度之间的温差增大，从而能够实现同时从制冷剂冷却剂和发动机冷却剂向外部空气散热。

(9)在上述每个实施例中，所描述的热交换器结构50是通过将两个加热热交换器结合起来形成的(即，制冷剂散热器12与散热器43结合，或者第一冷却剂散热器63与散热器43结合)。然而，其配置不限于这种结合。热交换器结构50可通过结合三个热交换器形成。

(10)在上述实施例中，描述了使用通常的含氯氟烃类型的制冷剂作为制冷剂的例子。然而，制冷剂的类型不限于含氯氟烃。也就是说，也可以使用天然制冷剂例如二氧化碳或碳氢化合物类型的制冷剂。

Claims (28)

1.一种热交换系统，包括：

第一热交换器(12)，其通过在第一流体和第三流体之间执行热交换从第一流体向第三流体散发热量；

第二热交换器(43)，其在第二流体和第三流体之间执行热交换；

第二流体流量调节单元(41，42)，其调节流入第二热交换器(43)中的第二流体的流入量，其中

所述第一热交换器(12)和第二热交换器(43)被配置成使从第一热交换器(12)中穿过的第一流体与穿过第二热交换器(43)的第二流体彼此之间能够传热，

流入第一热交换器(12)的第一流体的温度高于流入第一热交换器(12)的第三流体的温度，

与流入第二热交换器(43)中的第二流体的温度高于预定的第一标准温度(T1)时第二流体的流入量相比，或者与流入第二热交换器(43)中的第二流体的温度低于预定的第二标准温度(T2)时第二流体的流入量相比，当流入第二热交换器(43)中的第二流体的温度等于或高于所述第二标准温度(T2)并且等于或低于所述第一标准温度(T1)时，第二流体流量调节单元(41，42)减少第二流体的流入量，并且

所述第一标准温度(T1)和所述第二标准温度(T2)分别被设定为等于或低于流入第一热交换器(12)的第一流体的温度，并且被设定为高于流入第二热交换器(43)的第三流体的温度。

2.根据权利要求1所述的热交换系统，其中

所述第一热交换器(12)具有多个第一管(12a)，第一流体在所述第一管(12a)中流动，

所述第二热交换器(43)具有多个第二管(43a)，第二流体在所述第二管(43a)中流动，

第三流体通道(50a)被形成在所述多个第一管(12a)周围和所述多个第二管(43a)周围，并且

外散热片(50b)被连接到所述第一管(12a)的外表面和所述第二管(43a)的外表面，以促进第一和第二热交换器(12，43)中的热交换并使得在第一管(12a)中流动的第一流体与在第二管(43a)中流动的第二流体之间能够传热。

3.根据权利要求2所述的热交换系统，其中

所述多个第一管(12a)中的至少一个位于相邻的所述多个第二管(43a)之间，

所述多个第二管(43a)中的至少一个被设置在相邻的所述多个第一管(12a)之间，并且

至少设置在所述第一管(12a)和所述第二管(43a)之间的空间限定第三流体通道(50a)。

4.根据权利要求2或3所述的热交换系统，其中

所述第一热交换器(12)具有收集或分配在所述第一管(12a)中流动的第一流体的第一总箱部分(12b)，

所述第二热交换器(43)具有收集或分配在所述第二管(43a)中流动的第二流体的第二总箱部分(43b)，以及

所述多个第一管(12a)和所述多个第二管(43a)被配置成位于第三流体的流动方向上游侧的上游侧管组(50c)和位于第三流体的流动方向下游侧的下游侧管组(50d)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的热交换系统，还包括：

旁通通道(44)，第二流体流过该旁通通道，同时绕过所述第二热交换器(43)，其中

第二流体流量调节单元(41，42)通过使第二流体流入所述旁通通道(44)中来减少流入所述第二热交换器(43)中的第二流体的流入量。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的热交换系统，还包括：

散热量调节单元(11b，33)，其调节所述第一热交换器(12，63)中的第一流体所具有的热量的散热量，其中

当流入第二热交换器(43)中的第二流体的温度高于被设定为等于或高于所述第一标准温度(11)的保护标准温度时，所述散热量调节单元(11b，33)减少所述第一热交换器(12，63)中的第一流体所具有的热量的散热量。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的热交换系统，其中

第一流体是从热泵循环(10)的压缩机(11)排出的排放制冷剂。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的热交换系统，其中

第一流体是被从热泵循环(10)的压缩机(11)排出的排放制冷剂所具有的热量加热的热介质。

9.一种热交换系统，包括：

制冷剂散热器(12)，其用于从热泵循环(10)的压缩机(11)排出的排放制冷剂散发热量，其中，从排放制冷剂散发热量是由所述排放制冷剂与热交换目标流体之间的热交换导致的；

热介质散热器(43)，其用于从热介质散发热量，其中，从热介质散发热量是由所述热介质与所述热交换目标流体之间的热交换导致的；

热介质流量调节单元(41，42)，其调节流入所述热介质散热器(43)中的热介质的流入量，其中

所述制冷剂散热器(12)和所述热介质散热器(43)被配置成使穿过制冷剂散热器(12)的排放制冷剂与穿过热介质散热器(43)的热介质彼此之间能够传热，

流入制冷剂散热器(12)中的排放制冷剂的温度高于流入制冷剂散热器(12)中的热交换目标流体的温度，

与流入热介质散热器(43)中的热介质的温度高于预定的第一标准温度(T1)时热介质的流入量相比，或者与流入热介质散热器(43)中的热介质的温度低于预定的第二标准温度(T2)时热介质的流入量相比，当流入热介质散热器(43)中的热介质的温度等于或高于所述第二标准温度(T2)并且等于或低于所述第一标准温度(T1)时，所述热介质流量调节单元(41，42)减少热介质的流入量，并且

所述第一标准温度(T1)和第二标准温度(T2)分别被设定为等于或低于流入制冷剂散热器(12)中的排放制冷剂的温度，并且被设定为高于流入热介质散热器(43)中的热交换目标流体的温度。

10.根据权利要求9所述的热交换系统，其中：

当所述制冷剂散热器(12)中的制冷剂的压力等于或高于预定的标准制冷剂压力(P1)时，所述热介质流量调节单元(41，42)减小热介质的流入量。

11.一种热交换系统，包括：

制冷剂散热器(12)，其用于从热泵循环(10)的压缩机(11)排出的排放制冷剂散发热量，其中，从排放制冷剂散发热量是由排放制冷剂与热交换目标流体之间的热交换导致的；

热介质散热器(43)，其用于从热介质散发热量，其中，从热介质散发热量是由热介质与热交换目标流体之间的热交换导致的；以及

热介质流量调节单元(41，42)，其调节流入所述热介质散热器(43)中的热介质的流入量，其中

所述制冷剂散热器(12)和所述热介质散热器(43)被配置成使穿过制冷剂散热器(12)的排放制冷剂与穿过热介质散热器(43)的热介质彼此之间能够传热，

流入制冷剂散热器(12)中的排放制冷剂的温度高于流入制冷剂散热器(12)中的热交换目标流体的温度，

与流入热介质散热器(43)中的热介质的温度高于预定的第一标准温度(T1)时热介质的流入量相比，或者与流入热介质散热器(43)中的热介质的温度低于预定的第三标准温度(T3)时热介质的流入量相比，当流入热介质散热器(43)中的热介质的温度等于或高于所述第三标准温度(T3)并且等于或低于所述第一标准温度(T1)时，所述热介质流量调节单元(41，42)减少热介质的流入量，其中，所述第三标准温度(T3)是通过从制冷剂散热器(12)中的排放制冷剂的饱和温度中减去一预定温度而计算得出的，并且

所述第一标准温度(T1)和所述第三标准温度(T3)分别被设定为等于或低于流入制冷剂散热器(12)中的排放制冷剂的温度，并且被设定为高于流入热介质散热器(43)中的热交换目标流体的温度。

12.一种热交换系统，包括：

制冷剂散热器(12)，其用于从热泵循环(10)的压缩机(11)排出的排放制冷剂散发热量，其中，从排放制冷剂散发热量是由排放制冷剂与热交换目标流体之间的热交换导致的；

热介质散热器(43)，其用于从热介质散发热量，其中，从热介质散发热量是由热介质与热交换目标流体之间的热交换导致的；以及

热介质流量调节单元(41，42)，其调节流入所述热介质散热器(43)中的热介质的流入量，其中

所述制冷剂散热器(12)和所述热介质散热器(43)被配置成使穿过制冷剂散热器(12)的排放制冷剂与穿过热介质散热器(43)的热介质彼此之间能够传热，

流入制冷剂散热器(12)中的排放制冷剂的温度高于流入制冷剂散热器(12)中的热交换目标流体的温度，

与流入热介质散热器(43)中的热介质的温度高于预定的第一标准温度(T1)时热介质的流入量相比，当流入热介质散热器(43)中的热介质的温度等于或低于所述第一标准温度(T1)时，所述热介质流量调节单元(41，42)减少热介质的流入量，并且随着流入热介质散热器(43)中的热介质的温度在所述第一标准温度(T1)之下降低而增加所述热介质的流入量，并且

所述第一标准温度(T1)设定为等于或低于流入制冷剂散热器(12)中的排放制冷剂的温度，并且被设定为高于流入热介质散热器(43)中的热交换目标流体的温度。

13.一种热交换系统，包括：

制冷剂散热器(12)，其用于从热泵循环(10)的压缩机(11)排出的排放制冷剂散发热量，其中，从排放制冷剂散发热量是由排放制冷剂与热交换目标流体之间的热交换导致的；

热介质散热器(43)，其用于从热介质散发热量，其中，所述从热介质散发热量是由热介质与热交换目标流体之间的热交换导致的；以及

热介质流量调节单元(41，42)，其调节流入所述热介质散热器(43)中的热介质的流入量，其中

所述制冷剂散热器(12)和所述热介质散热器(43)被配置成使穿过制冷剂散热器(12)的排放制冷剂与穿过热介质散热器(43)的热介质彼此之间能够传热，

流入制冷剂散热器(12)中的排放制冷剂的温度高于流入制冷剂散热器(12)中的热交换目标流体的温度，

与流入热介质散热器(43)中的热介质的温度高于预定的第一标准温度(T1)时热介质的流入量相比，或者与流入热介质散热器(43)中的热介质的温度低于预定的第三标准温度(T3)时热介质的流入量相比，当流入热介质散热器(43)中的热介质的温度等于或高于所述第三标准温度(T3)并且等于或低于所述第一标准温度(T1)时，所述热介质流量调节单元(41，42)减少热介质的流入量，并且随着流入热介质散热器(43)中的热介质的温度在所述第一标准温度(T1)之下降低而增大热介质的流入量，其中，所述第三标准温度(T3)是通过从制冷剂散热器(12)中的排放制冷剂的饱和温度中减去一预定温度而计算得出的，并且

所述第一标准温度(T1)和第三标准温度(T3)分别被设定为等于或低于流入制冷剂散热器(12)中的排放制冷剂的温度，并且被设定为高于流入热介质散热器(43)中的热交换目标流体的温度。

14.根据权利要求9-13中任一项所述的热交换系统，其中

所述制冷剂散热器(12)具有多个制冷剂管(12a)，制冷剂在制冷剂管(12a)中流动，

所述热介质散热器(43)具有多个热介质管(43a)，热介质在热介质管(43a)中流动，

供热交换目标流体穿过的热交换目标流体通道(50a)被形成在所述多个制冷剂管(12a)周围和所述多个热介质管(43a)周围，并且

外散热片(50b)被连接到制冷剂管(12a)的外表面和热介质管(43a)的外表面，以促进制冷剂散热器和热介质散热器(12，43)中的热交换，并使得在制冷剂管(12a)中流动的排放制冷剂与在热介质管(43a)中流动的热介质之间能够传热。

15.根据权利要求9至14中任一项所述的热交换系统，还包括：

旁通通道(44)，所述热介质流过该旁通通道，同时绕过所述热介质散热器(43)，其中

所述热介质流量调节单元(41，42)通过使所述热介质流入所述旁通通道(44)中而减少所述热介质的流入量。

16.一种热交换系统，包括：

制冷剂散热器(12)，其从热泵循环(10)的压缩机(11)排出的排放制冷剂散发热量，其中，从排放制冷剂散发热量是由排放制冷剂与第一热介质之间的热交换导致的；

第一热介质散热器(63)，其从制冷剂散热器(12)中流出的第一热介质散发热量，其中，从第一热介质散发热量是由第一热介质与热交换目标流体之间的热交换导致的；

第二热介质散热器(43)，其从第二热介质散发热量，其中，从第二热介质散发热量是由第二热介质与热交换目标流体之间的热交换导致的；和

第二热介质流量调节单元(41，42)，其调节流入第二热介质散热器(43)中的第二热介质的流入量，其中

所述第一热介质散热器(63)和第二热介质散热器(43)被配置成使穿过第一热介质散热器(63)的第一热介质与穿过第二热介质散热器(43)的第二热介质彼此之间能够传热，

流入第一热介质散热器(63)中的第一热介质的温度高于流入第一热介质散热器(63)中的热交换目标流体的温度，

与流入第二热介质散热器(43)中的热介质的温度高于预定的第四标准温度(T4)时第二热介质的流入量相比，或者与流入第二热介质散热器(43)中的第二热介质的温度低于预定的第五标准温度(T5)时第二热介质的流入量相比，当流入第二热介质散热器(43)中的第二热介质的温度等于或高于所述第五标准温度(T5)并且等于或低于所述第四标准温度(T4)时，所述第二热介质流量调节单元(41，42)减少第二热介质的流入量，并且

所述第四标准温度(T4)和第五标准温度(T5)分别被设定为等于或低于流入第一热介质散热器(63)中的第一热介质的温度，并且所述第四标准温度(T4)被设定为高于流入第二热介质散热器(43)中的热交换目标流体的温度。

17.根据权利要求16所述的热交换系统，其中

当流入所述第一热介质散热器(63)中的第一热介质的温度等于或高于预定的第一热介质标准温度(Tα)时，所述第二热介质流量调节单元(41，42)减少第二热介质的流入量。

18.一种热交换系统，包括：

制冷剂散热器(12)，其从热泵循环(10)的压缩机(11)排出的排放制冷剂散发热量，其中，从排放制冷剂散发热量是由排放制冷剂与第一热介质之间的热交换导致的；

第一热介质散热器(63)，其从制冷剂散热器(12)中流出的第一热介质散发热量，其中，从第一热介质散发热量是由第一热介质与热交换目标流体之间的热交换导致的；

第二热介质散热器(43)，其从第二热介质散发热量，其中从第二热介质散发热量是由第二热介质与热交换目标流体之间的热交换导致的；和

第二热介质流量调节单元(41，42)，其调节流入第二热介质散热器(43)中的第二热介质的流入量，其中

所述第一热介质散热器(63)和第二热介质散热器(43)被配置成使穿过第一热介质散热器(63)的第一热介质与穿过第二热介质散热器(43)的第二热介质彼此之间能够传热，

流入第一热介质散热器(63)中的第一热介质的温度高于流入第一热介质散热器(63)中的热交换目标流体的温度，

与流入第二热介质散热器(43)中的热介质的温度高于预定的第四标准温度(T4)时第二热介质的流入量相比，或者与流入第二热介质散热器(43)中的第二热介质的温度低于预定的第六标准温度(T6)时第二热介质的流入量相比，当流入第二热介质散热器(43)中的第二热介质的温度等于或高于所述第六标准温度(T6)并且等于或低于所述第四标准温度(T4)时，所述第二热介质流量调节单元(41，42)减少第二热介质的流入量，其中，所述第六标准温度(T6)是通过从流入第一热介质散热器(63)中的第一热介质的温度中减去一预定温度而计算得出的，并且

所述第四标准温度(T4)被设定为等于或低于流入第一热介质散热器(63)中的第一热介质的温度，并且被设定为高于流入第二热介质散热器(43)中的热交换目标流体的温度。

19.一种热交换系统，包括：

制冷剂散热器(12)，其从热泵循环(10)的压缩机(11)排出的排放制冷剂散发热量，其中，从排放制冷剂散发热量是由排放制冷剂与第一热介质之间的热交换导致的；

第一热介质散热器(63)，其从制冷剂散热器(12)中流出的第一热介质散发热量，其中，从第一热介质散发热量是由第一热介质与热交换目标流体之间的热交换导致的；

第二热介质散热器(43)，其从第二热介质散发热量，其中，从第二热介质散发热量是由第二热介质与热交换目标流体之间的热交换导致的；和

第二热介质流量调节单元(41，42)，其调节流入第二热介质散热器(43)中的第二热介质的流入量，其中

所述第一热介质散热器(63)和第二热介质散热器(43)被配置成使穿过第一热介质散热器(63)的第一热介质与穿过第二热介质散热器(43)的第二热介质彼此之间能够传热，

流入第一热介质散热器(63)中的第一热介质的温度高于流入第一热介质散热器(63)中的热交换目标流体的温度，

与流入第二热介质散热器(43)中的热介质的温度高于预定的第四标准温度(T4)时第二热介质的流入量相比，当流入第二热介质散热器(43)中的第二热介质的温度等于或低于所述第四标准温度(T4)时，所述第二热介质流量调节单元(41，42)减少第二热介质的流入量，并且随着流入第二热介质散热器(43)中的第二热介质的温度在所述第四标准温度(T4)以下降低而增加第二热介质的流入量，并且

所述第四标准温度(T4)被设定为等于或低于流入第一热介质散热器(63)中的第一热介质的温度，并且被设定为高于流入第二热介质散热器(43)中的热交换目标流体的温度。

20.一种热交换系统，包括：

制冷剂散热器(12)，其从热泵循环(10)的压缩机(11)排出的排放制冷剂散发热量，其中，从排放制冷剂散发热量是由排放制冷剂与第一热介质之间的热交换导致的；

第一热介质散热器(63)，其从制冷剂散热器(12)中流出的第一热介质散发热量，其中，从第一热介质散发热量是由第一热介质与热交换目标流体之间的热交换导致的；

第二热介质散热器(43)，其从第二热介质散发热量，其中从第二热介质散发热量是由第二热介质与热交换目标流体之间的热交换导致的；和

第二热介质流量调节单元(41，42)，其调节流入第二热介质散热器(43)中的第二热介质的流入量，其中

所述第一热介质散热器(63)和第二热介质散热器(43)被配置成使穿过第一热介质散热器(63)的第一热介质与穿过第二热介质散热器(43)的第二热介质彼此之间能够传热，

流入第一热介质散热器(63)中的第一热介质的温度高于流入第一热介质散热器(63)中的热交换目标流体的温度，

与流入第二热介质散热器(43)中的热介质的温度高于预定的第四标准温度(T4)时第二热介质的流入量相比，或者与流入第二热介质散热器(43)中的第二热介质的温度低于预定的第六标准温度(T6)时第二热介质的流入量相比，当流入第二热介质散热器(43)中的第二热介质的温度等于或高于所述第六标准温度(T6)并且等于或低于所述第四标准温度(T4)时，所述第二热介质流量调节单元(41，42)减少第二热介质的流入量，其中，所述第六标准温度(T6)是通过从流入第一热介质散热器(63)中的第一热介质的温度中减去一预定温度而计算得出的，并且随着流入第二热介质散热器(43)中的第二热介质的温度在所述第四标准温度(T4)以下降低而增加第二热介质的流入量，并且

所述第四标准温度(T4)被设定为等于或低于流入第一热介质散热器(63)中的第一热介质的温度，并且被设定为高于流入第二热介质散热器(43)中的热交换目标流体的温度。

21.根据权利要求16-20中任一项所述的热交换系统，其中

所述第一热介质散热器(63)具有多个第一热介质管(63a)，第一热介质在第一热介质管(63a)中流动，

所述第二热介质散热器(43)具有多个第二热介质管(43a)，第二热介质在第二热介质管(43a)中流动，

供热交换目标流体穿过的热交换目标流体通道(50a)被设置在所述多个第一热介质管(63a)周围和所述多个第二热介质管(43a)周围，并且

外散热片(50b)被连接到所述第一热介质管(63a)的外表面和第二热介质管(43a)的外表面，以促进第一热介质散热器和第二热介质散热器(63，43)中的热交换并使得在第一热介质管(63a)中流动的第一热介质与在第二热介质管(43a)中流动的第二热介质之间能够传热。

22.根据权利要求16至21中任一项所述的热交换系统，还包括：

旁通通道(44)，所述第二热介质流过该旁通通道，同时绕过所述第二热介质散热器(43)，其中

所述第二热介质流量调节单元(41，42)通过使所述第二热介质流入所述旁通通道(44)中而减少所述第二热介质的流入量。

23.一种热交换系统，包括：

具有多个第一管(12a，63a)的第一热交换器(12，63)，其通过在第一流体和第三流体之间执行热交换而从第一流体向第三流体散发热量；

具有多个第二管(43a)的第二热交换器(43)，其在第二流体和第三流体之间执行热交换；和

第二流体流量调节单元(41，42)，其调节流入所述第二热交换器(43)中的第二流体的流入量，其中

所述第一热交换器(12，63)和第二热交换器(43)被配置成使穿过第一热交换器(12，63)的第一流体与穿过第二热交换器(43)的第二流体彼此之间能够传热，

所述多个第一管(12a，63a)中的至少一个位于所述多个第二管(43a)之间，

所述多个第二管(43a)中的至少一个位于所述多个第一管(12a，63a)之间，

至少设置在所述第一管(12a，63a)和第二管(43a)之间的空间限定了第三流体通道(50a)，

流入第一热交换器(12，63)中的第一流体的温度和流入第二热交换器(43)中的第二流体的温度比流入第一热交换器(12，63)和第二热交换器(43)之前的第三流体的温度高，并且

当流入第一热交换器(12，63)中的第一流体的温度等于或高于流入第二热交换器(43)中的第二流体的温度并且流入第一热交换器(12，63)中的第一流体的温度与流入第二热交换器(43)中的第二流体的温度之间的温差等于或大于预定的标准温差(ΔTTth)时，第二流体流量调节单元(41，42)减少第二流体的流入量。

24.一种热交换系统，包括：

具有多个第一管(12a，63a)的第一热交换器(12，63)，其通过在第一流体和第三流体之间执行热交换而从第一流体向第三流体散发热量；

具有多个第二管(43a)的第二热交换器(43)，其在第二流体和第三流体之间执行热交换；和

第二流体流量调节单元(41，42)，其调节流入所述第二热交换器(43)中的第二流体的流入量，其中

所述第一热交换器(12，63)和第二热交换器(43)被配置成使穿过第一热交换器(12，63)的第一流体与穿过第二热交换器(43)的第二流体彼此之间能够传热，

所述多个第一管(12a，63a)中的至少一个位于所述多个第二管(43a)之间，

所述多个第二管(43a)中的至少一个位于所述多个第一管(12a，63a)之间，

至少设置在所述第一管(12a，63a)和第二管(43a)之间的空间限定第三流体通道(50a)，

流入第一热交换器(12，63)中的第一流体的温度和流入第二热交换器(43)中的第二流体的温度比流入第一热交换器(12，63)和第二热交换器(43)之前的第三流体的温度高，并且

当流入第一热交换器(12，63)中的第一流体的温度低于流入第二热交换器(43)中的第二流体的温度并且流入第一热交换器(12，63)中的第一流体的温度与流入第二热交换器(43)中的第二流体的温度之间的温差等于或大于预定的标准温差(ΔTTth)时，第二流体流量调节单元(41，42)增加第二流体的流入量。

25.根据权利要求23或24所述的热交换系统，还包括：

散热量调节单元(11b，33)，其调节所述第一热交换器(12，63)中的第一流体所具有的热量的散热量，并且

当流入第二热交换器(43)中的第二流体的温度高于预定的保护标准温度时，所述散热量调节单元(11b，33)减少所述第一热交换器(12，63)中的第一流体所具有的热量的散热量。

26.根据权利要求25所述的热交换系统，其中：

第一流体是从热泵循环(10)的压缩机(11)排出的排放制冷剂，并且

当流入第二热交换器(43)中的第二流体的温度高于预定的保护标准温度时，所述散热量调节单元(11b)减少所述压缩机(11)的制冷剂排量。

27.根据权利要求25所述的热交换系统，其中：

第一流体是被从热泵循环(10)的压缩机(11)排出的排放制冷剂所具有的热量加热的热介质，并且

当流入第二热交换器(43)中的第二流体的温度高于所述保护标准温度时，所述散热量调节单元(11b)减少所述压缩机(11)的制冷剂排量。

28.根据权利要求25所述的热交换系统，其中：

所述热交换系统可用于空气调节器，其中所述空气调节器可通过在热泵循环(10)的蒸发器(16)处在吹送空气和制冷剂之间执行热交换而冷却被吹入空气调节目标空间的吹送空气，

第一流体是被从所述热泵循环(10)的压缩机(11)排出的排放制冷剂所具有的热量加热的热介质，或者是从热泵循环(10)的压缩机(11)排出的排放制冷剂，并且

当流入第二热交换器(43)中的第二流体的温度高于所述保护标准温度时，所述散热量调节单元(33)通过改变内部空气和外部空气的比率以使内部空气的量比流入蒸发器(16)的外部空气的量更多来减少所述热泵循环(10)的热负荷。

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