CN116547159A - 车辆用调温装置 - Google Patents

Abstract

本发明的一个方式为车辆用调温装置，其具有：第1回路，其供第1热介质流动；蓄能器，其对第1热介质进行气液分离；压缩机，其压缩第1热介质；空调用热交换器，其在第1热介质与空气之间进行热交换；第1膨胀阀；以及第2膨胀阀。第1回路具有使第1热介质同时循环的第1环路和第1副环路。第1环路使第1热介质依次经过蓄能器、压缩机、空调用热交换器以及第1膨胀阀而循环。第1副环路使第1热介质依次经过蓄能器、压缩机以及第2膨胀阀而循环。

Description

车辆用调温装置

技术领域

本发明涉及车辆用调温装置。

本申请基于在2021年3月23日在美国申请的63/164、672主张优先权，这里引用其内容。

背景技术

作为搭载于电动汽车等的空调装置，已知有具有热泵装置的空调装置。上述车辆用的热泵装置是由制冷剂配管将电动压缩机、配设在车室外的车室外热交换器、减压阀以及配设在车室内的车室内热交换器依次连接起来而构成的。在专利文献1中公开了如下技术：在外部空气温度较低的情况等来自室外热交换器的吸热量降低的情况下，能够选择进行不通过室外热交换器的制冷剂(热介质)的循环的热气体供暖模式。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2014/155981号

发明内容

发明要解决的课题

在热气体供暖模式下，没有来自室外热交换器的吸热。因此，热介质的气化未充分进行，难以充分发挥压缩机的能力。因此，在热气体供暖模式下，存在难以提高供暖能力的问题。

本发明的一个方式的目的之一在于提供能够提高热气体供暖模式下的供暖能力的车辆用调温装置。

用于解决课题的手段

本发明的一个方式为车辆用调温装置，其具有：第1回路，其供第1热介质流动；蓄能器，其对所述第1热介质进行气液分离；压缩机，其压缩所述第1热介质；空调用热交换器，其在所述第1热介质与空气之间进行热交换；第1膨胀阀；以及第2膨胀阀。所述第1回路具有使所述第1热介质同时循环的第1环路和第1副环路。所述第1环路使所述第1热介质依次经过所述蓄能器、所述压缩机、所述空调用热交换器以及所述第1膨胀阀而循环。所述第1副环路使所述第1热介质依次经过所述蓄能器、所述压缩机以及所述第2膨胀阀而循环。

发明效果

根据本发明的一个方式，提供能够提高热气体供暖模式下的供暖能力的车辆用调温装置。

附图说明

图1是一个实施方式的车辆用调温装置的概略图。

图2是示出一个实施方式的车辆用调温装置的制冷模式的概略图。

图3是示出一个实施方式的车辆用调温装置的通常供暖模式的概略图。

图4是示出一个实施方式的车辆用调温装置的热气体供暖模式的概略图。

图5是示出一个实施方式的车辆用调温装置的第1电池加热模式的概略图。

图6是示出一个实施方式的车辆用调温装置的第2电池加热模式的概略图。

图7是示出一个实施方式的车辆用调温装置的电池冷却模式的概略图。

图8是示出一个实施方式的车辆用调温装置所能够采用的变形例的第2回路的一部分的概略图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式的调温装置进行说明。另外，在以下的附图中，为了易于理解各结构，有时使实际的构造与各构造中的比例尺和数量等不同。

图1是一个实施方式的车辆用调温装置1的概略图。

车辆用调温装置1搭载于电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHV)等以马达作为动力源的车辆。

车辆用调温装置1具有第1回路C1、蓄能器71、压缩机72、第1空调用热交换器73、第2空调用热交换器74、第1散热器77、送风部80、第1膨胀阀61、第2膨胀阀62、第3膨胀阀63、第4膨胀阀64、第2回路C2、马达2、电力控制装置4、逆变器3、第2散热器5、电池6、第1热交换器7、第2热交换器8以及控制部60。

车辆用调温装置1的各部被分类为控制部60、调温部1a、冷却部1b以及连接部1c。

车辆用调温装置1在调温部1a中调整车辆的居住空间的气温。另一方面，车辆用调温装置1还在冷却部1b中对车辆的驱动部(马达2、逆变器3以及电力控制装置4等)进行冷却。车辆用调温装置1在连接部1c中进行调温部1a与冷却部1b之间的热交换。因此，车辆用调温装置1能够将在冷却部1b中从车辆的驱动部回收的废热在调温部1a中利用于居住空间的供暖。控制部60控制调温部1a和冷却部1b。

(控制部)

控制部60与第1回路C1、压缩机72、第1散热器77、送风部80、第1膨胀阀61、第2膨胀阀62、第3膨胀阀63、第4膨胀阀64、第2回路C2以及第2散热器5连接，对它们进行控制。

(连接部)

连接部1c连接调温部1a和冷却部1b。连接部1c具有第1热交换器7和第2热交换器8。第1热交换器7和第2热交换器8在流过调温部1a的第1回路C1的第1热介质与流过冷却部1b的第2回路C2的第2热介质之间进行热交换。

(调温部)

调温部1a具有第1回路C1、蓄能器71、压缩机72、第1空调用热交换器(空调用热交换器)73、第2空调用热交换器74、第1散热器(散热器)77、第1膨胀阀61、第2膨胀阀62、第3膨胀阀63、第4膨胀阀64以及送风部80。

第1热介质在第1回路C1中流动。在第1回路C1的路径中配置有蓄能器71、压缩机72、第1空调用热交换器73、第2空调用热交换器74、第1散热器77、第1膨胀阀61、第2膨胀阀62、第3膨胀阀63以及第4膨胀阀64。

第1回路C1是热泵装置。第1回路C1具有多个管路9a～9n、多个开闭阀8a～8d以及单向阀8e～8h。多个管路9a～9n相互连结而构成供第1热介质流动的环路。另外，在本说明书中，环路是指使热介质循环的环路状的路径。

开闭阀8a～8d与控制部60连接。开闭阀8a～8d配置在管路的路径中。开闭阀8a～8d能够切换所配置的管路的开放和封闭。第1回路C1通过开闭阀8a～8d以及第1～第4膨胀阀61～64的控制来切换构成的环路。

单向阀8e～8h配置在管路的路径中。单向阀8e～8h允许第1制冷剂从配置的管路的上游侧的一端朝向下游侧的另一端流动，而不允许从另一端朝向一端流动。

接着，对各个管路9a～9n的结构具体地进行说明。另外，在各个管路9a～9n的说明中，“一端”表示第1热介质的流动方向的上游侧端部，“另一端”表示第1热介质的流动方向的下游侧端部。

管路9a的一端与管路9b的另一端和管路9l的另一端连接。管路9a的另一端与管路9b的一端和管路9c的一端连接。管路9a通过蓄能器71和压缩机72。第1热介质从管路9a的一端朝向另一端按照蓄能器71、压缩机72的顺序流动。

管路9b的一端与管路9a的另一端和管路9c的一端连接。管路9b的另一端与管路9a的一端和管路9l的另一端连接。即，管路9a和管路9b以两端部彼此相连的方式构成环路。

管路9c的一端与管路9a的另一端和管路9b的一端连接。管路9c的另一端与管路9d的一端和管路9n的一端连接。

管路9d的一端与管路9c的另一端和管路9n的一端连接。管路9d的另一端与管路9n的另一端和管路9e的一端连接。管路9d通过开闭阀8a、第1空调用热交换器73以及单向阀8e。第1热介质从管路9d的一端朝向另一端按照开闭阀8a、第1空调用热交换器73、单向阀8e的顺序流动。单向阀8e允许第1热介质从管路9d的一端朝向另一端流动，而限制第1热介质从另一端朝向一端流动。

管路9e的一端与管路9d的另一端和管路9n的另一端连接。管路9e的另一端与管路9g的一端和管路9f的一端连接。

管路9f的一端与管路9e的另一端和管路9g的一端连接。管路9f的另一端与管路9j的一端和管路9h的一端连接。管路9f通过第3膨胀阀63和第1散热器77。第1热介质从管路9f的一端朝向另一端按照第3膨胀阀63、第1散热器77的顺序流动。

管路9g的一端与管路9e的另一端和管路9f的一端连接。管路9g的另一端与管路9j的另一端和管路9k的一端连接。

管路9h的一端与管路9f的另一端和管路9j的一端连接。管路9h的另一端与管路9i的一端和管路9m的另一端连接。管路9h通过开闭阀8c。

管路9i的一端与管路9h的另一端和管路9m的另一端连接。管路9i的另一端在管路9b的路径中与第2膨胀阀62的下游侧连接。管路9i通过单向阀8g。单向阀8g允许第1热介质从管路9i的一端朝向另一端流动，而限制第1热介质从另一端朝向一端流动。

管路9j的一端与管路9f的另一端和管路9h的一端连接。管路9j的另一端与管路9g的另一端和管路9k的一端连接。管路9j通过单向阀8h。单向阀8h允许第1热介质从管路9j的一端朝向另一端流动，而限制第1热介质从另一端朝向一端流动。

管路9k的一端与管路9g的另一端和管路9j的另一端连接。管路9k的另一端与管路9l的一端和管路9m的一端连接。

管路9l的一端与管路9k的另一端和管路9m的一端连接。管路9l的另一端在管路9b的路径中与第2膨胀阀62的下游侧连接。管路9l通过第1膨胀阀61和第1热交换器7。第1热介质从管路9l的一端朝向另一端按照第1膨胀阀61、第1热交换器7的顺序流动。

管路9m的一端与管路9k的另一端和管路9l的一端连接。管路9m的另一端与管路9h的另一端和管路9i的一端连接。管路9m通过第4膨胀阀64和第2空调用热交换器74。第1热介质从管路9m的一端朝向另一端按照第4膨胀阀64、第2空调用热交换器74的顺序流动。

管路(第2迂回路)9n的一端与管路9c的另一端和管路9d的一端连接。管路9n的另一端与管路9d的另一端和管路9e的一端连接。管路9n通过开闭阀8d、第2热交换器8以及单向阀8f。第1热介质从管路9n的一端朝向另一端按照开闭阀8d、第2热交换器8、单向阀8f的顺序流动。单向阀8f允许第1热介质从管路9n的一端朝向另一端流动，而限制第1热介质从另一端朝向一端流动。

蓄能器71配置于压缩机72的上游侧。蓄能器71对第1热介质进行气液分离。蓄能器71仅将气相的第1热介质提供给压缩机72，而抑制液相的第1热介质被压缩机72吸入。

压缩机72对通过的第1热介质进行压缩而使其温度上升。压缩机72向下游侧排出高压且气相的第1热介质。压缩机72通过从电池6提供的电力而被电驱动。

第1散热器77具有风扇，通过将第1热介质的热释放到外部空气来冷却第1热介质。第1散热器77是在第1热介质与车室外的空气之间进行热交换的热交换器。

第1膨胀阀61、第2膨胀阀62、第3膨胀阀63以及第4膨胀阀64使第1热介质膨胀而使第1热介质的温度降低。并且，第1膨胀阀61、第2膨胀阀62、第3膨胀阀63以及第4膨胀阀64能够完全开放而不伴随大的压力变化地让第1热介质通过，也能够完全封闭而限制第1热介质的通过。第1膨胀阀61、第2膨胀阀62、第3膨胀阀63以及第4膨胀阀64被控制部60调节开度，调整了下游侧的第1热介质的压力和温度。另外，即使在膨胀阀完全开放的情况下，通过膨胀阀时的热介质也会产生少许程度的压力降低。

第1空调用热交换器73在通过压缩机72而温度升高的第1热介质与空气之间进行热交换。即，第1空调用热交换器73在第1热介质与空气之间进行热交换。由此，第1空调用热交换器73对在送风部80中从送风机85输送来的空气流通路86f内的空气进行加热。

第2空调用热交换器74在通过第4膨胀阀而温度降低的第1热介质与空气之间进行热交换。即，第2空调用热交换器74在第1热介质与空气之间进行热交换。由此，第2空调用热交换器74对在送风部80中从送风机85输送来的空气流通路86f内的空气进行冷却或者除湿。

送风部80具有管道86和送风机85。在管道86的内部设置有空气流通路86f。空气流通路86f是将车外的空气向车内提供的路径。另外，空气流通路86f也是取入车内的空气并再次向车内提供的路径。在空气流通路86f的一端侧设置有使车外或车内的空气流入空气流通路86f的吸气口86a。另外，在空气流通路86f的另一端侧设置有将空气流通路86f的空气向车内排出的吹出口86b。

在空气流通路86f的内部，从吸气口86a侧朝向吹出口86b侧依次配置有送风机85、第2空调用热交换器74以及第1空调用热交换器73。送风机85使空气从空气流通路86f的一端侧朝向另一端侧流通。即，第2空调用热交换器74和第1空调用热交换器73配置在送风机85的送风流路中。第2空调用热交换器74对由送风机85输送的空气进行冷却和除湿。另一方面，第1空调用热交换器73对由送风机85输送的空气进行加热。

在空气流通路86f设置有使空气绕过第1空调用热交换器73而流动的旁通流通路86c。另外，在旁通流通路86c的上游侧设置有对通过了第2空调用热交换器74的空气中的、由第1空调用热交换器73加热的空气的比例进行调整的空气混合风门86d。空气混合风门86d与控制部60连接而被控制。

(冷却部)

冷却部1b具有第2回路C2、马达2、电力控制装置4、逆变器3、第2散热器5以及电池6。

第2热介质在第2回路C2中流动。在第2回路C2的路径中配置有马达2、电力控制装置4、逆变器3、第2散热器5以及电池6。第2回路C2具有多个管路11～20、第1切换部31、第2切换部32、第3切换部33、第1泵41、第2泵42以及调整阀(阀)39。第1泵41和第2泵42将所配置的管路的第2热介质向一个方向压送。多个管路相互连结而构成供第2热介质流动的环路。

切换部31～33与控制部60连接，通过切换开放或封闭，切换供第2热介质通过的管路。切换部31～33配置于3个以上的管路合流的部分，使所连接的多个管路中的任意2个管路连通。在以下的说明中，在将多个切换部31～33相互区分的情况下，将它们称为第1切换部31、第2切换部32以及第3切换部33。

第1切换部31是四通阀。第1切换部31具有4个连接口A、B、C、D。第1切换部31使4个连接口A、B、C、D中的2个为一组的两组连接口彼此相互连通。在连接口A连接有管路19。在连接口C连接有管路18。在连接口B、D分别连接有管路12的两端部。

第1切换部31能够切换为2个连接状态(第1连接状态和第2连接状态)中的任一状态。第1切换部31在第1连接状态下使连接口A、C和连接口B、D分别连通。第1连接状态的第1切换部31在使管路18与管路19连通的同时使管路12的两端部连通。第1切换部31在第1连接状态下使连接口A、B和连接口C、D分别连通。第2连接状态的第1切换部31在使管路18与管路12的一端连通的同时使管路19与管路12的另一端连通。

第2切换部32具有第1阀32a、第2阀32b、第1连结管路32c以及第2连结管路32d。第1连结管路32c跨越管路11和管路16的连接部与管路19和管路17的连接部之间而延伸。另外，第2连结管路32d跨越管路15和管路16的连接部与管路18和管路17的连接部之间而延伸。

第1阀32a是三通阀。第1阀32a配置于第1连结管路32c、管路19以及管路17的连接部。第1阀32a使第1连结管路32c和管路17中的任一方与管路19连通。由此，第1阀32a使在管路19中流动的第2热介质流向第1连结管路32c或管路17中的任一方。

第2阀32b是二通阀。第2阀32b配置在管路16的路径中。第2阀32b能够切换第2热介质在管路16中流动的开放状态和使第2热介质的流动停止的封闭状态。本实施方式的第2阀32b是由控制部60控制的螺线管阀。

第3切换部33是三通阀。第3切换部33配置于管路11、管路13以及管路14的连接部。第3切换部33使管路13或管路14中的任一方与管路11连通。由此，第3切换部33使在管路11中流动的第2热介质流向管路13或管路14中的任一方。

调整阀39是调整向下游侧的两个方向流出的第2热介质的流量的混合阀。调整阀39配置在管路19的路径中。另外，在调整阀39连接有管路20的端部。即，调整阀39配置于管路19与管路20的连接部。调整阀39能够根据来自控制部60的信号，调整在管路19的下游侧流动的第2热介质的流量与在管路20中流动的第2热介质的流量的比率。

接着，对各个管路11～20的结构具体地进行说明。

另外，管路11～20中的一部分管路由于构成的环路而在内部流动的第2热介质的流动方向改变。因此，在各个管路11-20的说明中，管路的“一端”和“另一端”仅表示管路的两端部中的任一个，并不一定表示第2热介质的流动方向。

管路11的一端与管路16和第1连结管路32c连接。管路11的另一端与管路13和管路14连接。管路11通过第1泵41、电力控制装置4、逆变器3以及马达2。第1泵41在管路11中从一端侧朝向另一端侧压送第2热介质。

管路12的一端与第1切换部31的连接口D连接。管路12的另一端与第1切换部31的连接口B连接。管路12通过第2泵42、电池6以及第2热交换器8。第2泵42在管路12中从一端侧朝向另一端侧压送第2热介质。

管路13的一端经由第3切换部33与管路11和管路14连接。管路13的另一端与管路14和管路15连接。管路13通过第2散热器5。通过管路13的第2热介质被第2散热器5冷却。

管路14的一端经由第3切换部33与管路11和管路13连接。管路14的另一端与管路13和管路15连接。即，管路14与管路13的两端部相连。管路13和管路14中的一方绕过另一方。

管路15的一端与管路13和管路14连接。管路15的另一端与管路16和第2连结管路32d连接。

管路16的一端与管路15和第2连结管路32d连接。管路16的另一端与管路11和第1连结管路32c连接。

管路17的一端与管路19和第1连结管路32c连接。管路17的另一端与管路18和第2连结管路32d连接。

管路18的一端与管路17和第2连结管路32d连接。管路18的另一端与第1切换部31的连接口C连接。

管路19的一端与第1切换部31的连接口A连接。管路19的另一端经由第1阀32a与管路17和第1连结管路32c连接。管路19通过第1热交换器7。

管路(第1迂回路)20与管路19连接。管路20能够绕过第1热交换器7。管路20的上游侧的端部在第1热交换器7的上游侧(即，第1切换部31与第1热交换器7之间)经由调整阀39从管路19分支。另外，管路20的下游侧的端部在第1热交换器7的下游侧(即，第1热交换器7与第1阀32a之间)与管路19合流。

马达2是兼具作为电动机的功能和作为发电机的功能的电动发电机。马达2经由省略图示的减速机构与车辆的车轮连接。马达2利用从逆变器3提供的交流电流而驱动，使车轮旋转。由此，马达2驱动车辆。另外，马达2再生车轮的旋转而产生交流电流。所产生的电力经由逆变器3储存在电池6中。在马达2的壳体内贮存有对马达的各部进行冷却和润滑的油。

逆变器3将电池6的直流电流转换为交流电流。逆变器3与马达2电连接。由逆变器3转换后的交流电流提供给马达2。即，逆变器3将从电池6提供的直流电流转换为交流电流并提供给马达2。

电力控制装置4也被称为IPS(Integrated Power System：集成功率系统)。电力控制装置4具有AC/DC转换电路和DC/DC转换电路。AC/DC转换电路将从外部电源提供的交流电流转换为直流电流并提供给电池6。即，电力控制装置4在AC/DC转换电路中，将从外部电源提供的交流电流转换为直流电流并提供给电池6。DC/DC转换电路将从电池6提供的直流电流转换为电压不同的直流电流，并提供给控制部60等。

电池6经由逆变器3向马达2提供电力。另外，电池6对由马达2产生的电力进行充电。电池6也可以由外部电源填充。电池6例如是锂离子电池。电池6只要是能够反复充电和放电的二次电池，则也可以为其他方式。

第2散热器5具有风扇，通过将第2热介质的热释放到外部空气而冷却第2热介质。即，第2散热器5是进行与外部空气之间的热交换的交换器。

(各模式)

本实施方式的车辆用调温装置1具有制冷模式、通常供暖模式(第2模式)、热气体供暖模式(第1模式)、第1电池加热模式、第2电池加热模式以及电池冷却模式。各模式能够通过开闭阀8a～8d的切换而相互转变。另外，车辆用调温装置1也可以具有能够通过切换开闭阀8a～8d而构成的其他模式。

(制冷模式)

图2是制冷模式的车辆用调温装置1的概略图。

在制冷模式的车辆用调温装置1中，第1热介质在第2空调用热交换器74中从在空气流通路86f内流动的车内的空气吸热而由第1散热器77向车外散热。即，第1热介质从车内向车外移送热。由此，第1热介质对车内的空气进行冷却。

制冷模式的第1回路C1具有制冷用环路Lc。制冷用环路Lc使第1热介质依次经过蓄能器71、压缩机72、第1空调用热交换器73、第3膨胀阀63、第1散热器77、第4膨胀阀64以及第2空调用热交换器74而循环。

另外，在制冷模式下，在第1回路C1与第2回路C2之间不产生热的交换。因此，在制冷模式下，形成于第2回路C2的环路没有限定。

车辆用调温装置1通过如以下那样切换开闭阀8a～8d和第1～第4膨胀阀61～64而成为制冷模式。即，制冷模式的车辆用调温装置1将开闭阀8a开放，将开闭阀8b封闭，将开闭阀8c封闭，将开闭阀8d封闭。并且，制冷模式的车辆用调温装置1将第1膨胀阀61完全封闭，将第2膨胀阀62完全封闭，将第3膨胀阀63完全开放，在第4膨胀阀64中调整开度而使通过的第1热介质减压。

另外，在制冷模式下，送风部80的空气混合风门86d封闭吹出口86b侧的流路口，并开放旁通流通路。由此，送风部80使被第2空调用热交换器74冷却后的空气以不通过第1空调用热交换器73的方式向车室内输送。

当在制冷模式下使压缩机72进行动作时，从压缩机72排出的高压气相的第1热介质在通过第1空调用热交换器73和第1散热器77的过程中散热而液化。高压液相的第1热介质通过第4膨胀阀64而被减压，进而在第2空调用热交换器74中气化，并且从空气流通路86f内的空气吸热。并且，低压气相的第1热介质经由蓄能器71再次被吸入压缩机72。

(通常供暖模式)

图3是通常供暖模式的车辆用调温装置1的概略图。

在通常供暖模式的车辆用调温装置1中，第1热介质在第1散热器77中从外部空气吸热并利用第1空调用热交换器73向空气流通路86f内散热。即，第1热介质从车外向车内移送热。由此，第1热介质对车内的空气进行冷却。

通常供暖模式的第1回路C1具有供暖用环路(第2环路)Lh。供暖用环路Lh使第1热介质依次经过蓄能器71、压缩机72、第1空调用热交换器73、第3膨胀阀63以及第1散热器77而循环。

另外，在通常供暖模式下，在第1回路C1与第2回路C2之间不产生热的交换。因此，在通常供暖模式下，形成于第2回路C2的环路没有限定。

车辆用调温装置1通过如以下那样切换开闭阀8a～8d和第1～第4膨胀阀61～64而成为通常供暖模式。即，通常供暖模式的车辆用调温装置1将开闭阀8a开放，将开闭阀8b封闭，将开闭阀8c开放，将开闭阀8d封闭。并且，通常供暖模式的车辆用调温装置1将第1膨胀阀61完全封闭，将第2膨胀阀62完全封闭，在第3膨胀阀63中调整开度而使通过的第1热介质减压，将第4膨胀阀64完全封闭。

另外，在通常供暖模式下，送风部80的空气混合风门86d使吹出口86b侧的流路口开放。由此，送风部80将由第1空调用热交换器73加热后的空气向车室内输送。

当在通常供暖模式下使压缩机72进行动作时，从压缩机72排出的高压气相的第1热介质在通过第1空调用热交换器73的过程中散热而液化。高压液相的第1热介质通过第3膨胀阀63而被减压，进而在第1散热器77中气化并且从外部空气吸热。并且，低压气相的第1热介质经由蓄能器71再次被吸入压缩机72。

另外，虽然省略了图示，但在与车室内的供暖一起进行除湿的情况下，也可以选择除湿供暖模式。在该情况下，从通常供暖模式将开闭阀8c封闭，将开闭阀8b开放，将第3膨胀阀63完全封闭，在第4膨胀阀64中一边调整开度一边开放而使通过的第1热介质减压。由此，第1热介质在通过第1散热器77不气化而通过第2空调用热交换器74时气化而从空气流通路86f内的空气吸热而产生结露，由此对空气进行除湿。

(热气体供暖模式)

图4是热气体供暖模式的车辆用调温装置1的概略图。

在热气体供暖模式的车辆用调温装置1中，第1热介质从压缩机72取出热，并且在第1热交换器7中从第2回路C2接受热，通过第2空调用热交换器74向空气流通路86f内的空气散热，从而对车内进行供暖。热气体供暖模式在外部空气温度极低，难以在第1散热器77中吸热的情况下被选择。

热气体供暖模式的第1回路C1具有使第1热介质同时循环的热气体用环路(第1环路)L1和蓄热用环路(第1副环路)L1a。热气体用环路L1使第1热介质依次经过蓄能器71、压缩机72、第1空调用热交换器73、第1膨胀阀61以及第1热交换器7而循环。蓄热用环路L1a使第1热介质依次经过蓄能器71、压缩机72以及第2膨胀阀62而循环。

热气体供暖模式的第2回路C2具有马达散热环路(第3环路)P1。马达散热环路P1使第2热介质经过第1泵41、电力控制装置4、逆变器3、马达2以及第1热交换器7而循环。在马达散热环路P1中，马达2、逆变器3以及电力控制装置4的热向第2热介质移动。并且，该热在第1热交换器7中向第1回路C1的第1热介质移动。

车辆用调温装置1通过如以下那样切换开闭阀8a～8d和第1～第4膨胀阀61～64而成为热气体供暖模式。即，热气体供暖模式的车辆用调温装置1将开闭阀8a开放，将开闭阀8b开放，将开闭阀8c封闭，将开闭阀8d封闭。并且，热气体供暖模式的车辆用调温装置1在第1膨胀阀61中调整开度而使通过的第1热介质减压，在第2膨胀阀62中调整开度而使通过的第1热介质减压，将第3膨胀阀63完全封闭，将第4膨胀阀64完全封闭。

并且，车辆用调温装置1通过如以下那样切换切换部31～33而在第2回路C2中构成马达散热环路P1。即，第1切换部31使管路18与管路19连通。第2切换部32使管路19、第1连结管路32c以及管路11连通，使管路15、第2连结管路32d以及管路18连通。第3切换部33使管路11与管路14连通，使管路13封闭。

在热气体供暖模式下，送风部80的空气混合风门86d使吹出口86b侧的流路口开放。由此，送风部80将由第1空调用热交换器73加热后的空气向车室内输送。

在热气体供暖模式下，在作为热气体用环路L1与蓄热用环路L1a的共同部分的管路9a中配置有蓄能器71和压缩机72。从压缩机72排出的第1热介质向管路9c和管路9b分支流动。在管路9c中流动的第1热介质在热气体用环路L1中循环并返回到蓄能器71。在管路9b中流动的第1热介质在蓄热用环路L1a中循环并返回到蓄能器71。即，向管路9c和管路9b分支流动的第1热介质在蓄能器71的上游侧合流后，被吸入蓄能器71和压缩机72。

在蓄热用环路L1a中，从压缩机72排出的高压气相的第1热介质通过第2膨胀阀62而被减压而成为低压气相，并经由蓄能器71再次被吸入压缩机72。

在蓄热用环路L1a中，第1热介质虽然被第2膨胀阀62减压，但不会进行散热。因此，在蓄热用环路L1a中循环的第1热介质将压缩机72的能量储存为热。即，蓄热用环路L1a是将热从压缩机72取出并储存的环路。根据本实施方式，通过使第1热介质在蓄热用环路L1a中循环，能够提高第1热介质的温度。

在热气体用环路L1中，从压缩机72排出的高压气相的第1热介质在通过第1空调用热交换器73的过程中散热而液化。高压液相的第1热介质通过第1膨胀阀61而被减压，在第1热交换器7中气化并且从第2回路C2的第2热介质吸热。并且，低压气相的第1热介质经由蓄能器71再次被吸入压缩机72。

在热气体用环路L1中循环的第1热介质在第1空调用热交换器73中散热而液化，在第1热交换器7中从第2回路C2的第2热介质吸热而气化。然而，在无法从第2回路C2得到充分的吸热的情况下，第1热介质的温度不升高，第1热介质的气化难以进行。在该情况下，有可能无法从蓄能器71向压缩机72充分地提供气相的第1热介质。

根据本实施方式，热气体供暖模式的车辆用调温装置1使第1热介质在热气体用环路L1和蓄热用环路L1a中循环。因此，经由蓄能器71向压缩机72混合并吸入在热气体用环路L1和蓄热用环路L1a中分别循环的第1热介质。因此，向蓄能器71流入温度足够高且气化了的第1热介质。根据本实施方式的车辆用调温装置1，通过充分发挥压缩机72的功能而将高温高压的第1热介质提供给第1空调用热交换器73，即使在外部空气温度为极低温的情况下，也能够进行车室内的供暖。

在本实施方式中，热气体用环路L1的第1热介质在第1膨胀阀61的下游侧且蓄能器71的上游侧通过第1热交换器7。第1热交换器7在第1回路C1的第1热介质与第2回路C2的第2热介质之间进行热交换。即，热气体用环路L1的第1热介质在第1热交换器7中从第2热介质接受热。

根据本实施方式的车辆用调温装置1，在热气体用环路L1中，能够使由第1膨胀阀61减压后的低压液相的第1热介质从第2回路的第2热介质接受热。由此，车辆用调温装置1能够在第1回路C1中有效地利用第2回路C2的热，使流入蓄能器71的第1热介质气化。

在第2回路C2的马达散热环路P1中设置有通过第1热交换器7的管路19和绕过第1热交换器7的管路20。另外，在管路19与管路20的连接部设置有能够调整通过第1热交换器7的第2热介质的流量与通过管路20的第2热介质的流量的比率的调整阀39。

调整阀39也能够进行使从上游侧到达调整阀39的全部的第2热介质流向第1热交换器7或管路20中的任一方的100：0的调整。在调整阀39使全部的第2热介质流向管路20的情况下，在马达散热环路P1中循环的第2热介质不通过第1热交换器7。

在马达2刚驱动后等马达2、逆变器3以及电力控制装置4的发热量小的情况下，有时通过第1热交换器7的第2热介质的温度变得比通过第1热交换器7的第1热介质的温度低。在该情况下，第1热介质在通过第1热交换器7时被第2热介质夺走热，热气体供暖模式下的供暖效率反而降低。

根据本实施方式，在马达散热环路P1中，在通过第1热交换器7的第2热介质的温度比第1热介质的温度低的情况下，能够使第2热介质绕过第1热交换器7而循环。因此，在热气体供暖模式下，能够抑制第1热介质被第1热交换器7冷却，从而能够维持供暖效率。

另外，热气体供暖模式的调整阀39进行使第2热介质仅流过第1热交换器7和管路20中的任一方而不流过另一方的100：0的控制。因此，如图8的变形例所示的那样，第2回路C2也可以具有三通阀的切换阀(阀)139而代替调整阀39。即，第2回路C2也可以具有绕过第1热交换器7的管路20(第1迂回路)和使第2热介质流向第1热交换器7和管路20中的任一方的切换阀139。

在本实施方式中，对在热气体用环路L1的路径中配置有作为吸热部的第1热交换器7的情况进行了说明。然而，若热气体供暖模式的第1回路C1具有热气体用环路L1和蓄热用环路L1a，则在蓄热用环路L1a中能够从压缩机72接受热能，因此热气体用环路L1也可以是不通过第1热交换器7的环路。

另外，在热气体供暖模式下，通过调整第1膨胀阀61和第2膨胀阀62的开度，能够调整在热气体用环路L1和蓄热用环路L1a中循环的第1热介质的流量的比率。因此，在使第1膨胀阀61的开度为0的情况下(即，在将第1膨胀阀61完全封闭的情况下)，第1热介质仅在蓄热用环路L1a中循环。另一方面，在使第2膨胀阀62的开度为0的情况下(即，将第2膨胀阀62完全封闭)，第1热介质仅在热气体用环路L1中循环。

在本实施方式中，在蓄能器71的上游侧的第1热介质的温度和压力较低的情况下，也可以在使第1热介质仅在蓄热用环路L1a中循环而使第1热介质的温度和压力充分提高之后，使第1热介质还流向热气体用环路L1。并且，也可以随着第1热介质的温度和压力充分提高，使在热气体用环路L1中循环的第1热介质的流量逐渐提高，最终使蓄热用环路L1a中的第1热介质的循环停止。

在第1回路C1的管路9a中设置有测定管路9a内的压力或温度的传感器S。传感器S是温度传感器或压力传感器。传感器S与控制部60连接。本实施方式的传感器S设置于蓄能器71的流入口，对流入蓄能器71的第1热介质的压力或温度进行测定。另外，在通过蓄能器71的前后，第1热介质的温度和压力几乎不变化。因此，视为传感器S测定流入压缩机72的第1热介质的压力或温度。另外，传感器S也可以设置于压缩机72的吸入口。

在第1回路C1中，控制部60根据传感器S的测定结果，决定在热气体用环路L1和蓄热用环路L1a中分别循环的第1热介质的比率。更具体而言，在第1回路C1中，当流入压缩机72的第1热介质的压力或温度较低的情况下，控制部60提高在蓄热用环路L1a中循环的第1热介质的比率。由此，能够抑制流入压缩机72的第1热介质的压力或温度变得过低，从而充分发挥压缩机72的功能。

根据本实施方式，第1回路C1能够在使第1热介质在热气体用环路L1和蓄热用环路L1a中同时循环的热气体供暖模式与使第1热介质在供暖用环路Lh中循环的通常供暖模式之间切换。因此，在外部空气温度显著变低而难以在第1散热器77中吸收来自外部空气的热的情况下，通过选择热气体供暖模式，能够对车室内稳定地进行供暖。

通常供暖模式与热气体供暖模式的相互的转换是通过如以下那样切换开闭阀和膨胀阀来进行的。开闭阀8b在通常供暖模式下封闭，在热气体供暖模式下开放。开闭阀8c在通常供暖模式下开放，在热气体供暖模式下封闭。第1膨胀阀61和第2膨胀阀62在通常供暖模式下封闭，在热气体供暖模式下调整开度而使通过的第1热介质减压。第3膨胀阀63在通常供暖模式下调整开度而使通过的第1热介质减压，在热气体供暖模式下封闭。

(第1电池加热模式)

图5是第1电池加热模式的车辆用调温装置1的概略图。

第1电池加热模式是利用热气体的热对电池进行加热的模式。

在第1电池加热模式的第1回路C1中，第1热介质在与上述的热气体供暖模式同样的路径中循环。即，第1电池加热模式的第1回路C1与热气体供暖模式同样地，具有使第1热介质同时循环的热气体用环路L1和蓄热用环路L1a。另外，在第1电池加热模式下，第1膨胀阀61使开度为全开而完全开放。

第1电池加热模式的第2回路C2具有第2电池环路(第5环路)P3。第2电池环路P3使第2热介质经过电池6、第1热交换器7以及第2热交换器8而循环。

车辆用调温装置1通过如以下那样切换第1切换部31和第2切换部32而在第2回路C2中构成第2电池环路P3。即，第1切换部31使管路18与管路12的一端连通，使管路12的另一端与管路19连通。第2切换部32使管路19、管路17以及管路18连通，使管路15、管路16以及管路11连通。

另外，在第1电池加热模式下，送风部80的空气混合风门86d封闭吹出口86b侧的流路口。由此，第1空调用热交换器73中的第1热介质与空气的热交换被抑制。

在第1电池加热模式的第1回路C1中，蓄热用环路L1a从压缩机72取出热并储存，提高第1热介质的温度。在第1电池加热模式下，通过空气混合风门86d的作用，第1空调用热交换器73中的热交换被抑制，因此第1热介质不易被第1空调用热交换器73冷却。因此，从压缩机72排出的第1热介质在保持了高温的状态下到达第1热交换器7，在第1热交换器7中使热向第2热介质移动。在第2回路C2中，第2热介质在通过电池6的第2电池环路P3中循环。第2热介质将从第1回路C1接受到的热传递给电池6而对电池6进行加热。

电池6在温度过低的情况下性能有时会降低。根据第1电池加热模式，能够使用第1热交换器7使热从第1回路C1的第1热介质向第2回路C2的电池6移动而对电池进行加热。由此，能够提高电池6的可靠性。

如后所述，在本实施方式的车辆用调温装置1中，除了第1热交换器7之外还具有第2热交换器8。即，在本实施方式的车辆用调温装置1中设置有在第1回路C1与第2回路C2之间进行热交换的2个热交换器。第2热交换器8的主要功能是使热从第1回路C1向第2回路C2移动(后述的第2电池加热模式(参照图6))。然而，在采用第1电池加热模式的情况下，能够在不使用第2热交换器8的情况下使热从第1回路C1向第2回路C2移动。即，在采用第1电池加热模式的情况下，能够省略第2热交换器8，从而能够廉价地构成车辆用调温装置1。

根据第1电池加热模式，能够对电池6进行加热而使电池6的性能稳定，另一方面，若对电池6过度进行加热，则电池6的性能有可能降低。在本实施方式的第2电池环路P3中设置有通过第1热交换器7的管路19和绕过第1热交换器7的管路20。另外，在管路19与管路20的连接部设置有能够调整通过第1热交换器7的第2热介质的流量与通过管路20的第2热介质的流量的比率的调整阀39。因此，通过调整阀39的操作，能够调整从第2回路C2向第1回路C1移动的热量。根据本实施方式，能够抑制电池6被过度加热，从而能够提高电池6的可靠性。

(第2电池加热模式)

图6是第2电池加热模式的车辆用调温装置1的概略图。

第2电池加热模式是利用外部空气的热对电池进行加热的模式。第2电池加热模式的第1热介质在与上述的通常供暖模式类似的路径中循环，与通常供暖模式相比，不通过第1空调用热交换器73而通过第2热交换器8。在第2电池加热模式的车辆用调温装置1中，第1热介质通过第1散热器77而从外部空气接受热，并将接受到的热通过第2热交换器8而经由第2回路C2的第2热介质传递给电池6，由此对电池6进行加热。

第2电池加热模式的第1回路C1具有热移送用环路Lbh。热移送用环路Lbh使第1热介质依次经过蓄能器71、压缩机72、第2热交换器8、第3膨胀阀63以及第1散热器77而循环。

第2电池加热模式的第2回路C2具有第1电池环路(第4环路)P2。第1电池环路P2使第2热介质经过电池6和第2热交换器8而循环。在第2电池加热模式下，第2热交换器8从在第1回路C1的热移送用环路Lbh中循环的第1热介质接受热，并使该热向在第2回路C2的第1电池环路P2中循环的第2热介质移动。并且，该热在第1电池环路P2中移动到电池6而对电池6进行加热。

车辆用调温装置1通过如以下那样切换开闭阀8a～8d和第1～第4膨胀阀61～64而成为第2电池加热模式。即，第2电池加热模式的车辆用调温装置1将开闭阀8a封闭，将开闭阀8b封闭，将开闭阀8c开放，将开闭阀8d开放。并且，第2电池加热模式的车辆用调温装置1将第1膨胀阀61完全封闭，将第2膨胀阀62完全封闭，在第3膨胀阀63中调整开度而使通过的第1热介质减压，将第4膨胀阀64完全封闭。并且，车辆用调温装置1通过如以下那样切换第1切换部31而在第2回路C2中构成第1电池环路P2。即，第1切换部31使管路12的两端部相互连通。

当在第2电池加热模式下使压缩机72进行动作时，从压缩机72排出的高压气相的第1热介质在通过第2热交换器8的过程中散热而液化。高压液相的第1热介质通过第3膨胀阀63而被减压，进而在第1散热器77中气化并且从外部空气吸热。并且，低压气相的第1热介质经由蓄能器71再次被吸入压缩机72。

在第2电池加热模式下，管路9n作为绕过第1空调用热交换器73而通过第2热交换器的迂回路而发挥功能。另外，开闭阀(阀)8a和开闭阀(阀)8d通过将任一方开放而将另一方封闭，从而对使第1热介质流向第1空调用热交换器73和管路9n中的任一方进行切换。

电池6在温度过低的情况下性能有时会降低。根据本实施方式，通过切换2个开闭阀8a、8d，能够使高温的第1热介质通过第2热交换器8，加热第2回路C2的第2热介质。由此，能够经由在第2回路C2的第1电池环路P2中循环的第2热介质对电池进行加热而提高电池6的可靠性。

另外，在本实施方式中，使用2个开闭阀8a、8d来切换使第1热介质在第1空调用热交换器73和管路9n中的哪一个中循环。然而，也可以代替2个开闭阀8a、8d而采用配置于管路9n、管路9c、管路9d的交叉部或管路9n、管路9d、管路9e的交叉部的三通阀或混合阀。即使在该情况下，通过用三通阀切换连通的管路，也能够变更使第1热介质通过第1空调用热交换器73和管路9n中的哪一个。

在本实施方式中，热移送用环路Lbh用于将用于对电池6进行加热的热向第2回路C2移送。然而，热移送用环路Lbh只要是向第1回路C1传递热的环路即可，也可以用于向在第1回路C1中循环的其他环路传递热而对其他部位进行加热。

(电池冷却模式)

图7是电池冷却模式的车辆用调温装置1的概略图。

电池冷却模式是冷却电池6的模式。在电池冷却模式下，第1热介质在第1热交换器7中从第2回路C2接受电池6的热，并将接受到的热通过第1空调用热交换器73和第1散热器77向空气释放。

电池冷却模式的第1回路C1具有热接受用环路Lbc。热接受用环路Lbc使第1热介质依次经过蓄能器71、压缩机72、第1空调用热交换器73、第3膨胀阀63、第1散热器77、第1膨胀阀61以及第1热交换器7而循环。

电池冷却模式的第2回路C2具有第2电池环路P3。第2电池环路P3使第2热介质经过电池6、第1热交换器7以及第2热交换器8而循环。在电池冷却模式下，第1热交换器7向在第1回路C1的热接受用环路Lbc中循环的第1热介质传递热，冷却在第2回路C2的第2电池环路P3中循环的第2热介质。由此，第2电池环路P3中的电池6被冷却。

车辆用调温装置1通过如以下那样切换开闭阀8a～8d和第1～第4膨胀阀61～64而成为电池冷却模式。即，电池冷却模式的车辆用调温装置1将开闭阀8a开放，将开闭阀8b封闭，将开闭阀8c封闭，将开闭阀8d封闭。并且，电池冷却模式的车辆用调温装置1在第1膨胀阀61中调整开度而使通过的第1热介质减压，将第2膨胀阀62完全封闭，将第3膨胀阀63完全开放，将第4膨胀阀64完全封闭。

并且，车辆用调温装置1通过如以下那样切换第1切换部31和第2切换部32而在第2回路C2中构成第2电池环路P3。即，第1切换部31使管路18与管路12的一端连通，使管路12的另一端与管路19连通。第2切换部32使管路19、管路17以及管路18连通，使管路15、管路16以及管路11连通。

当在电池冷却模式下使压缩机72进行动作时，从压缩机72排出的高压气相的第1热介质在通过第1空调用热交换器73和第1散热器77的过程中散热而液化。高压液相的第1热介质通过第1膨胀阀61而被减压，进而在第1热交换器7中气化并且从第2回路C2的第2热介质吸热。并且，低压气相的第1热介质经由蓄能器71再次被吸入压缩机72。

根据本实施方式的电池冷却模式，能够有效地冷却电池6。另一方面，电池6在过度冷却的情况下性能有可能降低。在本实施方式的第2电池环路P3中设置有通过第1热交换器7的管路19和绕过第1热交换器7的管路20。另外，在管路19与管路20的连接部设置有能够调整通过第1热交换器7的第2热介质的流量与通过管路20的第2热介质的流量的比率的调整阀39。因此，通过调整阀39的操作，能够调整从第2回路C2向第1回路C1移动的热量。根据本实施方式，能够抑制电池6被过度冷却，从而能够提高电池6的可靠性。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但实施方式中的各结构以及它们的组合等是一个例子，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行结构的附加、省略、置换以及其他变更。另外，本发明并不受实施方式限定。

标号说明

1：车辆用调温装置；2：马达；6：电池；7：第1热交换器；8：第2热交换器；8a、8d：开闭阀(阀)；9n：管路(第2迂回路)；20：管路(第1迂回路)；39：调整阀(阀)；61：第1膨胀阀；62：第2膨胀阀；71：蓄能器；72：压缩机；73：第1空调用热交换器(空调用热交换器)；77：第1散热器(散热器)；139：切换阀(阀)；C1：第1回路；C2：第2回路；L1：热气体用环路(第1环路)；L1a：蓄热用环路(第1副环路)；Lh：供暖用环路(第2环路)；P1：马达散热环路(第3环路)；P2：第1电池环路(第4环路)；P3：第2电池环路(第5环路)。

Claims (8)

1.一种车辆用调温装置，其具有：

第1回路，其供第1热介质流动；

蓄能器，其对所述第1热介质进行气液分离；

压缩机，其压缩所述第1热介质；

空调用热交换器，其在所述第1热介质与空气之间进行热交换；

第1膨胀阀；以及

第2膨胀阀，

所述第1回路具有使所述第1热介质同时循环的第1环路和第1副环路，

所述第1环路使所述第1热介质依次经过所述蓄能器、所述压缩机、所述空调用热交换器以及所述第1膨胀阀而循环，

所述第1副环路使所述第1热介质依次经过所述蓄能器、所述压缩机以及所述第2膨胀阀而循环。

2.根据权利要求1所述的车辆用调温装置，其中，

在流入所述压缩机的所述第1热介质的压力或温度较低的情况下，所述第1回路提高在所述第1副环路中循环的所述第1热介质的比率。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用调温装置，其中，

该车辆用调温装置具有散热器，该散热器将所述第1热介质的热向外部空气释放，

所述第1回路具有使所述第1热介质依次经过所述蓄能器、所述压缩机、所述空调用热交换器、所述散热器以及所述第1膨胀阀而循环的第2环路，

所述第1回路能够在第1模式与第2模式之间进行切换，该第1模式是使所述第1热介质在所述第1环路和所述第1副环路中同时循环的模式，该第2模式是使所述第1热介质在所述第2环路中循环的模式。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的车辆用调温装置，其中，

该车辆用调温装置具有：

第2回路，其供第2热介质流动；

马达，其驱动车辆；以及

第1热交换器，其在所述第1热介质与所述第2热介质之间进行热交换，

所述第2回路具有使所述第2热介质经过所述马达和所述第1热交换器而循环的第3环路，

所述第1环路在所述第1膨胀阀的下游侧且所述蓄能器的上游侧经过所述第1热交换器。

5.根据权利要求4所述的车辆用调温装置，其中，

该车辆用调温装置具有电池，

所述第2回路具有使所述第2热介质经过所述电池和所述第1热交换器而循环的第5环路。

6.根据权利要求4或5所述的车辆用调温装置，其中，

所述第2回路具有：

第1迂回路，其能够绕过所述第1热交换器；以及

阀，其能够调整经过所述第1热交换器的所述第2热介质的流量与经过所述第1迂回路的所述第2热介质的流量的比率。

7.根据权利要求4或5所述的车辆用调温装置，其中，

所述第2回路具有：

第1迂回路，其绕过所述第1热交换器；以及

阀，其使所述第2热介质流向所述第1热交换器和所述第1迂回路中的任一方。

8.根据权利要求1至3中的任意一项所述的车辆用调温装置，其中，

该车辆用调温装置具有：

第2回路，其供第2热介质流动；

电池；以及

第2热交换器，其在所述第1热介质与所述第2热介质之间进行热交换，

所述第2回路具有使所述第2热介质经过所述电池和所述第2热交换器而循环的第4环路，

所述第1回路具有：

第2迂回路，其绕过所述空调用热交换器而经过所述第2热交换器；以及

阀，其使所述第1热介质流向所述空调用热交换器和所述第2迂回路中的任一方。