CN109863354A - 热泵循环装置 - Google Patents

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Abstract

制冷剂循环(20)提供热泵循环装置。室外热交换器(22)在制冷运转以及第二除湿制热运转中用作冷凝器。室外热交换器(22)在制热运转以及第一除湿制热运转中用作蒸发器。室外热交换器(22)、控制阀(31)、制冷剂容器(24)按照该顺序串联配置。室外热交换器(22)提供制冷剂的通路截面积变化的通路。在室外热交换器(22)用作冷凝器时,制冷剂的流动方向为通路截面积相对减小的方向。在室外热交换器(22)用作蒸发器时,制冷剂的流动方向为通路截面积相对增大的方向。在两个流动方向中,制冷剂容器(24)作为集液器发挥作用。

Description

热泵循环装置
关联申请的相互参照
该申请以2016年10月25日在日本申请的专利申请第2016-208969号为基础,基础申请的内容整体作为参照引用。
技术领域
该说明书的发明涉及热泵循环装置。
背景技术
专利文献1以及专利文献2公开了能够冷却、加热的热泵循环装置。在这些技术中,在空调装置中采用热泵循环。由此,除了制冷以外,还能够提供制热。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-181005号公报
专利文献2:日本特开平8-40056号公报
现有技术的热泵循环装置与仅冷却的冷冻循环装置相比,冷却能力有时降低。一个原因是由于现有技术的热泵循环装置将存储器循环作为基础结构。
另一个原因在于非利用侧热交换器、即室外热交换器的制冷剂的动作。在现有技术的热泵循环装置中,室外热交换器的制冷剂的流动方向在冷却运转和加热运转时相同。
在上述观点中或未言及的其他观点中,谋求进一步对热泵循环装置进行改良。
发明内容
所公开的一个目的在于提供一种能够提供作为集液器循环的动作的热泵循环装置。
所公开的另一个目的在于提供一种能够利用热交换器的热泵循环装置,该热交换器适于非利用侧热交换器,或者被称作室外热交换器的热交换器中的制冷剂的动作。
在此公开的热泵循环装置具有至少一个利用侧热交换器(15、16、216)和至少一个非利用侧热交换器(22),热泵循环装置具有:制冷剂容器(24),制冷剂容器与非利用侧热交换器串联配置,制冷剂容器接收制冷剂,并且使制冷剂的液体成分流出;控制阀(31),控制阀配置在非利用侧热交换器与制冷剂容器之间,在制冷剂从制冷剂容器向非利用侧热交换器流动时,控制阀使非利用侧热交换器作为蒸发器发挥作用,在制冷剂从非利用侧热交换器向制冷剂容器流动时,控制阀使非利用侧热交换器作为冷凝器发挥作用;以及切换机构(23、35),切换机构切换通过非利用侧热交换器和制冷剂容器的制冷剂的流动方向。
根据所公开的热泵循环装置,制冷剂容器接收制冷剂,使制冷剂的液体成分流出。控制阀发挥作用,以在制冷剂从制冷剂容器向非利用侧热交换器流动时,使非利用侧热交换器作为蒸发器发挥作用。因此,制冷剂容器作为集液器接收高压制冷剂。控制阀发挥作用,以在制冷剂从非利用侧热交换器向制冷剂容器流动时,使非利用侧热交换器作为冷凝器发挥作用。因此,制冷剂容器作为集液器接收高压制冷剂。这样,制冷剂容器与制冷剂的流动方向无关地作为集液器发挥作用。这样,提供作为集液器循环的动作。
该说明书中公开的多个方式为了达成各自的目的,采用彼此不同的技术方案。要求保护的范围以及要求保护的范围所记载的括弧内的附图标记例示性地表示与后述实施方式的部分的对应关系,并不为了限定技术的范围。该说明书所公开的目的、特征以及效果通过参照后续的详细说明以及附图而明确。
附图说明
图1是表示第一实施方式的空调装置的框图。
图2是表示室外热交换器的剖视图。
图3是表示空调装置的制冷运转的框图。
图4是表示空调装置的制冷运转的莫里尔图。
图5是表示制冷运转的室外热交换器的制冷剂流动的剖视图。
图6是表示空调装置的制热运转的框图。
图7是表示空调装置的制热运转的莫里尔图。
图8是表示制热运转的室外热交换器的制冷剂流动的剖视图。
图9是表示空调装置的第一除湿制热运转的框图。
图10是表示空调装置的第一除湿制热运转的莫里尔图。
图11是表示第一除湿制热运转的室外热交换器的制冷剂流动的剖视图。
图12是表示空调装置的第二除湿制热运转的框图。
图13是表示空调装置的第二除湿制热运转的莫里尔图。
图14是表示第二除湿制热运转的室外热交换器的制冷剂流动的剖视图。
图15是表示两个膨胀阀的开度控制的图表。
图16是表示空调装置的工作的流程图。
图17是表示第二实施方式的空调装置的框图。
图18是表示第三实施方式的空调装置的框图。
图19是表示第四实施方式的空调装置的框图。
图20是表示空调装置的制冷运转的莫里尔图。
图21是表示第五实施方式的空调装置的框图。
图22是表示第六实施方式的空调装置的制冷运转的框图。
图23是表示制冷运转的GASINJ运转的莫里尔图。
图24是表示空调装置的制热运转的框图。
图25是表示制热运转的GASINJ运转的莫里尔图。
图26是表示空调装置的工作的流程图。
图27是表示第七实施方式的空调装置的框图。
图28是表示第七实施方式的空调装置的框图。
图29是表示第七实施方式的空调装置的框图。
具体实施方式
参照附图对多个实施方式进行说明。在多个实施方式中,有时对功能及/或构造上对应的部分、及/或有关联的部分标注相同的附图标记,或百位以上的数位不同的附图标记。对于对应的部分及/或有关联的部分能够参照其他实施方式的说明。
第一实施方式
在图1中,空调装置1调节室内的空气的温度以及湿度。空调装置1搭载在交通工具中。空调装置1对交通工具的乘员室进行空气调节。空调装置1能够用于车辆、船舶、飞机、或不动产。空调装置1的用途的一例为搭载于车辆并对乘员室进行空气调节的车辆用空调装置。例如,空调装置1用于通过电动机而行驶的电动车辆。空调装置1具有空调单元10、制冷剂循环20。
空调单元10对吹向乘员室的空气的温度以及湿度进行调节。空调单元10也称作HVAC。空调单元10具有使空气向乘员室流动的壳体11。壳体11具有对吸入空气中的内气与外气的比例进行调节的内外气单元12、风扇13。风扇13通过电动机14旋转而送风。
第一室内热交换器15以及第二室内热交换器16配置在壳体11内。第一室内热交换器15以及第二室内热交换器16相对于壳体11内的空气流以该顺序配置。第一室内热交换器15为冷却用热交换器。第一室内热交换器15也称作冷却用的利用侧热交换器。第二室内热交换器16为加热用热交换器。第二室内热交换器16也称作加热用的利用侧热交换器。
第一室内热交换器15以使壳体11内的全部空气流通过第一室内热交换器15的方式配置在壳体11内。第二室内热交换器16以在与壳体11之间形成旁通通路的方式配置在壳体11内。第二室内热交换器16以所控制的量的空气流通过第二室内热交换器16的方式配置在壳体11内。
在壳体11内配置有对通过第二室内热交换器16的空气量和通过旁通通路的空气量进行调节的空气混合门17。空气混合门17在使空气通过第二室内热交换器16时打开,在空气不通过第二室内热交换器16时关闭,并能够在任意的中间位置停止。空气混合门17的开度能够通过伺服电动机调节。内外气单元12、空气混合门17以及风扇13为后述控制装置的控制对象。
制冷剂循环20是蒸气压缩式的制冷剂循环。制冷剂循环20提供冷却功能和加热功能。在该实施方式中,冷却称作制冷,加热称作制热。制冷剂循环20同时地以及/或选择性地提供制冷功能和制热功能。制冷剂循环20提供热泵循环装置。热泵循环装置具有至少一个利用侧热交换器、至少一个非利用侧热交换器。利用侧热交换器通过高压区域中的制冷剂的冷凝提供加热功能,通过低压区域中的制冷剂的蒸发提供冷却功能。
在该实施方式中,将用于空调的空气作为对象发挥制冷剂循环20所提供的制冷功能以及制热功能。也可以将用于物品保存的空气作为对象发挥制冷剂循环20所提供的制冷功能以及制热功能。也可以将水等热介质作为对象发挥制冷剂循环20所提供的制冷功能以及制热功能。制冷剂循环20具有后述多个部件。多个部件为了供制冷剂流动,经由配管或彼此直接连接。
制冷剂循环20具有第一室内热交换器15、第二室内热交换器16。第一室内热交换器15以及第二室内热交换器16是空调单元10的部件,也是制冷剂循环20的部件。第一室内热交换器15、第二室内热交换器16是利用侧热交换器。制冷剂循环20具有压缩机21。制冷剂循环20具有室外热交换器22、切换阀23以及制冷剂容器24。
制冷剂循环20具有控制阀31、32、33,控制阀31、32、33能够发挥作为减压器的膨胀阀的作用。控制阀31、32、33为能够在包含全闭的范围内调节开度的可变膨胀阀。可变膨胀阀也称作电动膨胀阀。制冷剂循环20具有能够作为开闭阀发挥作用的控制阀34。控制阀34为开闭阀。切换阀23以及控制阀31、32、33、34分别具有调节其开度或开闭状态的电动的致动器。切换阀23以及控制阀31、32、33、34为后述控制装置的控制对象。
切换阀23以及控制阀31、32、33、34提供将制冷剂循环20切换为制冷运转、制热运转的切换机构35。在制冷运转中,制冷剂循环20使第一室内热交换器15作为蒸发器发挥作用,使室外热交换器22作为冷凝器发挥作用。在制热运转中,制冷剂循环20使第二室内热交换器16作为冷凝器发挥作用,使室外热交换器22作为蒸发器发挥作用。作为增加项或可选项,制冷剂循环20提供使第一室内热交换器15作为蒸发器发挥作用,使第二室内热交换器16作为冷凝器发挥作用的除湿运转。在该情况下,作为增加项或可选项,室外热交换器22能够用作冷凝器以及/或蒸发器。在该情况下,切换机构35切换制冷运转、制热运转、除湿运转。
切换机构35也是使制冷运转中的室外热交换器22内的制冷剂流动方向与制热运转中的室外热交换器22内的制冷剂流动方向反转的反转机构。切换机构35在利用侧热交换器提供冷却功能时,使制冷剂从非利用侧热交换器通过控制阀31向制冷剂容器24流动。切换机构35在利用侧热交换器提供加热功能时,使制冷剂从制冷剂容器24通过控制阀31向非利用侧热交换器流动。切换机构在非利用侧热交换器用作冷凝器时使制冷剂向一个方向流动,在非利用侧热交换器用作蒸发器时使制冷剂向另一方向流动。
制冷运转中的室外热交换器22内的制冷剂流动方向提供适于从制冷剂散热的、即适于制冷剂的冷凝的、流路截面积的变化。即,在室外热交换器22用作冷凝器的制冷运转中,提供随着制冷剂流动,通路截面积相对减小的、即减少的通路截面积的变化。在室外热交换器22用作蒸发器的制热运转中,提供随着制冷剂流动,通路截面积相对增大的、即增加的通路截面积的变化。
压缩机21被电动机或内燃机驱动。在交通工具为电动车辆的情况下,压缩机21被电动机驱动。在该情况下,制冷剂循环20提供电动车辆的制冷和制热。压缩机21从吸入口21a吸入低压的制冷剂,将低压的制冷剂压缩为高压的制冷剂,并从排出口21b排出被压缩的高压的制冷剂。压缩机21是生成制冷剂循环20内的制冷剂的流动的设备。
在压缩机21的上游配置有第一室内热交换器15。压缩机21的吸入口21a与第一室内热交换器15的出口连通。在第一室内热交换器15的上游配置有切换阀23。第一室内热交换器15的入口与切换阀23的出口23b连通。
在压缩机21与切换阀23之间配置有旁通通路25。旁通通路25是不经由第一室内热交换器15而将切换阀23与压缩机21连通起来的通路。
在压缩机21的下游配置有第二室内热交换器16。压缩机21的排出口21b与第二室内热交换器16的入口连通。在第二室内热交换器16的下游配置有切换阀23。第二室内热交换器16的出口与切换阀23的入口23a连通。
切换阀23具有入口23a、出口23b、第一切换口23c以及第二切换口23d。切换阀23具有电动的致动器23e。切换阀23切换第一位置和第二位置。第一位置将入口23a与第一切换口23c连通起来。第一位置将出口23b与第二切换口23d连通起来。第二位置将入口23a与第二切换口23d连通起来。第二位置将出口23b与第一切换口23c连通起来。切换阀23也称作双位四通阀。
在第一切换口23c与第二切换口23d之间配置有能够使制冷剂向两个方向流动的双向通路26。双向通路26是利用切换阀23切换制冷剂的流动方向的通路。双向通路26在一端与第一切换口23c连通,在另一端与第二切换口23d连通。切换阀23切换通过室外热交换器22与制冷剂容器24的制冷剂的流动方向。
室外热交换器22是非利用侧热交换器。室外热交换器22配置于双向通路26。室外热交换器22在一端与第一切换口23c连通。室外热交换器22的详细将后述。
制冷剂容器24与非利用侧热交换器串联配置。制冷剂容器24串联配置在双向通路26中。制冷剂容器24在一端与第二切换口23d连通。制冷剂容器24在另一端与室外热交换器22连通。制冷剂容器24接收制冷剂能够进行冷凝的高压区域的高压制冷剂,而作为集液器发挥作用。制冷剂容器24接收制冷剂,使制冷剂的液体成分流出。制冷剂容器24将所供给的制冷剂分离为气体成分和液体成分。制冷剂容器24使制冷剂的液体成分向制冷剂循环20的主要路径流动。制冷剂容器24在制冷剂的冷凝过程中,将制冷剂的饱和液供给到蒸发器。制冷剂容器24作为集液器发挥作用。作为增加项或可选项,制冷剂容器24能够具有用于供气体成分流出的气体注入的出口。
控制阀31配置在双向通路26中。控制阀31配置在室外热交换器22与制冷剂容器24之间。在双向通路26中,室外热交换器22、控制阀31、制冷剂容器24按照该顺序串联配置。控制阀31在制冷剂从制冷剂容器24向室外热交换器22流动时使室外热交换器22作为蒸发器发挥作用。控制阀31在制冷剂从室外热交换器22向制冷剂容器24流动时使室外热交换器22作为冷凝器发挥作用。控制阀31提供如下那样的开度:使制冷剂容器24位于高压区域,从而作为接收高压区域的制冷剂的集液器发挥作用。控制阀31称作第一控制阀或第一膨胀阀。控制阀32配置在第二室内热交换器16与切换阀23之间。控制阀32配置在第二室内热交换器16的下游。控制阀32称作第二控制阀或第二膨胀阀。控制阀33配置在第一室内热交换器15的制冷剂入口。控制阀33配置在第一室内热交换器15的上游。控制阀33称作第三控制阀或第三膨胀阀。制冷剂循环20在控制阀32与控制阀33之间具有切换阀23、制冷剂容器24、控制阀31以及非利用侧热交换器。
空调装置1具有用于控制空调单元10以及制冷剂循环20的控制系统。控制系统具有多个传感器。控制系统能够具有检测热负荷的多个传感器以及检测制冷剂循环20的多个位置的制冷剂的状态的多个传感器。多个传感器检测与制冷剂循环20的控制相关的变量。多个传感器检测制冷剂循环20的过热度。控制系统能够具有例如检测吸入口21a的附近的制冷剂的温度和压力的温度传感器36、压力传感器37。多个传感器能够具有为了获得控制信息而必要的传感器。例如,多个传感器具有检测第一室内热交换器15的空气下游的空气温度的温度传感器。
根据由温度传感器36、压力传感器37检测的信号,能够获知压缩机21的吸入侧的低压制冷剂的过热度。所检测到的过热度能够用于控制控制阀31、32、33的开度。控制系统具有从多个传感器输入信号的控制装置(ECU)39。控制装置39控制多个控制对象。控制装置39至少控制切换机构35。控制装置39控制切换机构35,以将制冷剂循环20的运转状态至少切换为制冷运转和制热运转。控制装置39能够控制包括压缩机21的转速、空气混合门17的位置、风扇13的送风量、吹出模式等多个控制对象。
在控制系统中,控制装置39为电子控制装置(Electronic Control Unit)。控制装置39具有至少一个运算处理装置(CPU)、作为存储程序和数据的存储介质的至少一个存储装置(MMR)。控制装置39通过微型计算机提供,微型计算机具有能够被计算机读取的存储介质。存储介质为非暂时地存储能够被计算机读取的程序的非迁移的实体的存储介质。存储介质能够由半导体存储器或磁盘等提供。控制装置39可由一个计算机或由数据通信装置链接的一组计算机资源提供。程序通过被控制装置39执行而使控制装置39发挥作用,以使得控制装置39作为该说明书所记载的装置发挥作用,并执行该说明书所记载的方法。
控制系统具有多个信号源作为输入装置,该多个信号源供给表示向控制装置39输入的信息的信号。控制系统通过使控制装置39将信息存储在存储装置而取得信息。控制系统具有利用控制装置39控制动作的多个控制对象物作为输出装置。控制系统通过将存储在存储装置中的信息转换为信号并向控制对象物供给来控制控制对象物的动作。
控制系统所包含的控制装置39、信号源、控制对象物提供多种要素。这些要素的至少一部分能够称作用于执行功能的区组。在其他观点中,这些要素的至少一部分能够称作解释为结构的模块或区段。进一步地,控制系统所含有的要素仅在有意的情况下,也能够称作实现其功能的机构。
控制系统提供的机构以及/或功能能够通过记录在实体存储装置中的软件以及执行软件的计算机、仅软件、仅硬件或者它们的组合提供。例如,在控制装置由硬件即电子电路提供的情况下,其能够通过包括许多逻辑电路的数字电路或模拟电路提供。
在图2中,室外热交换器22具有两个集管部22a、22b。室外热交换器22具有配置在两个集管部22a、22b之间的多个管22c。多个管22c彼此隔着间隔而平行层叠。在多个管22c之间形成有多个空气通路。在空气通路配置有多个翅片22d。多个管22c提供多个制冷剂通路。以多个制冷剂通路连通两个集管部22a、22b中的空洞的方式,多个管22c与集管部22a、22b连接。
在一个集管部22a设有一个连接口22e。在另一个集管部22b设有另一个连接口22f。在一个集管部22b中设有分隔板22g。在另一个集管部22b中设有分隔板22h。分隔板22g、22h以在连接口22e与连接口22f之间,制冷剂的通路截面积逐渐变化的方式位于集管部22a、22b内。
在该实施方式中,根据管22c的数量规定通路截面积。室外热交换器22具有:具有I根管22c的第一通道22i;具有J根管22c的第二通道22j;以及具有K根管22c的第三通道33k。管22c的根数为I>J>K。第一通道22i提供比第二通道22j以及第三通道22k大的通路截面积。第三通道22k提供比第一通道22i以及第二通道22j小的通路截面积。
室外热交换器22在将两个连接口22e、22f的一方作为入口,将另一方作为出口的情况下,提供制冷剂的通路截面积从大通路截面积向小通路截面积相对变化的制冷剂通路。室外热交换器22在将两个连接口22e、22f的另一方作为入口,将一方作为出口的情况下,提供制冷剂的通路截面积从小通路截面积向大通路截面积相对变化的制冷剂通路。室外热交换器22提供制冷剂向一方向流动时减少,制冷剂向反方向流动时增加的通路截面积。在此,通路截面积为与制冷剂的流动方向正交的通路的截面积。室外热交换器22构成为,在制冷剂向一方向流动时沿着制冷剂的流动方向使制冷剂的通路截面积相对减小,在制冷剂向另一方向流动时沿着制冷剂的流动方向使制冷剂的通路截面积相对增大。
室外热交换器22也可以在两个连接口22e、22f之间具有局部通路截面积的扩大部分或缩小部分。室外热交换器22在两个连接口22e、22f之间提供与在其间流动的制冷剂的状态变化或相位变化对应的通路截面积的变化的趋势。室外热交换器22在制冷运转中用作冷凝器。室外热交换器22在制冷运转中提供相对减少的通路截面积。室外热交换器22在制热运转中用作蒸发器。室外热交换器22在制热运转中提供相对增加的通路截面积。
图3表示在制冷剂循环20制冷运转(COOL)时的制冷剂的流动。此时,切换阀23控制到第一位置。控制阀33提供配置在制冷剂循环20的高压区域与低压区域之间的减压器。控制阀33的开度调整为作为减压器的开度。控制阀33控制为控制开度(CNT)。控制开度被控制装置39控制,以使制冷剂循环20的过热度与目标一致。其结果是,一边在第一室内热交换器15中适当地冷却空气,一边使制冷剂循环20有效地工作。控制阀31、32被控制为开阀状态(OPN)。制冷剂能够不产生特別的减压地而通过控制阀31、32。控制阀34被控制为闭阀状态(CLS)。空气混合门17被控制在制热限制位置,以使得空气不通过第二室内热交换器16,即第二室内热交换器16不作为冷凝器发挥作用。压缩机21控制转速,以使得第一室内热交换器15的空气下游的空气温度与作为目标的空气温度接近并维持。
制冷剂从压缩机21流出,通过第二室内热交换器16、切换阀23、室外热交换器22、制冷剂容器24、作为减压器的控制阀33以及第一室内热交换器15返回压缩机21。室外热交换器22作为冷凝器发挥作用。第一室内热交换器15作为蒸发器发挥作用。
图4是表示制冷剂循环20制冷运转时的莫里尔图。制冷剂容器24作为集液器发挥作用。制冷剂容器24将处于饱和状态的制冷剂的液体成分供给到控制阀33。
图5用箭头表示室外热交换器22的制冷剂的流动。制冷剂按照第一通道22i、第二通道22j、第三通道22k的顺序流动。制冷剂沿着通路截面积相对减少的通路流动。制冷剂由于在室外热交换器22中冷凝,因此体积减少。室外热交换器22的通路截面积的变化趋势与由于冷凝而导致的体积降低的过程对应。为了使作为冷凝器的性能提高,制冷剂侧的通路截面积逐渐减小。在冷凝器中,随着制冷剂冷凝,液体制冷剂增加,平均的密度升高,流速变慢,其结果是,会有制冷剂的热传递率下降,热交换性能下降的趋势。为了防止发生这一情况,随着靠近下游,通路截面积相对减小。这样,室外热交换器22在制冷剂循环20进行制冷运转时,提供适于制冷剂的冷凝的通路截面积的变化趋势。
图6表示在制冷剂循环20进行制热运转(HOT)时的制冷剂的流动。此时,切换阀23被控制到第二位置。控制阀31提供配置在制冷剂循环20的高压区域与低压区域之间的减压器。控制阀31的开度被调整为作为减压器的开度。控制阀31被控制为控制开度(CNT)。控制开度被控制装置39控制,以使得制冷剂循环20的过热度与目标一致。其结果是,一边在第二室内热交换器16中适当地对空气进行加热,一边使制冷剂循环20有效地工作。控制阀32被控制为开阀状态(OPN)。制冷剂能够不产生特別的减压地通过控制阀32。控制阀33被控制为闭阀状态(CLS)。控制阀34被控制为开阀状态(OPN)。空气混合门17被控制到制热位置,以使得空气通过第二室内热交换器16,即第二室内热交换器16作为冷凝器发挥作用。压缩机21控制转速,以使得第二室内热交换器16的空气下游的空气温度接近作为目标的空气温度并维持。
制冷剂从压缩机21流出,通过第二室内热交换器16、切换阀23、制冷剂容器24、作为减压器的控制阀31以及室外热交换器22返回压缩机21。室外热交换器22作为蒸发器发挥作用。第二室内热交换器16作为冷凝器发挥作用。
图7是表示制冷剂循环20进行制热运转时的莫里尔图。制冷剂容器24作为集液器发挥作用。制冷剂容器24将处于饱和状态的制冷剂的液体成分供给到控制阀31。
图8用箭头表示室外热交换器22的制冷剂的流动。制冷剂按照第三通道22k、第二通道22j、第一通道22i的顺序流动。制冷剂沿着通路截面积增加的通路流动。制冷剂由于在室外热交换器22蒸发而使体积增加。室外热交换器22的通路截面积的变化趋势与蒸发导致的体积增加的过程对应。为了使作为蒸发器的性能提高,制冷剂侧的通路截面积逐渐增大。在蒸发器中,随着制冷剂蒸发,液体制冷剂减少,平均密度降低,流速加快,其结果是,制冷剂的压力损耗有增大的趋势。为了防止发生这一情况,随着靠近下游,通路截面积增大。这样,室外热交换器22在制冷剂循环20进行制热运转时,提供适于制冷剂的蒸发的通路截面积的变化趋势。
图9表示制冷剂循环20进行第一除湿制热运转(DEHUMID-A)时的制冷剂的流动。此时,切换阀23被控制到第二位置。控制阀31被控制为控制开度(CNT)。控制阀32被控制为开阀状态(OPN)。制冷剂能够不产生特别的减压地通过控制阀32。控制阀33被控制为控制开度(CNT)。控制阀34被控制为闭阀状态(CLS)。空气混合门17被控制到制热位置。
在第一除湿制热运转中,控制阀31、33提供配置在制冷剂循环20的高压区域与低压区域之间的减压器。但是,提供高压区域与低压区域之间的两级减压。控制阀31、33的开度被调整为作为减压器的开度。控制阀31、33的控制开度被控制装置39控制,以使得制冷剂循环20的过热度与目标一致。其结果是,在第一室内热交换器15中冷却空气,进而一边在第二室内热交换器16中再次加热空气一边使制冷剂循环20有效地工作。
切换机构35在利用侧热交换器提供除湿功能时,在第一除湿制热运转中,使制冷剂从制冷剂容器24通过控制阀31向非利用侧热交换器流动。制冷剂从压缩机21流出,通过第二室内热交换器16、切换阀23、制冷剂容器24、控制阀31、室外热交换器22以及第一室内热交换器15返回压缩机21。室外热交换器22作为蒸发器发挥作用。根据该实施方式,通过调节两个控制阀31、33的减压的比例,能够调整室外热交换器22的吸热量,由此,能够调整吹出温度。利用第二室内热交换器16进行的空气的再加热的程度能够通过空气混合门17调节。
图10表示在制冷剂循环20进行第一除湿制热运转时的莫里尔图。制冷剂容器24作为集液器发挥作用。制冷剂容器24将处于饱和状态的制冷剂的液体成分供给到控制阀31。
图11用箭头表示室外热交换器22的制冷剂的流动。制冷剂按照第三通道22k、第二通道22j、第一通道22i的顺序流动。制冷剂沿着通路截面积增加的通路流动。制冷剂由于在室外热交换器22蒸发,因此体积增加。室外热交换器22的通路截面积的变化趋势与蒸发导致的体积增加的过程对应。这样,室外热交换器22在制冷剂循环20进行第一除湿制热运转时,提供适于制冷剂的蒸发的通路截面积的变化趋势。
图12表示制冷剂循环20进行第二除湿制热运转(DEHUMID-B)时的制冷剂的流动。此时,切换阀23被控制到第一位置。控制阀31被控制为开阀状态(OPN)。制冷剂能够不产生特别的减压地通过控制阀31。控制阀32被控制为控制开度(CNT)。控制阀33被控制为控制开度(CNT)。控制阀34被控制为闭阀状态(CLS)。空气混合门17被控制到制热位置。压缩机21控制转速,以使得第一室内热交换器15的空气下游的空气温度接近作为目标的空气温度并维持。
在第二除湿制热运转中,控制阀32、33提供配置在制冷剂循环20的高压区域与低压区域之间的减压器。但是,提供高压区域与低压区域之间两级减压。控制阀32、33的开度被调整为作为减压器的开度。控制阀32、33的控制开度被控制装置39控制,以使得制冷剂循环20的过热度与目标一致。将利用控制阀32在高压区域中减压的制冷剂收入制冷剂容器24,进一步利用控制阀33减压为低压并向利用侧热交换器即第一室内热交换器15供给。其结果是,在第一室内热交换器15中冷却空气,进一步在第二室内热交换器16中再次加热空气,同时使制冷剂循环20有效地工作。
切换机构35在利用侧热交换器提供除湿功能时,在第二除湿制热运转中,使制冷剂从非利用侧热交换器通过控制阀31向制冷剂容器24流动。制冷剂从压缩机21流出,通过第二室内热交换器16、控制阀32、切换阀23、制冷剂容器24、控制阀31、室外热交换器22、控制阀33以及第一室内热交换器15返回压缩机21。室外热交换器22作为冷凝器发挥作用。根据该实施方式,通过调节两个控制阀32、33的减压的比例,能够调节第二室内热交换器16产生的空气的加热程度。
图13表示制冷剂循环20进行第二除湿制热运转时的莫里尔图。制冷剂容器24作为集液器发挥作用。制冷剂容器24将处于饱和状态的制冷剂的液体成分供给到控制阀33。
图14用箭头表示室外热交换器22的制冷剂的流动。制冷剂按照第一通道22i、第二通道22j、第三通道22k的顺序流动。制冷剂沿着通路截面积减少的通路流动。制冷剂在室外热交换器22冷凝,因此体积减少。室外热交换器22的通路截面积的变化趋势与冷凝导致的体积增加的过程对应。这样,室外热交换器22在制冷剂循环20进行第二除湿制热运转时,提供适于制冷剂的冷凝的通路截面积的变化趋势。
第一除湿制热运转利用室外热交换器22进行蒸发过程的一部分。因此,能够用于减少第一室内热交换器15的空气冷却能力及/或除湿能力。第二除湿制热运转利用室外热交换器22进行冷凝过程的一部分。因此,能够用于减少第二室内热交换器16的空气加热能力。
图15表示第一除湿制热运转的控制阀31、33的开度。此时,两个控制阀31、33同时控制制冷剂的过热度和吹出空气温度这两者。控制阀31、33一边维持预先确定的开度模式Pn31、Pn33一边被控制。
在某状态下,在判断为制冷剂的过热度比目标值高的情况下,控制控制阀31、33的开度,以保持开度模式地增大整体的开度。例如,控制阀33的开度从初始开度Op33向目标开度Opt1控制。控制点从开度模式Pn33向开度模式Pn33t迁移。同样,控制阀31的开度也从初始开度Op31向目标开度Opt2控制。控制点从开度模式Pn31向开度模式Pn31t迁移。由此,流入第一室内热交换器15的制冷剂量增加,过热度下降,过热度被适当保持。在过热度低的情况下,执行相反的控制。
另外,在某状态下,在要降低吹出空气温度的情况下,保持开度模式地使控制点移动。具体而言,在当前开度模式的基础上移动控制点。控制阀31的开度从初始开度Op31向目标开度Opt4控制。开度稍微增加。控制阀33的开度从初始开度Op31向目标开度Opt3控制。开度稍微降低。由此,来自室外热交换器22的吸热量减少,吹出空气温度下降。在要提高吹出空气温度的情况下,执行相反的控制。例如,在最常用的吹出空气温度下,设定开度模式Pn31、Pn33,以使得两个控制阀31、33的开度相等。
另外,第二除湿制热运转的控制阀32、33的控制也根据上述图理解。此时,两个控制阀32、33同时控制制冷剂的过热度和吹出空气温度这两者。控制阀32、33一边维持预先设定的开度模式一边被控制。
图16是表示空调装置1的控制的流程图。流程图的多个步骤表示由控制装置39执行的程序。在图中,主要表示用于切换运转模式的控制。
空调控制处理180具有多个步骤181-189。在步骤181中,从多个传感器输入控制信息。在步骤181中,也输入由使用者操作的空调面板的开关信息。步骤182-184提供切换空调装置1的运转模式的切换处理。通过该切换处理,选择多个运转模式中的一个,并提供执行的切换部。多个运转模式的切换通过使用者的手动选择来执行,或通过根据室内温度、外气温度等环境条件自动选择来执行。步骤185-188分别与一种运转模式对应。在该实施方式中,提供执行制冷运转(COOL)的制冷模式、执行制热运转(HOT)的制热模式、执行第一除湿制热运转(DEHUMID-A)的第一除湿制热模式、执行第二除湿制热运转(DEHUMID-B)的第二除湿制热模式。
在步骤182中,判定是否由手动或自动选择了制冷模式。在选择制冷模式的情况下,进入步骤185。在步骤185中执行制冷模式。在未选择制冷模式的情况下,进入步骤183。在步骤183中,判定是否由手动或自动选择了制热模式。在选择制热模式的情况下,进入步骤186。在步骤186中执行制热模式。在未选择制热模式的情况下,进入步骤184。在步骤184中,判定是否由手动或自动选择了第一除湿制热模式。在选择第一除湿制热模式的情况下,进入步骤187。在步骤187中执行第一除湿制热模式。在未选择第一除湿制热模式的情况下,进入步骤188。在步骤188中执行第二除湿制热模式。在步骤189中执行不限于特定的运转模式的通用的空调控制(A/C CONTROL)。
在以上所述的实施方式中,在室外热交换器22与制冷剂容器24之间设有能够作为减压器发挥作用的控制阀31。进一步地,切换机构35的一部分即切换阀23在制冷运转和制热运转中,使在室外热交换器22、控制阀31以及制冷剂容器24流动的制冷剂的流动方向反转。即,在制冷运转中,制冷剂按照室外热交换器22、控制阀31、制冷剂容器24的顺序流动。在制热运转中,制冷剂按照制冷剂容器24、控制阀31、室外热交换器22的顺序流动。因此,制冷剂容器24在制冷运转中和制热运转中,都作为集液器发挥作用。
另外,室外热交换器22构成为制冷剂的通路截面积从大到小相对地变化。因此,在制冷运转中,室外热交换器22用作冷凝器,能够提供适于制冷剂的冷凝的通路截面积的变化,即提供通路截面积的从大到小的相对变化。在制热运转中,室外热交换器22用作蒸发器,能够提供适于制冷剂的蒸发的通路截面积的变化,即提供通路截面积的从小到大的相对变化。
另外,在该实施方式中,提供第一除湿制热运转、第二除湿制热运转。在第一除湿制热运转中,室外热交换器22用作蒸发器,能够提供适于制冷剂的蒸发的通路截面积的变化,即提供通路截面积的从小到大的相对变化。在第二除湿制热运转中,室外热交换器22用作冷凝器,能够提供适于制冷剂的冷凝的通路截面积的变化,即提供通路截面积的从大到小的相对变化。
第二实施方式
该实施方式是以在前实施方式为基础方式的变形例。在上述实施方式中,制冷剂直接用作第二室内热交换器16的高温介质。代替于此,在该实施方式中,作为第二室内热交换器的高温介质使用水等介质。
如图17所示,空调装置1具有介质循环241。介质循环241使水、乙二醇或乙二醇与水的混合物那样的介质循环。介质循环241是用作通常车辆用空调装置的冷却水系统。介质循环241也可以作为内燃机的冷却液系统的一部分提供。
介质循环241具有泵242、制冷剂-介质热交换器243、第二室内热交换器216。泵242使介质循环。制冷剂-介质热交换器243提供制冷剂循环20的制冷剂与介质循环241的介质之间的热交换。第二室内热交换器216使介质与空气进行热交换。第二室内热交换器216与冷却或加热的对象即空气热结合。第二室内热交换器216由用于通常车辆用空调装置的加热器芯提供。加热器芯使内燃机的冷却水与空气进行热交换而提供制热。此外,介质循环241也可以具有水冷内燃机或水冷变换器那样的放出废热的热源,或能够辅助利用的电气加热器那样的辅助热源。
根据该实施方式,能够利用加热器芯。因此,能够利用通常的车辆用空调装置的结构。换言之,容易适用于通常车辆用空调装置。
第三实施方式
该实施方式为以在前实施方式为基础方式的变形例。在上述实施方式中,制冷剂循环20不具有内部热交换器。代替于此,在该实施方式中,制冷剂循环20具有内部热交换器。
如图18所示,制冷剂循环20具有内部热交换器344。内部热交换器344使第一室内热交换器15的上游侧的制冷剂与下游侧的制冷剂进行热交换。内部热交换器344有助于制冷运转的制冷性能以及制冷剂循环的运转效率的提高。
第四实施方式
该实施方式为以在前实施方式为基础方式的变形例。在上述实施方式中,在制冷运转中控制阀33提供减压器。代替于此,在该实施方式中,控制阀31和控制阀33提供减压器。
如图19所示,制冷剂循环20具有与在前的实施方式相同的结构。但是,在制冷运转中,控制阀31控制为控制开度(CNT)。因此,在制冷剂循环20的高压区域与低压区域之间提供两级减压。
图20表示该实施方式的制冷运转的莫里尔图。在制冷运转中,控制阀31位于制冷剂容器24的上游侧。因此,在制冷剂容器24的上游侧提供利用控制阀31进行的减压,在制冷剂容器24的下游侧提供利用控制阀33进行的减压。
在该实施方式中,提供能够由控制阀31调节的规定的减压(dP)。由此,能够获得并确保制冷剂的过冷却(低温处理)。其结果是,在制冷运转中,能够获得能够用于蒸发过程的焓的增加量(dh)。由此,能够确保与低温冷凝器系统同等的效率。进一步地,能够控制控制阀31的减压,以使得根据各运转中的制冷负荷确保适当的低温处理。此外,制冷负荷与制冷剂流量大致成比例。因此,能够全年提高制冷剂循环20的运转效率。
第五实施方式
该实施方式为以在前实施方式为基础方式的变形例。在上述实施方式中,制冷剂循环20用于空气调节。代替于此,在该实施方式中,制冷剂循环20用于空气调节和发热设备冷却。
图21中,该制冷剂循环20具有发热设备冷却用的附加迂回通路527、用于发热设备的冷却循环545。附加迂回通路527配置为能够获得液体制冷剂。冷却循环545设置为用于冷却发热的设备546。
制冷剂循环20的基本结构以及控制与在前的实施方式相同。在该实施方式中,额外地配置有附加迂回通路527。在该实施方式中,附加迂回通路527将室外热交换器22与制冷剂容器24之间的制冷剂通路和压缩机21的吸入侧之间连通起来。因此,在制冷运转以及制热运转中获得液体制冷剂。
冷却循环545具有设备(AUX)546、泵547。在冷却循环545与附加迂回通路527之间配置有制冷剂-介质热交换器548。附加迂回通路527具有用于制冷剂-介质热交换器548的减压器549。
设备546也可以是用于车辆的辅助设备。设备546的一例例如是将电动机用于行驶的电动车辆的电池、变换器等的电路、电动机。此外,电动车辆包括仅将电动机用于行驶而不具有内燃机的电动汽车、利用电动机和内燃机双方的混合动力汽车、除了混合动力结构以外还能够从商用电源等外部充电的插电式混合动力汽车等。这些设备546有时需要冷却。另外,设备546的废热能够用于作为热泵的热源。此外,冷却循环545也可以具有单独的散热器。
泵547使介质循环。制冷剂-介质热交换器548利用制冷剂冷却介质。换言之,在制冷剂-介质热交换器548中,制冷剂从冷却循环545吸收热量。减压器549能够利用感温式膨胀阀提供。感温式膨胀阀控制开度,以将制冷剂-介质热交换器548的制冷剂出口的制冷剂过热度控制为预定值。
根据该实施方式,在所有运转模式中,能够配置附加迂回通路527,该附加迂回通路527能够获得液体制冷剂。因此,在所有运转模式中,能够进行设备546的冷却。例如,在设备546容易变得高温的夏季,能够进行设备546的冷却。另外,在制冷剂循环20用作热泵的冬季,设备546的废热能够用作热源。其结果是,能够提高使制冷剂循环20进行制热运转的情况下的制冷剂循环20的运转效率。
第六实施方式
该实施方式为以在前实施方式为基础方式的变形例。在上述实施方式中,制冷剂的高压气体成分未被有效利用。代替于此,在该实施方式中,为了有效利用制冷剂的高压气体成分,实现气体注入功能。关于气体注入,作为参照引入专利文献1。
图22表示空调装置1的制冷运转。制冷剂循环20具有气体注入通路651。制冷剂容器24具有设于制冷剂容器24的气体成分出口652。气体注入通路651与制冷剂容器24的气体成分出口652连通。气体注入通路651从制冷剂容器24引入制冷剂的高压气体成分。压缩机21具有气体注入用的端口653。端口653与压缩机21的中的压缩行程的中途阶段连通。气体注入通路651与端口653连通。气体注入通路651具有作为用于开闭气体注入通路651的开闭阀发挥作用的控制阀654。气体注入通路651具有检测气体注入通路651的制冷剂的压力的压力传感器655。在实施气体注入的气体注入模式中,控制制冷剂循环20,以使气体注入通路651的制冷剂的压力接近目标压力并一致。目标压力利用将制冷剂循环20的运转状态作为变量的映射图提供。
在通常的制冷运转中,控制阀654被控制为闭阀状态。其他要素的工作与在前的实施方式相同。进一步地,在实施气体注入的条件成立时,执行气体注入运转(COOL-GASINJ)。在气体注入模式中,控制阀654被控制为开阀状态(OPN)。控制阀31被控制为控制开度(CNT)。控制开度控制为气体注入通路651的制冷剂的压力与目标压力接近而一致。由此,向制冷剂容器24供给减压为中间压力的制冷剂。制冷剂容器24内的制冷剂的气体成分经由气体注入通路651从端口653向压缩机21供给。
图23是表示制冷运转的气体注入的莫里尔图。制冷剂循环20的高压与低压之间的中间压力的制冷剂供给到压缩机21。因此,实现制冷运转的最大能力的提高以及效率的提高。
图24表示空调装置1的制热运转。在通常的制热运转中,控制阀654被控制为闭阀状态。其他要素的工作与在前的实施方式相同。进一步地,在实施气体注入的条件成立时,执行气体注入运转(HOT-GASINJ)。在气体注入模式中,控制阀654被控制为开阀状态(OPN)。控制阀31被控制为控制开度(CNT)。控制开度被控制为气体注入通路651的制冷剂的压力与目标压力接近而一致。由此,被减压为中间压力的制冷剂供给到制冷剂容器24。制冷剂容器24内的制冷剂的气体成分经由气体注入通路651从端口653向压缩机21供给。
图25是表示制热运转的气体注入的莫里尔图。制冷剂循环20的高压与低压之间的中间压力的制冷剂供给到压缩机21。因此,实现制热运转的最大能力的提高以及效率的提高。
图26是表示空调装置1的控制的流程图。空调控制处理680除了在前的实施方式的多个步骤181-189以外,还具有步骤691-694。在该实施方式中,在冷却运转以及加热运转时,都使存留在制冷剂容器24的气体成分通过气体注入通路651从端口653进行气体注入。
步骤691、693判定气体注入条件是否成立。在步骤691中,在执行制冷运转的情况下,判定气体注入条件是否成立。在气体注入条件成立的情况下,进入步骤692。在步骤692中,执行制冷气体注入运转(COOL-GASINJ)。在气体注入条件不成立的情况下,进入步骤185。在步骤185中,执行通常的制冷运转。在步骤693中,在执行制热运转的情况下,判定气体注入条件是否成立。在气体注入条件成立的情况下,进入步骤694。在步骤694中,执行制热气体注入运转(HOT-GASINJ)。在气体注入条件不成立的情况下,进入步骤186。在步骤186中,执行通常的制热运转。
根据该实施方式,气体注入有助于制冷剂循环20的最大能力的提高和效率的提高。另外,在以往技术中,仅能够在制热运转中利用气体注入。在该实施方式中,在制热运转中,制冷剂容器24中存在饱和制冷剂气体。因此,能够在制冷运转、制热运转的任一运转中,引出气体,用于气体注入。由此,能够实现制冷运转的最大能力的提高以及效率的提高和制热运转的最大能力的提高以及效率的提高。
第七实施方式
该实施方式为以在前实施方式为基础方式的变形例。在上述实施方式中,室外热交换器22、控制阀31以及制冷剂容器24配置于双向通路26。代替于此,能够采用多种通路结构。
图27表示该实施方式的空调装置1的制冷运转(COOL)。制冷剂循环20具有压缩机21、室外热交换器22、切换阀23以及制冷剂容器24。制冷剂循环20具有控制阀31、32、33。进一步地,制冷剂循环20具有双向通路726、作为开闭阀发挥作用的控制阀734a、734b。室外热交换器22与在前的实施方式相同。
双向通路726在一个端部与第一切换口23c连通。双向通路726在另一个端部与第二切换口23d连通。包括室外热交换器22、控制阀31以及制冷剂容器24的串联要素组设于双向通路726中。室外热交换器22、控制阀31以及制冷剂容器24按照该顺序配置在双向通路726中。第一室内热交换器15配置在双向通路726中。上述串联要素组和第一室内热交换器15在双向通路726中串联配置。第一室内热交换器15未配置在上述串联要素组中。双向通路726提供经由第一室内热交换器15的第一通路。进一步地,双向通路726提供不经由第一室内热交换器15的第二通路。串联要素组包含在第一通路、第二通路的双方。
控制阀734a串联设置在双向通路726中。控制阀734a仅配置在第一通路中。控制阀734a与第一室内热交换器15串联。控制阀734b设置为在双向通路726中形成并联的旁通通路。控制阀734b形成不经由第一室内热交换器15的旁通通路。在控制阀734a控制为开阀状态(OPN),控制阀734b控制为闭阀状态(CLS)时,制冷剂向第一室内热交换器15流动。在控制阀734a被控制为闭阀状态(CLS),控制阀734b被控制为开阀状态(OPN)时,制冷剂不向第一室内热交换器15流动。
切换阀23能够在第一位置和第二位置间切换。切换阀23在位于图示的第二位置时,制冷剂从室外热交换器22经由控制阀31向制冷剂容器24流动。切换阀23在位于第一位置时,制冷剂从制冷剂容器24经由控制阀31向室外热交换器22流动。
在图27中,制冷运转与在前的实施方式相同。空气混合门17阻止第二室内热交换器16的空气的加热。控制阀33用作减压器。例如,控制阀32被控制为开阀状态。控制阀33被控制为控制开度,以控制第一室内热交换器15与压缩机21之间的制冷剂的过热度。室外热交换器22在图示的流动方向上,用作冷凝器。控制阀31被控制为开阀状态。制冷剂容器24作为接收高压制冷剂的集液器发挥作用。
在图28中,制热运转与在前的实施方式相同。空气混合门17允许第二室内热交换器16的空气的加热。制冷剂不向控制阀33流动。第二室内热交换器16作为冷凝器发挥作用,加热空气。控制阀32被控制为开阀状态。制冷剂容器24作为接收高压制冷剂的集液器发挥作用。控制阀31用作减压器。例如,控制阀31被控制为控制开度,以控制室外热交换器22与压缩机21之间的制冷剂的过热度。室外热交换器22在图示的流动方向上被用作蒸发器。在制冷运转、制热运转中,室外热交换器22的制冷剂的流动方向反转。
在图29中,在该实施方式中还执行除湿制热运转。在该实施方式中,提供室外热交换器22用作冷凝器的第二除湿制热运转(DEHUMID-B)。空气混合门17允许第二室内热交换器16的空气的加热。控制阀33用作减压器。例如,控制阀33被控制为控制开度,以控制第一室内热交换器15与压缩机21之间的制冷剂的过热度。控制阀32被控制为开阀状态。室外热交换器22与制冷运转同样地被用作冷凝器。控制阀31被控制为开阀状态。制冷剂容器24作为接收高压制冷剂的集液器发挥作用。在该实施方式中,不提供将室外热交换器22用作蒸发器的第一除湿制热运转。这是由于在使控制阀32作为减压器发挥作用时,制冷剂容器24不作为集液器发挥作用。
在该实施方式中,在室外热交换器用作冷凝器的情况和室外热交换器用作蒸发器的情况下,能够切换制冷剂的流动方向。
其他实施方式
该说明书的发明不限于例示的实施方式。发明包含例示的实施方式以及基于此的本领域技术人员进行的变形方式。例如,发明不限于实施方式中所示出的部件及/或要素的组合。发明能够通过多种组合而实施。发明能够具有可添加到实施方式中的添加部分。发明包含省略实施方式的部件及/或要素的结构。发明包含一个实施方式与其他实施方式之间的部件及/或要素的置换或组合。公开的技术范围不限于实施方式的记载。公开的几个技术范围由要保护的范围的记载示出,并应进一步理解为包含与要求保护的范围的记载等同的意义以及范围内的所有变更。
在上述实施方式中,制冷运转与制热运转的切换由切换机构35即切换阀23以及控制阀31、32、33、34、734a、734b提供。代替于此,能够切换为制冷运转、制热运转的制冷剂循环20具有其他切换机构35也能实现。例如,切换机构35也可以代替切换阀23而具有多个二通阀或三通阀。这样,切换阀23或切换机构35能够采用多种结构。专利文献1以及专利文献2所记载的内容作为该说明书的技术内容的公开,通过参照而引入。
在上述实施方式中,室外热交换器22提供制冷剂的通路截面积至少以两级变化的通路。代替于此,室外热交换器22也可以提供通路截面积连续变化的通路。另外,在室外热交换器22的整体中,只要是通路截面积有相对趋势地变化,也可以在室外热交换器22的一部分,通路截面积脱离上述趋势地变化。
在上述实施方式中,仅室外热交换器22作为非利用侧热交换器例示。代替于此,也可以具有多个非利用侧热交换器。例如,在室外热交换器22的基础上,还可以具有仅在冷凝中提供的室外热交换器及/或仅在蒸发中提供的室外热交换器。

Claims (12)

1.一种热泵循环装置,具有至少一个利用侧热交换器(15、16、216)和至少一个非利用侧热交换器(22),所述热泵循环装置的特征在于,具有:
制冷剂容器(24),所述制冷剂容器与所述非利用侧热交换器串联配置,所述制冷剂容器接收制冷剂,并且使所述制冷剂的液体成分流出;
控制阀(31),所述控制阀配置在所述非利用侧热交换器与所述制冷剂容器之间,在制冷剂从所述制冷剂容器向所述非利用侧热交换器流动时,所述控制阀使所述非利用侧热交换器作为蒸发器发挥作用,在制冷剂从所述非利用侧热交换器向所述制冷剂容器流动时,所述控制阀使所述非利用侧热交换器作为冷凝器发挥作用;以及
切换机构(35),所述切换机构切换通过所述非利用侧热交换器和所述制冷剂容器的制冷剂的流动方向。
2.如权利要求1所述的热泵循环装置,其特征在于,
所述制冷剂容器接收制冷剂能够冷凝的高压区域的高压制冷剂,作为集液器发挥作用。
3.如权利要求1或2所述的热泵循环装置,其特征在于,
所述利用侧热交换器通过高压区域的制冷剂的冷凝提供加热功能,通过低压区域的制冷剂的蒸发提供冷却功能,
所述控制阀提供如下的开度:使所述制冷剂容器定位于所述高压区域,从而作为接收所述高压区域的制冷剂的集液器发挥作用。
4.如权利要求1至3中任一项所述的热泵循环装置,其特征在于,
在所述利用侧热交换器提供冷却功能时,所述切换机构使制冷剂从所述非利用侧热交换器通过所述控制阀向所述制冷剂容器流动,
在所述利用侧热交换器提供加热功能时,所述切换机构使制冷剂从所述制冷剂容器通过所述控制阀向所述非利用侧热交换器流动。
5.如权利要求1至4中任一项所述的热泵循环装置,其特征在于,
将所述控制阀作为第一控制阀(31),
所述利用侧热交换器具有冷却用热交换器(15)和加热用热交换器(16),
在所述加热用热交换器的下游具有第二控制阀(32),
在所述冷却用热交换器的上游具有第三控制阀(33),
在所述第二控制阀与所述第三控制阀之间具有所述切换机构、所述制冷剂容器、所述第一控制阀以及所述非利用侧热交换器。
6.如权利要求5所述的热泵循环装置,其特征在于,
将利用所述第二控制阀在高压区域中减压的制冷剂收入所述制冷剂容器,进一步利用所述第三控制阀减压为低压而向所述利用侧热交换器供给。
7.如权利要求1至6中任一项所述的热泵循环装置,其特征在于,
在所述利用侧热交换器提供除湿功能时,
在第一除湿制热运转中,所述切换机构使制冷剂从所述制冷剂容器通过所述控制阀向所述非利用侧热交换器流动,
在第二除湿制热运转中,所述切换机构使制冷剂从所述非利用侧热交换器通过所述控制阀向所述制冷剂容器流动。
8.如权利要求1至7中任一项所述的热泵循环装置,其特征在于,
所述非利用侧热交换器构成为,在制冷剂向一个方向流动时,制冷剂的通路截面积随着制冷剂的流动而相对减小,在制冷剂向另一方向流动时,制冷剂的通路截面积随着制冷剂的流动而相对增大,
在所述非利用侧热交换器用作冷凝器时,所述切换机构使制冷剂向所述一个方向流动,在所述非利用侧热交换器用作蒸发器时,所述切换机构使制冷剂向所述另一方向流动。
9.如权利要求1至8中任一项所述的热泵循环装置,其特征在于,
所述利用侧热交换器包括:
介质循环(241),所述介质循环具有与冷却或加热的对象热结合的所述利用侧热交换器(216);以及
制冷剂-介质热交换器(243),所述制冷剂-介质热交换器使制冷剂与所述介质循环的介质进行热交换。
10.如权利要求1至9中任一项所述的热泵循环装置,其特征在于,还具有:
冷却循环(545),所述冷却循环对发热的设备(546)进行冷却;以及
制冷剂-介质热交换器(548),所述制冷剂-介质热交换器使制冷剂与所述冷却循环的介质进行热交换。
11.如权利要求1至10中任一项所述的热泵循环装置,其特征在于,还具有:
压缩机(21),所述压缩机压缩制冷剂,具有用于气体注入的端口(653);以及
气体注入通路(651),所述气体注入通路将设于所述制冷剂容器的气体成分出口与所述端口连通起来,
在冷却运转以及加热运转时,都使存留在所述制冷剂容器的气体成分通过所述气体注入通路从所述端口进行气体注入。
12.如权利要求1至11中任一项所述的热泵循环装置,其特征在于,
所述切换机构具有四通阀,该四通阀具有入口(23a)、出口(23b)、第一切换口(23c)以及第二切换口(23d),
所述热泵循环装置还具有双向通路(26、726),所述双向通路连通于所述第一切换口与所述第二切换口之间,并且所述制冷剂容器、所述控制阀以及所述非利用侧热交换器串联配置于所述双向通路,所述双向通路利用所述切换机构切换制冷剂的流动方向。
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