DE112021004336T5 - refrigeration cycle device - Google Patents
refrigeration cycle device Download PDFInfo
- Publication number
- DE112021004336T5 DE112021004336T5 DE112021004336.6T DE112021004336T DE112021004336T5 DE 112021004336 T5 DE112021004336 T5 DE 112021004336T5 DE 112021004336 T DE112021004336 T DE 112021004336T DE 112021004336 T5 DE112021004336 T5 DE 112021004336T5
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- unit
- refrigerant
- air
- compressor
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
- B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
- B60H1/00899—Controlling the flow of liquid in a heat pump system
- B60H1/00921—Controlling the flow of liquid in a heat pump system where the flow direction of the refrigerant does not change and there is an extra subcondenser, e.g. in an air duct
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/30—Expansion means; Dispositions thereof
- F25B41/39—Dispositions with two or more expansion means arranged in series, i.e. multi-stage expansion, on a refrigerant line leading to the same evaporator
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H2001/3236—Cooling devices information from a variable is obtained
- B60H2001/3255—Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature
- B60H2001/3257—Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature of the refrigerant at a compressing unit
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H2001/3236—Cooling devices information from a variable is obtained
- B60H2001/3255—Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature
- B60H2001/326—Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature of the refrigerant at a condensing unit
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H2001/3236—Cooling devices information from a variable is obtained
- B60H2001/3255—Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature
- B60H2001/3263—Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature of the refrigerant at an evaporating unit
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H2001/3269—Cooling devices output of a control signal
- B60H2001/3285—Cooling devices output of a control signal related to an expansion unit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
- F25B25/005—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00 using primary and secondary systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2500/00—Problems to be solved
- F25B2500/19—Calculation of parameters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/25—Control of valves
- F25B2600/2513—Expansion valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/19—Pressures
- F25B2700/193—Pressures of the compressor
- F25B2700/1931—Discharge pressures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/19—Pressures
- F25B2700/193—Pressures of the compressor
- F25B2700/1933—Suction pressures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/21—Temperatures
- F25B2700/2104—Temperatures of an indoor room or compartment
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/21—Temperatures
- F25B2700/2106—Temperatures of fresh outdoor air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/21—Temperatures
- F25B2700/2115—Temperatures of a compressor or the drive means therefor
- F25B2700/21151—Temperatures of a compressor or the drive means therefor at the suction side of the compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
- F25B2700/21—Temperatures
- F25B2700/2115—Temperatures of a compressor or the drive means therefor
- F25B2700/21152—Temperatures of a compressor or the drive means therefor at the discharge side of the compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B6/00—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
- F25B6/04—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in series
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
Eine Kältekreisvorrichtung weist eine Heizungseinheit (12, 121, 50), eine erste Entspannungseinheit (13), eine Außen-Wärmeaustauscheinheit (14), eine zweite Entspannungseinheit (16) und eine Innen-Verdampfungseinheit (17) auf. Die Heizungseinheit (12, 121, 50) erwärmt eine Lüftungsluft. Die erste Entspannungseinheit (13) entspannt ein Kältemittel, das aus der Heizungseinheit (12, 121, 50) ausströmt. Die Außen-Wärmeaustauscheinheit (14) tauscht Wärme zwischen dem Kältemittel, das aus der ersten Entspannungseinheit (13) ausströmt, und einer Außenluft aus. Die zweite Entspannungseinheit (16) entspannt das Kältemittel, das aus der Außen-Wärmeaustauscheinheit (14) ausströmt. Die Innen-Verdampfungseinheit (17) kühlt die Lüftungsluft, bevor sie in der Heizungseinheit (12, 121, 50) erwärmt wird. Die erste Entspannungs-Steuerungseinheit (40b) steuert einen Betrieb der ersten Entspannungseinheit (13) so, dass ein Unterkühlungsgrad (SC1) des Kältemittels, das in die erste Entspannungseinheit (13) strömt, gleich oder niedriger als ein Soll-Unterkühlungsgrad (SCO) ist.A refrigeration cycle device has a heating unit (12, 121, 50), a first expansion unit (13), an outdoor heat exchanging unit (14), a second expansion unit (16), and an indoor evaporating unit (17). The heating unit (12, 121, 50) heats a ventilation air. The first expansion unit (13) expands a refrigerant that flows out of the heating unit (12, 121, 50). The outdoor heat exchange unit (14) exchanges heat between the refrigerant flowing out of the first expansion unit (13) and an outside air. The second expansion unit (16) expands the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchange unit (14). The indoor evaporating unit (17) cools the ventilation air before it is heated in the heating unit (12, 121, 50). The first expansion control unit (40b) controls an operation of the first expansion unit (13) so that a supercooling degree (SC1) of refrigerant flowing into the first expansion unit (13) is equal to or lower than a target supercooling degree (SCO). .
Description
Querverweis auf verwandte AnmeldungCross reference to related application
Die Anmeldung beruht auf der
Gebiet der Erfindungfield of invention
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kältekreisvorrichtung und ist geeignet zur Verwendung in einer Klimaanlage, die einen zu klimatisierenden Raum entfeuchtet und erwärmt.The present disclosure relates to a refrigeration cycle device and is suitable for use in an air conditioner that dehumidifies and heats a space to be air-conditioned.
Stand der TechnikState of the art
Herkömmlich offenbart Patentliteratur 1 eine Kältekreisvorrichtung, die auf eine Fahrzeugklimaanlage angewendet wird, die konfiguriert ist, die Innenseite einer Fahrzeugkabine, die ein zu klimatisierender Raum ist, zu entfeuchten und zu erwärmen.Conventionally,
Die Kältekreisvorrichtung von Patentliteratur 1 weist eine Vielzahl von Wärmeaustauscheinheiten wie etwa einen Innen-Kondensator, einen Außen-Wärmeaustauscher und einen Innen-Verdampfer auf. Der Innen-Kondensator ist eine Heizungseinheit, die Lüftungsluft erwärmt, die in die Fahrzeugkabine zu blasen ist, indem ein abgegebenes Kältemittel, das von einem Verdichter abgegeben wird, als eine Wärmequelle verwendet wird. Die Kältekreisvorrichtung, die in Patentliteratur 1 offenbart ist, weist ferner eine erste Entspannungseinheit, die das Kältemittel entspannt, das aus dem Innen-Kondensator ausströmt, und eine zweite Entspannungseinheit auf, die das Kältemittel entspannt, das aus dem Außen-Wärmeaustauscher ausströmt.The refrigeration cycle device of
Bei der Kältekreisvorrichtung von Patentliteratur 1 wird in einem Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus zum Entfeuchten und Erwärmen der Innenseite der Fahrzeugkabine ein Kältemittelkreislauf umgeschaltet, in welchem die drei Wärmeaustauscheinheiten in der folgenden Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite einer Kältemittelströmung seriell verbunden sind: der Innen-Kondensator, der Außen-Wärmeaustauscher und der Innen-Verdampfer. Bei der Fahrzeugklimaanlage von Patentliteratur 1 wird die Lüftungsluft, die in dem Innen-Verdampfer gekühlt und entfeuchtet wird, in dem Innen-Kondensator wiedererwärmt und in die Fahrzeugkabine geblasen, wodurch die Entfeuchtung und Erwärmung der Innenseite der Fahrzeugkabine erzielt wird.In the refrigeration cycle device of
Ferner wird bei der Kältekreisvorrichtung von Patentliteratur 1 eine Erwärmungskapazität der Lüftungsluft in dem Innen-Kondensator in dem Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus angepasst, indem ein Drosselöffnungsgrad der ersten Entspannungseinheit und ein Drosselöffnungsgrad der zweiten Entspannungseinheit geändert werden.Further, in the refrigeration cycle device of
Zitierungslistecitation list
Patentliteraturpatent literature
Patentliteratur 1:
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention
Bei der Kältekreisvorrichtung von Patentliteratur 1 wird der Drosselöffnungsgrad der ersten Entspannungseinheit geändert, um die Erwärmungskapazität der Lüftungsluft in dem Innen-Kondensator in dem Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus anzupassen. Wenn beispielsweise die Erwärmungskapazität der Lüftungsluft in dem Innen-Kondensator erhöht wird, wird der Drosselöffnungsgrad der ersten Entspannungseinheit verringert. Daher nimmt ein Unterkühlungsgrad des Kältemittels auf einer Auslassseite des Innen-Kondensators beim Erhöhen der Erwärmungskapazität der Lüftungsluft in dem Innen-Kondensator leichter zu.In the refrigeration cycle device of
Falls jedoch der Unterkühlungsgrad des Kältemittels auf der Auslassseite des Innen-Kondensators unnötig groß wird, tritt bei der Lüftungsluft, die in dem Innen-Kondensator erwärmt wird, eine Temperaturungleichmäßigkeit auf und es ist unmöglich, eine behagliche Entfeuchtung und Erwärmung der Innenseite der Fahrzeugkabine zu erzielen. Falls der Unterkühlungsgrad des Kältemittels auf der Auslassseite des Innen-Kondensators unnötig groß wird, gibt es eine Möglichkeit, dass ein Leistungskoeffizient (das heißt, ein COP) des Kreises abnimmt.However, if the degree of supercooling of the refrigerant on the outlet side of the indoor condenser becomes unnecessarily large, temperature non-uniformity occurs in ventilation air heated in the indoor condenser, and it is impossible to achieve comfortable dehumidification and warming of the inside of the vehicle cabin . If the degree of subcooling of the refrigerant on the outlet side of the indoor condenser becomes unnecessarily large, there is a possibility that a coefficient of performance (ie, a COP) of the cycle decreases.
Im Hinblick auf das Obige ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Kältekreisvorrichtung vorzusehen, die in der Lage ist, einen Unterkühlungsgrad eines Kältemittels auf einer Auslassseite einer Heizungseinheit angemessen anzupassen.In view of the above, an object of the present disclosure is to provide a refrigeration cycle device capable of appropriately adjusting a degree of supercooling of refrigerant on an outlet side of a heating unit.
Um die obige Aufgabe zu lösen, weist eine Kältekreisvorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung einen Verdichter, eine Heizungseinheit, eine erste Entspannungseinheit, eine Außen-Wärmeaustauscheinheit, eine zweite Entspannungseinheit, eine Innen-Verdampfungseinheit, eine Soll-Unterkühlungsgrad-Bestimmungseinheit, eine Unterkühlungsgrad-Schätzeinheit und eine erste Entspannungs-Steuerungseinheit auf.To achieve the above object, a refrigeration cycle device according to a first aspect of the present disclosure includes a compressor, a heater unit, a first expansion unit, an outdoor heat exchange unit, a second expansion unit, an indoor evaporation unit, a target supercooling degree determination unit, a supercooling degree - Estimation unit and a first relaxation control unit.
Der Verdichter ist konfiguriert, ein Kältemittel zu verdichten und abzugeben. Die Heizungseinheit ist konfiguriert, Lüftungsluft zu erwärmen, die in einen zu klimatisierenden Raum zu blasen ist, indem das Kältemittel, das von dem Verdichter abgegeben wird, als eine Wärmequelle verwendet wird. Die erste Entspannungseinheit ist konfiguriert, das Kältemittel zu entspannen, das aus der Heizungseinheit ausströmt. Die Außen-Wärmeaustauscheinheit ist konfiguriert, Wärme zwischen dem Kältemittel, das aus der ersten Entspannungseinheit ausströmt, und Außenluft auszutauschen. Die zweite Entspannungseinheit ist konfiguriert, das Kältemittel, das aus der Außen-Wärmeaustauscheinheit ausströmt, zu entspannen. Die Innen-Verdampfungseinheit ist konfiguriert, das Kältemittel zu verdampfen, das in der zweiten Entspannungseinheit entspannt wird, um die Lüftungsluft zu kühlen, bevor sie in der Heizungseinheit erwärmt wird. Die Soll-Unterkühlungsgrad-Bestimmungseinheit ist konfiguriert, einen Soll-Unterkühlungsgrad des Kältemittels zu bestimmen, das in die erste Entspannungseinheit strömt. Die Unterkühlungsgrad-Schätzeinheit ist konfiguriert, einen Unterkühlungsgrad des Kältemittels zu schätzen, das in die erste Entspannungseinheit strömt. Die erste Entspannungs-Steuerungseinheit ist konfiguriert, einen Betrieb der ersten Entspannungseinheit zu steuern.The compressor is configured to compress and discharge refrigerant. The heating unit is configured to heat ventilation air to be blown into a space to be air-conditioned by using the refrigerant discharged from the compressor as a heat source. The first expansion unit is configured to expand the refrigerant that flows out of the heater unit. The outdoor heat exchange unit is configured to exchange heat between the refrigerant flowing out of the first expansion unit and outside air. The second expansion unit is configured to expand the refrigerant that flows out of the outdoor heat exchange unit. The indoor evaporating unit is configured to evaporate the refrigerant expanded in the second expansion unit to cool the ventilation air before it is heated in the heating unit. The target supercooling degree determination unit is configured to determine a target supercooling degree of refrigerant flowing into the first expansion unit. The supercooling degree estimating unit is configured to estimate a supercooling degree of the refrigerant flowing into the first expansion unit. The first relaxation control unit is configured to control an operation of the first relaxation unit.
Darüber hinaus steuert die erste Entspannungs-Steuerungseinheit den Betrieb der ersten Entspannungseinheit so, dass der Unterkühlungsgrad, der durch die Unterkühlungsgrad-Schätzeinheit geschätzt wird, gleich oder niedriger als der Soll-Unterkühlungsgrad ist.Furthermore, the first relaxation control unit controls the operation of the first relaxation unit so that the degree of supercooling estimated by the degree of supercooling estimating unit is equal to or lower than the target degree of supercooling.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung steuert die erste Entspannungs-Steuerungseinheit einen Betrieb einer ersten Entspannungseinheit so, dass der Unterkühlungsgrad gleich oder niedriger als der Soll-Unterkühlungsgrad ist. Daher ist es möglich, eine unnötige Erhöhung des Unterkühlungsgrads des Kältemittels zu unterdrücken, das aus der Heizungseinheit ausströmt und in die erste Entspannungseinheit strömt.According to the present disclosure, the first relaxation control unit controls an operation of a first relaxation unit so that the supercooling degree is equal to or lower than the target supercooling degree. Therefore, it is possible to suppress an unnecessary increase in the degree of supercooling of the refrigerant that flows out of the heating unit and flows into the first expansion unit.
Im Ergebnis ist die Kältekreisvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt in der Lage, den Unterkühlungsgrad des Kältemittels auf der Auslassseite der Heizungseinheit angemessen anzupassen.As a result, the refrigeration cycle device according to the first aspect is able to appropriately adjust the degree of supercooling of the refrigerant on the outlet side of the heater unit.
Eine Kältekreisvorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist einen Verdichter, eine Heizungseinheit, eine erste Entspannungseinheit, eine Außen-Wärmeaustauscheinheit, eine zweite Entspannungseinheit, eine Innen-Verdampfungseinheit, eine Soll-Unterkühlungsgrad-Bestimmungseinheit, eine Untere-Grenzfläche-Berechnungseinheit und eine erste Entspannungs-Steuerungseinheit auf.A refrigeration cycle device according to a second aspect of the present disclosure includes a compressor, a heater unit, a first expansion unit, an outdoor heat exchange unit, a second expansion unit, an indoor evaporation unit, a target supercooling degree determination unit, a lower interface calculation unit, and a first relaxation control unit.
Der Verdichter ist konfiguriert, das Kältemittel zu verdichten und abzugeben. Die Heizungseinheit ist konfiguriert, Lüftungsluft zu erwärmen, die in einen zu klimatisierenden Raum zu blasen ist, indem das Kältemittel, das von dem Verdichter abgegeben wird, als eine Wärmequelle verwendet wird. Die erste Entspannungseinheit ist konfiguriert, das Kältemittel zu entspannen, das aus der Heizungseinheit ausströmt. Die Außen-Wärmeaustauscheinheit ist konfiguriert, Wärme zwischen dem Kältemittel, das aus der ersten Entspannungseinheit ausströmt, und Außenluft auszutauschen. Die zweite Entspannungseinheit ist konfiguriert, das Kältemittel zu entspannen, das aus der Außen-Wärmeaustauscheinheit ausströmt. Die Innen-Verdampfungseinheit ist konfiguriert, das Kältemittel zu verdampfen, das in der zweiten Entspannungseinheit entspannt wird, um die Lüftungsluft zu kühlen, bevor sie in der Heizungseinheit erwärmt wird. Die Soll-Unterkühlungsgrad-Bestimmungseinheit ist konfiguriert, einen Soll-Unterkühlungsgrad des Kältemittels zu bestimmen, das in die erste Entspannungseinheit strömt. Die Untere-Grenzfläche-Berechnungseinheit ist konfiguriert, eine untere Grenze einer Drosseldurchgangsfläche der ersten Entspannungseinheit so zu berechnen, dass ein Unterkühlungsgrad des Kältemittels, das in die erste Entspannungseinheit strömt, gleich dem Soll-Unterkühlungsgrad wird. Die erste Entspannungs-Steuerungseinheit ist konfiguriert, einen Betrieb der ersten Entspannungseinheit zu steuern.The compressor is configured to compress and discharge the refrigerant. The heater unit is configured to heat ventilation air to be blown into a space to be air-conditioned by using the refrigerant discharged from the compressor as a heat source. The first expansion unit is configured to expand the refrigerant that flows out of the heater unit. The outdoor heat exchange unit is configured to exchange heat between the refrigerant flowing out of the first expansion unit and outside air. The second expansion unit is configured to expand the refrigerant that flows out of the outdoor heat exchange unit. The indoor evaporating unit is configured to evaporate the refrigerant expanded in the second expansion unit to cool the ventilation air before it is heated in the heating unit. The target supercooling degree determination unit is configured to determine a target supercooling degree of refrigerant flowing into the first expansion unit. The lower limit area calculation unit is configured to calculate a lower limit of a throttle passage area of the first expansion unit so that a degree of supercooling of the refrigerant flowing into the first expansion unit becomes equal to the target degree of supercooling. The first relaxation control unit is configured to control an operation of the first relaxation unit.
Die erste Entspannungs-Steuerungseinheit steuert den Betrieb der ersten Entspannungseinheit so, dass eine Drosseldurchgangsfläche der ersten Entspannungseinheit gleich oder größer als die untere Grenze einer Drosseldurchgangsfläche ist.The first relaxation control unit controls the operation of the first relaxation unit so that a throttle passage area of the first relaxation unit is equal to or larger than the lower limit of a throttle passage area.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung steuert die erste Entspannungs-Steuerungseinheit den Betrieb der ersten Entspannungseinheit so, dass die Drosseldurchgangsfläche der ersten Entspannungseinheit gleich oder größer als die untere Grenze einer Drosseldurchgangsfläche ist. Somit kann der Unterkühlungsgrad des Kältemittels, das in die erste Entspannungseinheit strömt, gleich oder niedriger als der Soll-Unterkühlungsgrad eingestellt werden. Daher ist es möglich, eine unnötige Erhöhung des Unterkühlungsgrads des Kältemittels zu unterdrücken, das aus der Heizungseinheit ausströmt und in die erste Entspannungseinheit strömt.According to the present disclosure, the first relaxation control unit controls the operation of the first relaxation unit so that the throttle passage area of the first relaxation unit is equal to or larger than the lower limit of a throttle passage area. Thus, the degree of supercooling of the refrigerant flowing into the first expansion unit can be set equal to or lower than the target degree of supercooling. Therefore, it is possible to suppress an unnecessary increase in the degree of supercooling of the refrigerant that flows out of the heating unit and flows into the first expansion unit.
Im Ergebnis ist die Kältekreisvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt in der Lage, den Unterkühlungsgrad des Kältemittels auf der Auslassseite der Heizungseinheit angemessen anzupassen.As a result, the refrigeration cycle device according to the second aspect is able to appropriately adjust the degree of supercooling of the refrigerant on the outlet side of the heater unit.
Figurenlistecharacter list
-
1 ist ein Gesamtkonfigurationsschaubild einer Fahrzeugklimaanlage gemäß einer ersten Ausführungsform.1 14 is an overall configuration diagram of a vehicle air conditioner according to a first embodiment. -
2 ist ein Blockschaltbild, das eine elektrische Steuerungseinheit der Fahrzeugklimaanlage der ersten Ausführungsform darstellt.2 Fig. 12 is a block diagram showing an electric control unit of the vehicle air conditioner of the first embodiment. -
3 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Teil eines Steuerungsablaufs der Fahrzeugklimaanlage der ersten Ausführungsform zeigt.3 Fig. 12 is a flow chart showing part of a control procedure of the vehicle air conditioner of the first embodiment. -
4 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Unterkühlungsgrad und einer Dichte eines Kältemittels zeigt.4 FIG. 14 is a graph showing a relationship between a degree of supercooling and a density of a refrigerant. -
5 ist ein Mollierdiagramm, das eine Zustandsänderung eines Kältemittels in einem Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus einer Kältekreisvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.5 14 is a Mollier chart showing a state change of refrigerant in a dehumidifying-and-heating mode of a refrigeration cycle device according to the first embodiment. -
6 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Teil eines Steuerungsablaufs einer Fahrzeugklimaanlage einer zweiten Ausführungsform zeigt.6 Fig. 14 is a flowchart showing part of a control flow of a vehicle air conditioner of a second embodiment. -
7 ist ein Gesamtkonfigurationsschaubild einer Fahrzeugklimaanlage gemäß einer dritten Ausführungsform.7 14 is an overall configuration diagram of a vehicle air conditioner according to a third embodiment. -
8 ist ein Gesamtkonfigurationsschaubild einer Fahrzeugklimaanlage gemäß einer vierten Ausführungsform. 14 is an overall configuration diagram of a vehicle air conditioner according to a fourth embodiment.8th -
9 ist ein Graph, der Temperaturänderungen eines Kältemittels und eines Wärmemediums in einem Medium/Kältemittel-Wärmetauscher zeigt.9 FIG. 14 is a graph showing temperature changes of a refrigerant and a heat medium in a medium/refrigerant heat exchanger.
Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments
Nachfolgend werden eine Vielzahl von Ausführungsformen zum Ausführen der vorliegenden Offenbarung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In jeder Ausführungsform sind Teile, die Gegenständen entsprechen, die in der vorherigen Ausführungsform beschrieben sind, durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet und eine redundante Beschreibung kann weggelassen sein. In jeder Ausführungsform können in einem Fall, in dem nur ein Teil der Konfiguration beschrieben ist, vorher beschriebene andere Ausführungsformen auf den anderen Teil der Konfiguration angewendet werden. Es ist möglich, nicht nur Teile zu kombinieren, die in jeder Ausführungsform ausdrücklich als kombinierbar angegeben sind, sondern auch Ausführungsformen teilweise zu kombinieren, die nicht ausdrücklich als kombinierbar bezeichnet sind, solange es beim Kombinieren kein Problem gibt.Hereinafter, a variety of embodiments for carrying out the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each embodiment, parts that correspond to items described in the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. In each embodiment, in a case where only part of the configuration is described, previously described other embodiments can be applied to the other part of the configuration. It is possible to combine not only parts expressly stated to be combinable in each embodiment but also partially to combine embodiments not expressly stated to be combinable as long as there is no problem in combining.
(Erste Ausführungsform)(First embodiment)
In Bezug auf
Die Kältekreisvorrichtung 10 verwendet ein HFO-basiertes Kältemittel (insbesondere R1234yf) als ein Kältemittel. Die Kältekreisvorrichtung 10 bildet einen unterkritischen Dampfkompressionskältekreis, in welchem ein Druck eines Hochdruck-Kältemittels, das von einem Verdichter 11 abgegeben wird, einen kritischen Druck des Kältemittels nicht überschreitet. Das Kältemittel ist mit einem Kältemaschinenöl (insbesondere einem PAG-Öl) gemischt, um den Verdichter 11 zu schmieren. Ein Teil des Kältemaschinenöls zirkuliert zusammen mit dem Kältemittel in dem Kreis.The
Der Verdichter 11 saugt, verdichtet und gibt das Kältemittel in der Kältekreisvorrichtung 10 ab. Der Verdichter 11 ist bei der Innenseite einer Fahrzeughaube auf der Vorderseite der Fahrzeugkabine angeordnet, welche eine Hilfsmaschinenkammer ist. Der Verdichter 11 ist ein Elektroverdichter, der einen Verdichtungsmechanismus der Bauart eines feststehenden Hubs mit einer feststehenden Abgabekapazität durch einen Elektromotor rotationsmäßig antreibt. Eine Drehzahl des Verdichters 11 (das heißt, eine Kältemittelabgabekapazität) wird durch ein Steuerungssignal gesteuert, das von der Steuerungsvorrichtung 40 ausgegeben wird, die später beschrieben wird.The
Eine Kältemitteleinlassseite des Innen-Kondensators 12 ist mit einem Abgabeanschluss des Verdichters 11 verbunden. Der Innen-Kondensator 12 ist in einem Gehäuse 31 einer Innen-Klimatisierungseinheit 30 angeordnet, die später beschrieben wird. Der Innen-Kondensator 12 ist eine Wärmeaustauscheinheit, die Wärme zwischen dem Hochdruck-Kältemittel, das von dem Verdichter 11 abgegeben wird, und der Lüftungsluft austauscht, um Wärme des Hochdruck-Kältemittels zu der Lüftungsluft abzuleiten. Der Innen-Kondensator 12 ist ferner eine Heizungseinheit, die die Lüftungsluft erwärmt, indem ein abgegebenes Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel, das von dem Verdichter 11 abgegeben wird, als eine Wärmequelle verwendet wird.A refrigerant inlet side of the
Eine Einlassseite des Heizungs-Expansionsventils 13 ist mit einem Kältemittelauslass des Innen-Kondensators 12 verbunden. Das Heizungs-Expansionsventil 13 ist eine erste Entspannungseinheit, die das Kältemittel entspannt, das aus dem Innen-Kondensator 12 ausströmt.An inlet side of the
Das Heizungs-Expansionsventil 13 ist ein elektrischer variabler Drosselmechanismus, der einen Ventilkörperabschnitt, der einen Öffnungsgrad eines Drosseldurchgangs (das heißt, einen Ventilöffnungsgrad) ändert, und ein elektrisches Stellglied (insbesondere einen Schrittmotor) aufweist, der den Ventilkörperabschnitt verlagert. Ein Betrieb des Heizungs-Expansionsventils 13 wird durch ein Steuerungssignal (insbesondere einen Steuerungspuls) gesteuert, das/der von der Steuerungsvorrichtung 40 ausgegeben wird.The
Das Heizungs-Expansionsventil 13 hat eine vollständig offene Funktion. Bei der vollständig offenen Funktion stellt der Ventilkörperabschnitt den Ventilöffnungsgrad zu einem vollständig offenen Grad ein und das Heizungs-Expansionsventil 13 fungiert daher lediglich als ein Kältemitteldurchgang, annähernd ohne eine Strömungsratenanpassungsaktion oder eine Kältemittel-Druckverringerungsaktion auszuüben.The
Eine Kältemitteleinlassseite eines Außen-Wärmetauschers 14 ist mit einem Auslass des Heizungs-Expansionsventils 13 verbunden. Der Außen-Wärmetauscher 14 ist eine Außen-Wärmeaustauscheinheit, die Wärme zwischen dem Kältemittel, das von dem Heizungs-Expansionsventil 13 ausströmt, und Außenluft austauscht, die von einem Außenluftlüfter (nicht gezeigt) geblasen wird. Der Außen-Wärmetauscher 14 ist auf der Vorderseite bei der Fahrzeughaube angeordnet. Wenn daher das Fahrzeug läuft, kann ein Fahrtwind, der durch einen Grill in die Fahrzeughaube strömt, gegen den Außen-Wärmetauscher 14 geblasen werden.A refrigerant inlet side of an
Eine Einlassseite eines Sammlers 15 ist mit einem Kältemittelauslass des Außen-Wärmetauschers 14 verbunden. Der Sammler 15 ist ein Flüssigkeitsreservoir auf einer Hochdruckseite, der eine Gas/Flüssigkeit-Trennungsfunktion hat. Der Sammler 15 trennt ein Gas und eine Flüssigkeit des Kältemittels, das aus der Wärmeaustauscheinheit ausströmt, die als ein Kondensator zum Kondensieren des Kältemittels in der Kältekreisvorrichtung 10 fungiert. Der Sammler 15 veranlasst ferner einen Teil des getrennten flüssigphasigen Kältemittels, zu der stromabwärtigen Seite auszuströmen, und speichert ein verbleibendes flüssigphasiges Kältemittel als ein überschüssiges Kältemittel des Kreises.An inlet side of a
Eine Einlassseite eines Kühlungs-Expansionsventils 16 ist mit einem Auslass des Sammlers 15 verbunden. Das Kühlungs-Expansionsventil 16 ist eine zweite Entspannungseinheit, die das Kältemittel entspannt, das aus dem Sammler 15 ausströmt. Das Kühlungs-Expansionsventil 16 hat eine Basiskonfiguration, die ähnlich zu jener des Heizungs-Expansionsventils 13 ist.An inlet side of a
Eine Kältemitteleinlassseite eines Innen-Verdampfers 17 ist mit einem Auslass des Kühlungs-Expansionsventils 16 verbunden. Der Innen-Verdampfer 17 ist in dem Gehäuse 31 der Innen-Klimatisierungseinheit 30 angeordnet. Der Innen-Verdampfer 17 ist eine Wärmeaustauscheinheit, die Wärme zwischen einem Niederdruck-Kältemittel, das durch das Kühlungs-Expansionsventil 16 entspannt wird, und der Lüftungsluft austauscht, die von dem Innen-Gebläse 32 zugeführt wird, um das Kältemittel zu verdampfen. Der Innen-Verdampfer 17 ist ferner eine Innen-Verdampfungseinheit, die die Lüftungsluft kühlt, indem das Niederdruck-Kältemittel verdampft wird, um eine Wärmeaufnahmeaktion auszuüben. Eine Sauganschlussseite des Verdichters 11 ist mit einem Kältemittelauslass des Innen-Verdampfers 17 verbunden.A refrigerant inlet side of an
Als nächstes wird die Innen-Klimatisierungseinheit 30 beschrieben. Die Innen-Klimatisierungseinheit 30 ist eine Einheit, in welcher verschiedene teilbildende Vorrichtungen in der Fahrzeugklimaanlage 1 integriert sind, um die Lüftungsluft, deren Temperatur angemessen angepasst worden ist, zu einer angemessenen Position in der Fahrzeugkabine zu blasen. Die Innen-Klimatisierungseinheit 30 ist innerhalb eines Armaturenbretts (das heißt, der Instrumententafel) ganz vorne in der Fahrzeugkabine angeordnet.Next, the indoor
Die Innen-Klimatisierungseinheit 30 weist das Gehäuse 31 auf, das einen Luftdurchgang für die Lüftungsluft ausbildet. Das Innen-Gebläse 32, der Innen-Verdampfer 17, der Innen-Kondensator 12 und Ähnliche sind in dem Luftdurchgang angeordnet, der in dem Gehäuse 31 ausgebildet ist. Das Gehäuse 31 ist aus einem Harz (beispielsweise Polypropylen) gemacht, das einen gewissen Elastizitätsgrad und eine hervorragende Festigkeit hat.The indoor
Eine Innenluft-und-Außenluft-Umschaltvorrichtung 33 ist auf der stromaufwärtigsten Seite des Gehäuses 31 in einer Lüftungsluftströmungsrichtung angeordnet. Die Innenluft-und-Außenluft-Umschaltvorrichtung 33 leitet Innenluft (das heißt, Luft innerhalb der Fahrzeugkabine) oder Außenluft (das heißt, Luft außerhalb der Fahrzeugkabine) in das Gehäuse 31 ein, indem dazwischen umgeschaltet wird. Ein Betrieb eines elektrischen Stellglieds zum Antreiben der Innenluft-und-Außenluft-Umschaltvorrichtung 33 wird durch ein Steuerungssignal gesteuert, das von der Steuerungsvorrichtung 40 ausgegeben wird.An inside air and outside
Ein Innen-Gebläse 32 ist auf der stromabwärtigen Seite der Innenluft-und-Außenluft-Umschaltvorrichtung 33 bezüglich der Lüftungsluftströmung angeordnet. Das Innen-Gebläse 32 ist eine Luftgebläseeinheit, die Luft, die durch die Innenluft-und-Außenluft-Umschaltvorrichtung 33 gesaugt wird, zu der Innenseite der Fahrzeugkabine bläst. Das Innen-Gebläse 32 ist ein elektrisches Gebläse, in welchem ein Mehrschaufel-Zentrifugallüfter durch einen Elektromotor angetrieben wird. Eine Drehzahl des Innen-Gebläses 32 (das heißt, eine Luftblaskapazität) wird durch eine Steuerungsspannung gesteuert, die von der Steuerungsvorrichtung 40 ausgegeben wird.An
Auf der stromabwärtigen Seite des Innen-Gebläses 32 bezüglich der Lüftungsluftströmung sind der Innen-Verdampfer 17 und der Innen-Kondensator 12 in einer Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite bezüglich der Lüftungsluftströmung angeordnet. In anderen Worten ist der Innen-Verdampfer 17 auf der stromaufwärtigen Seite des Innen-Kondensators 12 bezüglich der Lüftungsluftströmung angeordnet. In dem Gehäuse 31, ist ein Kaltluft-Bypassdurchgang 35 ausgebildet, der der Lüftungsluft ermöglicht, die durch den Innen-Verdampfer 17 gegangen ist, zu der stromabwärtigen Seite zu strömen, während der Innen-Kondensator 12 umgangen wird.On the downstream side of the
Eine Luftmischklappe 34 ist auf der stromabwärtigen Seite des Innen-Verdampfers 17 bezüglich der Lüftungsluftströmung und auf einer stromaufwärtigen Seite des Innen-Kondensators 12 bezüglich der Lüftungsluftströmung angeordnet. Die Luftmischklappe 34 passt ein Luftvolumenverhältnis zwischen einem Luftvolumen der Lüftungsluft, die durch den Innen-Kondensator 12 geht, und einem Luftvolumen der Lüftungsluft an, die durch den Kaltluft-Bypassdurchgang 35 geht. Ein Betrieb eines elektrischen Stellglieds zum Antreiben der Luftmischklappe 34 wird durch ein Steuerungssignal gesteuert, das von der Steuerungsvorrichtung 40 ausgegeben wird.An
Auf der stromabwärtigen Seite des Innen-Kondensators 12 bezüglich der Lüftungsluftströmung ist ein Mischraum 36 zum Mischen der Lüftungsluft, die in dem Innen-Kondensator 12 erwärmt wird, und der Lüftungsluft, die durch den Kaltluft-Bypassdurchgang 35 gegangen ist und nicht in dem Innen-Kondensator 12 erwärmt wird, vorgesehen. In dem stromabwärtigsten Teil des Gehäuses 31 in der Lüftungsluftströmung sind ferner Öffnungslöcher (nicht gezeigt) vorgesehen, durch welche die Lüftungsluft (eine Klimatisierungsluft), die in dem Mischraum 36 gemischt wird, in die Fahrzeugkabine geblasen wird.On the downstream side of the
Daher kann eine Temperatur der Klimatisierungsluft, die in dem Mischraum 36 gemischt wird, angepasst werden, indem das Luftvolumenverhältnis zwischen dem Volumen der Luft, die von der Luftmischklappe 34 veranlasst wird, durch den Innen-Kondensator 12 zu gehen, und dem Volumen der Luft, die von der Luftmischklappe 34 veranlasst wird, durch den Kaltluft-Bypass-Durchgang 35 zu gehen, angepasst wird. Somit kann die Temperatur der Lüftungsluft, die aus den Öffnungslöchern in die Fahrzeugkabine geblasen wird, angepasst werden.Therefore, a temperature of the conditioning air mixed in the mixing
Als die Öffnungslöcher sind ein Gesicht-Öffnungsloch, ein Fuß-Öffnungsloch und eine Defrost-Öffnungsloch (alle nicht dargestellt) vorgesehen. Das Gesicht-Öffnungsloch ist ein Öffnungsloch zum Blasen der Klimatisierungsluft zu einem Oberkörper eines Insassen in der Fahrzeugkabine. Das Fuß-Öffnungsloch ist ein Öffnungsloch zum Blasen der Klimatisierungsluft zu den Füßen des Insassen. Das Defrost-Öffnungsloch ist ein Öffnungsloch, durch welches Klimatisierungsluft zu einer Innenfläche einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs geblasen wird.As the opening holes, a face opening hole, a foot opening hole, and a defrost opening hole (all not shown) are provided. The face opening hole is an opening hole for blowing the conditioning air toward an occupant's upper body in the vehicle cabin. The foot opening hole is an opening hole for blowing the conditioning air to the occupant's feet. The defrost opening hole is an opening hole through which air conditioning air is blown to an inner surface of a windshield of the vehicle.
Auf stromaufwärtigen Seiten der Öffnungslöcher sind Blasmodus-Umschaltklappen (nicht dargestellt) angeordnet. Indem die entsprechenden Öffnungslöcher geöffnet und geschlossen werden, schalten die Blasmodus-Umschaltklappen die Öffnungslöcher um, durch welche Klimatisierungsluft ausgeblasen wird. Ein Betrieb von elektrischen Stellgliedern zum Antreiben der Blasmodus-Umschaltklappen wird durch ein Steuerungssignal gesteuert, das von der Steuerungsvorrichtung 40 ausgegeben wird.Blowing mode switching doors (not shown) are arranged on upstream sides of the opening holes. By opening and closing the respective opening holes, the blow mode switching doors switch the opening holes through which conditioning air is blown out. An operation of electric actuators for driving the blow mode switching doors is controlled by a control signal output from the
Als nächstes wird ein Überblick über die elektrische Steuerungseinheit der Fahrzeugklimaanlage 1 in Bezug auf
Wie in
Der Innenluft-Temperatursensor 41a ist eine Innenluft-Temperaturerfassungseinrichtung, die eine Innenlufttemperatur Tr erfasst, die eine Temperatur in der Fahrzeugkabine ist. Der Außenluft-Temperatursensor 41b ist eine Außenluft-Temperaturerfassungseinrichtung, die eine AußenluftTemperatur Tam erfasst, die eine Temperatur außerhalb der Fahrzeugkabine ist. Der Solarstrahlungsbetragssensor 41c ist eine Solarstrahlungsbetrag-Erfassungseinrichtung, die einen Betrag As einer Solarstrahlung erfasst, mit welcher die Innenseite der Fahrzeugkabine bestrahlt wird.The inside
Der Hochdruck-Temperatursensor 41d ist eine Hochdruck-Temperaturerfassungseinrichtung, die eine Abgabetemperatur Td des abgegebenen Kältemittels erfasst, das von dem Verdichter 11 abgegeben wird. Der Hochdruck-Sensor 41e ist eine Hochdruck-Erfassungseinrichtung, die einen Abgabedruck Pd des abgegebenen Kältemittels erfasst, das von dem Verdichter 11 abgegeben wird.The high-
Der Hochdruck-Temperatursensor 41d und der Hochdruck-Sensor 41e werden zudem verwendet, um eine abnormale Erhöhung der Abgabetemperatur Td oder des Abgabedrucks Pd zu erfassen. Beim Erfassen einer abnormalen Erhöhung der Abgabetemperatur Td oder des Abgabedrucks Pd führt die Steuerungsvorrichtung 40 eine Verdichterschutzsteuerung zum Schützen des Verdichters 11 aus, indem der Verdichter 11 gestoppt wird.The high-
Ein Niederdruck-Temperatursensor 41f ist eine Niederdruck-Temperaturerfassungseinrichtung, die eine Saugtemperatur Ts des angesaugten Kältemittels erfasst, das in den Verdichter 11 zu saugen ist. Der Niederdruck-Sensor 41g ist eine Niederdruck-Erfassungseinrichtung, die einen Saugdruck Ps des angesaugten Kältemittels erfasst, das in den Verdichter 11 zu saugen ist. A low-
Insbesondere erfasst der Niederdruck-Temperatursensor 41f der vorliegenden Ausführungsform eine Temperatur einer Außenfläche eines Kältemittelrohrs, das sich von dem Kältemittelauslass des Innen-Verdampfers 17 zu dem Sauganschluss des Verdichters 11 erstreckt. Als der Niederdruck-Temperatursensor kann eine Verdampfer-Temperaturerfassungseinrichtung eingesetzt werden, um eine Verdampfertemperatur Tefin zu erfassen, die eine Temperatur einer Wärmeaustauschrippe des Innen-Verdampfers 17 ist.Specifically, the low-
Der Klimatisierungsluft-Temperatursensor 41h ist eine Klimatisierungsluft-Temperaturerfassungseinrichtung, die eine Blaslufttemperatur TAV einer Blasluft erfasst, die aus dem Mischraum 36 in die Fahrzeugkabine geblasen wird.The conditioning
Ferner ist mit der Eingabeseite der Steuerungsvorrichtung 40 eine Schalttafel 42 verbunden, die in der Nähe des Armaturenbretts ganz vorne auf der Innenseite der Fahrzeugkabine angeordnet ist, und Betriebssignale von verschiedenen Betriebsschaltern, die an der Schalttafel 42 vorgesehen sind, werden zu der Steuerungsvorrichtung 40 eingegeben. Spezifische Beispiele der verschiedenen Betriebsschalter, die an der Schalttafel 42 vorgesehen sind, weisen einen Automatikschalter, einen Klimaanlagenschalter, einen Luftvolumen-Einstellungsschalter und einen Temperatur-Einstellungsschalter auf.Further, to the input side of the
Der Automatikschalter ist eine Automatiksteuerungsanforderungseinheit für einen Insassen, um anzufordern, dass ein automatischer Steuerungsbetrieb der Fahrzeugklimaanlage 1 eingestellt oder aufgehoben wird. Der Klimatisierungsschalter ist eine Kühlungsanforderungseinheit für den Insassen, um anzufordern, dass der Innen-Verdampfer 17 die Lüftungsluft kühlt. Der Luftvolumen-Einstellungsschalter ist eine Luftvolumen-Einstellungseinheit für den Insassen, um ein Luftvolumen des Innen-Gebläses 32 manuell einzustellen. Der Temperatur-Einstellungsschalter ist eine Temperatur-Einstellungseinheit für den Insassen, um eine Soll-Temperatur Tset in der Fahrzeugkabine einzustellen.The automatic switch is an automatic control requesting unit for an occupant to request that an automatic control operation of the
Darüber hinaus ist die Steuerungsvorrichtung 40 der vorliegenden Ausführungsform einstückig mit einer Steuerungseinheit konfiguriert, die verschiedene Steuerungszielvorrichtungen steuert, die mit der Ausgabeseite der Steuerungsvorrichtung 40 verbunden sind. Daher bildet eine Konfiguration zum Steuern des Betriebs einer jeden Steuerungszielvorrichtung (das heißt, eine Hardware und eine Software) eine Steuerungseinheit zum Steuern des Betriebs einer jeden Steuerungszielvorrichtung.Moreover, the
Beispielsweise ist bei der Steuerungsvorrichtung 40 eine Konfiguration, die die Drehzahl des Verdichters 11 steuert, eine Verdichter-Steuerungseinheit 40a. Bei der Steuerungsvorrichtung 40 ist eine Konfiguration, die den Betrieb des Heizungs-Expansionsventils 13 steuert, eine erste Entspannungs-Steuerungseinheit 40b. Bei der Steuerungsvorrichtung 40 ist eine Konfiguration, die den Betrieb des Kühlungs-Expansionsventils 16 steuert, eine zweite Entspannungs-Steuerungseinheit 40c.For example, in the
Als nächstes wird eine Beschreibung über einen Betrieb der Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform mit der obigen Konfiguration gegeben. Bei der Fahrzeugklimaanlage 1 wird ein Betriebsmodus zum angemessenen Klimatisieren in der Fahrzeugkabine umgeschaltet. Insbesondere kann die Fahrzeugklimaanlage 1 zwischen einem Kühlungsmodus und dem Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus umgeschaltet werden. Ein Umschalten des Betriebsmodus wird ausgeführt, indem ein Steuerungsprogramm abgearbeitet wird, das in der Steuerungsvorrichtung 40 gespeichert ist.Next, a description will be given about an operation of the
Das Steuerungsprogramm startet, um abgearbeitet zu werden, wenn der Automatikschalter in einem Zustand eingeschaltet wird, in dem der Klimaanlagenschalter an der Schalttafel 42 eingeschaltet ist. In dem Steuerungsprogramm wird der Betriebsmodus auf der Grundlage einer Soll-Ausblastemperatur TAO, von Erfassungssignalen der verschiedenen Sensoren und eines Betriebssignals der Schalttafel 42 bestimmt. Die Soll-Ausblastemperatur TAO ist eine Soll-Temperatur der Lüftungsluft, die in die Fahrzeugkabine geblasen wird.The control program starts to be executed when the automatic switch is turned on in a state where the air conditioner switch on the
Die Soll-Ausblastemperatur TAO wird durch die folgende Formel F1 berechnet.
Tset ist eine Einstellungstemperatur innerhalb der Fahrzeugkabine, die durch den Temperatur-Einstellungsschalter eingestellt ist. Tr ist eine Fahrzeugkabineninnentemperatur, die durch den Innenluftsensor erfasst wird. Tam ist die Temperatur außerhalb der Fahrzeugkabine, die durch den Außenluftsensor erfasst wird. As ist der Solarstrahlungsbetrag, der durch den Solarstrahlungssensor erfasst wird. Kset, Kr, Kam und Ks sind Steuerungsverstärkungen und C ist eine Korrekturkonstante.Tset is a setting temperature inside the vehicle cabin set by the temperature setting switch. Tr is a vehicle cabin inside temperature detected by the inside air sensor. Tam is the temperature outside the vehicle cabin detected by the outside air sensor. As is the amount of solar radiation detected by the solar radiation sensor. Kset, Kr, Kam and Ks are control gains and C is a correction constant.
Ferner werden bei dem Steuerungsprogramm Steuerungszustände der verschiedenen Steuerungszielvorrichtungen in Übereinstimmung mit dem bestimmten Betriebsmodus bestimmt. Dann gibt die Steuerungsvorrichtung 40 Steuerungssignale oder Steuerungsspannungen an die verschiedenen Steuerungszielvorrichtungen aus, um den Steuerungszustand zu erzielen, der durch das Steuerungsprogramm bestimmt wird.Further, in the control program, control states of the various control target devices are determined in accordance with the determined operation mode. Then, the
In jedem vorbestimmten Steuerungskreis, bis die Fahrzeugklimaanlage 1 angefordert wird, zu stoppen, wiederholt das Steuerungsprogramm eine Steuerungsroutine, die Folgendes aufweist: Auslesen von Erfassungssignalen und Betriebssignalen; Berechnen der Soll-Ausblastemperatur TAO; Bestimmen der Steuerungszustände der verschiedenen Steuerungszielvorrichtungen; Ausgeben von Steuerungssignalen an die verschiedenen Steuerungszielvorrichtungen; und Ähnliches. Nachfolgend wird jeder Betriebsmodus beschrieben.In every predetermined control cycle, until the
(a) Kühlungsmodus(a) Cooling mode
In dem Kühlungsmodus werden die Steuerungszustände der verschiedenen Steuerungszielvorrichtungen bestimmt, wie unten beschrieben ist. Die Kältemittelabgabekapazität des Verdichters 11 wird so bestimmt, dass die Saugtemperatur Ts, die durch den Niederdruck-Temperatursensor 41f erfasst wird, nahe zu der Soll-Verdampfertemperatur TEO wird. Die Soll-Verdampfertemperatur TEO wird auf der Grundlage der Soll-Ausblastemperatur TAO in Bezug auf ein Steuerungskennfeld bestimmt, das vorab in der Steuerungsvorrichtung 40 gespeichert ist.In the cooling mode, the control states of the various control target devices are determined as described below. The refrigerant discharge capacity of the
Gemäß dem Steuerungskennfeld wird die Soll-Verdampfertemperatur TEO beim Verringern der Soll-Ausblastemperatur TAO verringert. Die Soll-Verdampfertemperatur TEO wird bestimmt, um ein Wert innerhalb eines solchen Bereichs zu sein, dass der Innen-Verdampfer 17 nicht vereist.According to the control map, the target evaporator temperature TEO is decreased as the target blowout temperature TAO is decreased. The target evaporator temperature TEO is determined to be a value within such a range that the
Für das Heizungs-Expansionsventil 13 wird der Steuerungszustand so bestimmt, dass das Heizungs-Expansionsventil 13 in einem vollständig geöffneten Zustand ist. Für das Kühlungs-Expansionsventil 16 wird der Drosselöffnungsgrad so bestimmt, dass ein Überhitzungsgrad SH des Kältemittels auf der Auslassseite des Innen-Verdampfers 17 nahe zu einem vorbestimmten Referenz-Überhitzungsgrad KSH (in der vorliegenden Ausführungsform 3° C) wird. Der Überhitzungsgrad SH wird berechnet, indem die Saugtemperatur Ts, die durch den Niederdruck-Temperatursensor 41f erfasst wird, und der Saugdruck Ps verwendet werden, der durch den Niederdruck-Sensor 41g erfasst wird.For the
Für das Innen-Gebläse 32 wird die Blaskapazität davon auf der Grundlage der Soll-Ausblastemperatur TAO in Bezug auf ein Steuerungskennfeld bestimmt, das vorab in der Steuerungsvorrichtung 40 gespeichert ist. Gemäß dem Steuerungskennfeld wird die Luftblaskapazität so bestimmt, dass dann, wenn die Soll-Ausblastemperatur TAO in einem extrem niedrigen Temperaturbereich oder einem extrem hohen Temperaturbereich ist, der Luftblasbetrag bei seinem Maximum ist, sodass dann, wenn die Soll-Ausblastemperatur TAO näher zu einem mittleren Temperaturbereich wird, der Luftblasbetrag allmählich kleiner wird.For the
Für das elektrische Stellglied für die Luftmischklappe wird der Steuerungszustand so bestimmt, dass ein Luftdurchgang auf der Seite des Innen-Kondensators 12 vollständig geschlossen ist und der Kaltluft-Bypassdurchgang 35 vollständig geöffnet ist. In dem Kühlungsmodus kann der Öffnungsgrad der Luftmischklappe 34 so bestimmt werden, dass die Blaslufttemperatur TAV, die durch den Klimatisierungsluft-Temperatursensor 41h erfasst wird, nahe zu der Soll-Ausblastemperatur TAO wird.For the electric actuator for the air mix door, the control state is determined such that an air passage on the
Daher strömt bei der Kältekreisvorrichtung 10 in dem Kühlungsmodus das abgegebene Kältemittel, das von dem Verdichter 11 abgegeben wird, in den Innen-Kondensator 12. Da in dem Kühlungsmodus die Luftmischklappe 34 den Luftdurchgang auf der Seite des Innen-Kondensators 12 geschlossen hat, strömt das Kältemittel, das in den Innen-Kondensator 12 geströmt ist, aus dem Innen-Kondensator 12 aus, annähernd ohne Wärme mit der Lüftungsluft auszutauschen.Therefore, in the
Das Kältemittel, das aus dem Innen-Kondensator 12 ausströmt, strömt in den Außen-Wärmetauscher 14 über das vollständig geöffnete Heizungs-Expansionsventil 13. Das Kältemittel, das in den Außen-Wärmetauscher 14 geströmt ist, leitet Wärme zu der Außenluft ab und kondensiert dadurch. Das Kältemittel, das aus dem Außen-Wärmetauscher 14 ausströmt, strömt in den Sammler 15 und wird in ein Gas und eine Flüssigkeit getrennt.The refrigerant that has flowed out of the
Ein flüssigphasiges Kältemittel, das aus dem Sammler 15 ausströmt, strömt in das Kühlungs-Expansionsventil 16 und wird entspannt. Zu dieser Zeit wird der Drosselöffnungsgrad des Kühlungs-Expansionsventils 16 so bestimmt, dass der Überhitzungsgrad SH des Kältemittels an der Auslassseite des Innen-Verdampfers 17 nahe zu dem Referenz-Überhitzungsgrad KSH wird. Das Kältemittel, das durch das Kühlungs-Expansionsventil 16 entspannt wird, strömt in den Innen-Verdampfer 17.A liquid-phase refrigerant flowing out of the
Das Kältemittel, das in den Innen-Verdampfer 17 geströmt ist, nimmt Wärme von der Lüftungsluft auf und verdampft dadurch. Somit wird die Lüftungsluft gekühlt. Das Kältemittel, das aus dem Innen-Verdampfer 17 ausströmt, wird in den Verdichter 11 gesaugt und nochmals verdichtet.The refrigerant that has flowed into the
Bei der Innen-Klimatisierungseinheit 30 in dem Kühlungsmodus wird die Lüftungsluft, die durch den Innen-Verdampfer 17 gekühlt wird, in die Fahrzeugkabine geblasen. Im Ergebnis wird ein Kühlen der Fahrzeugkabine erzielt.With the indoor
(b) Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus(b) dehumidification-and-heating mode
In dem Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus werden Steuerungszustände verschiedener Steuerungszielvorrichtungen wie folgt bestimmt. Für den Verdichter 11 und das Innen-Gebläse 32 werden die Steuerungszustände auf eine ähnliche Weise wie bei dem Kühlungsmodus bestimmt.In the dehumidification-and-heating mode, control states of various control target devices are determined as follows. For the
Der Drosselöffnungsgrad des Heizungs-Expansionsventils 13 wird bestimmt, indem ein Steuerungsablauf, der in
Als erstes wird bei Schritt S1 von
Insbesondere wird bei Schritt S1 der Soll-Unterkühlungsgrad SCO in Bezug auf das Steuerungskennfeld, das vorab in der Steuerungsvorrichtung 40 gespeichert ist, auf der Grundlage eines einlassseitigen Drucks P1 des Kältemittels, das in das Heizungs-Expansionsventil 13 strömt, bestimmt. Gemäß dem Steuerungskennfeld wird der Soll-Unterkühlungsgrad SCO so bestimmt, dass ein Leistungskoeffizient (das heißt, ein COP) des Kreises ein Maximalwert ist.Specifically, at step S<b>1 , the target supercooling degree SCO is determined with reference to the control map previously stored in the
Als der einlassseitige Druck P1 kann ein Wert verwendet werden, der erhalten wird, indem ein Druckverlust, der erzeugt wird, wenn das Kältemittel durch den Innen-Kondensator 12 geht, von dem Abgabedruck Pd subtrahiert wird, der durch den Hochdruck-Sensor 41e erfasst wird. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Abgabedruck Pd als der einlassseitige Druck P1 eingesetzt, da ein Verhältnis des Druckverlusts zu dem Abgabedruck Pd vergleichsweise klein ist.As the inlet-side pressure P1, a value obtained by subtracting a pressure loss generated when the refrigerant passes through the
Als nächstes wird bei Schritt S2 ein Unterkühlungsgrad SC1 des Kältemittels, das aus dem Innen-Kondensator 12 ausströmt und in das Heizungs-Expansionsventil 13 strömt, geschätzt. Daher ist Schritt S2 eine Unterkühlungsgrad-Schätzeinheit. Bei Schritt S2 wird der Unterkühlungsgrad SC1 geschätzt, indem eine Kältemittelabgabeströmungsrate Gr (Massenströmungsrate) des Verdichters 11, die Drosseldurchgangsfläche A des Heizungs-Expansionsventils 13, der Abgabedruck Pd und die Außenlufttemperatur Tam verwendet werden.Next, at step S2, a degree of supercooling SC1 of refrigerant flowing out of the
Die Kältemittelabgabeströmungsrate Gr des Verdichters 11 kann aus einer Ansaugdichte pcin eines angesaugten Kältemittels, das in den Verdichter 11 zu saugen ist, der Drehzahl des Verdichters 11, der Abgabekapazität des Verdichters 11 und der volumetrischen Effizienz des Verdichters 11 berechnet werden.The refrigerant discharge flow rate Gr of the
Die Ansaugdichte pcin kann aus der Saugtemperatur Ts und dem Saugdruck Ps auf der Grundlage der physikalischen Eigenschaften des Kältemittels bestimmt werden. Die Drehzahl des Verdichters 11 kann aus einem Steuerungssignal bestimmt werden, das von der Steuerungsvorrichtung 40 zu dem Verdichter 11 ausgegeben wird. Eine Abgabekapazität des Verdichters 11 und eine volumetrische Effizienz des Verdichters 11 können aus einer Spezifikation des Verdichters 11, Testdaten und Ähnlichem erlangt werden.The suction density pcin can be determined from the suction temperature Ts and the suction pressure Ps based on the physical properties of the refrigerant. The rotational speed of the
Die Drosseldurchgangsfläche A des Heizungs-Expansionsventils 13 kann auf der Grundlage einer Spezifikation des Heizungs-Expansionsventils 13 und eines Steuerungssignals (insbesondere eines Steuerungspulses) bestimmt werden, das/der von der Steuerungsvorrichtung 40 zu dem Heizungs-Expansionsventil 13 ausgegeben wird.The orifice area A of the
Der Abgabedruck Pd wird verwendet, um den einlassseitigen Druck P1 auf eine ähnliche Weise zu der Soll-Unterkühlungsgrad-Bestimmungseinheit zu bestimmen.The discharge pressure Pd is used to determine the inlet-side pressure P1 in a similar manner to the target supercooling degree determination unit.
Die Außenlufttemperatur Tam wird verwendet, um den auslassseitigen Druck P2 des Kältemittels zu bestimmen, das aus dem Heizungs-Expansionsventil 13 ausströmt. Der auslassseitige Druck P2 ist gleich einem Sättigungsdruck des Kältemittels in dem Außen-Wärmetauscher 14, der mit der Auslassseite des Heizungs-Expansionsventils 13 verbunden ist, und die Temperatur des Kältemittels in dem Außen-Wärmetauscher 14 ist im Wesentlichen gleich der Außenlufttemperatur Tam. Daher kann der Sättigungsdruck des Kältemittels bei der Außenlufttemperatur Tam als der auslassseitige Druck P2 eingesetzt werden.The outside air temperature Tam is used to determine the outlet-side pressure P2 of the refrigerant that flows out of the
Bei Schritt S2 wird eine einlassseitige Dichte pin des Kältemittels, das in das Heizungs-Expansionsventil 13 strömt, berechnet, indem die folgende Formel F2 verwendet wird.
Die einlassseitige Dichte pin und der Unterkühlungsgrad SC1 haben eine Korrelation, wie in
Als nächstes wird bei Schritt S3 bestimmt, ob der Unterkühlungsgrad SC1, der bei Schritt S2 geschätzt wird, größer als der Soll-Unterkühlungsgrad SCO ist, der bei Schritt S1 bestimmt wird. Daher ist Schritt S3 eine Unterkühlungsgrad-Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob der Unterkühlungsgrad SC1 größer als der Soll-Unterkühlungsgrad SCO ist.Next, at step S3, it is determined whether the supercooling degree SC1 estimated at step S2 is larger than the target supercooling degree SCO determined at step S1. Therefore, step S3 is a supercooling degree determination unit that determines whether the supercooling degree SC1 is larger than the target supercooling degree SCO.
Falls bei Schritt S3 bestimmt wird, dass der Unterkühlungsgrad SC1 nicht größer als der Soll-Unterkühlungsgrad SCO ist, das heißt, falls der Unterkühlungsgrad SC1 gleich oder kleiner als der Soll-Unterkühlungsgrad SCO ist, geht der Vorgang weiter zu Schritt S4. Falls andererseits bei Schritt S3 bestimmt wird, dass der Unterkühlungsgrad SC1 größer als der Soll-Unterkühlungsgrad SCO ist, geht der Vorgang weiter zu Schritt S5.If it is determined in step S3 that the supercooling degree SC1 is not greater than the target supercooling degree SCO, that is, if the supercooling degree SC1 is equal to or smaller than the target supercooling degree SCO, the process proceeds to step S4. On the other hand, if it is determined in step S3 that the supercooling degree SC1 is greater than the target supercooling degree SCO, the process proceeds to step S5.
Bei Schritt S4 wird eine Ausblastemperatursteuerung ausgeführt und der Vorgang geht zu der Hauptroutine zurück. Bei der Ausblastemperatursteuerung wird der Drosselöffnungsgrad des Heizungs-Expansionsventils 13 so gesteuert, dass die Blaslufttemperatur TAV nahe zu der Soll-Ausblastemperatur TAO wird. At step S4, blow-out temperature control is performed and the process returns to the main routine. In the blowout temperature control, the throttle opening degree of the
Insbesondere wenn die Blaslufttemperatur TAV niedriger als die Soll-Ausblastemperatur TAO ist, wird der Drosselöffnungsgrad des Heizungs-Expansionsventils 13 in einem solchen Bereich verringert, dass die Temperatur des Kältemittels, das in den Außen-Wärmetauscher 14 strömt, höher als die Außenlufttemperatur Tam ist. Wenn die Blaslufttemperatur TAV höher als die Soll-Ausblastemperatur TAO ist, wird der Drosselöffnungsgrad des Heizungs-Expansionsventils 13 erhöht.Specifically, when the blown air temperature TAV is lower than the target blow-out temperature TAO, the throttle opening degree of the
Im Ergebnis ist es bei der Ausblastemperatursteuerung möglich, einen Betrag einer Wärmeableitung von dem Kältemittel zu der Lüftungsluft in dem Innen-Kondensator 12 anzupassen, das heißt, die Erwärmungskapazität der Lüftungsluft in dem Innen-Kondensator 12 anzupassen, indem ein Betrag eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel und der Außenluft in dem Außen-Wärmetauscher 14 angepasst wird.As a result, in the blowout temperature control, it is possible to adjust an amount of heat dissipation from the refrigerant to the ventilation air in the
Bei Schritt S5 wird der Drosselöffnungsgrad des Heizungs-Expansionsventils 13 durch einen vorbestimmten Betrag erhöht und der Vorgang geht zu der Hauptroutine zurück. Der Unterkühlungsgrad SC1 des Kältemittels, das aus dem Innen-Kondensator 12 ausströmt und in das Heizungs-Expansionsventil 13 strömt, das heißt, der Unterkühlungsgrad SC1 des Kältemittels auf der Auslassseite des Innen-Kondensators 12, wird gesenkt.At step S5, the throttle opening degree of the
In dem Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus wird der Drosselöffnungsgrad des Kühlungs-Expansionsventils 16 auf eine ähnliche Weise wie in dem Kühlungsmodus gesteuert. In dem Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus ist der Drosselöffnungsgrad des Kühlungs-Expansionsventils 16 größer als in dem Kühlungsmodus, da das Heizungs-Expansionsventil 13 in einem solchen Drosselzustand ist, dass eine Kältemittelentspannungsaktion ausgeübt wird.In the dehumidification-and-heating mode, the throttle opening degree of the cooling
In dem Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus wird für das elektrische Stellglied für die Luftmischklappe der Steuerungszustand so bestimmt, dass der Luftdurchgang auf der Seite des Innen-Kondensators 12 vollständig geöffnet ist und der Kaltluft-Bypassdurchgang 35 vollständig geschlossen ist. Für den Öffnungsgrad der Luftmischklappe 34 kann auf eine ähnliche Weise wie in dem Kühlungsmodus der Steuerungszustand so bestimmt werden, dass die Blaslufttemperatur TAV nahe zu der Soll-Ausblastemperatur TAO wird.In the dehumidification-and-heating mode, for the air mix door electric actuator, the control state is determined such that the air passage on the
Daher strömt bei der Kältekreisvorrichtung 10, wie in dem Mollierdiagramm in
Das Kältemittel, das aus dem Innen-Kondensator 12 ausströmt, strömt in das Heizungs-Expansionsventil 13 und wird entspannt (von Punkt b5 zu Punkt c5 in
Der Drosselöffnungsgrad des Heizungs-Expansionsventils 13 wird ferner so angepasst, dass in einem Bereich, in welchem der Unterkühlungsgrad SC1 des Kältemittels, das aus dem Innen-Kondensator 12 ausströmt und in das Heizungs-Expansionsventil 13 strömt, gleich oder niedriger als der Soll-Unterkühlungsgrad SCO ist, die Blaslufttemperatur TAV nahe zu der Soll-Ausblastemperatur TAO wird. Das Kältemittel, das durch das Heizungs-Expansionsventil 13 entspannt wird, strömt in den Außen-Wärmetauscher 14. Das Kältemittel, das in den Außen-Wärmetauscher 14 geströmt ist, leitet Wärme zu der Außenluft ab und kondensiert dadurch (von Punkt c5 zu Punkt d5 in
Das Kältemittel, das aus dem Außen-Wärmetauscher 14 ausströmt, strömt in den Sammler 15 und wird in ein Gas und eine Flüssigkeit getrennt. Das flüssigphasige Kältemittel, das aus dem Sammler 15 ausströmt (Punkt d5 in
Das Kältemittel, das in den Innen-Verdampfer 17 geströmt ist, nimmt Wärme von der Lüftungsluft auf und verdampft dadurch (von Punkt e5 zu Punkt f5 in
Bei der Innen-Klimatisierungseinheit 30 in dem Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus wird die Lüftungsluft, die in dem Innen-Verdampfer 17 gekühlt und entfeuchtet wird, in dem Innen-Kondensator 12 wiedererwärmt und in die Fahrzeugkabine geblasen. Im Ergebnis wird ein Entfeuchten und Erwärmen der Innenseite der Fahrzeugkabine erzielt.With the indoor
Wie oben beschrieben ist, kann die Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform ein Kühlen und darüber hinaus ein Entfeuchten und Erwärmen der Innenseite der Fahrzeugkabine erzielen.As described above, the
In dem Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus führt die Kältekreisvorrichtung 10 eine Ausblastemperatursteuerung aus, in welcher der Drosselöffnungsgrad des Heizungs-Expansionsventils 13 geändert wird, um die Erwärmungskapazität der Lüftungsluft in dem Innen-Kondensator 12 anzupassen. Bei der Ausblastemperatursteuerung wird der Drosselöffnungsgrad des Heizungs-Expansionsventils 13 verringert, um die Erwärmungskapazität der Lüftungsluft in dem Innen-Kondensator 12 zu erhöhen. Wenn daher das Erwärmungsvermögen des Innen-Kondensators 12 erhöht wird, nimmt zudem der Unterkühlungsgrad SC1 entsprechend leicht zu.In the dehumidification-and-heating mode, the
Falls jedoch der Unterkühlungsgrad SC1 unnötig erhöht wird, tritt bei der Lüftungsluft, die in dem Innen-Kondensator 12 erwärmt wird, eine Temperaturungleichmäßigkeit auf und es wird manchmal unmöglich, ein behagliches Entfeuchten und Erwärmen der Innenseite der Fahrzeugkabine zu erzielen. Falls ferner der Unterkühlungsgrad SC1 in großem Maße dem Soll-Unterkühlungsgrad SCO überschreitet, nimmt entsprechend der COP ab.However, if the degree of supercooling SC1 is unnecessarily increased, temperature non-uniformity occurs in the ventilation air heated in the
Andererseits wird bei der Kältekreisvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform in dem Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus der Drosselöffnungsgrad des Heizungs-Expansionsventils 13 so gesteuert, dass der Unterkühlungsgrad SC1, der bei Schritt S2 geschätzt wird, gleich oder niedriger als der Soll-Unterkühlungsgrad SCO ist, der bei Schritt S1 bestimmt wird. Daher ist es möglich, eine unnötige Erhöhung des Unterkühlungsgrads SC1 des Kältemittels zu unterdrücken, das aus dem Innen-Kondensator 12 ausströmt und in das Heizungs-Expansionsventil 13 strömt.On the other hand, in the
Das heißt, mit der Kältekreisvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, den Unterkühlungsgrad SC1 des Kältemittels auf der Auslassseite des Innen-Kondensators 12, welcher die Heizungseinheit ist, angemessen anzupassen. Im Ergebnis kann eine behagliche Entfeuchtung und Erwärmung der Innenseite der Fahrzeugkabine erzielt werden und eine Verringerung des COPs kann unterdrückt werden.That is, with the
Die Unterkühlungsgrad-Schätzeinheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform schätzt den Unterkühlungsgrad SC1, indem die Kältemittelabgabeströmungsrate Gr des Verdichters 11, die Drosseldurchgangsfläche A des Heizungs-Expansionsventils 13, der einlassseitige Druck P1 und die Außenlufttemperatur Tam verwendet werden. Daher kann der Unterkühlungsgrad SC1 genau bestimmt werden, wie in Bezug auf die Formel F2 beschrieben ist.The supercooling degree estimating unit according to the present embodiment estimates the supercooling degree SC1 using the refrigerant discharge flow rate Gr of the
Ferner können die Parameter, die verwendet werden, um den Unterkühlungsgrad SC1 zu schätzen, durch Erfassungseinrichtungen erfasst werden, die für die Ausblastemperatursteuerung und die Verdichter-Schutzsteuerung wesentlich sind. Daher gibt es bei der Unterkühlungsgrad-Schätzeinheit der vorliegenden Ausführungsform keinen Bedarf, eine neue Erfassungseinrichtung hinzuzufügen, um den Unterkühlungsgrad SC1 zu schätzen.Furthermore, the parameters used to estimate the degree of supercooling SC1 can be detected by detectors essential to the blowout temperature control and the compressor protection control. Therefore, in the supercooling degree estimating unit of the present embodiment, there is no need to add a new detector to estimate the supercooling degree SC1.
Ferner wird bei der Unterkühlungsgrad-Schätzeinheit der vorliegenden Ausführungsform der Unterkühlungsgrad SC1 geschätzt; daher kann sogar dann, wenn das Kältemittel, das tatsächlich in das Heizungs-Expansionsventil 13 strömt, in einem zweiphasigen Gas/Flüssigkeit-Zustand ist, der einen Trockenheitsgrad hat, der Betrieb in dem Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus fortgeführt werden.Further, in the supercooling degree estimating unit of the present embodiment, the supercooling degree SC1 is estimated; therefore, even when the refrigerant that actually flows into the
(Zweite Ausführungsform)(Second embodiment)
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Beschreibung anhand eines Beispiels gegeben, in welchem eine Steuerungsform des Heizungs-Expansionsventils 13 in dem Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus gegenüber jener in der ersten Ausführungsform modifiziert ist, wie in dem Ablaufdiagramm von
Insbesondere wird bei Schritt S11 von
Als nächstes wird bei Schritt S12 die untere Grenze einer Drosseldurchgangsfläche Amin des Heizungs-Expansionsventils 13 berechnet. Die untere Grenze der Drosseldurchgangsfläche Amin ist eine solche Drosseldurchgangsfläche des Heizungs-Expansionsventils 13, dass der Unterkühlungsgrad SC1 des Kältemittels, das in das Heizungs-Expansionsventil 13 strömt, gleich dem Soll-Unterkühlungsgrad SCO ist. Daher ist Schritt S12 eine Untere-Grenzfläche-Berechnungseinheit.Next, at step S12, the lower limit of a throttle passage area Amin of the
Insbesondere wird bei Schritt S12 bei einer Berechnung der unteren Grenze einer Drosseldurchgangsfläche Amin die minimale Drosseldurchgangsfläche Amin berechnet, indem der Soll-Unterkühlungsgrad SCO, die Kältemittelabgabeströmungsrate Gr des Verdichters 11, der Abgabedruck Pd und die Außenlufttemperatur Tam verwendet werden. Die Kältemittelabgabeströmungsrate Gr des Verdichters 11 kann auf eine ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform erhalten werden. Der Abgabedruck Pd wird verwendet, um den einlassseitigen Druck P1 auf eine ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform zu bestimmen. Die Außenlufttemperatur Tam wird verwendet, um den auslassseitigen Druck P2 auf eine ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform zu bestimmen.Specifically, at step S12, in a lower limit throttle passage area Amin calculation, the minimum throttle passage area Amin is calculated using the target supercooling degree SCO, the refrigerant discharge flow rate Gr of the
Bei Schritt S12 wird die untere Grenze einer Drosseldurchgangsfläche Amin durch die folgende Formel F3 berechnet.
Es ist anzumerken, dass pmax eine einlassseitige Dichte des Kältemittels, das in das Heizungs-Expansionsventil 13 strömt, bei dem Soll-Überhitzungsgrad SCO ist. pmax kann bestimmt werden, indem
Es ist anzumerken, dass die Formel F3 eine Formel ist, die erhalten wird, indem die Formel F2 modifiziert wird, die in der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Das heißt, die Untere-Grenzfläche-Berechnungseinheit berechnet die untere Grenze einer Drosseldurchgangsfläche Amin, indem eine Formel verwendet wird, die äquivalent zu der Formel ist, die in der Unterkühlungsgrad-Bestimmungseinheit der ersten Ausführungsform verwendet wird.Note that Formula F3 is a formula obtained by modifying Formula F2 described in the first embodiment. That is, the lower limit area calculation unit calculates the lower limit of an orifice passage area Amin by using a formula that is equivalent to the formula used in the supercooling degree determination unit of the first embodiment.
Als nächstes wird bei Schritt S13 bestimmt, ob die tatsächliche Drosseldurchgangsfläche A des Heizungs-Expansionsventils 13 kleiner als die untere Grenze einer Drosseldurchgangsfläche Amin ist, die bei Schritt S12 bestimmt wird. Daher ist Schritt S13 eine Drosseldurchgangsflächen-Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob die Drosseldurchgangsfläche A kleiner als die untere Grenze einer Drosseldurchgangsfläche Amin ist.Next, at step S13, it is determined whether the actual throttle passage area A of the
Falls bei Schritt S13 bestimmt wird, dass die Drosseldurchgangsfläche A nicht kleiner als die untere Grenze einer Drosseldurchgangsfläche Amin ist, das heißt, falls bestimmt wird, dass die Drosseldurchgangsfläche A gleich oder größer als die untere Grenze einer Drosseldurchgangsfläche Amin ist, geht der Vorgang weiter zu Schritt S14. Falls andererseits bei Schritt S13 bestimmt wird, dass die Drosseldurchgangsfläche A kleiner als die untere Grenze einer Drosseldurchgangsfläche Amin ist, geht der Vorgang weiter zu Schritt S15.If it is determined at step S13 that the throttle passage area A is not smaller than the lower limit of a throttle passage area Amin, that is, if it is determined that the throttle passage area A is equal to or larger than the lower limit of a throttle passage area Amin, the process proceeds to Step S14. On the other hand, if it is determined at step S13 that the throttle passage area A is smaller than the lower limit of a throttle passage area Amin, the process proceeds to step S15.
Bei Schritt S14 wird auf eine ähnliche Weise wie bei Schritt S4 der ersten Ausführungsform die Ausblastemperatursteuerung abgearbeitet und der Vorgang geht zurück zu der Hauptroutine. Bei Schritt S15 wird auf eine ähnliche Weise wie bei Schritt S5 der ersten Ausführungsform der Drosselöffnungsgrad des Heizungs-Expansionsventils 13 durch einen vorbestimmten Betrag erhöht und der Vorgang geht zurück zu der Hauptroutine.At step S14, in a manner similar to step S4 of the first embodiment, the blowout temperature control is processed and the process returns to the main routine. At step S15, in a manner similar to step S5 of the first embodiment, the throttle opening degree of the
Die anderen Konfigurationen und der Betrieb der Kältekreisvorrichtung 10 und der Fahrzeugklimaanlage 1 sind ähnlich zu jenen der ersten Ausführungsform. Daher kann die Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform auch ein Kühlen und ein Entfeuchten und Erwärmen der Innenseite der Fahrzeugkabine auf eine ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform erzielen.The other configurations and operations of the
Bei der Kältekreisvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Drosselöffnungsgrad des Heizungs-Expansionsventils 13 so gesteuert, dass die Drosseldurchgangsfläche A gleich oder größer als die untere Grenze einer Drosseldurchgangsfläche Amin bei dem Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus ist. Diese Steuerung ermöglicht, dass der Unterkühlungsgrad SC1 gleich oder niedriger als der Soll-Unterkühlungsgrad SCO ist. Daher ist es möglich, die gleichen Wirkungen wie bei der ersten Ausführungsform zu erzielen.In the
Das heißt, auch bei der Kältekreisvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, den Unterkühlungsgrad SC1 und des Kältemittels auf der Auslassseite des Innen-Kondensators 12, welcher die Heizungseinheit ist, angemessen anzupassen.That is, also in the
(Dritte Ausführungsform)(Third embodiment)
Bei der Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform ist im Vergleich zu der ersten Ausführungsform eine elektrische Heizung 37 auf einer stromabwärtigen Seite des Innen-Kondensators 12 in der Innen-Klimatisierungseinheit 30 bezüglich der Lüftungsluftströmung angeordnet, wie in dem Gesamtkonfigurationsschaubild von
Die elektrische Heizung 37 ist eine Hilfs-Heizungseinheit, die die Lüftungsluft hilfsweise erwärmt, wenn die Blaslufttemperatur TAV der Lüftungsluft nicht alleine durch die Erwärmungskapazität der Kältekreisvorrichtung 10 in dem Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus zu der Soll-Ausblastemperatur TAO angehoben werden kann. Als die elektrische Heizung 37 ist es möglich, eine Heizung eines positiven Temperaturkoeffizienten (PTC) oder Ähnliches einzusetzen, die Wärme erzeugt, indem sie mit Strom versorgt wird. Ein kalorischer Wert der elektrischen Heizung 37 wird durch eine Steuerungsspannung gesteuert, die von der Steuerungsvorrichtung 40 ausgegeben wird.The
Ferner ist ein Saugtemperatursensor 41i als ein Sensor, der für eine Klimatisierungssteuerung verwendet wird, mit der Eingabeseite der Steuerungsvorrichtung 40 der vorliegenden Ausführungsform verbunden. Der Saugtemperatursensor 41i ist eine Saugtemperatur-Erfassungseinrichtung, die eine Sauglufttemperatur Tein einer Saugluft erfasst, die über die Innenluft-und-Außenluft-Umschaltvorrichtung 33 in den Innen-Verdampfer 17 strömt.Further, a
Die Unterkühlungsgrad-Schätzeinheit der vorliegenden Ausführungsform schätzt den Unterkühlungsgrad SC1, indem die Kältemittelabgabeströmungsrate Gr des Verdichters 11, die Abgabetemperatur Td, der Abgabedruck Pd, ein Luftblasbetrag Airf (eine Massenströmungsrate) des Innen-Gebläses 32, die Sauglufttemperatur Tein und ein Erwärmungsbetrag Qh der elektrischen Heizung 37 verwendet werden.The supercooling degree estimating unit of the present embodiment estimates the supercooling degree SC1 by using the refrigerant discharge flow rate Gr of the
Die Kältemittelabgabeströmungsrate Gr des Verdichters 11 kann auf eine ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform berechnet werden. Der Luftblasbetrag Airf des Innen-Gebläses 32 kann aus einer Spezifikation des Innen-Gebläses 32 und einer Steuerungsspannung bestimmt werden, die von der Steuerungsvorrichtung 40 zu dem Innen-Gebläse 32 ausgegeben wird. Der Erwärmungsbetrag Qh der elektrischen Heizung 37 kann auf der Grundlage einer Spezifikation der elektrischen Heizung 37 und eines Strombetrags bestimmt werden, der von der Steuerungsvorrichtung 40 zu der elektrischen Heizung 37 zugeführt wird.The refrigerant discharge flow rate Gr of the
Die Unterkühlungsgrad-Schätzeinheit der vorliegenden Ausführungsform berechnet eine auslassseitige Enthalpie Hcout des Kältemittels auf der Auslassseite des Innen-Kondensators 12 auf der Grundlage der folgenden Formeln F4 bis F6.
pair ist die Dichte der Saugluft. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Dichte von Luft in einem vorbestimmten Referenzzustand (beispielsweise, 25°C, 101,3 kPa) als die Dichte der Saugluft eingesetzt. Ferner ist Cair eine spezifische Wärme der Luft in dem Referenzzustand.pair is the density of the suction air. In the present embodiment, a density of air in a predetermined reference condition (for example, 25°C, 101.3 kPa) is employed as the density of suction air. Furthermore, Cair is a specific heat of the air in the reference state.
Airfc ist ein Innen-kondensatorseitiges Luftvolumen der Lüftungsluft, die durch den Innen-Kondensator 12 geht. In dem Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus der vorliegenden Ausführungsform ist das Innen-kondensatorseitige Luftvolumen Airfc gleich dem Luftblasbetrag Airf, da die Luftmischklappe 34 den Kaltluft-Bypassdurchgang 35 vollständig schließt. Wenn der Kaltluft-Bypassdurchgang 35 durch die Luftmischklappe 34 geöffnet wird, kann das Innen-kondensatorseitige Luftvolumen Airfc in Übereinstimmung mit einem Öffnungsverhältnis zwischen dem Öffnungsgrad eines Luftdurchgangs auf der Seite des Innen-Kondensators 12 und dem Öffnungsgrad des Kaltluft-Bypassdurchgangs 35 bestimmt werden.Airfc is an indoor condenser-side air volume of ventilation air passing through the
Hcin ist eine einlassseitige Enthalpie des Kältemittels auf der Einlassseite des Innen-Kondensators 12. Die einlassseitige Enthalpie Hcin kann aus der Abgabetemperatur Td und dem Abgabedruck Pd auf der Grundlage von physikalischen Eigenschaften des Kältemittels bestimmt werden.Hcin is an inlet-side enthalpy of the refrigerant on the inlet side of the
Daher kann die Unterkühlungsgrad-Schätzeinheit der vorliegenden Ausführungsform die auslassseitige Enthalpie Hcout berechnen, indem die Formeln F4 bis F6 verwendet werden. Ferner ist es möglich, den Unterkühlungsgrad SC1 des Kältemittels, das aus dem Innen-Kondensator 12 ausströmt und in das Heizungs-Expansionsventil 13 strömt, auf der Grundlage der auslassseitigen Enthalpie Hcout und des Abgabedrucks Pd zu schätzen. Selbstverständlich kann der Trockenheitsgrad zudem geschätzt werden, falls das Kältemittel, das aus dem Innen-Kondensator 12 ausströmt und in das Heizungs-Expansionsventil 13 strömt, in einem zweiphasigen Gas/Flüssigkeit-Zustand ist.Therefore, the supercooling degree estimating unit of the present embodiment can calculate the outlet-side enthalpy Hcout by using the formulas F4 to F6. Further, it is possible to estimate the degree of supercooling SC1 of the refrigerant flowing out of the
Die anderen Konfigurationen und der Betrieb der Kältekreisvorrichtung 10 und der Fahrzeugklimaanlage 1 sind ähnlich wie jene der ersten Ausführungsform. Daher kann die Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform auch ein Kühlen und ein Entfeuchten und Erwärmen der Innenseite der Fahrzeugkabine auf eine ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform erzielen. Die Kältekreisvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform kann zudem Wirkungen erzielen, die ähnlich zu jenen der ersten Ausführungsform sind.The other configurations and operations of the
Das heißt, auch bei der Kältekreisvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, den Unterkühlungsgrad SC1 des Kältemittels auf der Auslassseite des Innen-Kondensators 12, welcher die Heizungseinheit ist, angemessen anzupassen.That is, also in the
Die Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform weist als die Hilfs-Heizungseinheit die elektrische Heizung 37 auf, die die Lüftungsluft erwärmt. Mit dieser Konfiguration kann die Lüftungsluft durch die elektrische Heizung 37 erwärmt werden, wenn der Drosselöffnungsgrad des Heizungs-Expansionsventils 13 nicht verringert werden kann, um den Unterkühlungsgrad SC1 anzupassen, um gleich oder niedriger als der Soll-Unterkühlungsgrad SCO zu sein. Im Ergebnis wird die Blaslufttemperatur TAV erhöht, um die Soll-Ausblastemperatur TAO zu erreichen, sodass ein behagliches Entfeuchten und Erwärmen erzielt werden kann.The
Die Unterkühlungsgrad-Schätzeinheit der vorliegenden Ausführungsform schätzt den Unterkühlungsgrad SC1, indem die Kältemittelabgabeströmungsrate Gr des Verdichters 11, die Abgabetemperatur Td, der Abgabedruck Pd, ein Luftblasbetrag Airf des Innen-Gebläses 32, die Sauglufttemperatur Tein und ein Erwärmungsbetrag Qh der elektrischen Heizung 37 verwendet werden. Daher kann der Unterkühlungsgrad SC1 nur durch ein Hinzuzufügen des Saugtemperatursensors 41i genau geschätzt werden, wie in Bezug auf die Formeln F4 bis F6 beschrieben ist.The supercooling degree estimation unit of the present embodiment estimates the supercooling degree SC1 by using the refrigerant discharge flow rate Gr of the
Die Unterkühlungsgrad-Schätzeinheit der vorliegenden Ausführungsform ist zudem wirksam, wenn sie auf die Kältekreisvorrichtung 10 angewendet wird, die die elektrische Heizung 37 nicht aufweist. In jenem Fall kann der Erwärmungsbetrag Qh der elektrischen Heizung 37 zu 0 eingestellt sein.The supercooling degree estimating unit of the present embodiment is also effective when applied to the
(Vierte Ausführungsform)(Fourth embodiment)
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Beschreibung anhand einer Kältekreisvorrichtung 10a gegeben, die in
Der Wärmemediumkreislauf 50 ist ein Wärmemedium-Zirkulationskreislauf, der ein Wärmemedium zirkuliert. In dem Wärmemediumkreislauf 50 wird eine wässrige Ethylenglycollösung als das Wärmemedium eingesetzt. In dem Wärmemediumkreislauf 50 sind ein Wasserdurchgang des Medium/Kältemittel-Wärmetauschers 121, eine Wärmemediumpumpe 51, eine elektrische Heizung 52, ein Heizungskern 53 und Ähnliches angeordnet.The
Der Medium/Kältemittel-Wärmetauscher 121 ist eine Wärmeableitungseinheit, die Wärme zwischen dem Hochdruck-Kältemittel, das von dem Verdichter 11 abgegeben wird, und dem Wärmemedium austauscht, um Wärme des Hochdruck-Kältemittels zu der Lüftungsluft abzuleiten. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein sogenannter Gegenstromwärmetauscher als der Medium/Kältemittel-Wärmetauscher 121 eingesetzt. Bei dem Gegenstromwärmetauscher sind die Strömungsrichtung des Kältemittels, das durch den Kältemitteldurchgang strömt, und die Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch den Wärmemediumdurchgang strömt, entgegengesetzt zueinander.The medium/
Die Wärmemediumpumpe 51 ist eine Wärmemedium-Druckfördereinheit, die das Wärmemedium, das aus dem Heizungskern 53 ausströmt, unter einem Druck zu dem Medium/Kältemittel-Wärmetauscher 121 fördert. Die Wärmemediumpumpe 51 ist eine elektrische Wasserpumpe, die ein Schaufelrad (das heißt, ein Laufrad) durch einen Elektromotor rotationsmäßig antreibt. Eine Drehzahl (das heißt, eine Druckförderkapazität) der Wärmemediumpumpe 51 wird durch eine Steuerungsspannung gesteuert, die von der Steuerungsvorrichtung 40 ausgegeben wird.The
Die elektrische Heizung 52 erwärmt das Wärmemedium, das aus dem Medium/Kältemittel-Wärmetauscher 121 ausströmt. Die elektrische Heizung 52 ist eine Hilfs-Heizungseinheit, die die Lüftungsluft hilfsweise über das Wärmemedium erwärmt, wenn die Blaslufttemperatur TAV der Lüftungsluft nicht alleine durch die Erwärmungskapazität der Kältekreisvorrichtung 10 in dem Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus zu der Soll-Ausblastemperatur TAO angehoben werden kann. Als die elektrische Heizung 52 ist es möglich, eine PTC-Heizung, die eine ähnliche Konfiguration zu der elektrischen Heizung 37 für die Lüftungsluft hat, oder eine Heizung einer anderen Bauart einzusetzen.The
Der Heizungskern 53 ist eine Wärmeaustauscheinheit zum Erwärmen, die die Lüftungsluft erwärmt, indem Wärme zwischen dem Wärmemedium, das aus dem Medium/Kältemittel-Wärmetauscher 121 ausströmt, und der Lüftungsluft ausgetauscht wird. Der Heizungskern 53 ist in der Innen-Klimatisierungseinheit 30 auf eine ähnliche Weise wie der Innen-Kondensator 12 angeordnet.The
Ferner ist ein Wärmemedium-Temperatursensor 41j als ein Sensor, der für eine Klimatisierungssteuerung verwendet wird, mit der Eingabeseite der Steuerungsvorrichtung 40 der vorliegenden Ausführungsform verbunden. Der Wärmemedium-Temperatursensor 41j ist eine einlassseitige Wärmemedium-Temperaturerfassungseinrichtung, die eine heizungskerneinlassseitige Wärmemediumtemperatur Twin des Wärmemediums erfasst, das in den Heizungskern 53 strömt.Further, a heat
Die Unterkühlungsgrad-Schätzeinheit der vorliegenden Ausführungsform schätzt den Unterkühlungsgrad SC1, indem die Kältemittelabgabeströmungsrate Gr des Verdichters 11, die Abgabetemperatur Td, der Abgabedruck Pd, eine Wärmemediumströmungsrate LQf (eine Massenströmungsrate) des Wärmemediums, das unter einem Druck von der Wärmemediumpumpe 51 gefördert wird, die heizungskerneinlassseitige Wärmemediumtemperatur Twin, der Luftblasbetrag Airf des Innen-Gebläses 32, die Saugtemperatur Ts und der Erwärmungsbetrag Qh2 der elektrischen Heizung 52 verwendet werden.The supercooling degree estimating unit of the present embodiment estimates the supercooling degree SC1 by using the refrigerant discharge flow rate Gr of the
Der Unterkühlungsgrad SC1 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Unterkühlungsgrad des Kältemittels, das aus dem Medium/Kältemittel-Wärmetauscher 121 ausströmt, der die Heizungseinheit ausbildet, und in das Heizungs-Expansionsventil 13 strömt.The degree of supercooling SC<b>1 of the present embodiment is a degree of supercooling of the refrigerant that flows out of the medium/
Die Kältemittelabgabeströmungsrate Gr des Verdichters 11 kann auf eine ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform berechnet werden. Die Abgabetemperatur Td und der Abgabedruck Pd werden verwendet, um eine einlassseitige Enthalpie Hwcin des Kältemittels auf der Einlassseite des Medium/Kältemittel-Wärmetauschers 121 auf eine ähnliche Weise wie bei der dritten Ausführungsform zu bestimmen. Die Wärmemediumströmungsrate LQf der Wärmemediumpumpe 51 kann aus einer Spezifikation der Wärmemediumpumpe 51 und einer Steuerungsspannung bestimmt werden, die von der Steuerungsvorrichtung 40 zu der Wärmemediumpumpe 51 ausgegeben wird.The refrigerant discharge flow rate Gr of the
Der Luftblasbetrag Airf des Innen-Gebläses 32 kann auf eine ähnliche Weise wie bei der dritten Ausführungsform bestimmt werden. Die Saugtemperatur Ts wird verwendet, um eine Kühllufttemperatur Tae einer Kühlungsluft zu bestimmen, die in dem Innen-Verdampfer 17 gekühlt wird und in den Heizungskern 53 strömt. Insbesondere kann die Kühllufttemperatur Tae zu einem Wert eingestellt sein, der erhalten wird, indem ein Überhitzungsgrad (in der vorliegenden Ausführungsform 3°C) des Kältemittels auf der Auslassseite des Innen-Verdampfers 17 von der Saugtemperatur Ts subtrahiert wird.The air blowing amount Airf of the
Der Erwärmungsbetrag Qh2 der elektrischen Heizung 52 kann auf der Grundlage einer Spezifikation der elektrischen Heizung 52 und des Strombetrags bestimmt werden, der von der Steuerungsvorrichtung 40 zu der elektrischen Heizung 52 ausgegeben wird.The heating amount Qh2 of the
Die Unterkühlungsgrad-Schätzeinheit der vorliegenden Ausführungsform berechnet eine auslassseitige Enthalpie Hwcout des Kältemittels auf der Auslassseite des Medium/Kältemittel-Wärmetauschers 121 auf der Grundlage der folgenden Formeln F7 bis F9.
Airfh ist ein heizungskernseitiges Luftvolumen der Lüftungsluft, die durch den Heizungskern 53 geht. In dem Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus der vorliegenden Ausführungsform ist das heizungskernseitige Luftvolumen Airfh gleich dem Luftblasbetrag Airf, da die Luftmischklappe 34 den Kaltluft-Bypassdurchgang 35 vollständig schließt. Wenn der Kaltluft-Bypassdurchgang 35 durch die Luftmischklappe 34 geöffnet wird, kann das heizungskernseitige Luftvolumen Airfh in Übereinstimmung mit einem Öffnungsverhältnis zwischen dem Öffnungsgrad eines Luftdurchgangs auf der Seite des Heizungskerns 53 und dem Öffnungsgrad des Kaltluft-Bypassdurchgangs 35 bestimmt werden.Airfh is a heater core side air volume of the ventilation air passing through the
Die Formel F8 gibt an, dass Qwr auf der Grundlage der Wärmemediumströmungsrate LQf, der heizungskerneinlassseitigen Wärmemediumtemperatur Twin, des heizungskernseitigen Luftvolumens Airfh und der Kühllufttemperatur Tae bestimmt wird. Das heißt, der Betrag eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel und dem Wärmemedium in dem Heizungskern 53 kann auf der Grundlage der Temperatur und des Luftvolumens des Kältemittels, das in den Heizungskern 53 strömt, der Temperatur und des Luftvolumens des Wärmemediums, das in den Heizungskern 53 strömt, und einer Wärmeaustauschleistung des Heizungskerns 53 bestimmt werden.The formula F8 indicates that Qwr is determined based on the heat medium flow rate LQf, the heater core inlet side heat medium temperature Twin, the heater core side air volume Airfh, and the cooling air temperature Tae. That is, the amount of heat exchange between the refrigerant and the heating medium in the
Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform der Betrag einer Wärmeableitung von dem Kältemittel, das in dem Medium/Kältemittel-Wärmetauscher 121 kondensiert wird, zu dem Wärmemedium auf der Grundlage der Wärmemediumströmungsrate LQf in Bezug auf ein vorab gespeichertes Steuerungskennfeld, die heizungskerneinlassseitige Wärmemediumtemperatur Twin, das heizungskernseitige Luftvolumen Airfh und die Kühllufttemperatur Tae bestimmt. Die Wärmeaustauschleistung des Heizungskerns 53 kann aus einer Spezifikation des Heizungskerns 53, Testdaten und Ähnlichem erlangt werden.Therefore, in the present embodiment, the amount of heat dissipation from the refrigerant condensed in the medium/
Daher kann in der vorliegenden Ausführungsform die auslassseitige Enthalpie Hwcout berechnet werden, indem die Formeln F7 bis F9 verwendet werden. Ferner ist es möglich, den Unterkühlungsgrad SC1 des Kältemittels, das aus dem Heizungskern 53 ausströmt und in das Heizungs-Expansionsventil 13 strömt, auf der Grundlage der auslassseitigen Enthalpie Hwcout und des Abgabedrucks Pd zu schätzen. Selbstverständlich kann der Trockenheitsgrad zudem geschätzt werden, falls das Kältemittel, das aus dem Heizungskern 53 ausströmt und in das Heizungs-Expansionsventil 13 strömt, in einem zweiphasigen Gas/Flüssigkeit-Zustand ist.Therefore, in the present embodiment, the outlet-side enthalpy Hwcout can be calculated using Formulas F7 to F9. Further, it is possible to estimate the supercooling degree SC1 of the refrigerant that flows out of the
Andere Konfigurationen und ein Betrieb der Kältekreisvorrichtung 10a sind ähnlich zu jenen der Kältekreisvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform. Daher kann die Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform auch ein Kühlen und ein Entfeuchten und Erwärmen der Innenseite der Fahrzeugkabine auf eine ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform erzielen. Die Kältekreisvorrichtung 10a der vorliegenden Ausführungsform kann zudem Wirkungen erzielen, die ähnlich zu jenen der ersten Ausführungsform sind.Other configurations and an operation of the
Das heißt, auch bei der Kältekreisvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, den Unterkühlungsgrad SC1 des Kältemittels auf der Auslassseite des Medium/Kältemittel-Wärmetauschers 121, welcher die Heizungseinheit bildet, angemessen anzupassen. Im Ergebnis kann eine Verringerung des COPs der Kältekreisvorrichtung 10 unterdrückt werden.That is, also in the
Die Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform weist als die Hilfs-Heizungseinheit die elektrische Heizung 52 auf, die das Wärmemedium erwärmt. Wenn daher der Drosselöffnungsgrad des Heizungs-Expansionsventils 13 nicht verringert werden kann, um den Unterkühlungsgrad SC1 anzupassen, um gleich oder niedriger als der Soll-Unterkühlungsgrad SCO zu sein, kann das Wärmemedium durch die elektrische Heizung 52 erwärmt werden. Im Ergebnis wird die Blaslufttemperatur TAV erhöht, um die Soll-Ausblastemperatur TAO zu erreichen, sodass eine behagliche Entfeuchtung und Erwärmung erzielt werden kann.The
Die Unterkühlungsgrad-Schätzeinheit der vorliegenden Ausführungsform schätzt den Unterkühlungsgrad SC1, indem die Kältemittelabgabeströmungsrate Gr des Verdichters 11, die Abgabetemperatur Td, der Abgabedruck Pd, eine Wärmemediumströmungsrate LQf der Wärmemediumpumpe 51, die heizungskerneinlassseitige Wärmemediumtemperatur Twin, der Luftblasbetrag Airf des Innen-Gebläses 32, die Saugtemperatur Ts und der Erwärmungsbetrag Qh2 der elektrischen Heizung 52 verwendet werden. Daher kann der Unterkühlungsgrad SC1 nur durch Hinzufügen des Wärmemedium-Temperatursensors 41j genau geschätzt werden, wie in Bezug auf die Formeln F7 bis F9 beschrieben ist.The supercooling degree estimation unit of the present embodiment estimates the supercooling degree SC1 by using the refrigerant discharge flow rate Gr of the
Die Unterkühlungsgrad-Schätzeinheit der vorliegenden Ausführungsform ist zudem wirksam, wenn sie auf die Kältekreisvorrichtung 10a angewendet wird, die nicht die elektrische Heizung 52 aufweist. In jenem Fall kann der Erwärmungsbetrag Qh2 der elektrischen Heizung 52 zu 0 eingestellt sein.The supercooling degree estimating unit of the present embodiment is also effective when applied to the
(Fünfte Ausführungsform)(Fifth embodiment)
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Beschreibung anhand eines Beispiels gegeben, in welchem eine Schätzungsform des Unterkühlungsgrads SC1 bei der Unterkühlungsgrad-Schätzeinheit gegenüber jener in der vierten Ausführungsform modifiziert ist.In the present embodiment, a description will be given by way of an example in which an estimation form of the degree of supercooling SC1 in the degree of supercooling estimating unit is modified from that in the fourth embodiment.
Wie in der vierten Ausführungsform beschrieben ist, wird bei der Kältekreisvorrichtung 10a ein Gegenstromwärmetauscher als der Medium/Kältemittel-Wärmetauscher 121 eingesetzt. Bei dem Gegenstromwärmetauscher sind die Strömungsrichtung des Kältemittels, das durch den Kältemitteldurchgang strömt, und die Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch den Wärmemediumdurchgang strömt, entgegengesetzt zueinander. Daher ändern sich die Temperaturen des Kältemittels und des Wärmemediums, wie in
Dementsprechend hat bei dem Medium/Kältemittel-Wärmetauscher 121 eine heizungskernauslassseitige Wärmemediumtemperatur Twout des Wärmemediums, das aus dem Heizungskern 53 ausströmt und in den Wärmemediumdurchgang strömt, einen Wert, der vergleichsweise nahe an einer Wasser/Kältemittel-auslassseitigen Kältemitteltemperatur Tdout des Kältemittels ist, das aus dem Kältemitteldurchgang ausströmt. Darüber hinaus hat die heizungskernauslassseitige Wärmemediumtemperatur Twout einen niedrigeren Wert als die Wasser/Kältemittel-auslassseitige Kältemitteltemperatur Tdout.Accordingly, in the medium/
Daher ist es unter der Annahme, dass die heizungskernauslassseitige Wärmemediumtemperatur Twout die Wasser/Kältemittel-auslassseitige Kältemitteltemperatur Tdout ist, möglich, den Unterkühlungsgrad SC1 zu schätzen, der einen Wert hat, der größer als der tatsächliche Wert ist, das heißt, es ist möglich, einen schlechtesten Unterkühlungsgrad SCO1 auf der kreuzenden Seite zu schätzen.Therefore, assuming that the heater core outlet-side heat medium temperature Twout is the water/refrigerant outlet-side refrigerant temperature Tdout, it is possible to estimate the supercooling degree SC1 having a value larger than the actual value, that is, it is possible estimate a worst case subcooling degree SCO1 on the crossing side.
Daher schätzt die Unterkühlungsgrad-Schätzeinheit der vorliegenden Ausführungsform den Unterkühlungsgrad SC1, indem der Abgabedruck Pd, die Wärmemediumströmungsrate LQf, die von der Wärmemediumpumpe 51 unter einem Druck gefördert wird, die heizungskerneinlassseitige Wärmemediumtemperatur Twin, der Luftblasbetrag Airf des Innen-Gebläses 32 und die Saugtemperatur Ts verwendet werden. Der Luftblasbetrag Airf wird verwendet, um das heizungskernseitige Luftvolumen Airfh auf eine ähnliche Weise wie bei der vierten Ausführungsform zu bestimmen. Die Saugtemperatur Ts wird verwendet, um die Kühllufttemperatur Tae auf eine ähnliche Weise wie bei der vierten Ausführungsform zu bestimmen.Therefore, the supercooling degree estimating unit of the present embodiment estimates the supercooling degree SC1 by using the discharge pressure Pd, the heat medium flow rate LQf pumped by the
Dann wird auf eine ähnliche Weise wie in der Formel F8 der vierten Ausführungsform die heizungskernauslassseitige Wärmemediumtemperatur Twout in Bezug auf ein vorab gespeichertes Steuerungskennfeld auf der Grundlage der Wärmemediumströmungsrate LQf, der heizungskerneinlassseitigen Wärmemediumtemperatur Twin, des heizungskernseitigen Luftvolumens Airfh und der Kühllufttemperatur Tae bestimmt. Ferner wird der Unterkühlungsgrad SC1 des Kältemittels, das aus dem Medium/Kältemittel-Wärmetauscher 121 ausströmt und in das Heizungs-Expansionsventil 13 strömt, auf der Grundlage der heizungskernauslassseitigen Wärmemediumtemperatur Twout und des Abgabedrucks Pd geschätzt.Then, in a manner similar to Formula F8 of the fourth embodiment, the heater core outlet side heat medium temperature Twout is determined with reference to a pre-stored control map based on the heat medium flow rate LQf, the heater core inlet side heat medium temperature Twin, the heater core side air volume Airfh, and the cooling air temperature Tae. Further, the supercooling degree SC1 of the refrigerant that flows out of the medium-
Die anderen Konfigurationen und der Betrieb der Kältekreisvorrichtung 10a sind ähnlich zu jenen der vierten Ausführungsform. Daher kann die Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform auch ein Kühlen und ein Entfeuchten und Erwärmen der Innenseite der Fahrzeugkabine auf eine ähnliche Weise wie bei der vierten Ausführungsform erzielen. Die Kältekreisvorrichtung 10a der vorliegenden Ausführungsform kann zudem Wirkungen erzielen, die ähnlich zu jenen der vierten Ausführungsform sind.The other configurations and the operation of the
Das heißt, auch bei der Kältekreisvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, den Unterkühlungsgrad SC1 des Kältemittels auf der Auslassseite des Medium/Kältemittel-Wärmetauschers 121, welcher die Heizungseinheit bildet, angemessen anzupassen.That is, also in the
Für die Unterkühlungsgrad-Schätzeinheit der vorliegenden Ausführungsform ist ein Beispiel beschrieben worden, in welchem die heizungskernauslassseitige Wärmemediumtemperatur Twout als die Wasser/Kältemittel-auslassseitige Kältemitteltemperatur Tdout verwendet wird; die vorliegende Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, einen Wert, der erhalten wird, indem ein vorbestimmter Wert zu der heizungskernauslassseitigen Wärmemediumtemperatur Twout addiert wird, als die Wasser/Kältemittelauslassseitige Kältemitteltemperatur Tdout zu verwenden.For the supercooling degree estimating unit of the present embodiment, an example in which the heater core outlet-side heating medium temperature Twout is used as the water/refrigerant outlet-side refrigerant temperature Tdout has been described; however, the present embodiment is not limited to this. For example, it is possible to use a value obtained by adding a predetermined value to the heater core outlet-side heat medium temperature Twout as the water/refrigerant outlet-side refrigerant temperature Tdout.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann wie folgt verschiedenartig modifiziert werden, ohne sich vom Kern der vorliegenden Offenbarung zu entfernen.The present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified as follows without departing from the gist of the present disclosure.
Die Kreislaufkonfiguration der Kältekreisvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf die Konfigurationen der Kältekreisvorrichtungen 10 und 10a beschränkt, die in den oben beschriebenen Ausführungsformen offenbart sind.The cycle configuration of the refrigeration cycle device according to the present disclosure is not limited to the configurations of the
Beispielsweise kann die Kältekreisvorrichtung wie folgt konfiguriert sein. Der Kältemittelkreislauf der Kältekreisvorrichtung kann umgeschaltet werden und in einem vorbestimmten Betriebsmodus ist ein Kältemittelkreislauf ausgebildet, der ähnlich zu jenen in den oben beschriebenen Ausführungsformen ist. Wenn der Kältemittelkreislauf zu dem Kältemittelkreislauf umgeschaltet ist, der ähnlich zu jenen in den oben beschriebenen Ausführungsformen ist, wird die gleiche Steuerung wie jene der oben beschriebenen Ausführungsformen ausgeführt, wodurch die gleichen Wirkungen wie jene der oben beschriebenen Ausführungsformen erhalten werden können.For example, the refrigeration cycle device may be configured as follows. The refrigerant cycle of the refrigeration cycle device can be switched, and in a predetermined operation mode, a refrigerant cycle similar to those in the above-described embodiments is formed. When the refrigerant cycle is switched to the refrigerant cycle similar to those in the above-described embodiments, the same control as that of the above-described embodiments is performed, whereby the same effects as those of the above-described embodiments can be obtained.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind Beispiele beschrieben worden, in welchen der Sammler 15 mit dem Kältemittelauslass des Außen-Wärmetauschers 14 verbunden ist; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann bei der Kältekreisvorrichtung, die die Unterkühlungsgrad-Schätzeinheiten aufweist, die in der dritten bis zu der fünften Ausführungsform beschrieben sind, der Sammler 15 beseitigt werden und ein Akkumulator kann an dem Kältemittelströmungsdurchgang von dem Kältemittelauslass des Innen-Verdampfers 17 zu dem Sauganschluss des Verdichters 11 vorgesehen sein.In the above-described embodiments, examples have been described in which the
Der Akkumulator ist ein Niederdruck-Flüssigkeitsreservoir, das das Kältemittel, das aus dem Innen-Verdampfer 17 ausströmt, in ein Gas und eine Flüssigkeit trennt, das getrennte gasphasige Kältemittel veranlasst, zu der Sauganschlussseite des Verdichters 11 auszuströmen, während das getrennte flüssigphasige Kältemittel als ein überschüssiges Kältemittel des Kreises gespeichert wird. Bei der Kältekreisvorrichtung, die den Akkumulator aufweist, kann der Außen-Wärmetauscher 14 gemacht sein, um als ein Verdampfer zu fungieren, der das Kältemittel zur Zeit der Ausblastemperatursteuerung in dem Entfeuchtungs-und-Heizungsmodus verdampft.The accumulator is a low-pressure liquid reservoir that separates the refrigerant flowing out of the
Die teilbildenden Vorrichtungen der Kältekreisvorrichtungen 10 und 10a sind nicht auf die teilbildenden Vorrichtungen beschränkt, die in den oben beschriebenen Ausführungsformen offenbart sind.The constituent devices of the
Beispielsweise ist es möglich, als den Verdichter 11 einen kraftmaschinengetriebenen Verdichter einzusetzen, der durch eine Drehantriebskraft angetrieben wird, die von einer Brennkraftmaschine (das heißt einer Kraftmaschine) übertragen wird. Bei dem kraftmaschinengetriebenen Verdichter kann die Kältemittelabgabeströmungsrate Gr unter Berücksichtigung der Drehzahl der Kraftmaschine, der Abgabekapazität, der Betriebsrate oder Ähnlichem berechnet werden.For example, as the
Ferner ist in jeder der oben beschriebenen dritten bis zur fünften Ausführungsform ein Beispiel beschrieben worden, in welchem eine minimale Anzahl von Erfassungseinrichtungen zu den Erfassungseinrichtungen hinzugefügt wird, die wesentlich für die Ausblastemperatursteuerung und die Verdichterschutzsteuerung sind, aber das Hinzufügen der Erfassungseinrichtung ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann ein Strömungsratensensor als eine Strömungsraten-Erfassungseinrichtung hinzugefügt werden, um die Kältemittelabgabeströmungsrate Gr (eine Massenströmungsrate) des Verdichters 11 direkt zu erfassen.Further, in each of the third to fifth embodiments described above, an example has been described in which a minimum number of detectors are added to the detectors essential to the blowout temperature control and the compressor protection control, but the addition of the detector is not limited to this. For example, a flow rate sensor can be added as flow rate detection means to directly detect the refrigerant discharge flow rate Gr (a mass flow rate) of the
In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ist ein Beispiel beschrieben worden, in welchem R1234yf als das Kältemittel für die Kältekreisvorrichtungen 10 und 10a eingesetzt wird, aber das Kältemittel ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können R134a, R600a, R410A, R404A, R32, R407C und Ähnliche eingesetzt werden. Alternativ kann ein gemischtes Kältemittel eingesetzt werden, das erhalten wird, indem eine Vielzahl dieser Kältemittel oder ein anderes Kältemittel gemischt werden.In each of the above-described embodiments, an example in which R1234yf is used as the refrigerant for the
In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ist ein Beispiel beschrieben worden, in welchem eine wässrige Ethylenglycollösung als das Wärmemedium eingesetzt wird, aber das Wärmemedium ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, die folgenden Medien einzusetzen: eine Lösung, die Dimethylpolysiloxan, ein Nanofluid oder Ähnliches enthält; eine Frostschutzflüssigkeit; ein wässriges Flüssigkeitsmedium, das Alkohol oder Ähnliches enthält; und ein Flüssigkeitsmedium, das Öl oder Ähnliches enthält.In each of the above-described embodiments, an example in which an ethylene glycol aqueous solution is used as the heating medium has been described, but the heating medium is not limited to this. For example, it is possible to use the following media: a solution containing dimethylpolysiloxane, a nanofluid, or the like; an antifreeze liquid; an aqueous liquid medium containing alcohol or the like; and a liquid medium containing oil or the like.
Die Steuerungsmodi der Kältekreisvorrichtungen 10 und 10a sind nicht auf die Steuerungsformen beschränkt, die in den oben beschriebenen Ausführungsformen offenbart sind.The control modes of the
Beispielsweise können die Soll-Unterkühlungsgrad-Bestimmungseinheiten der ersten bis zur dritten Ausführungsform einen solchen Soll-Unterkühlungsgrad SCO bestimmen, der die Temperaturungleichmäßigkeit unterdrücken kann, die in der Lüftungsluft erzeugt wird. Insbesondere kann der Soll-Unterkühlungsgrad SCO auf eine solche Weise bestimmt werden, dass die Temperaturdifferenz, die erhalten wird, indem die minimale Temperatur der Lüftungsluft, nachdem sie durch den Innen-Kondensator 12 oder den Heizungskern 53 gegangen ist, von der maximalen Temperatur subtrahiert wird, gleich oder niedriger als eine vorbestimmte Referenz-Temperaturdifferenz ist.For example, the target supercooling degree determining units of the first to third embodiments can determine such a target supercooling degree SCO that can suppress the temperature unevenness generated in the ventilation air. Specifically, the target supercooling degree SCO can be determined in such a manner that the temperature difference obtained by subtracting the minimum temperature of the ventilation air after passing through the
Die Mittel, die in jeder der obigen Ausführungsformen offenbart sind, können innerhalb eines ausführbaren Bereichs angemessen kombiniert werden.The means disclosed in each of the above embodiments can be appropriately combined within an operable range.
Beispielsweise ist es möglich, als die Heizungseinheit der Kältekreisvorrichtung 10, die in der ersten und der zweiten Ausführungsform beschrieben ist, verschiedene teilbildende Vorrichtungen einzusetzen, die in dem Medium/Kältemittel-Wärmetauscher 121 und dem Wärmemediumkreislauf 50 angeordnet sind, die in der vierten Ausführungsform beschrieben sind. In anderen Worten ist es möglich, auf die Kältekreisvorrichtung 10a, die in der vierten Ausführungsform beschrieben ist, die Unterkühlungsgrad-Schätzeinheit, die in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, oder die Untere-Grenzfläche-Berechnungseinheit anzuwenden, die in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist.For example, as the heating unit of the
Obwohl die vorliegende Offenbarung in Übereinstimmung mit Beispielen beschrieben worden ist, wird verstanden, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die Beispiele oder die Strukturen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung weist zudem verschiedene modifizierte Beispiele und Modifikationen innerhalb eines Äquivalenzbereichs auf. Darüber hinaus ist auch das Folgende innerhalb des Umfangs und des Gedankens der vorliegenden Erfindung: verschiedene Kombinationen und Formen; und andere Kombinationen und Formen, in welchen nur ein Element, mehrere Elemente oder weniger Elemente in den verschiedenen Kombinationen und Formen enthalten sind.Although the present disclosure has been described in accordance with examples, it should be understood that the present disclosure is not limited to the examples or the structures. The present disclosure also includes various modified examples and modifications within an equivalent range. In addition, the following are also within the scope and spirit of the present invention: various combinations and forms; and other combinations and forms in which only one element, multiple elements, or fewer elements are included in the various combinations and forms.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- JP 2020139066 [0001]JP 2020139066 [0001]
- JP 5585549 [0007]JP 5585549 [0007]
Claims (9)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020139066A JP7331806B2 (en) | 2020-08-20 | 2020-08-20 | refrigeration cycle equipment |
JP2020-139066 | 2020-08-20 | ||
PCT/JP2021/027188 WO2022038951A1 (en) | 2020-08-20 | 2021-07-20 | Refrigeration cycle device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE112021004336T5 true DE112021004336T5 (en) | 2023-06-01 |
Family
ID=80350345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE112021004336.6T Pending DE112021004336T5 (en) | 2020-08-20 | 2021-07-20 | refrigeration cycle device |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7331806B2 (en) |
DE (1) | DE112021004336T5 (en) |
WO (1) | WO2022038951A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5585549B2 (en) | 2011-07-16 | 2014-09-10 | 株式会社デンソー | Air conditioner |
JP2020139066A (en) | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 日東紡績株式会社 | Composition for water-repellent coating, and methods of use thereof |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05272837A (en) * | 1992-03-26 | 1993-10-22 | Tsukishima Kikai Co Ltd | Compression absorption composite heat pump |
JP6567183B2 (en) | 2016-06-08 | 2019-08-28 | 三菱電機株式会社 | Air conditioning system |
JP7263727B2 (en) | 2018-10-05 | 2023-04-25 | 株式会社デンソー | refrigeration cycle equipment |
JP7233915B2 (en) | 2018-12-25 | 2023-03-07 | サンデン株式会社 | Vehicle air conditioner |
-
2020
- 2020-08-20 JP JP2020139066A patent/JP7331806B2/en active Active
-
2021
- 2021-07-20 WO PCT/JP2021/027188 patent/WO2022038951A1/en active Application Filing
- 2021-07-20 DE DE112021004336.6T patent/DE112021004336T5/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5585549B2 (en) | 2011-07-16 | 2014-09-10 | 株式会社デンソー | Air conditioner |
JP2020139066A (en) | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 日東紡績株式会社 | Composition for water-repellent coating, and methods of use thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022038951A1 (en) | 2022-02-24 |
JP7331806B2 (en) | 2023-08-23 |
JP2022035027A (en) | 2022-03-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE112019002912B4 (en) | Refrigeration cycle device for a vehicle | |
DE112014002008B4 (en) | refrigeration cycle device | |
DE102012205200B4 (en) | Refrigerant cycle device | |
DE112017003010T5 (en) | Refrigeration cycle device | |
DE102012215622B4 (en) | Refrigerant cycle device | |
DE112015003005T5 (en) | Refrigeration cycle device | |
DE112019003154B4 (en) | Refrigeration cycle device | |
DE112017000488T5 (en) | HEAT PUMP SYSTEM | |
DE112018004831T5 (en) | Refrigeration cycle device | |
DE112016002731T5 (en) | Air conditioning device for vehicle | |
DE112016003578T5 (en) | Air conditioning device for a vehicle | |
DE112014005360T5 (en) | heat pump system | |
DE112015005763T5 (en) | Refrigeration cycle device | |
DE112013004519T5 (en) | Vehicle air conditioning | |
DE112014006218T5 (en) | Heat pump cycle device | |
DE112014002518T5 (en) | Refrigeration cycle device | |
DE102012206358A1 (en) | Heat pump cycle | |
DE112016000671T5 (en) | Heat pump circuit | |
DE112013004919T5 (en) | Refrigeration cycle device | |
DE102012208194A1 (en) | Refrigeration cycle device | |
DE112014004647T5 (en) | Refrigeration cycle device | |
DE112017004350B4 (en) | refrigeration cycle device | |
DE112017006330T5 (en) | The refrigeration cycle device | |
DE112020004988T5 (en) | refrigeration cycle device | |
DE112017003076T5 (en) | ejector refrigeration |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed |