CN113557398A - 空调装置 - Google Patents

Abstract

提供一种空调装置，在将单元化的空调装置设置在车室内的结构中，即使在压力控制阀打开的情况下，高温高压的热介质也不会向用户排出，能安全地使用。包括排出流路，通过与热介质的热交换，所述排出流路在制冷时排出热风，在制热时排出冷风。在泄压阀工作时，热介质能通过排出流路无障碍地排出。

Description

空调装置

技术领域

本发明涉及一种具有供热介质循环的热介质回路并进行被空调空气的调节的空调装置。

背景技术

一般而言，空调装置包括供作为热介质的制冷剂循环的制冷循环，通过与构成该制冷循环的蒸发器及散热器进行热交换，从而进行被空调空气的温度调节。例如，作为装设于车辆等的空调装置，能例举专利文献1。在专利文献1中，为了抑制因车辆从外部受到的冲击而使在制冷循环中被压缩的制冷剂泄漏到狭窄的车室内的不良情况，设置有在对车辆的冲击进行检测时能使热介质循环路径向大气释放的电磁阀。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平10-175426号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

另一方面，正在开发一种空调装置，通过将压缩机、散热器、膨胀阀、蒸发器等构成热介质回路的所有部件单元化为一个部件并将其安装于车室内的例如各座椅，从而针对每个座椅进行单独空气调节。在这种情况下，在产生热介质回路内的异常压力的情况下，为了保护该热介质回路，需要设置以规定压力以上打开的泄压阀。但是，在将单元化的空调装置设置在车室内的结构中，存在泄压阀打开时高温高压的热介质最终排出到车室内的问题。因而，本发明的技术问题在于提高泄压阀打开时的安全性。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的一个方面的空调装置是将包括供热介质循环的热介质回路并进行空气调节的各结构要素单元化而构成的空调装置，其中，所述空调装置包括：排出流路，通过与热介质的热交换，所述排出流路在制冷时将热风排出，在制热时将冷风排出；以及泄压阀，所述泄压阀的排出口与排出流路连通，在热介质回路的压力达到预先设定的设定值时，所述泄压阀将内部的热介质排出。

发明效果

根据本发明，在泄压阀工作时，热介质被排出到排出流路。由于排出流路是不供给至用户而排出的流路，因此，能提高安全性。

附图说明

图1是表示室内吸气的制冷时的空调装置的图。

图2是表示室外吸气的制冷时的空调装置的图。

图3是表示室内吸气的制热时的空调装置的图。

图4是表示室外吸气的制热时的空调装置的图。

图5是表示使泄压阀的出口与排出流路连通的变形例的图。

图6是表示第二实施方式中的空调装置的使用例的图。

图7是表示第二实施方式中的制冷时的空调装置的图。

图8是表示第二实施方式中的制热时的空调装置的图。

具体实施方式

以下，基于附图，对本发明的实施方式进行说明。另外，各附图是示意性的图，存在与实际的构件不同的情况。此外，以下的实施方式对用于将本发明的技术思想具体化的装置及方法进行例示，并未将结构限定为下述的结构。即，本发明的技术思想能在权利要求书记载的技术范围内施加各种改变。

《第一实施方式》

《结构》

图1是表示第一实施方式的空调装置11的概要结构的图。本实施方式的空调装置11包括供热介质循环的热介质回路，进行空气调节的结构要素收容在壳体11a内并被单一化，且装载在车辆的车室内。例如，通过将各空调装置11安装于各座椅，能针对每个座椅进行单独空气调节。构成空调装置11的壳体11a通过分隔壁11b而构成冷风流路12和热风流路13。冷风流路12和热风流路13分别是管道结构。

冷风流路12的上游侧与将内部气体从车室内导入的内部气体导入路径21及将外部气体从车室外导入的外部气体导入路径22连通，并包括切换挡板23。切换挡板23能在使冷风流路12与内部气体导入路径21连通的位置和使冷风流路12与外部气体导入路径22连通的位置之间转动。冷风流路12的下游侧与将空气向车室内供给的供给流路24及将空气向车室外排出的排出流路25连通，并包括切换挡板26。切换挡板26(流路切换部)能在使冷风流路12与供给流路24连通的位置和使冷风流路12与排出流路25连通的位置之间转动。

热风流路13的上游侧与将内部气体从车室内导入的内部气体导入路径31及将外部气体从车室外导入的外部气体导入路径22连通，并包括切换挡板33。内部气体导入路径31的上游侧与内部气体导入路径21的上游侧汇流。切换挡板33能在使热风流路13与内部气体导入路径31连通的位置和使热风流路13与外部气体导入路径22连通的位置之间转动。热风流路13的下游侧与将空气向车室内供给的供给流路34及将空气向车室外排出的排出流路25连通，并包括切换挡板36。供给流路34的下游侧与供给流路24的下游侧汇流。切换挡板36(流路切换部)能在使热风流路13与供给流路34连通的位置和使热风流路13与排出流路25连通的位置之间转动。

在冷风流路12中设置有送风风扇27和构成稍后详述的制冷循环的蒸发器28。送风风扇27设置在冷风流路12的上游侧，在被电动机驱动时，对外部气体、内部气体进行吸引并向下游侧输送。蒸发器28设置在比送风风扇27靠下游侧处，作为吸热器和除湿器，在流过翅片周围的空气与流过管内的低温的热介质(制冷剂)之间进行热交换。即，通过使管内的热介质蒸发气化，从而对翅片周围的空气进行冷却，并且使翅片表面产生结露以进行除湿。

在热风流路13中设置有送风风扇37以及与蒸发器28一起构成制冷循环的散热器28。送风风扇37设置在热风流路13的上游侧，在被电动机驱动时，对外部气体、内部气体进行吸引并向下游侧输送。散热器38设置在比送风风扇37靠下游侧处，作为散热器，通过在流过散热翅片周围的空气与流过管内的高温的热介质(热介质)之间进行热交换，从而对翅片周围的空气进行加热。

接着，对构成本发明中的热介质回路的制冷循环进行说明。构成热介质回路的制冷循环是至少将压缩机41、散热器38、膨胀阀42和蒸发器28依次连接成环状而构成的。压缩机41通过对作为气相的低压的热介质进行压缩，从而使其升压为容易液化的高压的热介质。例如，能采用旋转式压缩机、斜板式压缩机、涡旋式压缩机等。作为驱动源，能使用发动机及电动机。膨胀阀42通过将作为液相的高压的热介质以雾状喷出，从而减压为容易气化的低压的热介质，能采用温度式膨胀阀、毛细管、孔口等。

本发明中的热介质回路43包括泄压阀44和三通阀45(切换控制阀)。泄压阀44例如设置于从压缩机41与散热器38之间分岔出的流路中，在热介质回路43的压力达到预先设定的设定值时开阀。泄压阀既可以通过电气控制来开阀，也可以通过机械结构来开阀。三通阀45例如能采用三端口二位置切换的螺线管阀。在这种情况下，具体而言，切换到使泄压阀44的出口与冷风流路12中的比蒸发器28更靠下游侧处连通的位置和使泄压阀44的出口与热风流路13中的比散热器38更靠下游侧处连通的位置中的任意一个。

本实施方式中的空调装置11包括未图示的控制装置，通过该控制装置对各切换挡板23、33、26、36、各送风风扇27、37、压缩机41、膨胀阀42和三通阀45进行驱动控制。

作为构成本发明中的热介质回路的制冷循环所使用的热介质，能使用R134a、HFO1234yf、R32等氟利昂类制冷剂、异丁烷等碳氢类制冷剂、CO₂等自然制冷剂。

接着，对各运转模式进行说明。以下，对室内吸气的制冷时、室外吸气的制冷时、室内吸气的制热时、室外吸气的制热时进行说明。

[制冷运转]

图1是表示空调装置11的室内吸气的制冷时的状态的图。在该制冷运转中，切换挡板23使冷风流路12的上游侧在从外部气体导入路径22截断的状态下与内部气体导入路径21连通，切换挡板26使冷风流路12的下游侧在从排出流路25截断的状态下与供给流路24连通。此外，切换挡板33使热风流路13的上游侧在从内部气体导入路径31截断的状态下与外部气体导入路径22连通，切换挡板36使热风流路13的下游侧在从供给流路34截断的状态下与排出流路25连通。此外，三通阀45使泄压阀44的出口与热风流路13中的比散热器38靠下游侧处连通。然后，对送风风扇27、送风风扇37和压缩机41进行驱动。

由此，从压缩机41排出的高温高压的热介质流入散热器38内并冷却、散热。通过散热而冷却的热介质在膨胀阀42中被减压而变为低压，在蒸发器28中蒸发气化并发挥吸热作用。由此，导入冷风流路12内的空气被蒸发器28冷却和除湿并供给至车室内。此外，从车室外流入热风流路13内的外部气体在与散热器38热交换之后排出到车室外。

图2是表示空调装置11的室外吸气的制冷时的状态的图。在室外吸气的情况下，切换挡板23使冷风流路12的上游侧在从内部气体导入路径21截断的状态下与外部气体导入路径22连通，切换挡板33使热风流路12的上游侧在从外部气体导入路径22截断的状态下与内部气体导入路径31连通即可。由此，从车室外导入冷风流路12内的空气被蒸发器28冷却和除湿并供给至车室内。然后，从车室内导入热风流路13内的空气在与散热器38热交换之后排出到车室外。

[制热运转]

接着，对制热运转进行说明。图3是表示空调装置11的室内吸气的制热时的状态的图。在该制热运转中，切换挡板23使冷风流路12的上游侧在从内部气体导入路径21截断的状态下与外部气体导入路径22连通，切换挡板26使冷风流路12的下游侧在从供给流路24截断的状态下与排出流路25连通。此外，切换挡板33使热风流路13的上游侧在从外部气体导入路径22截断的状态下与内部气体导入路径31连通，切换挡板36使热风流路13的下游侧在从排出流路25截断的状态下与供给流路34连通。此外，三通阀45使泄压阀44的出口与冷风流路12中的比蒸发器28靠下游侧处连通。然后，对送风风扇27、送风风扇37和压缩机41进行驱动。

由此，从车室内导入热风流路13内的空气被散热器38加热，从而将温暖的空气供给至车室内。此外，从车室外流入冷风流路12内的外部气体在与蒸发器28热交换之后排出到车室外。

图4是表示空调装置11的室外吸气的制热时的状态的图。在室外吸气的情况下，切换挡板23使冷风流路12的上游侧在从外部气体导入路径22截断的状态下与内部气体导入路径22连通，切换挡板33使热风流路13的上游侧在从内部气体导入路径31截断的状态下与外部气体导入路径22连通即可。由此，从车室外导入热风流路13内的外部气体被散热器加热，从而将温暖的空气供给至车室内。此外，从车室内流入冷风流路12内的空气在与蒸发器28热交换之后排出到车室外。

《作用》

接着，对第一实施方式的主要作用效果进行说明。如上所述，在各制冷时、制热时的任一种情况下，泄压阀44的出口与排出流路25连通。具体而言，在制冷运转中，切换挡板26使冷风流路12的下游侧在从排出流路25截断的状态下与供给流路24连通。此外，切换挡板36在将热风流路13的下游侧从供给流路34截断的状态下使热风流路13的下游侧与排出流路25连通。此外，三通阀45使泄压阀44的出口与热风流路13中的比散热器38靠下游侧处连通。由此，在制冷运转时，能使泄压阀44的出口与排出流路25连通。

另一方面，在制热运转中，切换挡板26使冷风流路12的下游侧在从供给流路24截断的状态下与排出流路25连通。此外，切换挡板36使热风流路13的下游侧在从排出流路25截断的状态下与供给流路34连通。此外，三通阀45使泄压阀44的出口与冷风流路12中的比蒸发器28靠下游侧处连通。由此，在制热运转时，能使泄压阀44的出口与排出流路25连通。

由此，热介质回路43内变为异常高压，当泄压阀44动作时，热介质经由三通阀45排出到排出流路25。因此，即使在将单元化的空调装置11设置在车室内的情况下，通过泄压阀44的打开而排出的热介质也不会被供给至用户，而是经由与车室外连通的排出流路25排出到车室外，因此，能提高安全性。

这样，在本实施方式中，仅通过对切换挡板26、切换挡板36和三通阀45进行驱动控制，就能容易地使泄压阀44的出口与排出流路25连通。特别是，在本实施方式中，由于空调装置11装设在汽车的车室内，因此，能提高车室内的舒适性。此外，由于排出流路25与车室外连通，因此，能防止高温高压的热介质、油排出到车室内，从而能提高安全性。

《变形例》

在本实施方式中，使用螺线管阀作为三通阀45，但并不限定于此，例如也可以使用旋转式阀。此外，也可以在与冷风流路12连通的流路以及与热风流路13连通的流路中分别设置能开闭的二通阀，在打开一方时关闭另一方，在关闭一方时打开另一方。另外，也可以在与冷风流路12连通的流路的端部以及与热风流路13连通的流路的端部处分别设置能开闭的盖状的阀芯，在打开一方时关闭另一方，在关闭一方时打开另一方。即，若能切换为使泄压阀44的出口与冷风流路12连通，或是使泄压阀44的出口与热风流路13连通中的任意一方，则能使用任意的切换控制阀。

在本实施方式中，使泄压阀44的出口与冷风流路12的下游侧或是与热风流路13的下游侧连通，但并不限定于此。例如，也可以使泄压阀44的出口与排出流路25直接连通。

图5是表示使泄压阀的出口与排出流路连通的变形例的图。这样，若使泄压阀44的出口与排出流路25直接连通，则即使省略了三通阀45及三通阀的驱动处理，也能获得与上述实施方式相同的作用效果。

《第二实施方式》

《结构》

第二实施方式应用于能由用户携带的移动式的便携式空调。图6是表示第二实施方式中的空调装置的使用例的图。空调装置51是能由用户携带的便携式空调，包括导入口52、供给口53和排出口54。导入口52将外部气体导入。供给口53在制冷时将冷风供给至用户，在制热时将热风供给至用户。排出口54至少朝向与供给口53不同的方向，在制冷时将热风排出，在制热时将冷风排出。因此，在使用空调装置51时，以供给口53配置在用户侧而排出口54配置在用户侧以外的一侧的方式使用。此外，也能在排出口54处另行安装排气管道，以使排气远离用户。

图7是表示第二实施方式的空调装置的图。在空调装置51中，省略了上述内部气体导入路径21、外部气体导入路径22、切换挡板23、内部气体导入路径31和切换挡板33，追加了导入口52、供给口53和排出口54。其他结构与上述第一实施方式相同，对于通用的部分，省略详细说明。另外，空调装置51收纳于未图示的壳体，为了便于携带而在壳体处设置有例如把手、脚轮。

冷风流路12的上游侧与导入口52连通。冷风流路12的下游侧与供给口53及排出口54连通。切换挡板26(流路切换部)能在使冷风流路12与供给口53连通的位置和使冷风流路12与排出口54连通的位置之间转动。热风流路13的上游侧与导入口52连通。热风流路13的下游侧与供给口53及排出口54连通。热风流路13的供给口53与冷风流路12的供给口53是通用的。切换挡板36(流路切换部)能在使热风流路13与供给口53连通的位置和使热风流路13与排出口54连通的位置之间转动。

接着，对各运转模式进行说明。

[制冷运转]

图7是表示制冷时的空调装置的图。在此，切换挡板26使冷风流路12的下游侧在从排出口54截断的状态下与供给口53连通。此外，切换挡板36使热风流路13的下游侧在从供给口53截断的状态下与排出口54连通。此外，三通阀45使泄压阀44的出口与热风流路13中的比散热器38靠下游侧处连通。然后，对送风风扇27、送风风扇37和压缩机41进行驱动。

[制热运转]

图8是表示制热时的空调装置的图。在此，切换挡板26使冷风流路12的下游侧在从供给口53截断的状态下与排出口54连通。此外，切换挡板36使热风流路13的下游侧在从排出口54截断的状态下与供给口53连通。此外，三通阀45使泄压阀44的出口与冷风流路12中的比蒸发器28靠下游侧处连通。然后，对送风风扇27、送风风扇37和压缩机41进行驱动。

《作用》

接着，对第二实施方式的主要作用效果进行说明。空调装置51是便携式空调，排出口54构成为朝向与供给口53不同的方向。因此，即使泄压阀44工作，热介质也不会朝向用户排出，能提高安全性。其他作用效果与上述第一实施方式相同。

以上，参照有限数量的实施方式进行了说明，但权利范围并不限定于它们，基于上述公开的实施方式的改变对于本领域技术人员而言是显而易见的。

(符号说明)

11…空调装置；

11a…壳体；

11b…分隔壁；

12…冷风流路；

13…热风流路；

21…内部气体导入路径；

22…外部气体导入路径；

23…切换挡板；

24…供给流路；

25…排出流路；

26…切换挡板；

27…送风风扇；

28…蒸发器；

31…内部气体导入路径；

33…切换挡板；

34…供给流路；

36…切换挡板；

37…送风风扇；

38…散热器；

41…压缩机；

42…膨胀阀；

43…热介质回路；

44…泄压阀；

45…三通阀；

51…空调装置；

52…导入口；

53…供给口；

54…排出口。

Claims (7)

1.一种空调装置，所述空调装置是将包括供热介质循环的热介质回路并进行空气调节的各结构要素单元化而构成的，其特征在于，

所述空调装置包括：

排出流路，通过与所述热介质的热交换，所述排出流路在制冷时排出热风，在制热时排出冷风；以及

泄压阀，所述泄压阀的排出口与所述排出流路连通，在所述热介质回路的压力达到预先设定的设定值时，所述泄压阀将内部的所述热介质排出。

2.如权利要求1所述的空调装置，其特征在于，

所述热介质回路至少包括压缩机、散热器、膨胀机构和蒸发器。

3.如权利要求2所述的空调装置，其特征在于，

所述空调装置包括：

冷风流路，所述冷风流路供通过与所述蒸发器的热交换而冷却的冷风流动；

热风流路，所述热风流路供通过与所述散热器的热交换而加热的热风流动；

流路切换部，在制冷时所述流路切换部使所述排出流路在从所述冷风流路截断的状态下与所述热风流路连通，在制热时所述流路切换部使所述排出流路在从所述热风流路截断的状态下与所述冷风流路连通；以及

切换控制阀，在制冷时所述切换控制阀使所述泄压阀的排出口在从所述冷风流路截断的状态下与所述热风流路连通，在制热时所述切换控制阀使所述泄压阀的排出口在从所述热风流路截断的状态下与所述冷风流路连通。

4.如权利要求1至3中任一项所述的空调装置，其特征在于，

所述空调装置装设在车辆的车室内。

5.如权利要求4所述的空调装置，其特征在于，

所述排出流路与车室外连通。

6.如权利要求1至3中任一项所述的空调装置，其特征在于，

所述空调装置能由用户携带。

7.如权利要求6所述的空调装置，其特征在于，

所述空调装置包括供给流路，通过与所述热介质的热交换，所述供给流路在制热时将热风供给至用户，在制冷时将冷风供给至用户，

所述排出流路的排出口朝向与所述供给流路的供给口不同的方向。

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