CN105026195B - 车辆用空调装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供车辆用空调装置,其消除第一制冷剂循环内的制冷剂量的减少,抑制空调性能的降低。该车辆用空调装置采用以下结构,具备:第一制冷剂循环及第二制冷剂循环,其共用一部分的制冷剂路径,形成各自不同的热泵循环;第一水制冷剂热交换器,其包含于所述第一制冷剂循环,在低温低压制冷剂与车辆的发热部件的冷却液之间进行热交换来使制冷剂汽化;流量调整单元,其调整流过所述发热部件及所述第一水制冷剂热交换器的所述冷却液的流量;检测单元,其检测制冷剂向所述第二制冷剂循环流入所引起的所述第一制冷剂循环中的制冷剂量的减少;以及控制单元,其在检测出所述第一制冷剂循环中的制冷剂量的减少的情况下,控制所述流量调整单元,使所述冷却液的流量降低。
Description
技术领域
本发明涉及车辆用空调装置。
背景技术
以往,提出了利用热泵来进行车内的制冷及制热的车辆用空调装置(例如,参照专利文献1)。
在专利文献1公开的车辆用空调装置中,将制热用的制冷剂循环路径、与将制热用的制冷剂循环路径的一部分共用的制冷用的制冷剂循环路径切换来进行车内的空气调节(例如,专利文献1的图1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平8-197937号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,在将这样的制冷剂路径的一部分共用来切换两个制冷剂循环路径的车辆用空调装置中,在制热用的制冷剂循环使用时,制冷剂通过共用部分流入制冷用的制冷剂循环,在制冷用的制冷剂循环内有时产生制冷剂的液化、所谓的停滞的情况。其结果,存在制热用的制冷剂循环内的制冷剂量减少,制热性能降低之类的问题。
这种问题,不限于专利文献1中公开的车辆用空调装置,能在以各种模式具有第一制冷剂循环与第二制冷剂循环,将制冷剂通路的一部分共用的情况下发生。
本发明的目的在于提供消除第一制冷剂循环内的制冷剂量的减少,抑制空调性能的降低的车辆用空调装置。
解决问题的方案
本发明一形态的车辆用空调装置采用以下结构,具备:第一制冷剂循环,其是使制冷剂循环的路径,且形成第一热泵循环;第二制冷剂循环,其是使制冷剂循环的路径,且形成与所述第一热泵循环不同的第二热泵循环,与所述第一制冷剂循环共用一部分的路径;第一水制冷剂热交换器,其包含于所述第一制冷剂循环,在低温低压制冷剂与车辆的发热部件的冷却液之间进行热交换来使制冷剂汽化;流量调整单元,其调整流过所述发热部件及所述第一水制冷剂热交换器的所述冷却液的流量;检测单元,其检测制冷剂向所述第二制冷剂循环流入所引起的所述第一制冷剂循环中的制冷剂量的减少;控制单元,其在检测出所述第一制冷剂循环中的制冷剂量的减少的情况下,控制所述流量调整单元,使所述冷却液的流量降低;以及压缩机,该压缩机在所述第一制冷剂循环和所述第二制冷剂循环中共用,压缩并排出制冷剂,所述第一制冷剂循环中包括:所述压缩机;所述第一水制冷剂热交换器;以及第二水制冷剂热交换器,其在高温高压制冷剂与热运输用的冷却液之间进行热交换来使制冷剂冷凝。
本发明一形态的车辆用空调装置采用以下结构,具备:第一制冷剂循环,其是使制冷剂循环的路径,且形成第一热泵循环;第二制冷剂循环,其是使制冷剂循环的路径,且形成与所述第一热泵循环不同的第二热泵循环,与所述第一制冷剂循环共用一部分的路径;检测单元,其检测制冷剂向所述第二制冷剂循环流入所引起的所述第一制冷剂循环中的制冷剂量的减少;以及控制单元,其在检测出所述第一制冷剂循环中的制冷剂量的减少的情况下,进行控制以使在所述第一制冷剂循环与所述第二制冷剂循环中共用的、将制冷剂压缩并排出的压缩机停止后使其再起动,所述第一制冷剂循环中包括:所述压缩机;第一水制冷剂热交换器,其在低温低压制冷剂与发动机的冷却液之间进行热交换来使制冷剂汽化;以及第二水制冷剂热交换器,其在高温高压制冷剂与热运输用的冷却液之间进行热交换来使制冷剂冷凝。
发明效果
根据本发明,能够消除第一制冷剂循环内的制冷剂量的减少,抑制空调性能的降低。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的车辆用空调装置的结构图。
图2是说明本发明实施方式1的车辆用空调装置中的制热模式的动作的图。
图3所表示本发明实施方式1的车辆用空调装置中的空调ECU周边的功能构成的方框图。
图4是表示图3所示的空调ECU的详细的动作顺序的流程图。
图5是表示图4所示的停滞制冷剂判断处理顺序的流程图。
图6(a)~图6(c)是用于说明停滞制冷剂判断基准的图。
图7是表示图4所示的停滞制冷剂回收运行顺序的流程图。
图8是图4所示的通常运行顺序的流程图。
图9是将制冷剂的停滞的情况与制冷剂的排出压力及吸入压力一起进行表示的图。
图10是表示实施方式1的车辆用空调装置的冷却液配管的变形例的图。
图11是表示实施方式1的车辆用空调装置的制冷剂回路的变形例的图。
图12是表示本发明实施方式2的车辆用空调装置的结构图。
图13是对本发明实施方式2的车辆用空调装置中的制热模式的动作进行说明的图。
图14是表示本发明实施方式2的车辆用空调装置中的空调ECU周边的功能构成的方框图。
图15是表示图4所示的停滞制冷剂回收运行顺序的流程图。
图16是将制冷剂的停滞的情况与制冷剂的排出压力及吸入压力一起进行表示的图。
符号说明
1 车辆用空调装置
11 第一水制冷剂热交换器
12 第二水制冷剂热交换器
13、15 开关阀
14 带电磁阀的膨胀阀
16 第二水泵
37、43 膨胀阀
38 压缩机
39 室外冷凝器
40 发动机冷却单元
42 第一水泵
44 加热器芯
48 蒸发器
70 HVAC
h1~h4 配管
j1~j4 制冷剂配管
101 排出温度检测单元
102 排出压力检测单元
103 运行模式存储单元
104 AC开关单元
105 吹出温度检测单元
106 压缩机控制单元
107 吹风机控制单元
108 水泵控制单元
109 空调ECU
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。
(实施方式1)
图1是表示本发明实施方式1的车辆用空调装置的结构图。
车辆用空调装置1是搭载于具有发动机(内燃机)的车辆,进行车内的制热、除湿及制冷的装置。
车辆用空调装置1具备:第一水制冷剂热交换器11、第二水制冷剂热交换器12、开关阀13、带电磁阀的膨胀阀14、第二水泵16、储蓄器17、膨胀阀37、压缩机(compressor)38、室外冷凝器39、发动机冷却单元40、加热器芯44、蒸发器48、以及将这些之间连结的冷却液配管及制冷剂配管等。加热器芯44和蒸发器48配置于HVAC(Heating,Ventilation,and AirConditioning,供热、通风和空气调节)70的进气通路内。在HVAC70中,设置了流过进气的吹风机(未图示)。
第一水制冷剂热交换器11具有流过低温低压制冷剂的通路、和流过冷却液的通路,在制冷剂与冷却液之间进行热交换。在规定的运行模式时,将低温低压的制冷剂向第一水制冷剂热交换器11供给,且在第一水制冷剂热交换器11与发动机冷却单元40之间通过配管h1、h2循环地流过冷却液,来使热量从冷却液向低温低压制冷剂移动。
第二水制冷剂热交换器12具有流过高温高压的制冷剂的通路、和流过冷却液的通路,在制冷剂与冷却液之间进行热交换。在规定的运行模式时,在第二水制冷剂热交换器12与加热器芯44之间循环地流过冷却液,来使热量从高温高压制冷剂向冷却液释放。
对于与第二水制冷剂热交换器12的冷却液的入口与出口分别连接的两个配管h3、h4,在任意一方设置了第二水泵16。这两个配管h3、h4与加热器芯44连接。
第二水泵16例如是通过电的驱动能够使冷却液在第二水制冷剂热交换器12与加热器芯44之间循环的泵。
与第二水制冷剂热交换器12的制冷剂的入口连接的制冷剂配管j1与压缩机38的排出口连接。与第二水制冷剂热交换器12的制冷剂的出口连接的制冷剂配管j2分支为两条。而且,所分支的一方的制冷剂配管通过开关阀13而与室外冷凝器39的制冷剂的入口连接。所分支的另一方的制冷剂配管j3通过带电磁阀的膨胀阀14而与第一水制冷剂热交换器11的制冷剂的入口连接。
与第一水制冷剂热交换器11的制冷剂的出口连接的制冷剂配管j4通过储蓄器17而与压缩机38的制冷剂吸入口连接。蒸发器48的制冷剂配管也合流连接于压缩机38的制冷剂吸入口。
开关阀13例如是通过电的控制来切换制冷剂配管的开关的阀。
带电磁阀的膨胀阀14例如是通过电的控制来切换制冷剂配管的开关,并且在打开时作为膨胀阀而发挥功能的阀。
储蓄器17将通过了第一水制冷剂热交换器11的已汽化的制冷剂和未汽化的制冷剂分离,仅将已汽化的制冷剂向压缩机38输送。
压缩机38利用电来驱动,将所吸入的制冷剂压缩为高温高压并排出。将被压缩的制冷剂向第二水制冷剂热交换器12输送。
发动机冷却单元40具备使冷却液在发动机的周围流动的水冷套、和使冷却液向水冷套及第一水制冷剂热交换器11流动的第一水泵42,使热量从发动机向流动到水冷套中的冷却液释放。第一水泵42例如利用发动机的动力来旋转。
加热器芯44是在冷却液与空气之间进行热交换的设备,配置在向车内供给空气的HVAC70的进气通路内。对于加热器芯44,将已加热的冷却液向其供给,在制热运行时对向车内输送的进气释放热量。
蒸发器48是在低温低压的制冷剂与空气之间进行热交换的设备,配置在HVAC70的进气通路内。蒸发器48在制冷运行时或除湿运行时流过低温低压的制冷剂,使向车内供给的进气冷却。
膨胀阀37将高压的制冷剂膨胀至低温低压,并向蒸发器48排出。膨胀阀37接近蒸发器48而配置。
室外冷凝器39具有流动制冷剂的通路、和流动空气的通路,例如配置于发动机室内的车辆的前头附近,在制冷剂与外部空气之间进行热交换。在制冷模式及除湿模式时,在室外冷凝器39中流动高温高压的制冷剂,来将热量从制冷剂向外部空气排出。例如利用风扇对室外冷凝器39吹送外部空气。
接着,对车辆用空调装置1的动作进行说明。
<制热模式的动作>
图2是对车辆用空调装置1中的制热模式的动作进行说明的图。
在需要制热模式运行的情况下,如图2所示,开关阀13关闭,带电磁阀的膨胀阀14打开,第二水泵16进行启动动作。
并且,通过压缩机38动作,使制冷剂按循环地依次流过第二水制冷剂热交换器12、装有电磁阀的膨胀阀14、第一水制冷剂热交换器11、储蓄器17以及压缩机38。将该路径称为制热用制冷剂循环(与第一制冷剂循环相当)。
此时,由压缩机38压缩后的高温高压制冷剂在第二水制冷剂热交换器12中向冷却液释放热量而冷凝。另外,由带电磁阀的膨胀阀14进行了膨胀的低温低压制冷剂在第一水制冷剂热交换器11中从冷却液吸收热量而汽化。
冷却液分为两个路径而各自独立地流动。第一路径的冷却液在发动机冷却单元40与第一水制冷剂热交换器11之间循环地流动。第一路径的冷却液在发动机冷却单元40中将发动机冷却,在第一水制冷剂热交换器11中向低温低压的制冷剂释放热量。
第二路径的冷却液利用第二水泵16在第二水制冷剂热交换器12与加热器芯44之间循环地流动。第二路径的冷却液在第二水制冷剂热交换器12中从高温高压的制冷剂吸收热量,在加热器芯44中向输送至车内的进气释放热量。
由此,进行车内的制热运行。
对于车辆用空调装置1,在这样的动作的过程中,在外部空气低温时(例如,-20℃),由于设置于低温环境的室外冷凝器39的制冷剂饱和压力降低,所以与温度较高的第一水制冷剂热交换器11相比,室外冷凝器39的压力降低,制冷剂流入到在压缩机38的制冷剂吸入口与制热用制冷剂循环合流连接的蒸发器48的制冷剂配管(制冷用制冷剂循环(与第二制冷剂循环相当)的一部分)。流入到蒸发器48的制冷剂配管的制冷剂在室外冷凝器39发生停滞。
一般地,可以考虑设置阻止制冷剂从制热用制冷剂循环向制冷用制冷剂循环流入的单向阀。但是,在设置了单向阀的情况下,在制冷剂通过单向阀的运行模式时(制冷时),产生压力损失,而使空调性能降低,并且导致成本的增大。
因此,本实施方式中,对不在车辆用空调装置1设置单向阀,由空调ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)对装置内的各单元进行控制,来回收停滞制冷剂的情况进行说明。
<空调ECU周边的功能构成>
图3是表示本发明实施方式1的车辆用空调装置1中的空调ECU周边的功能构成的方框图。
排出温度检测单元101检测从压缩机38排出的制冷剂的温度,将检测到的制冷剂的温度通知给空调ECU109。排出压力检测单元102检测从压缩机38排出的制冷剂的压力,将检测到的制冷剂的压力通知给空调ECU109。
运行模式存储单元103存储车辆用空调装置1的当前的运行模式、即制热模式、制冷模式、除湿模式等模式,并通知给空调ECU109。
AC开关单元104是用户控制车内的空调的开关,从用户接受空调的打开断开、温度、风量等指示,将来自用户的指示向空调ECU109输出。
吹出温度检测单元105对在HVAC70内加热器芯44或蒸发器48进行热交换,而向车内供给的进气的吹出温度进行检测,将检测到的吹出温度通知给空调ECU109。
压缩机控制单元106基于空调ECU109的控制,控制压缩机38的转速,另外,将压缩机38的转速等通知给空调ECU109。
吹风机控制单元107基于空调ECU109的控制,控制HVAC70内的吹风机的转速,另外,将吹风机的转速等通知给空调ECU109。
水泵控制单元108基于空调ECU109的控制,控制发动机冷却单元40内部的第一水泵42及第二水泵16的转速,另外,将第一水泵42及第二水泵16的转速等通知给空调ECU109。
空调ECU109基于来自各种检测单元、开关、各种控制单元的信息,判断在制热模式时是否未在制冷用制冷剂循环中产生停滞,在产生了停滞的情况下,进行将停滞制冷剂回收到制热用制冷剂循环的停滞制冷剂回收运行,在未产生停滞的情况下,进行通常运行。对于空调ECU109的详细的动作,进行后述。
<空调ECU的动作>
接着,使用图4说明上述的空调ECU109的详细的动作。
图4中,在步骤(以下,省略为“ST”)201中,接受点火装置的打开操作,并启动空调EUC109,在ST202中,空调ECU109将各种检测单元及用于将HVAC70所具备的各种门开关的致动器初始化。
在ST203中,空调ECU109判断是否从AC开关单元104接受到空调打开的指示,在接受到空调打开的指示(“是”)的情况下,转移至ST204,在未接受到空调打开指示(“否”)的情况下,使空调ECU109的动作结束。
在ST204中,空调ECU109利用各种检测单元获得检测信息,在ST205中,进行停滞制冷剂判断处理。对于停滞制冷剂判断处理的细节,进行后述。
在ST206中,空调ECU109判断作为ST205中的停滞制冷剂判断处理的结果、是否产生了制冷剂的停滞,在产生了停滞(“是”)的情况下,转移至ST207,在未产生停滞(“否”)的情况下,转移至ST208。
在ST207中,空调ECU109进行停滞制冷剂回收运行,返回到ST203。对于停滞制冷剂回收运行的细节,进行后述。
在ST208中,空调ECU109进行通常运行,返回到ST203。对于通常运行的细节,进行后述。
<停滞判断处理>
接着,使用图5对图4所示的停滞制冷剂判断处理进行说明。
图5中,在ST301中,空调ECU109判断压缩机38的转速是否未改变,在未改变(“是”)的情况下,转移至ST302,在有改变(“否”)的情况下,转移至ST308。
在ST302中,空调ECU109判断HVAC70内的吹风机的转速(风量)是否未改变,在未改变(“是”)的情况下,转移至ST303,在有改变(“否”)的情况下,转移至ST308。
在ST303中,空调ECU109判断运行模式是否未改变,在未改变(“是”)的情况下,转移至ST304,在有改变(“否”)的情况下,转移至ST308。
在ST304中,空调ECU109判断第二水泵16的转速是否未改变,在未改变(“是”)的情况下,转移至ST305,在有改变(“否”)的情况下,转移至ST308。此外,对于ST301~ST304的顺序,可以以任意的顺序进行,也可以同时进行。
在ST305中,空调ECU109判断是否设定了停滞判断用定时器,在设定了(“是”)的情况下,转移至ST310,在未设定(“否”)的情况下,转移至ST306。
在ST306中,空调ECU109获得制冷剂的排出温度Td、和第二水制冷剂热交换器12中的冷却液的出口水温Tsc_out,并将这些作为基准值而存储,在ST307中,将停滞判断用定时器设定为设定值Twait秒,使停滞制冷剂判断处理结束。
在ST308中,空调ECU109将在ST307中所设定的停滞判断用定时器擦除,在ST309中,判断为未产生制冷剂的停滞,使停滞制冷剂判断处理结束。
在ST310中,空调ECU109判断停滞判断用定时器是否经过了设定值Twait秒,在经过了Twait秒(“是”)的情况下,转移至ST312,在未经过Twait秒(“否”)的情况下,在ST311中,判断为未产生制冷剂的停滞,使停滞制冷剂判断处理结束。
在ST312中,空调ECU109获得制冷剂的排出温度Td、和第二水制冷剂热交换器12中的冷却液的出口水温Tsc_out,在ST313中,根据在ST306中所存储的基准值、和在ST312中所获得的制冷剂的排出温度Td及冷却液的出口水温Tsc_out,判断是否满足制冷剂的排出温度Td的变化量ΔTd为0以上,且第二水制冷剂热交换器12的出口水温的变化量ΔTsc_out比0小的条件。在满足该条件(“是”)的情况下,转移至ST314,在不满足该条件(“否”)的情况下,转移至ST315。
在ST314中,空调ECU109判断为产生了制冷剂的停滞,另一方面,在ST315中,判断为未产生制冷剂的停滞。
在ST316中,将停滞判断用定时器擦除,使停滞制冷剂判断处理结束。
这样,在停滞制冷剂判断处理中,在压缩机转速、吹风机转速、运行模式(与外部空气温度及环境温度相当)及第二水泵转速未改变这样的条件下,尽管排出温度Td恒定或提高,在第二水制冷剂热交换器12的出口水温Tsc_out已下降时,判断为产生了制冷剂的停滞。在图6中示出该情况。
图6(a)是将制冷剂的停滞的情况与制冷剂的排出压力及吸入压力一起进行了表示的图,横轴表示时间,纵轴表示压力及温度。另外,实线表示显示停滞的状态的压缩机吸入部过热度,虚线表示制冷剂的排出压力,点划线表示制冷剂的吸入压力。此外,对于压缩机吸入部过热度,若制冷剂停滞则变大,若制冷剂的停滞消除则变小。
图6(b)是表示制冷剂的吸入温度Ts及排出温度Td的图,横轴表示时间,纵轴表示温度。另外,实线表示排出温度Td,虚线表示吸入温度Ts。另外,图6(c)是表示第一水制冷剂热交换器的出口水温的图,横轴表示时间,纵轴表示温度。
在图6的区间Twait中,利用图6(a),并根据压缩机吸入部过热度提高可知产生了制冷剂的停滞。这时,排出温度Td恒定或上升(参照图6(b)),相对于此,第二水制冷剂热交换器的出口水温降低(参照图6(c))。
此外,制冷剂的停滞即是意味着制热用制冷剂循环中的制冷剂量的减少,从而停滞制冷剂判断处理相当于检测制热用制冷剂循环的制冷剂量的减少的单元。
另外,在上述的说明中,在压缩机转速、吹风机转速、运行模式(相当于外部空气温度及环境温度)及第二水泵转速未改变这样的条件下,在停滞制冷剂判断处理中使用了制冷剂的排出温度Td、和第二水制冷剂热交换器12中的冷却液的出口水温Tsc_out,但是不限于此。例如,在上述条件下,也可以根据制冷剂的排出压力和排出温度来判断,在该情况下,若排出温度一定且排出压力降低,则判断为产生了制冷剂的停滞。另外,也可以直接测定表示制冷剂循环为过少制冷剂的状态的压缩机吸入部过热度,在该情况下,若过热度提高,则判断为产生了制冷剂的停滞。
<停滞制冷剂回收运行>
接着,使用图7对图4所示的停滞制冷剂回收运行进行说明。
图7中,在ST401中,空调ECU109使发动机冷却单元40内部的第一水泵42停止,在ST402中,判断吹出温度与目标吹出温度的差是否为规定阈值以上,在差为阈值以上(“是”)的情况下,保持使第一水泵42停止不变,返回到ST402,在差小于阈值(“否”)的情况下,转移至ST403。
在ST403中,空调ECU109使第一水泵42再起动,使停滞制冷剂回收运行结束。
这样,在产生了停滞的情况下,通过使发动机冷却单元40内部的第一水泵停止,能够使第一水制冷剂热交换器11的低压降低,将储留于室外冷凝器39的液态制冷剂回收至压缩机38,返回到制热用制冷剂循环。
此外,在上述的说明中,对在停滞制冷剂回收运行中,使第一水泵42停止进行了说明,但是本发明不限于此,也可以使第一水泵42的转速减少到规定值以下。这里,作为规定值可以考虑,比发动机的冷却液水温为稳定时的第一水泵42的转速小的值。
<通常运行处理>
接着,使用图8对图4所示的通常运行进行说明。
图8中,在ST501中,空调ECU109计算目标吹出温度。
在ST502中,空调ECU109基于目标吹出温度,指示压缩机38的转速,在ST503中,基于目标吹出温度,指示第二水泵16的转速。
<制冷剂的停滞的情况>
图9是将制冷剂的停滞的情况与制冷剂的排出压力及吸入压力一起进行了表示的图。图9中,横轴表示时间,纵轴表示压力及温度。另外,实线表示显示停滞的状态的压缩机吸入部过热度,虚线表示制冷剂的排出压力。
从图9可知,在压缩机吸入部过热度提高,产生了停滞的阶段,若使第一水泵42停止,则排出压力降低,伴随于此,压缩机吸入部过热度也降低,而消除停滞。在图9中,之后若压缩机吸入部过热度充分降低,将停滞制冷剂回收到制热用制冷剂循环中,则排出压力上升,因此使第一水泵42再起动。
<实施方式1的效果>
这样,本实施方式的车辆用空调装置1中,具有将压缩机38及一部分的路径共用的制热用制冷剂循环与制冷用制冷剂循环,空调ECU109在检测出制冷剂向制冷用制冷剂循环流入所引起的制热用制冷剂循环中的制冷剂量的减少的情况下,使在第一水制冷剂热交换器11与发动机冷却单元40之间运输冷却液的第一水泵42停止。
由此,第一水制冷剂热交换器11的低压下降,能够将储留在制冷用制冷剂循环的液态制冷剂回收到压缩机38,并返回到制热用制冷剂循环。其结果,能够抑制制热性能的降低。
另外,由于不用设置阻止制冷剂从制热用制冷剂循环向制冷用制冷剂循环流入的单向阀,从而能够避免在设置了单向阀的情况下产生的压力损失及该压力损失带来的空调性能的降低,并且能够抑制成本的增大。
此外,在本实施方式中,虽然对第一水制冷剂热交换器11在与发动机冷却单元40之间循环地使冷却液流动的情况进行了说明。但是,本发明不限于此。第一水制冷剂热交换器11例如也可以在与电动汽车中使用的行驶用电机、用于驱动行驶用电机的逆变器、用于向行驶用电机供给电能的蓄电池、用于从车辆外部对蓄电池进行充电的充电器、用于进行蓄电池的电压转换的DC-DC转换器等发热部件之间循环地使冷却液流动。
另外,在本实施方式中,虽然对车辆用空调装置1具备储蓄器17的情况进行了说明。但是,本发明不限于此,也可以不具备储蓄器17。
<变形例>
另外,在本实施方式中,虽然表示了利用冷却液的配管h1、h2将第一水制冷剂热交换器11和发动机冷却单元40连接,利用冷却液的配管h3、h4将第二水制冷剂热交换器12和加热器芯44连接的情况,但是不限于此。例如,如图10所示,也可以,利用冷却液的配管h1将发动机冷却单元40和第二水制冷剂热交换器12连接,利用冷却液的配管h3将第二水制冷剂热交换器12和加热器芯44连接,利用冷却液的配管h4将加热器芯44和第一水制冷剂热交换器11连接,利用冷却液的配管h2将第一水制冷剂热交换器11和发动机冷却单元40连接。由此,冷却液按照发动机冷却单元40、第二水制冷剂热交换器12、加热器芯44、第一水制冷剂热交换器11、发动机冷却单元40的顺序循环。
另外,在本实施方式中,虽然表示了在制冷运行时或除湿运行时将从压缩机38排出的制冷剂通过副冷凝器12向室外冷凝器39输送的制冷剂回路,但是不限于该回路构成。
图11中表示实施方式的车辆用空调装置的制冷剂回路的变形例。
图11的制冷剂回路使压缩机38的排出口的制冷剂配管分支,而具有从压缩机38向第二水制冷剂热交换器12输送制冷剂的路径、和从压缩机38不通过第二水制冷剂热交换器12地向室外冷凝器39输送制冷剂的路径。图11的制冷剂回路具有用于对将从压缩机38排出的制冷剂向第二水制冷剂热交换器12输送、还是向室外冷凝器39输送进行切换的开关阀13和开关阀15。
在图11的制冷剂回路中,若使开关阀15打开、使开关阀13关闭,则制冷剂按照压缩机38、第二水制冷剂热交换器12、膨胀阀43、第一水制冷剂热交换器11、储蓄器17的顺序流动。这时,能够利用热泵作用,使热量从第一水制冷剂热交换器11向第二水制冷剂热交换器12移动。
另外,在图11的制冷剂回路中,若使开关阀15关闭、使开关阀13打开,则制冷剂按照压缩机38、室外冷凝器39、膨胀阀37、蒸发器48的顺序流动。这时,能够利用热泵作用,使热量从蒸发器48向室外冷凝器39移动。
实施方式1的制冷剂回路能够改变为图11的制冷剂回路。
另外,在本实施方式中,虽然通过控制发动机冷却单元40内部的第一水泵42的转速,对流过配管h1、h2的冷却液的流量进行了调整,但是不限于此。例如,作为流量调整单元,也可以使用开关阀或节流阀等来调整流量而代替水泵。
(实施方式2)
图12是表示本发明实施方式2的车辆用空调装置的结构图。
车辆用空调装置1是搭载于具有发动机(内燃机)的车辆,进行车内的制热、除湿及制冷运行的装置。
车辆用空调装置1具备:第一水制冷剂热交换器11、第二水制冷剂热交换器12、开关阀13、带电磁阀的膨胀阀14、第二水泵16、储蓄器17、膨胀阀37、压缩机(compressor)38、室外冷凝器39、发动机冷却单元40、加热器芯44、蒸发器48、及将这些之间连结的冷却液配管及制冷剂配管等。加热器芯44、和蒸发器48配置于HVAC(Heating,Ventilation,and AirConditioning,供热、通风和空气调节)70的进气通路内。在HVAC70中,设置了流过进气的吹风机(未图示)。
第一水制冷剂热交换器11具有流过低温低压制冷剂的通路、和流过冷却液的通路,在制冷剂与冷却液之间进行热交换。在规定的运行模式时,将低温低压的制冷剂向第一水制冷剂热交换器11供给,且在第一水制冷剂热交换器11与发动机冷却单元40之间通过配管h1、h2循环地流过冷却液,来使热量从冷却液向低温低压制冷剂移动。
第二水制冷剂热交换器12具有流过高温高压的制冷剂的通路、和流过冷却液的通路,在制冷剂与冷却液之间进行热交换。在规定的运行模式时,在第二水制冷剂热交换器12与加热器芯44之间循环地流过冷却液,来使热量从高温高压制冷剂向冷却液释放。
对于与第二水制冷剂热交换器12的冷却液的入口与出口分别连接的两个配管h3、h4,在任意一方设置了第二水泵16。这两个配管h3、h4与加热器芯44连接。
第二水泵16例如是通过电的驱动能够使冷却液在第二水制冷剂热交换器12与加热器芯44之间循环的泵。
与第二水制冷剂热交换器12的制冷剂的入口连接的制冷剂配管j1与压缩机38的排出口连接。与第二水制冷剂热交换器12的制冷剂的出口连接的制冷剂配管j2分支为两根。而且,所分支的一方的制冷剂配管通过开关阀13而与室外冷凝器39的制冷剂的入口连接。所分支的另一方的制冷剂配管j3通过带电磁阀的膨胀阀14而与第一水制冷剂热交换器11的制冷剂的入口连接。
与第一水制冷剂热交换器11的制冷剂的出口连接的制冷剂配管j4通过储蓄器17而与压缩机38的制冷剂吸入口连接。蒸发器48的制冷剂配管也合流连接于压缩机38的制冷剂吸入口。
开关阀13例如是通过电的控制来切换制冷剂配管的开关的阀。
带电磁阀的膨胀阀14例如是通过电的控制来切换制冷剂配管的开关,并且在打开时作为膨胀阀而发挥功能的阀。
储蓄器17将通过了第一水制冷剂热交换器11的已汽化的制冷剂和未汽化的制冷剂分离,仅将已汽化的制冷剂向压缩机38输送。
压缩机38利用电来驱动,将所吸入的制冷剂压缩为高温高压并排出。将被压缩的制冷剂向第二水制冷剂热交换器12输送。
发动机冷却单元40具备使冷却液在发动机的周围流动的水冷套、和使冷却液向水冷套流动的泵,使热量从发动机向流动到水冷套中的冷却液释放。泵例如利用发动机的动力来旋转。
加热器芯44是在冷却液与空气之间进行热交换的设备,配置在向车内供给空气的HVAC70的进气通路内。对于加热器芯44,将已加热的冷却液向其供给,在制热运行时对向车内输送的进气释放热量。
蒸发器48是在低温低压的制冷剂与空气之间进行热交换的设备,配置在HVAC70的进气通路内。蒸发器48在制冷运行时或除湿运行时流过低温低压的制冷剂,将向车内供给的进气冷却。
膨胀阀37将高压的制冷剂膨胀至低温低压,并向蒸发器48排出。膨胀阀37接近蒸发器48而配置。
室外冷凝器39具有流动制冷剂的通路、和流动空气的通路,例如配置于发动机室内的车辆的前头附近,在制冷剂与外部空气之间进行热交换。在制冷模式及除湿模式时,在室外冷凝器39中流动高温高压的制冷剂,来将热量从制冷剂向外部空气排出。例如利用风扇对室外冷凝器39吹送外部空气。
接着,对车辆用空调装置1的动作进行说明。
<制热模式的动作>
图13是对车辆用空调装置1中的制热模式的动作进行说明的图。
在需要制热模式运行的情况下,如图13所示,开关阀13关闭,带电磁阀的膨胀阀14打开,水泵16进行启动动作。
并且,通过压缩机38动作,制冷剂按一下顺序循环地流过第二水制冷剂热交换器12、装有电磁阀的膨胀阀14、第一水制冷剂热交换器11、储蓄器17、及压缩机38。将该路径称为制热用制冷剂循环(与第一制冷剂循环相当)。
那时,由压缩机38压缩后的高温高压制冷剂在第二水制冷剂热交换器12中向冷却液释放热量而冷凝。另外,由带电磁阀的膨胀阀14进行了膨胀的低温低压制冷剂在第一水制冷剂热交换器11中从冷却液吸收热量而汽化。
冷却液分为两个路径而各自独立地流动。第一路径的冷却液在发动机冷却单元40与第一水制冷剂热交换器11之间循环地流动。第一路径的冷却液在发动机冷却单元40中将发动机冷却,在第一水制冷剂热交换器11中向低温低压的制冷剂释放热量。
第二路径的冷却液利用水泵16在第二水制冷剂热交换器12与加热器芯44之间循环地流动。第二路径的冷却液在第二水制冷剂热交换器12中从高温高压的制冷剂吸收热量,在加热器芯44中向向车内输送的进气释放热量。
由此,进行车内的制热运行。
对于车辆用空调装置1,在这样的动作的过程中,在外部空气低温时(例如,-20℃),由于设置于低温环境的室外冷凝器39的制冷剂饱和压力降低,所以与温度较高的第一水制冷剂热交换器11相比,室外冷凝器39的压力降低,制冷剂流入到在压缩机38的制冷剂吸入口与制热用制冷剂循环合流连接的蒸发器48的制冷剂配管(制冷用制冷剂循环(与第二制冷剂循环相当)的一部分)。流入到蒸发器48的制冷剂配管的制冷剂在室外冷凝器39发生停滞。
一般地,可以考虑,设置阻止制冷剂从制热用制冷剂循环向制冷用制冷剂循环流入的单向阀。但是,在设置了单向阀的情况下,在制冷剂通过单向阀的运行模式时(制冷时),产生压力损失,而使空调性能降低,并且导致成本的增大。
因此,本实施方式中,对不在车辆用空调装置1设置单向阀,由空调ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)对装置内的各单元进行控制,来回收停滞制冷剂的情况进行说明。
<空调ECU周边的功能构成>
图14是表示本发明实施方式1的车辆用空调装置1中的空调ECU周边的功能构成的方框图。
排出温度检测单元101检测从压缩机38排出的制冷剂的温度,将检测到的制冷剂的温度通知给空调ECU109。排出压力检测单元102检测从压缩机38排出的制冷剂的压力,将检测到的制冷剂的压力通知给空调ECU109。
运行模式存储单元103将车辆用空调装置1的当前的运行模式、即制热模式、制冷模式、除湿模式等进行存储,并通知给空调ECU109。
AC开关单元104是用户控制车内的空调的开关,从用户接受空调的打开断开、温度、风量等指示,将来自用户的指示向空调ECU109输出。
压缩机控制单元106基于空调ECU109的控制,控制压缩机38的转速,另外,将压缩机38的转速等通知给空调ECU109。
吹风机控制单元107基于空调ECU109的控制,控制HVAC70内的吹风机的转速,另外,将吹风机的转速等通知给空调ECU109。
水泵控制单元108基于空调ECU109的控制,控制水泵16的转速,另外,将水泵16的转速等通知给空调ECU109。
空调ECU109基于来自各种检测单元、开关、各种控制单元的信息,判断在制热模式时是否未在制冷用制冷剂循环中产生停滞,在产生了停滞的情况下,进行将停滞制冷剂回收到制热用制冷剂循环的停滞制冷剂回收运行,在未产生停滞的情况下,进行通常运行。对于空调ECU109的详细的动作,进行后述。
<空调ECU的动作>
接着,使用图4对上述的空调ECU109的详细的动作进行说明。
图4中,在步骤(以下,省略为“ST”)201中,接受点火装置的打开操作,并启动空调EUC109,在ST202中,空调ECU109将各种检测单元及用于将HVAC70所具备的各种门开关的致动器初始化。
在ST203中,空调ECU109判断是否从AC开关单元104接受到空调打开的指示,在接受到空调打开的指示(“是”)的情况下,转移至ST204,在未接受到空调打开指示(“否”)的情况下,使空调ECU109的动作结束。
在ST204中,空调ECU109利用各种检测单元获得检测信息,在ST205中,进行停滞制冷剂判断处理。对于停滞制冷剂判断处理的细节,进行后述。
在ST206中,空调ECU109判断作为ST205中的停滞制冷剂判断处理的结果、是否产生了制冷剂的停滞,在产生了停滞(“是”)的情况下,转移至ST207,在未产生停滞(“否”)的情况下,转移至ST208。
在ST207中,空调ECU109进行停滞制冷剂回收运行,返回到ST203。对于停滞制冷剂回收运行的细节,进行后述。
在ST208中,空调ECU109进行通常运行,返回到ST203。对于通常运行的细节,进行后述。
<停滞判断处理>
接着,使用图5对图4所示的停滞制冷剂判断处理进行说明。
图5中,在ST301中,空调ECU109判断压缩机38的转速是否未改变,在未改变(“是”)的情况下,转移至ST302,在有改变(“否”)的情况下,转移至ST308。
在ST302中,空调ECU109判断HVAC70内的吹风机的转速(风量)是否未改变,在未改变(“是”)的情况下,转移至ST303,在有改变(“否”)的情况下,转移至ST308。
在ST303中,空调ECU109判断运行模式是否未改变,在未改变(“是”)的情况下,转移至ST304,在有改变(“否”)的情况下,转移至ST308。
在ST304中,空调ECU109判断水泵16的转速是否未改变,在未改变(“是”)的情况下,转移至ST305,在有改变(“否”)的情况下,转移至ST308。此外,对于ST301~ST304的顺序,可以以任意的顺序进行,也可以同时进行。
在ST305中,空调ECU109判断是否设定了停滞判断用定时器,在设定了(“是”)的情况下,转移至ST310,在未设定(“否”)的情况下,转移至ST306。
在ST306中,空调ECU109获得制冷剂的排出温度Td、和第二水制冷剂热交换器12中的冷却液的出口水温Tsc_out,并将这些作为基准值而存储,在ST307中,将停滞判断用定时器设定为设定值Twait秒,使停滞制冷剂判断处理结束。
在ST308中,空调ECU109将在ST307中所设定的停滞判断用定时器擦除,在ST309中,判断为未产生制冷剂的停滞,使停滞制冷剂判断处理结束。
在ST310中,空调ECU109判断停滞判断用定时器是否经过了设定值Twait秒,在经过了Twait秒(“是”)的情况下,转移至ST312,在未经过Twait秒(“否”)的情况下,在ST311中,判断为未产生制冷剂的停滞,使停滞制冷剂判断处理结束。
在ST312中,空调ECU109获得制冷剂的排出温度Td、和第二水制冷剂热交换器12中的冷却液的出口水温Tsc_out,在ST313中,根据在ST306中所存储的基准值、和在ST312中所获得的制冷剂的排出温度Td及冷却液的出口水温Tsc_out,判断是否满足制冷剂的排出温度Td的变化量ΔTd为0以上,且第二水制冷剂热交换器12的出口水温的变化量ΔTsc_out比0小的条件。在满足该条件(“是”)的情况下,转移至ST314,在不满足该条件(“否”)的情况下,转移至ST315。
在ST314中,空调ECU109判断为产生了制冷剂的停滞,另一方面,在ST315中,判断为未产生制冷剂的停滞。
在ST316中,将停滞判断用定时器擦除,使停滞制冷剂判断处理结束。
这样,在停滞制冷剂判断处理中,在压缩机转速、吹风机转速、运行模式(与外部空气温度及环境温度相当)及水泵转速未改变这样的条件下,尽管排出温度Td为恒定或提高了,在第二水制冷剂热交换器12的出口水温Tsc_out已下降时,判断为产生了制冷剂的停滞。制冷剂的停滞即意味着制热用制冷剂循环中的制冷剂量的减少,因此停滞制冷剂判断处理相当于检测制热用制冷剂循环的制冷剂量的减少的单元。
此外,在上述的说明中,在压缩机转速、吹风机转速、运行模式(与外部空气温度及环境温度相当)及水泵转速未改变的条件下,在停滞制冷剂判断处理中使用了制冷剂的排出温度Td、和第二水制冷剂热交换器12中的冷却液的出口水温Tsc_out,但是不限于此。例如,在上述条件下,也可以根据制冷剂的排出压力和排出温度来判断,在该情况下,若排出温度一定且排出压力降低,则判断为产生了制冷剂的停滞。另外,也可以直接测定对制冷剂循环为过少制冷剂的状态的情况进行表示压缩机吸入部过热度,在该情况下,若过热度提高,则判断为产生了制冷剂的停滞。
<停滞制冷剂回收运行>
接着,使用图15对图4所示的停滞制冷剂回收运行进行说明。
图15中,在ST601中,空调ECU109将定时器设定为设定值Ttimer(例如,30秒),在ST602中,使压缩机38停止。
在ST603中,空调ECU109判断定时器是否经过了设定值Ttimer秒,在经过了Ttimer秒(“是”)的情况下,转移至ST604,在未经过Twait秒(“否”)的情况下,返回到ST602。
在ST604中,空调ECU109使压缩机38再起动,使停滞制冷剂回收运行结束。
这样,在产生了停滞的情况下,通过进行使压缩机38暂时停止、再起动的运行,能够暂时地降低压缩机38的制冷剂吸入压力,使储留在室外冷凝器39的液态制冷剂回收至压缩机38,返回到制热用制冷剂循环。此外,在图6中,虽然表示了将压缩机38的暂时停止、再起动进行1次的运行,但是也可以进行将该动作重复的间歇运行。
<通常运行处理>
接着,使用图8对图4所示的通常运行进行说明。
图8中,在ST501中,空调ECU109计算目标吹出温度。
在ST502中,空调ECU109基于目标吹出温度,指示压缩机38的转速,在ST503中,基于目标吹出温度,指示水泵16的转速。
<制冷剂的停滞的情况>
图16是将制冷剂的停滞的情况与制冷剂的排出压力及吸入压力一起进行了表示的图。图16中,横轴表示时间,纵轴表示压力及温度。另外,分别地,实线表示显示停滞的状态的压缩机吸入部过热度,虚线表示制冷剂的排出压力,点划线表示制冷剂的吸入压力。此外,对于压缩机吸入部过热度,若制冷剂停滞则变大,若制冷剂的停滞消除则变小。
根据图16,若压缩机吸入部过热度上升,逐渐产生停滞,则排出压力开始降低。在此,若进行停滞制冷剂回收运行,使压缩机38暂时停止,则排出压力急剧降低,若使压缩机38再起动,则排出压力恢复,吸入压力急剧上升。这时,可知,压缩机吸入部过热度也急剧降低,暂时地消除制冷剂的停滞。在图16中,在其后也继续着停滞制冷剂回收运行(压缩机的间歇运行)。
<实施方式2的效果>
这样,在本实施方式的车辆用空调装置1中,具有将压缩机38及一部分的路径共用的制热用制冷剂循环和制冷用制冷剂循环,空调ECU109在检测出制冷剂向制冷用制冷剂循环流入所引起的制热用制冷剂循环中的制冷剂量的减少的情况下,使压缩机38暂时停止之后再起动。
由此,压缩机38的制冷剂吸入压力暂时地降低,能够将储留在制冷用制冷剂循环的液态制冷剂回收到压缩机38,并返回到制热用制冷剂循环。其结果,能够抑制制热性能的降低。
另外,由于不用设置阻止制冷剂从制热用制冷剂循环向制冷用制冷剂循环流入的单向阀,从而能够避免在设置了单向阀的情况下产生的压力损失及该压力损失带来的空调性能的降低,并且能够抑制成本的增大。
另外,在本实施方式中,虽然对车辆用空调装置1具备储蓄器17的情况进行了说明。但是,本发明不限于此,也可以不具备储蓄器17。
另外,本实施方式中,也可以适用图10所示的冷却液的流路,还可以适用图11所示的制冷剂回路。
此外,在上述实施方式中,对于压缩机38,作为电动压缩机等由电驱动的能够控制转速的压缩机而进行了记载,但是也可以是由发动机的动力驱动的压缩机。作为由发动机驱动的压缩机,能够适用排出容量为固定的固定容量压缩机、和排出容量为可变的可变容量压缩机中的任意一种。
由发动机驱动的压缩机能够通过打开离合器来使制冷剂的压缩开始,通过断开离合器来使制冷剂的压缩停止。在使用由发动机驱动的压缩机的情况下,图15的ST601中的“压缩机38的停止”能够通过离合器的断开来实现。另外,在使用由发动机驱动的压缩机的情况下,图15的ST604中的“压缩机38的再起动”能够通过打开离合器来实现。
<发明的一形态的概要>
接着,记载本发明涉及的一形态的概要。
形态1的车辆用空调装置,具备:第一制冷剂循环,其是使制冷剂循环的路径,且形成第一热泵循环;第二制冷剂循环,其是使制冷剂循环的路径,且形成与所述第一热泵循环不同的第二热泵循环,与所述第一制冷剂循环共用一部分的路径;第一水制冷剂热交换器,其包含于所述第一制冷剂循环,在低温低压制冷剂与车辆的发热部件的冷却液之间进行热交换来使制冷剂汽化;流量调整单元,其调整流过所述发热部件及所述第一水制冷剂热交换器的所述冷却液的流量;检测单元,其检测制冷剂向所述第二制冷剂循环流入所引起的所述第一制冷剂循环中的制冷剂量的减少;以及控制单元,其在检测出所述第一制冷剂循环中的制冷剂量的减少的情况下,控制所述流量调整单元,使所述冷却液的流量降低。
形态2在形态1所述的车辆用空调装置的基础上,其中,还具备压缩机,该压缩机在所述第一制冷剂循环和所述第二制冷剂循环中共用,压缩并排出制冷剂。
形态3在形态1或2所述的车辆用空调装置的基础上,使所述冷却液在所述发热部件与所述第一水制冷剂热交换器之间循环。
形态4在形态1或2所述的车辆用空调装置的基础上,还具备:加热器芯,其流过冷却液来对向车内输送的空气施加热量;以及第二水制冷剂热交换器,其在高温高压制冷剂与热运输用的冷却液之间进行热交换来使制冷剂冷凝,使所述冷却液在所述发热部件、所述第二水制冷剂热交换器、所述加热器芯、及所述第一水制冷剂热交换器之间循环。
形态5在形态1~4中任意一项所述的车辆用空调装置,所述控制单元在检测出所述第一制冷剂循环中的制冷剂量的减少的情况下,控制所述流量调整单元,使所述冷却液的流量为零。
形态6在形态2所述的车辆用空调装置的基础上,其中,所述第一制冷剂循环中包括:所述压缩机;所述第一水制冷剂热交换器;以及第二水制冷剂热交换器,其在高温高压制冷剂与热运输用的冷却液之间进行热交换来使制冷剂冷凝。
形态7在形态2或形态6所述的车辆用空调装置的基础上,其中,所述第二制冷剂循环中包括:所述压缩机;第二水制冷剂热交换器,其在高温高压制冷剂与热运输用的冷却液之间进行热交换来使制冷剂冷凝;室外冷凝器,其使热量从制冷剂向外部空气放热来使制冷剂冷凝;以及蒸发器,其从向车内输送的进气吸收热量来使制冷剂汽化。
形态8在形态2或6所述的车辆用空调装置的基础上,其中,所述第二制冷剂循环中包括:所述压缩机;室外冷凝器,其使热量从制冷剂向外部空气放热来使制冷剂冷凝;以及蒸发器,其从向车内输送的进气吸收热量来使制冷剂汽化。
形态9在形态2所述的车辆用空调装置的基础上,其中,所述第一制冷剂循环与所述第二制冷剂循环在所述压缩机的制冷剂吸入口合流连接。
形态10在形态9所述的车辆用空调装置的基础上,其中,不通过阻止制冷剂从所述第一制冷剂循环向所述第二制冷剂循环流入的阀,而将所述第一制冷剂循环与所述第二制冷剂循环合流连接。
形态11的车辆用空调装置,具备:第一制冷剂循环,其是使制冷剂循环的路径,且形成第一热泵循环;第二制冷剂循环,其是使制冷剂循环的路径,且形成与所述第一热泵循环不同的第二热泵循环,与所述第一制冷剂循环共用一部分的路径;检测单元,其检测制冷剂向所述第二制冷剂循环流入所引起的所述第一制冷剂循环中的制冷剂量的减少;以及控制单元,其在检测出所述第一制冷剂循环中的制冷剂量的减少的情况下,进行控制以使在所述第一制冷剂循环与所述第二制冷剂循环中共用的、将制冷剂压缩并排出的压缩机停止后再起动。
形态12在形态11所述的车辆用空调装置的基础上,其中,还具备所述压缩机,该压缩机在所述第一制冷剂循环与所述第二制冷剂循环中共用,将制冷剂压缩并排出。
形态13在形态11或12所述的车辆用空调装置的基础上,其中,所述第一制冷剂循环中包括:所述压缩机;第一水制冷剂热交换器,其在低温低压制冷剂与发动机的冷却液之间进行热交换来使制冷剂汽化;以及第二水制冷剂热交换器,其在高温高压制冷剂与热运输用的冷却液之间进行热交换来使制冷剂冷凝。
形态14在形态11~13中任意一项所述的车辆用空调装置的基础上,其中,所述第二制冷剂循环中包括:所述压缩机;第二水制冷剂热交换器,其在高温高压制冷剂与热运输用的冷却液之间进行热交换来使制冷剂冷凝;室外冷凝器,其使热量从制冷剂向外部空气放热来使制冷剂冷凝;以及蒸发器,其从向车内输送的进气吸收热量来使制冷剂汽化。
形态15在形态11~13中任意一项所述的车辆用空调装置的基础上,其中,所述第二制冷剂循环中包括:所述压缩机;室外冷凝器,其使热量从制冷剂向外部空气放热来使制冷剂冷凝;以及蒸发器,其从向车内输送的进气吸收热量来使制冷剂汽化。
形态16在形态11~15中任意一项所述的车辆用空调装置的基础上,其中,所述第一制冷剂循环与所述第二制冷剂循环在所述压缩机的制冷剂吸入口合流连接。
形态17在形态16所述的车辆用空调装置的基础上,其中,不通过阻止制冷剂从所述第一制冷剂循环向所述第二制冷剂循环流入的阀,而将所述第一制冷剂循环与所述第二制冷剂循环合流连接。
在2013年3月6日提出的日本专利申请特愿2013-044133号、以及在2013年3月6日提出的日本专利申请特愿2013-044136号中包含的说明书、附图及摘要的公开内容全部引用于本申请。
工业实用性
本发明能够利用在搭载于车辆的车辆用空调装置中。
Claims (14)
1.车辆用空调装置,具备:
第一制冷剂循环,其是使制冷剂循环的路径,且形成第一热泵循环;
第二制冷剂循环,其是使制冷剂循环的路径,且形成与所述第一热泵循环不同的第二热泵循环,与所述第一制冷剂循环共用一部分的路径;
第一水制冷剂热交换器,其包含于所述第一制冷剂循环,在低温低压制冷剂与车辆的发热部件的冷却液之间进行热交换来使制冷剂汽化;
流量调整单元,其调整流过所述发热部件及所述第一水制冷剂热交换器的所述冷却液的流量;
检测单元,其检测制冷剂向所述第二制冷剂循环流入所引起的所述第一制冷剂循环中的制冷剂量的减少;
控制单元,其在检测出所述第一制冷剂循环中的制冷剂量的减少的情况下,控制所述流量调整单元,使所述冷却液的流量降低;以及
压缩机,该压缩机在所述第一制冷剂循环和所述第二制冷剂循环中共用,压缩并排出制冷剂,
所述第一制冷剂循环中包括:
所述压缩机;
所述第一水制冷剂热交换器;以及
第二水制冷剂热交换器,其在高温高压制冷剂与热运输用的冷却液之间进行热交换来使制冷剂冷凝。
2.根据权利要求1所述的车辆用空调装置,其中,
使所述冷却液在所述发热部件与所述第一水制冷剂热交换器之间循环。
3.根据权利要求1所述的车辆用空调装置,其中,
还具备:加热器芯,其流过冷却液来对向车内输送的空气施加热量;以及
第二水制冷剂热交换器,其在高温高压制冷剂与热运输用的冷却液之间进行热交换来使制冷剂冷凝,
使所述冷却液在所述发热部件、所述第二水制冷剂热交换器、所述加热器芯、以及所述第一水制冷剂热交换器之间循环。
4.根据从权利要求1所述的车辆用空调装置,其中,
所述控制单元在检测出所述第一制冷剂循环中的制冷剂量的减少的情况下,控制所述流量调整单元,使所述冷却液的流量为零。
5.根据权利要求1所述的车辆用空调装置,其中,
所述第二制冷剂循环中包括:
所述压缩机;
第二水制冷剂热交换器,其在高温高压制冷剂与热运输用的冷却液之间进行热交换来使制冷剂冷凝;
室外冷凝器,其使热量从制冷剂向外部空气放热来使制冷剂冷凝;以及
蒸发器,其从向车内输送的进气吸收热量来使制冷剂汽化。
6.根据权利要求1所述的车辆用空调装置,其中,
所述第二制冷剂循环中包括:
所述压缩机;
室外冷凝器,其使热量从制冷剂向外部空气放热来使制冷剂冷凝;以及
蒸发器,其从向车内输送的进气吸收热量来使制冷剂汽化。
7.根据权利要求1所述的车辆用空调装置,其中,
所述第一制冷剂循环与所述第二制冷剂循环在所述压缩机的制冷剂吸入口合流连接。
8.根据权利要求7所述的车辆用空调装置,其中,
不通过阻止制冷剂从所述第一制冷剂循环向所述第二制冷剂循环流入的阀,而将所述第一制冷剂循环与所述第二制冷剂循环合流连接。
9.车辆用空调装置,具备:
第一制冷剂循环,其是使制冷剂循环的路径,且形成第一热泵循环;
第二制冷剂循环,其是使制冷剂循环的路径,且形成与所述第一热泵循环不同的第二热泵循环,与所述第一制冷剂循环共用一部分的路径;
检测单元,其检测制冷剂向所述第二制冷剂循环流入所引起的所述第一制冷剂循环中的制冷剂量的减少;以及
控制单元,其在检测出所述第一制冷剂循环中的制冷剂量的减少的情况下,进行控制以使在所述第一制冷剂循环与所述第二制冷剂循环中共用的、将制冷剂压缩并排出的压缩机停止后使其再起动,
所述第一制冷剂循环中包括:
所述压缩机;
第一水制冷剂热交换器,其在低温低压制冷剂与发动机的冷却液之间进行热交换来使制冷剂汽化;以及
第二水制冷剂热交换器,其在高温高压制冷剂与热运输用的冷却液之间进行热交换来使制冷剂冷凝。
10.根据权利要求9所述的车辆用空调装置,其中,
还具备所述压缩机,该压缩机在所述第一制冷剂循环与所述第二制冷剂循环中共用,将制冷剂压缩并排出。
11.根据从权利要求9所述的车辆用空调装置,其中,
所述第二制冷剂循环中包括:
所述压缩机;
第二水制冷剂热交换器,其在高温高压制冷剂与热运输用的冷却液之间进行热交换来使制冷剂冷凝;
室外冷凝器,其使热量从制冷剂向外部空气放热来使制冷剂冷凝;以及
蒸发器,其从向车内输送的进气吸收热量来使制冷剂汽化。
12.根据从权利要求9所述的车辆用空调装置,其中,
所述第二制冷剂循环中包括:
所述压缩机;
室外冷凝器,其使热量从制冷剂向外部空气放热来使制冷剂冷凝;以及
蒸发器,其从向车内输送的进气吸收热量来使制冷剂汽化。
13.根据从权利要求9所述的车辆用空调装置,其中,
所述第一制冷剂循环与所述第二制冷剂循环在所述压缩机的制冷剂吸入口合流连接。
14.根据权利要求13所述的车辆用空调装置,其中,
不通过阻止制冷剂从所述第一制冷剂循环向所述第二制冷剂循环流入的阀,而将所述第一制冷剂循环与所述第二制冷剂循环合流连接。
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