JP2008292109A - Variable capacity liquid receiver - Google Patents
Variable capacity liquid receiver Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008292109A JP2008292109A JP2007140205A JP2007140205A JP2008292109A JP 2008292109 A JP2008292109 A JP 2008292109A JP 2007140205 A JP2007140205 A JP 2007140205A JP 2007140205 A JP2007140205 A JP 2007140205A JP 2008292109 A JP2008292109 A JP 2008292109A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- variable capacity
- liquid receiver
- chambers
- inflow path
- 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
Landscapes
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
本発明は、冷凍サイクルの冷媒循環経路に凝縮器を有し、該凝縮器からの気液混合の高圧冷媒を、タンク本体内に流入させて気液分離する可変容量受液器に関する。 The present invention relates to a variable capacity liquid receiver having a condenser in a refrigerant circulation path of a refrigeration cycle, and gas-liquid separation by flowing a high-pressure refrigerant mixed with gas from the condenser into a tank body.
圧縮機、凝縮器、受液器、膨張器(膨張弁)、蒸発器を有して構成される冷凍サイクルを備えた自動車用冷房装置において、受液器がエンジンルーム内の熱気を受けて過熱されると、受液器出口での冷媒過冷却度が低下し、サイトグラスに泡が発生する。その結果、冷媒不足と誤認識し、冷媒を過充填してしまう。 In an automotive air conditioner equipped with a refrigeration cycle comprising a compressor, a condenser, a liquid receiver, an expander (expansion valve), and an evaporator, the liquid receiver receives heat from the engine room and overheats. As a result, the degree of refrigerant supercooling at the outlet of the liquid receiver decreases, and bubbles are generated in the sight glass. As a result, the refrigerant is misrecognized as insufficient and the refrigerant is overfilled.
この不具合対策のために、受液器内部に可変容量体(ベローズや樹脂製チャンバ等)を設置し、受液器の内容積を減少させ、冷媒過冷却度を確保する構造が既に従来技術として提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)。
To solve this problem, a variable capacity body (such as a bellows or a resin chamber) is installed inside the liquid receiver to reduce the internal volume of the liquid receiver and to ensure the degree of refrigerant supercooling. It has been proposed (see, for example, Patent Document 1,
ここで、「冷媒過冷却度」とは、高圧冷媒飽和温度(凝縮器にて凝縮した冷媒液の凝縮圧力に相当する温度)と過冷却冷媒温度(凝縮器を出た冷媒液が冷却されたときの温度)の差であらわされる冷媒状態指標をいう。そして、「冷媒過冷却度が低下する」とは、両温度差が小さくなることであり、「冷媒過冷却度を確保する」とは、両温度差を所定温度以上に保つことをいう。
しかしながら、従来の可変容量受液器にあっては、受液器の内容積を可変にする構成として、受液器内部に可変容量体(ベローズや樹脂製チャンバ等)を設置する構成を採用していたため、受液器の構造が複雑になる、という問題があった。加えて、受液器内部の可変容量体は、常に冷媒圧力を受ける環境にあるため、容量変更時、可変容量体に作用する冷媒圧力の影響により、環境条件によっては所望の容量変更が行われない場合がある等、容量変更の制御安定性を確保することができない、という問題があった。 However, the conventional variable capacity liquid receiver adopts a structure in which a variable capacity body (such as a bellows or a resin chamber) is installed inside the liquid receiver as a structure that makes the internal volume of the liquid receiver variable. Therefore, there is a problem that the structure of the liquid receiver is complicated. In addition, since the variable capacity body inside the liquid receiver is always in an environment where the refrigerant pressure is received, a desired capacity change is performed depending on the environmental conditions due to the influence of the refrigerant pressure acting on the variable capacity body when the capacity is changed. There is a problem that the control stability of the capacity change cannot be ensured, for example, there is no case.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、簡単な構造としながら、容量変更の制御安定性を確保することができる可変容量受液器を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a variable capacity liquid receiver capable of ensuring control stability of capacity change while having a simple structure.
上記目的を達成するため、本発明では、冷凍サイクルの冷媒循環経路に凝縮器を有し、該凝縮器からの気液混合の高圧冷媒を、タンク本体内に流入させて気液分離する可変容量受液器において、
前記タンク本体の内容積を複数に分割することで形成した分割室と、
前記複数の分割室のうち隣接する分割室の連通位置に設置し、冷媒循環方向の冷媒流れのみを許可し、冷媒循環方向とは逆方向の冷媒流れを阻止する逆止弁と、
前記凝縮器からの冷媒流入経路から分岐し、複数の分割室のそれぞれの室に連通して設けた複数の冷媒流入経路と、
前記複数の冷媒流入経路を切り替え選択する冷媒流入経路切り替え手段と、
を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a variable capacity that has a condenser in the refrigerant circulation path of the refrigeration cycle and separates the high-pressure refrigerant mixed with gas and liquid from the condenser into the tank body for gas-liquid separation. In the receiver,
A division chamber formed by dividing the internal volume of the tank body into a plurality of; and
A check valve that is installed at a communication position between adjacent division chambers among the plurality of division chambers, permits only refrigerant flow in the refrigerant circulation direction, and prevents refrigerant flow in the direction opposite to the refrigerant circulation direction;
A plurality of refrigerant inflow paths branched from the refrigerant inflow path from the condenser and provided in communication with each of the plurality of divided chambers;
Refrigerant inflow path switching means for switching and selecting the plurality of refrigerant inflow paths;
It is provided with.
よって、本発明の可変容量受液器にあっては、冷媒流入経路切り替え手段による複数の冷媒流入経路の切り替え選択作用と、逆止弁による冷媒流れの方向を一方向に規定する作用により、例えば、全ての分割室の容積を合算した高容積状態、一部の分割室の容積を合算した中容積状態、1つの分割室の容積による低容積状態を得ることができる。
すなわち、タンク本体の内容積を複数に分割し、逆止弁を設けるだけの構成で良いため、受液器内部にベローズや樹脂製チャンバ等による可変容量体を設置した構造に比べ、簡単な構造となる。
また、容量変更制御時、受液器のタンク外部に設けられる冷媒流入経路切り替え手段を制御対象とし、複数の冷媒流入経路の切り替え選択により容量変更制御を行う。このため、受液器のタンク内部に設置された可変容量体を制御対象とする場合のように、冷媒圧力変化等の受液器内部環境の変化影響を受けることがなく、容量変更制御を安定して行うことができる。
この結果、簡単な構造としながら、容量変更の制御安定性を確保することができる。
Therefore, in the variable capacity liquid receiver of the present invention, by the switching selection action of the plurality of refrigerant inflow paths by the refrigerant inflow path switching means and the action of regulating the direction of the refrigerant flow by the check valve in one direction, for example, A high volume state in which the volumes of all the divided chambers are combined, a medium volume state in which the volumes of some of the divided chambers are combined, and a low volume state due to the volume of one divided chamber can be obtained.
That is, the internal volume of the tank body is divided into a plurality of parts and a check valve is required. Therefore, the structure is simple compared to a structure in which a variable capacity body such as a bellows or a resin chamber is installed inside the liquid receiver. It becomes.
In addition, during the capacity change control, the refrigerant inflow path switching means provided outside the tank of the liquid receiver is a control target, and the capacity change control is performed by selecting a plurality of refrigerant inflow paths. For this reason, the capacity change control is stable without being affected by changes in the internal environment of the liquid receiver, such as changes in refrigerant pressure, as in the case of controlling a variable capacity body installed inside the tank of the liquid receiver. Can be done.
As a result, it is possible to ensure the control stability of the capacity change with a simple structure.
以下、本発明の可変容量受液器を実現する最良の形態を、図面に示す実施例1〜実施例3に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for realizing the variable capacity liquid receiver of the present invention will be described based on Examples 1 to 3 shown in the drawings.
まず、構成を説明する。
図1は実施例1の可変容量受液器が適用された自動車用冷房装置の冷凍サイクルを示す全体システム図である。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is an overall system diagram showing a refrigeration cycle of an automotive air conditioner to which the variable capacity liquid receiver of Example 1 is applied.
実施例1の可変容量受液器が適用された自動車用冷房装置の冷凍サイクルは、図1に示すように、圧縮機1と、メインコンデンサ2(凝縮器)と、可変容量受液器3と、サブクールコンデンサ4(過冷却凝縮器)と、膨張器5(膨張弁)と、エバポレータ6(蒸発器)と、第1電磁弁7(冷媒流入経路切り替え手段)と、第2電磁弁8(冷媒流入経路切り替え手段)と、高圧冷媒飽和温度センサ9(負荷検出手段)と、過冷却冷媒温度センサ10(負荷検出手段)と、外気温度センサ11(負荷検出手段)と、高圧スイッチ12と、感熱筒14と、コントローラ15(冷媒流入経路切り替え手段)と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the refrigeration cycle of the automotive cooling device to which the variable capacity liquid receiver of Example 1 is applied includes a compressor 1, a main condenser 2 (condenser), a variable capacity liquid receiver 3, and the like. , Subcool condenser 4 (supercooled condenser), expander 5 (expansion valve), evaporator 6 (evaporator), first electromagnetic valve 7 (refrigerant inflow path switching means), and second electromagnetic valve 8 (refrigerant). Inflow path switching means), high-pressure refrigerant saturation temperature sensor 9 (load detection means), supercooled refrigerant temperature sensor 10 (load detection means), outside air temperature sensor 11 (load detection means), high-
前記圧縮機1は、エバポレータ6からの気体の冷媒を、圧縮することで高温高圧の冷媒とし、メインコンデンサ2へ送る。
The compressor 1 compresses the gaseous refrigerant from the
前記メインコンデンサ2は、圧縮機1から吐出された高温高圧の冷媒を、放熱することで液化し、気液混合の高圧冷媒を、可変容量受液器3へ送る。
The
前記可変容量受液器3は、メインコンデンサ2からの気液混合の高圧冷媒を、タンク本体内に流入させて気液分離すると共に、水分やゴミを除去してサブクールコンデンサ4へ送る。この可変容量受液器3は、負荷変動時におけるメインコンデンサ2での液冷媒の滞留を無くして、放熱面積を確保し、高圧部の圧力上昇を抑制する役目も持つ。
The variable capacity liquid receiver 3 flows the gas-liquid mixed high-pressure refrigerant from the
前記サブクールコンデンサ4は、可変容量受液器3からの高圧液冷媒を、更に冷却して膨張器5へ送る。
The
前記膨張器5は、サブクールコンデンサ4からの高圧の液冷媒を、圧力を下げることで急激に膨張させ、低温低圧の霧状冷媒とし、低温低圧の霧状冷媒をエバポレータ6に送る。この膨張器5では、エバポレータ6の出口側に設けられた感熱筒14により検知される冷媒温度により弁開度が調整される。
The
前記エバポレータ6は、膨張器5からの低温低圧の霧状冷媒を、周囲の空気から熱を奪うことで蒸発(気化)させることでガス状の冷媒とし、気体の冷媒を再び前記圧縮機1に送る。このエバポレータ6は、自動車用冷房装置では、インスツルメントパネル内に配置された空調ユニットに内蔵される。
The
前記高圧冷媒飽和温度センサ9は、メインコンデンサ2に設置される。前記過冷却冷媒温度センサ10は、サブクールコンデンサ4の出口部に設置される。前記外気温度センサ11は、車室外温度を検知できる位置に配置される。前記高圧スイッチ12は、メインコンデンサ2の出口部に配置される。
The high-pressure refrigerant
前記コントローラ15は、各センサ9,10,11及び高圧スイッチ12からの信号を入力し、第1電磁弁7と第2電磁弁8の弁開閉作動を制御する。
The
図2は実施例1の通常の外気温度時における可変容量受液器を示す断面図である。図3は実施例1の低外気温度時(容量減少時)における可変容量受液器を示す断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing the variable capacity liquid receiver at the normal outside air temperature of the first embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the variable capacity liquid receiver at the time of low outside air temperature (when the capacity is decreased) according to the first embodiment.
実施例1の可変容量受液器3は、図2及び図3に示すように、タンク本体31と、隔壁32と、第1分割室Aと、第2分割室Bと、逆止弁33と、ドライア34,34と、ストレーナ35と、冷媒流入経路36と、第1冷媒流入経路37と、第2冷媒流入経路38と、冷媒流出経路39と、を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the variable capacity liquid receiver 3 of the first embodiment includes a
前記第1分割室Aと第2分割室Bは、タンク本体31の内容積を、隔壁32を介して2室に分割することで形成した室である。例えば、実施例1では、第1分割室Aの内容積を175ccとし、第2分割室Bの内容積を175ccとしている。
The first division chamber A and the second division chamber B are chambers formed by dividing the internal volume of the
前記逆止弁33は、第1分割室Aと第2分割室Bを画成する隔壁32の位置に設置し、冷媒循環方向の冷媒流れのみを許可し、冷媒循環方向とは逆方向の冷媒流れを阻止する。
The
前記ドライア34,34は、第1分割室Aと第2分割室Bの隔壁32に接する位置に設けられ、冷媒に含まれる水分を除去する乾燥剤が容器に内蔵されている。
The
前記ストレーナ35は、第2分割室B内に挿入された冷媒流出経路39の端部位置に配置され、冷媒に含まれるゴミ等の異物を除去するメッシュフィルタを有する。
The
前記第1冷媒流入経路37と第2冷媒流入経路38は、前記メインコンデンサ2からの冷媒流入経路36から分岐し、第1分割室Aと第2分割室Bのそれぞれの室に連通して設けられる。この第1冷媒流入経路37と第2冷媒流入経路38の途中位置には、それぞれ第1冷媒流入経路37と第2冷媒流入経路38を切り替え選択する冷媒流入経路切り替え手段としての第1電磁弁7と第2電磁弁8が設けられている。
The first
そして、前記コントローラ15からのソレノイド駆動指令が第1電磁弁7を開とし第2電磁弁8を閉とする指令である場合には、図2に示すように、両分割室A,Bの容積を合算した高容積状態とされる。また、前記コントローラ15からのソレノイド駆動指令が第1電磁弁7を閉とし第2電磁弁8を開とする指令である場合には、図3に示すように、第2分割室Bの容積のみによる低容積状態とされる。
When the solenoid drive command from the
図4(a)は実施例1のコントローラ15にて実行される可変容量制御開始判定処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
FIG. 4A is a flowchart showing the flow of variable capacity control start determination processing executed by the
ステップS1は、エンジン停止か否かを判断する。Yes(エンジン停止)と判断された場合はステップS5へ移行し、No(エンジン作動)と判断された場合はステップS2へ移行する。 In step S1, it is determined whether or not the engine is stopped. If YES (engine stop) is determined, the process proceeds to step S5. If NO (engine operation) is determined, the process proceeds to step S2.
ステップS2は、ステップS1でのエンジン作動判断に続き、圧縮機1が停止か否かを判断する。Yes(圧縮機停止)と判断された場合はステップS5へ移行し、No(圧縮機作動)と判断された場合はステップS3へ移行する。 In step S2, following the engine operation determination in step S1, it is determined whether or not the compressor 1 is stopped. If it is determined Yes (compressor stopped), the process proceeds to step S5. If it is determined No (compressor operation), the process proceeds to step S3.
ステップS3は、ステップS2での圧縮機1の作動判断に続き、高圧スイッチ作動カウントが1以上であるか否かを判断する。Yes(高圧スイッチ作動カウント≧1)と判断された場合はステップS5へ移行し、No(高圧スイッチ作動カウント=0)と判断された場合はステップS4へ移行する。 In step S3, following the operation determination of the compressor 1 in step S2, it is determined whether or not the high-pressure switch operation count is 1 or more. If it is determined Yes (high voltage switch operation count ≧ 1), the process proceeds to step S5. If it is determined No (high voltage switch operation count = 0), the process proceeds to step S4.
ステップS4は、ステップS3での高圧スイッチ作動カウント=0との判断に続き、圧縮機1が固定容量圧縮機であるか否かを判断する。Yes(固定容量圧縮機)と判断された場合はステップS5へ移行し、No(可変容量圧縮機)と判断された場合はステップS6へ移行する。 Step S4 determines whether or not the compressor 1 is a fixed capacity compressor following the determination that the high-pressure switch operation count = 0 in step S3. If Yes (fixed capacity compressor) is determined, the process proceeds to step S5. If No (variable capacity compressor) is determined, the process proceeds to step S6.
ステップS5は、ステップS1,2,3,4の少なくとも何れか1つのステップでYesであるとの判断に続き、可変容量制御フラグをOFFに設定すると共に、第1電磁弁7を開とし、第2電磁弁8を閉とするソレノイド駆動指令を出力し、リターンへ移行する。
In step S5, following the determination of Yes in at least one of steps S1, 2, 3, and 4, the variable capacity control flag is set to OFF, the
ステップS6は、ステップS1,2,3,4の全てのステップでNoであるとの判断に続き、可変容量受液器3の可変容量制御を開始する。すなわち、ステップS1,2,3,4の全ての開始回避条件が不成立(No判断)であることを、可変容量受液器3の可変容量制御開始条件としている。 Step S6 starts variable capacity control of the variable capacity liquid receiver 3 following the determination of No in all steps S1, 2, 3, and 4. That is, the fact that all start avoidance conditions in steps S1, 2, 3, 4 are not satisfied (No determination) is set as a variable capacity control start condition of the variable capacity liquid receiver 3.
図4(b)は実施例1のコントローラ15にて実行される高圧スイッチカウンター処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
FIG. 4B is a flowchart showing the flow of the high-pressure switch counter process executed by the
ステップS7は、高圧スイッチ作動カウントのクリア指示有りか否かを判断する。No(クリア指示無し)と判断された場合はステップS8へ移行し、Yes(クリア指示有り)と判断された場合はステップS10へ移行する。 In step S7, it is determined whether or not there is a high-voltage switch operation count clear instruction. When it is determined No (no clear instruction), the process proceeds to step S8, and when it is determined Yes (clear instruction is present), the process proceeds to step S10.
ステップS8は、ステップS7での高圧スイッチ作動カウントのクリア指示無しとの判断に続き、高圧スイッチ12の作動有りか否かを判断する。Yes(高圧スイッチ12の作動有り)と判断された場合はステップS9へ移行し、No(高圧スイッチ12の作動無し)と判断された場合はリターンへ移行する。
In step S8, it is determined whether or not the high-
ステップS9は、ステップS8での高圧スイッチ12の作動有りとの判断に続き、高圧スイッチ作動カウントを、高圧スイッチ作動カウント=1とする。なお、既に高圧スイッチ作動カウントが1以上の値に設定されているときには、そのときのカウント値に1を加算する。
In step S9, following the determination that the
ステップS10は、ステップS7での高圧スイッチ作動カウントのクリア指示有りとの判断に続き、高圧スイッチ作動カウントを、高圧スイッチ作動カウント=0に設定し、リターンへ移行する。すなわち、高圧スイッチ12の作動が有る場合や高圧スイッチ12の作動履歴が有る場合には、高圧スイッチ作動カウント≧1に設定されることで、図4(a)のフローチャートのステップS3でYesと判断され、安全性が確認された後に出されるクリア指示がない限り、可変容量受液器3の可変容量制御を禁止し、大容量状態のままで固定する。
In step S10, following the determination that there is an instruction to clear the high-pressure switch operation count in step S7, the high-pressure switch operation count is set to 0, and the process proceeds to return. That is, when there is an operation of the high-
図5は実施例1のコントローラ15にて実行される可変容量受液器3の可変容量制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the variable capacity control process of the variable capacity receiver 3 executed by the
ステップS51は、可変容量制御フラグがONであるか否かを判断する。No(可変容量制御フラグ=OFF)と判断された場合はステップS52へ移行し、Yes(可変容量制御フラグ=ON)と判断された場合はステップS55へ移行する。 In step S51, it is determined whether or not the variable capacity control flag is ON. If it is determined No (variable capacity control flag = OFF), the process proceeds to step S52. If it is determined Yes (variable capacity control flag = ON), the process proceeds to step S55.
ステップS52は、ステップS51での可変容量制御フラグ=OFFとの判断に続き、外気温度センサ11からのセンサ信号により得られた外気温度が、5℃(第1設定温度)未満か否かを判断する。Yes(外気温度<5℃)と判断された場合はステップS53へ移行し、No(外気温度≧5℃)と判断された場合は可変容量制御開始判定(図4(a)に示す処理)へ戻る。
In step S52, following the determination that the variable capacity control flag = OFF in step S51, it is determined whether or not the outside air temperature obtained from the sensor signal from the outside
ステップS53は、ステップS52での外気温度<5℃との判断に続き、冷媒過冷却度が3deg(第1設定値)未満である状態を10秒(設定時間)以上連続して検出したか否かを判断する。Yes(冷媒過冷却度条件成立)と判断された場合はステップS54へ移行し、No(冷媒過冷却度条件不成立)と判断された場合は可変容量制御開始判定(図4(a)に示す処理)へ戻る。
ここで、冷媒過冷却度は、高圧冷媒飽和温度センサ9からの高圧冷媒飽和温度と、過冷却冷媒温度センサ10からの過冷却冷媒温度の差により計算される。
In step S53, following the determination that the outside air temperature <5 ° C. in step S52, whether or not the state where the refrigerant supercooling degree is less than 3 deg (first set value) has been detected continuously for 10 seconds (set time) or not. Determine whether. If it is determined Yes (refrigerant supercooling degree condition is satisfied), the process proceeds to step S54. If it is determined No (refrigerant supercooling degree condition is not satisfied), variable capacity control start determination (the process shown in FIG. 4A) is performed. Return to).
Here, the refrigerant supercooling degree is calculated by the difference between the high-pressure refrigerant saturation temperature from the high-pressure refrigerant
ステップS54は、ステップS53での冷媒過冷却度条件成立との判断に続き、可変容量制御フラグを、可変容量制御フラグ=ONに設定すると共に、第1電磁弁7を閉とし、第2電磁弁8を開とするソレノイド駆動指令を出力し、可変容量制御スタートへ戻る。
In step S54, following the determination that the refrigerant supercooling degree condition is established in step S53, the variable capacity control flag is set to ON, the first
ステップS55は、ステップS51での可変容量制御フラグ=ONとの判断に続き、高圧スイッチ作動カウントが1以上であるか否かを判断する。Yes(高圧スイッチ作動カウント≧1)と判断された場合は可変容量制御開始判定(図4(a)に示す処理)へ戻り、No(高圧スイッチ作動カウント=0)と判断された場合はステップS56へ移行する。 In step S55, following the determination that the variable capacity control flag is ON in step S51, it is determined whether or not the high voltage switch operation count is 1 or more. If it is determined Yes (high pressure switch operation count ≧ 1), the process returns to the variable capacity control start determination (the process shown in FIG. 4A). If it is determined No (high pressure switch operation count = 0), step S56 is performed. Migrate to
ステップS56は、ステップS55での高圧スイッチ作動カウント=0との判断に続き、エンジン停止か否かを判断する。Yes(エンジン停止)と判断された場合は可変容量制御開始判定(図4(a)に示す処理)へ戻り、No(エンジン作動)と判断された場合はステップS57へ移行する。 In step S56, following the determination that the high-pressure switch operation count = 0 in step S55, it is determined whether or not the engine is stopped. If it is determined Yes (engine stop), the process returns to the variable capacity control start determination (the process shown in FIG. 4A). If it is determined No (engine operation), the process proceeds to step S57.
ステップS57は、ステップS56でのエンジン作動判断に続き、圧縮機1が停止か否かを判断する。Yes(圧縮機停止)と判断された場合は可変容量制御開始判定(図4(a)に示す処理)へ戻り、No(圧縮機作動)と判断された場合はステップS58へ移行する。 In step S57, following the engine operation determination in step S56, it is determined whether or not the compressor 1 is stopped. When it is determined Yes (compressor stop), the process returns to the variable capacity control start determination (the process shown in FIG. 4A), and when it is determined No (compressor operation), the process proceeds to step S58.
ステップS58は、ステップS57での圧縮機作動との判断に続き、外気温度センサ11からのセンサ信号により得られた外気温度が、7℃(第2設定温度)を超えているか否かを判断する。Yes(外気温度>7℃)と判断された場合はステップS60へ移行し、No(外気温度≦7℃)と判断された場合はステップS59へ移行する。
In step S58, following the determination of the compressor operation in step S57, it is determined whether or not the outside air temperature obtained from the sensor signal from the outside
ステップS59は、ステップS58での外気温度≦7℃との判断に続き、冷媒過冷却度が5deg(第2設定値)を超えている状態を10秒(設定時間)以上連続して検出したか否かを判断する。Yes(冷媒過冷却度条件成立)と判断された場合はステップS60へ移行し、No(冷媒過冷却度条件不成立)と判断された場合は可変容量制御スタートへ戻る。 In step S59, following the determination that the outside air temperature ≦ 7 ° C. in step S58, whether or not the state in which the refrigerant supercooling degree exceeds 5 deg (second set value) has been continuously detected for 10 seconds (set time) or longer. Judge whether or not. If it is determined Yes (refrigerant supercooling degree condition satisfied), the process proceeds to step S60. If it is determined No (refrigerant supercooling degree condition not satisfied), the process returns to variable capacity control start.
ステップS60は、ステップS58での外気温度条件の成立、あるいは、ステップS59での冷媒過冷却度条件成立との判断に続き、可変容量制御フラグを、可変容量制御フラグ=OFFに設定すると共に、第1電磁弁7を開とし、第2電磁弁8を閉とするソレノイド駆動指令を出力し、可変容量制御開始判定(図4(a)に示す処理)へ戻る。
In step S60, following the determination that the outside air temperature condition is satisfied in step S58 or the refrigerant supercooling degree condition is satisfied in step S59, the variable capacity control flag is set to OFF, and the variable capacity control flag is set to OFF. A solenoid drive command for opening the first
次に、本発明に至る経緯について説明する。
本発明は、圧縮機、凝縮器(メインコンデンサ、サブクールコンデンサ)、膨張器(膨張弁)、蒸発器で構成される一般的な自動車用冷房装置の冷凍サイクルに用いられる受液器に関するものである。
Next, the process leading to the present invention will be described.
The present invention relates to a liquid receiver used in a refrigeration cycle of a general automotive air conditioner composed of a compressor, a condenser (main condenser, subcool condenser), an expander (expansion valve), and an evaporator. .
冷凍サイクルでの受液器の役目は、メインコンデンサを通過した気液混合の高圧冷媒を気液分離し、液冷媒を更に冷却するためのサブクールコンデンサへ供給すると共に、負荷変動時におけるメインコンデンサでの液冷媒の滞留を無くして放熱面積を確保し、高圧部の圧力上昇を抑制するための容器である。更に、受液器の内部には、一般的に冷凍サイクル内に混入した水分や、異物を除去するためのドライア、ストレーナを有している。 The role of the liquid receiver in the refrigeration cycle is to separate the high-pressure refrigerant in the gas-liquid mixture that has passed through the main condenser into gas and liquid, and supply it to the subcool condenser for further cooling the liquid refrigerant. This is a container for securing the heat radiation area by preventing the liquid refrigerant from staying and suppressing the pressure rise in the high pressure part. Further, the liquid receiver generally has a dryer and a strainer for removing moisture mixed in the refrigeration cycle and foreign matters.
自動車用冷房装置は、圧縮機から吐出した高温高圧ガス冷媒を効率良く凝縮させることを目的として、空気熱交換式の凝縮器を車両前方のラジエータ前面部に配置している。しかし、外気空気温度が低い冬期においては、フロントガラス内側に発生する窓曇(デミスト)の解消を目的として冷房装置を作動させた場合、外気温度が低いために凝縮性能が高く、圧縮機から膨張弁までの高圧冷媒圧力が低下する。その結果、エバポレータへの冷媒流量が減少し、冷房能力(デミスト性能)が低下する。また、この時に低圧側の圧力も低下(冷媒蒸発温度の低下)するため、エバポレータの凍結等も発生し易くなる。 In the automotive air conditioner, an air heat exchange type condenser is disposed in front of the radiator in front of the vehicle for the purpose of efficiently condensing the high-temperature high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor. However, in winter when the outside air temperature is low, when the cooling device is operated to eliminate window fogging (demist) that occurs inside the windshield, the outside air temperature is low, so the condensation performance is high and the compressor expands. The high pressure refrigerant pressure to the valve decreases. As a result, the refrigerant flow rate to the evaporator decreases, and the cooling capacity (demist performance) decreases. Further, at this time, the pressure on the low pressure side also decreases (decrease in the refrigerant evaporation temperature), so that the evaporator is likely to freeze.
近年、省冷媒化や、高外気時における冷房能力向上を目的とした凝縮器の効率化により、低負荷時の冷房性能(デミスト性能)が悪化する傾向にある。この問題点の対策として、冷媒流量の確保のために膨張弁のセット値を上げる手段があるが、跳ね返りとして高負荷時の低圧圧力の上昇を伴い、冷房性能の低下が発生する。
一方、ある一定以下の外気温度を検出し、コンプレッサを停止し、外気を導入するフレッシュモードに固定する対策があるが、排気ガス流入対策との両立が出来ない。
In recent years, cooling performance at low loads (demist performance) tends to deteriorate due to refrigerant savings and efficiency improvement of the condenser for the purpose of improving the cooling capacity at high outside air. As a countermeasure for this problem, there is a means for increasing the set value of the expansion valve in order to secure the refrigerant flow rate. However, as the rebound, the low pressure pressure at the time of high load increases, and the cooling performance decreases.
On the other hand, there is a measure to detect the outside air temperature below a certain level, stop the compressor, and fix the fresh mode to introduce the outside air, but it cannot be compatible with the exhaust gas inflow measure.
低外気時に凝縮器放熱性能を低下させ、高圧圧力を上昇させるためには、
(a) 凝縮器に通過させる風量を下げる、
(b) 凝縮器を通過する空気温度を上げる、
(c) 凝縮器を通過する面積を減少させる、
(d) 凝縮器に冷媒を過充填し、凝縮器内部に液冷媒溜りを発生させ、放熱面積を少なくする、
等の手法がある。
To reduce the heat dissipation performance of the condenser and increase the high pressure when the ambient temperature is low,
(a) Decrease the amount of air passing through the condenser,
(b) raise the temperature of the air passing through the condenser,
(c) reduce the area passing through the condenser,
(d) Overfilling the condenser with refrigerant and generating a liquid refrigerant pool inside the condenser to reduce the heat radiation area,
There is a technique such as.
しかしながら、自動車用冷房装置は、凝縮性能の効率化のために車両前方に配置され、車両走行時の走行風を利用していることから、前記(a)〜(c)の方法を採用することは難しい。また、前記(d)のように、低外気時のみ冷媒を充填し、高外気時に冷媒をパージするのも、不都合である。
そこで、低外気時のみ高圧圧力側の内容積を減少させ、前記(d)と同じ作用をもたらすために、受液器の容積を可変させる構造が最も適切な選択といえる。
However, since the cooling device for an automobile is arranged in front of the vehicle for improving the efficiency of the condensation performance and uses the traveling wind at the time of traveling the vehicle, the methods (a) to (c) described above should be adopted. Is difficult. Further, as described in (d) above, it is also inconvenient to fill the refrigerant only when the outside air is low and purge the refrigerant when the outside air is high.
Therefore, in order to reduce the internal volume on the high pressure side only during low outside air and bring about the same effect as the above (d), it can be said that the structure in which the volume of the liquid receiver is varied is the most appropriate choice.
サブクールコンデンサが無い一般的な自動車用冷房装置において、受液器がエンジンルーム内の熱気を受けて過熱されると、受液器出口での冷媒過冷却度が低下し、サイトグラスに泡が発生する。その結果、冷媒不足と誤認識し、冷媒を過充填してしまう。この不具合対策のために、受液器内部に可変容量体(ベローズや樹脂製チャンバ等)を設置し、受液器の内容積を可変させ、冷媒過冷却度を確保する構造が既に従来技術として提案されているが、いずれも構造が複雑で、且つ、下記に述べるような問題点を有している。 In a general automotive air conditioner without a subcool condenser, if the receiver is heated by receiving hot air from the engine room, the degree of refrigerant supercooling at the outlet of the receiver decreases and bubbles are generated in the sight glass. To do. As a result, the refrigerant is misrecognized as insufficient and the refrigerant is overfilled. In order to prevent this problem, a structure that installs a variable capacity body (such as a bellows or a resin chamber) inside the liquid receiver, changes the internal volume of the liquid receiver, and ensures the degree of refrigerant supercooling is already a conventional technology. Although they have been proposed, all of them have a complicated structure and have the following problems.
(実開昭59−195473号公報)
(1)可変容量体23(ベローズ)、及びその制御機構が複雑(コイルバネ25、受金部材26、27、調整ネジ24)である。
(2)リキッドタンク底部に冷凍機油が残留する要素を持っている。
(Japanese Utility Model Publication No. 59-195473)
(1) The variable capacity body 23 (bellows) and its control mechanism are complicated (coil spring 25, metal receiving members 26 and 27, adjustment screw 24).
(2) It has an element where refrigeration oil remains at the bottom of the liquid tank.
(特開昭63−279069号公報)
(1)可変容量体(密封容器)(ベローズ21、)、及び制御構造が複雑(コイルバネ26、制御ガス25、他支持金具)である。
(2)且つリキッドタンク底部に冷凍機油が残留する要素を持っている。
(3)低外気時における、受液器内部冷媒温度は低い。可変容量体の内部封入制御ガス25は、周囲の冷媒温度が低い場合は、その飽和圧も低くなり、制御が難しい面もある。
(Japanese Patent Laid-Open No. 63-279069)
(1) The variable capacity body (sealed container) (bellows 21,) and the control structure are complicated (coil spring 26, control gas 25, other support fittings).
(2) It also has an element where refrigeration oil remains at the bottom of the liquid tank.
(3) The refrigerant temperature inside the receiver is low when the outside air is low. When the ambient refrigerant temperature is low, the saturation pressure of the internal sealed control gas 25 of the variable capacity body is low, and there is a problem that control is difficult.
(特許第2550632号公報)
(1)可変容量体13の容積を大きくするためには、凝縮器2の出入口の圧力差が必要である。冷凍サイクル内を循環する冷媒量が少ない(例えば、コンプレッサ1回転数が低い時、若しくは、可変容量コンプレッサによる流量調整時)場合では、凝縮器2の出入口圧力差が小さくなり、可変容量体13の容積を大きくすることが難しい。また、故意的に凝縮器の通路抵抗を増大させ、圧力差を生じさせることは、凝縮器出口部での冷媒過冷却を確保できない。
(2)可変容量体(ベローズ23)の容積を最小限に制御する場合、0.2φ程度の小穴25から制御器17を経由し圧縮機入口配管内へ冷媒がバイパスするため、蒸発器への冷媒流量が減少する。
(3)コンプレッサ回転数が低く、低圧配管内の圧力が高い時、可変容量体(ベローズ23)の容積を小さくすることが難しい。
(Japanese Patent No. 2550632)
(1) In order to increase the volume of the
(2) When the volume of the variable capacity body (bellows 23) is controlled to the minimum, the refrigerant bypasses from the small hole 25 of about 0.2φ through the
(3) When the compressor speed is low and the pressure in the low pressure pipe is high, it is difficult to reduce the volume of the variable capacity body (bellows 23).
本発明者は、受液器の構造を簡素化しつつ、高い安定性にて容量変更制御ができる可変容量受液器を得たいという要求に対し、受液器内の容積を分割することで、容量を可変にすることができる点に着目した。
この着目点にしたがって、受液器の内容積を複数に分割し、それぞれの室を1方向の流れのみ連通するように逆止弁を設置し、分割されたそれぞれの室に冷媒流入経路を設け、冷媒流入経路に設けた弁により冷媒経路を切り替える構成を採用した。
The present inventor divides the volume in the liquid receiver in response to a request to obtain a variable capacity liquid receiver that can perform capacity change control with high stability while simplifying the structure of the liquid receiver. We focused on the fact that the capacity can be made variable.
According to this point of interest, the internal volume of the liquid receiver is divided into a plurality of parts, a check valve is installed so that each chamber communicates only in one direction, and a refrigerant inflow path is provided in each divided chamber. The configuration in which the refrigerant path is switched by a valve provided in the refrigerant inflow path is adopted.
この構成を採用することにより、受液器内部にベローズや樹脂製チャンバ等による可変容量体を設置した従来構造に比べ、簡単な構造となる。また、容量変更制御時、受液器のタンク外部に設けられる冷媒流入経路切り替え手段を制御対象とし、複数の冷媒流入経路の切り替え選択により容量変更制御を行う。このため、受液器のタンク内部に設置された可変容量体を制御対象とする従来構造のように、冷媒圧力変化等の受液器内部環境の変化影響を受けることがなく、容量変更制御を安定して行うことができる。すなわち、受液器の構造を簡素化しつつ、高い安定性にて容量変更制御ができる可変容量受液器を得たいという要求に応えることができる。 By adopting this configuration, the structure is simpler than the conventional structure in which a variable capacity body such as a bellows or a resin chamber is installed inside the liquid receiver. In addition, during the capacity change control, the refrigerant inflow path switching means provided outside the tank of the liquid receiver is a control target, and the capacity change control is performed by selecting a plurality of refrigerant inflow paths. For this reason, unlike the conventional structure where the variable capacity body installed inside the tank of the liquid receiver is controlled, the capacity change control is performed without being affected by changes in the internal environment of the liquid receiver, such as changes in refrigerant pressure. It can be performed stably. That is, it is possible to meet the demand to obtain a variable capacity liquid receiver that can perform capacity change control with high stability while simplifying the structure of the liquid receiver.
次に、作用を説明する。
実施例1の可変容量受液器3は、タンク本体31の内容積を、隔壁32によって第1分割室Aと第2分割室Bに分割し、個々の室A,Bを1方向の流れの時のみ連通するように逆止弁33を設置した。両分割室A,Bへは、それぞれ第1冷媒流入経路37と第2冷媒流入経路38が設けられ、両冷媒流入経路37,38は、外気温度及び冷媒過冷却度を検出したコントローラ15により第1電磁弁7と第2電磁弁8が切り替え選択される。
以下、実施例1の可変容量受液器3における作用を、「通常の外気温度時」、「低外気温度時」、「高圧スイッチ作動時」に分けて説明する。
Next, the operation will be described.
In the variable capacity liquid receiver 3 of the first embodiment, the internal volume of the
Hereinafter, the operation of the variable capacity liquid receiver 3 of the first embodiment will be described separately for “at normal outside air temperature”, “at low outside air temperature”, and “at high pressure switch operation”.
[通常の外気温度時]
エンジン停止時には、図4(a)のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS5へと進み、また、圧縮機1が停止時には、図4(a)のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS5へと進む。したがって、ステップS5では、可変容量制御フラグがOFFに設定されると共に、第1電磁弁7を開き第2電磁弁8を閉じる指令が出力される。
[At normal outside temperature]
When the engine is stopped, the process proceeds from step S1 to step S5 in the flowchart of FIG. 4A. When the compressor 1 is stopped, the process proceeds from step S1 to step S2 to step S5 in the flowchart of FIG. move on. Therefore, in step S5, the variable capacity control flag is set to OFF, and a command for opening the first
このため、夏期の走行時等に車室内冷房を目的として冷房装置を作動させた場合、図4(a)のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS6へと進み、可変容量制御が開始される。そして、可変容量制御が開始されると、図5のフローチャートに移るが、外気温度条件が成立しないため、図5のフローチャートにおいて、ステップS51→ステップS52から図4(a)の可変容量制御開始判定に戻り、再び、図4(a)のフローチャートのステップS1からの流れが繰り返されることになる。 For this reason, when the cooling device is operated for the purpose of cooling the passenger compartment during traveling in the summer, etc., in the flowchart of FIG. 4 (a), the process proceeds from step S1, step S2, step S3, step S4, step S6, Variable capacity control is started. Then, when the variable capacity control is started, the process proceeds to the flowchart of FIG. 5, but since the outside air temperature condition is not satisfied, the variable capacity control start determination from step S 51 → step S 52 to FIG. 4A in the flowchart of FIG. Returning to FIG. 4 again, the flow from step S1 in the flowchart of FIG. 4A is repeated.
すなわち、通常の外気温度時においては、第1電磁弁7を開き第2電磁弁8を閉じる指令の出力状態がそのまま維持されることになり、メインコンデンサ2からの冷媒は、図2に示すように、冷媒流入経路36から第1冷媒流入経路37を経過して第1分割室Aへ流入する。そして、第1分割室Aへ流入した冷媒は、逆止弁33を通過し、第2分割室Bへ至り、さらに、ストレーナ35及び冷媒流出経路39からサブクールコンデンサ4へ流出する。
That is, at the normal outside air temperature, the output state of the command for opening the first
このように、通常の外気温度が高い高負荷時には、第1冷媒流入経路37から冷媒を流入する側に切り替えられたままで、逆止弁33の動作により、受液器内容積として、第1分割室Aと第2分割室Bを加えた最大限の容積にて使用される。このため、メインコンデンサ2の内部での液冷媒滞留が抑制され、十分な放熱面積が確保される。
As described above, when the normal outside air temperature is high and the load is high, the first divided flow volume is set as the receiver volume by the operation of the
[低外気温度時]
外気空気温度が低い冬期において、フロントガラス内側に発生する窓曇(デミスト)の解消を目的として冷房装置を作動させた場合、外気温度が低いためにメインコンデンサ2での凝縮性能が高くなり、可変容量受液器3を最大容量のままにしておくと、圧縮機1から膨張器5までの高圧冷媒圧力が低下する。
[At low outside air temperature]
In the winter when the outside air temperature is low, when the cooling system is operated to eliminate window fogging (demist) that occurs inside the windshield, the outside air temperature is low, so the condensation performance in the
しかし、冬期にデミスト解消を目的として冷房装置を作動させた場合、図4(a)のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS6へと進み、可変容量制御が開始される。そして、可変容量制御が開始されると、図5のフローチャートに移るが、外気温度条件と冷媒過冷却度条件が成立するため、図5のフローチャートにおいて、ステップS51→ステップS52→ステップS53→ステップS54へと進む。そして、ステップS54では、可変容量制御フラグがOFFからONに切り替え設定されると共に、開いていた第1電磁弁7を閉じ、閉じていた第2電磁弁8を開く指令が出力される。
However, when the air conditioner is operated for the purpose of eliminating demist in winter, in the flowchart of FIG. 4A, the process proceeds from step S1, step S2, step S3, step S4, step S6, and variable capacity control is started. The Then, when the variable capacity control is started, the process proceeds to the flowchart of FIG. 5, but since the outside air temperature condition and the refrigerant supercooling degree condition are satisfied, step S51 → step S52 → step S53 → step S54 in the flowchart of FIG. Proceed to In step S54, the variable capacity control flag is switched from OFF to ON, and a command to close the opened first
すなわち、高圧側冷媒圧力が低下する低外気時であって、外気温度条件と冷媒過冷却度条件とが共に成立するときには、第1電磁弁7を開き第2電磁弁8を閉じて第1冷媒流入経路37から冷媒を流入する全容積使用側(図2)から、第1電磁弁7を閉じ第2電磁弁8を開き、第2冷媒流入経路38から冷媒を流入する容積減少側(図3)へと切り替えられ、逆止弁33の逆流を阻止する動作により、受液器内容積として第2分割室Bのみによる容積に減少される。
That is, when the outside air temperature condition and the refrigerant supercooling degree condition are both established at the time of low outside air in which the high-pressure side refrigerant pressure decreases, the
その結果、外気温度が低い時には、上記の一連の制御により、可変容量受液器3の内容積が小さくなるため、メインコンデンサ2の内部に凝縮した液冷媒が滞留する液冷媒溜りが発生し、メインコンデンサ2の放熱面積が減少し、メインコンデンサ2での放熱性能が低下する。このメインコンデンサ2での放熱性能低下と共に、高圧部冷媒圧力(凝縮圧力)が上昇し、エバポレータ6への冷媒流量が確保される。したがって、低負荷でもエバポレータ6へ冷媒流量を確保でき、安定した冷房能力(デミスト性能)が得られる。この時に低圧側の圧力も上昇(冷媒蒸発温度の上昇)するため、エバポレータ6の凍結等の発生も防止される。
As a result, when the outside air temperature is low, the internal volume of the variable capacity liquid receiver 3 is reduced by the above-described series of controls, so that a liquid refrigerant pool in which the condensed liquid refrigerant stays inside the
上記のように、可変容量受液器3の内容積を小さくする容量減少制御を維持している間に外気温度が高くなった場合には、図5のフローチャートにおいて、ステップS51→ステップS55→ステップS56→ステップS57→ステップS58→ステップS60へと進む。そして、ステップS60では、可変容量制御フラグがONからOFFに切り替え設定されると共に、閉じていた第1電磁弁7を開き、開いていた第2電磁弁8を閉じる指令が出力される。
As described above, when the outside air temperature becomes high while maintaining the capacity reduction control for reducing the internal volume of the variable volume receiver 3, in the flowchart of FIG. 5, step S 51 → step S 55 → step The process proceeds from S56 to step S57 to step S58 to step S60. In step S60, the variable capacity control flag is switched from ON to OFF, and a command to open the closed first
また、上記のように、可変容量受液器3の内容積を小さくする容量減少制御を維持することで冷媒過冷却度が高くなった場合には、図5のフローチャートにおいて、ステップS51→ステップS55→ステップS56→ステップS57→ステップS58→ステップS59→ステップS60へと進む。そして、ステップS60では、可変容量制御フラグがONからOFFに切り替え設定されると共に、閉じていた第1電磁弁7を開き、開いていた第2電磁弁8を閉じる指令が出力される。
Further, as described above, when the refrigerant supercooling degree is increased by maintaining the capacity reduction control for reducing the internal volume of the variable volume receiver 3, in the flowchart of FIG. 5, step S 51 → step S 55. Step S56 → Step S57 → Step S58 → Step S59 → Step S60. In step S60, the variable capacity control flag is switched from ON to OFF, and a command to open the closed first
すなわち、高圧側冷媒圧力が低下する低外気時であって、可変容量受液器3の内容積減少状態で、外気温度条件(ステップS58)と冷媒過冷却度条件(ステップS59)のうち、少なくとも一方の条件が成立するときには、第1電磁弁7を閉じ第2電磁弁8を開き第2冷媒流入経路38から冷媒を流入する容積減少側(図3)から、第1電磁弁7を開き第2電磁弁8を閉じ第1冷媒流入経路37から冷媒を流入する全容積使用側(図2)へと切り替えられ、逆止弁33の循環方向の流れを許可する動作により、受液器内容積として第1分割室Aと第2分割室Bを合わせた元の容積に拡大される。このため、受液器内容積として元の容積に拡大された後は、メインコンデンサ2の内部での液冷媒滞留が抑制され、十分な放熱面積が確保される。
That is, at the time of low outside air in which the high-pressure side refrigerant pressure is reduced and the internal volume of the variable volume receiver 3 is reduced, at least one of the outside air temperature condition (step S58) and the refrigerant supercooling degree condition (step S59). When one of the conditions is satisfied, the
[高圧スイッチ作動時]
メインコンデンサ2の出口における冷媒圧力が高いとき、可変容量受液器3の内容積を減少させる制御を行うと、メインコンデンサ2での放熱性能をより低下させると共に、高圧部冷媒圧力(凝縮圧力)が上昇し、冷凍サイクルの安全性を損なうおそれがある。また、可変容量受液器3の内容積減少状態で、メインコンデンサ2の出口における冷媒圧力が高くなっても可変容量受液器3の内容積減少制御をそのまま維持する場合も同様である。
[When high pressure switch is activated]
When the refrigerant pressure at the outlet of the
そこで、実施例1では、メインコンデンサ2の出口側に高圧スイッチ12を設け、メインコンデンサ2の出口側の冷媒圧がスイッチ動作圧以上に高まっているかどうかを監視する。つまり、図4(b)のフローチャートに示すように、高圧スイッチ12の作動が有る場合や高圧スイッチ12の作動履歴が有る場合には、高圧スイッチ作動カウントとして1以上の値が設定されるようにしている。
Therefore, in the first embodiment, the
したがって、可変容量受液器3の可変容量制御スタート前に、高圧スイッチ12の作動あるいは作動履歴が有る場合には、図4(a)のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS5へと進み、可変容量受液器3の可変容量制御をスタートさせないようにし、受液器内容積として第1分割室Aと第2分割室Bを合わせた容積を確保したままとされる。
Therefore, when there is an operation or operation history of the high-
さらに、可変容量受液器3の可変容量制御により受液器内容積として第2分割室Bのみによる減少容積の状態のときに、高圧スイッチ12の作動が有ると判断された場合には、図5のフローチャートにおいて、ステップS51→ステップS55から可変容量制御開始判定へ戻る流れとなる。そして、図4(a)のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS5へと進み、可変容量受液器3の受液器内容積として、第2分割室Bのみによる減少容積の状態から、直ちに第1分割室Aと第2分割室Bを合わせた最大容積状態へと切り替えられる。
Further, when it is determined that the high-
このように、高圧スイッチ12の作動あるいは作動履歴が有る場合には、安全性が確認された後に出されるクリア指示がない限り、可変容量受液器3を大容量状態のままで固定して容量変更制御を禁止する。あるいは、可変容量受液器3の減少容量側への制御中は、高圧スイッチ12の作動が有ると直ちに大容量状態に戻すようにしたため、冷凍サイクルの安全性を確保することができる。
As described above, when there is an operation or operation history of the high-
次に、効果を説明する。
実施例1の可変容量受液器3にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the variable capacity liquid receiver 3 of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) 冷凍サイクルの冷媒循環経路にメインコンデンサ2からの気液混合の高圧冷媒を、タンク本体31内に流入させて気液分離する可変容量受液器3において、前記タンク本体31の内容積を複数に分割することで形成した分割室A,Bと、前記複数の分割室A,Bのうち隣接する分割室の連通位置に設置し、冷媒循環方向の冷媒流れのみを許可し、冷媒循環方向とは逆方向の冷媒流れを阻止する逆止弁33と、前記メインコンデンサ2からの冷媒流入経路36から分岐し、複数の分割室A,Bのそれぞれの室に連通して設けた複数の冷媒流入経路37,38と、前記複数の冷媒流入経路37,38を切り替え選択する冷媒流入経路切り替え手段と、を備えたため、簡単な構造としながら、容量変更の制御安定性を確保することができる。
(1) In the variable capacity liquid receiver 3 that separates gas-liquid separation by allowing gas-liquid mixed high-pressure refrigerant from the
(2) 前記冷媒流入経路切り替え手段は、前記複数の冷媒流入経路37,38を切り替え選択する電磁弁7,8と、該電磁弁7,8の弁開閉作動を制御するコントローラ15と、を備え、前記コントローラ15は、負荷検出手段により検出された負荷が低くなるほど、分割室A,Bの各容積を合算したタンク容積を小さくする制御指令を前記電磁弁7,8に出力するため、複数の冷媒流入経路37,38を切り替え選択する電磁弁7,8の弁開閉作動制御により、容易に可変容量受液器3の可変容量制御を行うことができる。
(2) The refrigerant inflow path switching means includes
(3) 前記負荷検出手段は、外気温度センサ11と、高圧冷媒飽和温度センサ9と、過冷却冷媒温度センサ10であり、前記コントローラ15は、高圧冷媒飽和温度と過冷却冷媒温度との差による冷媒過冷却度を算出し、外気温度情報と冷媒過冷却度情報を制御入力情報として容量変更制御を行うため、メインコンデンサ2と可変容量受液器3を有する冷凍サイクルの負荷を、外気温度情報と冷媒過冷却度情報により精度良く検知し、負荷に応じた適切な可変容量受液器3の可変容量制御を行うことができる。
(3) The load detection means is an outside
(4) 前記メインコンデンサ2からの冷媒流入経路36に高圧時に作動する高圧スイッチ12を設け、前記コントローラ15は、前記高圧スイッチ12の作動を検出した場合、あるいは、前記高圧スイッチ12の作動履歴がある場合、高容積状態から低容積状態への切り替えを禁止し、高容積状態を維持するため、メインコンデンサ2の出口側冷媒圧力の過上昇を防止し、冷凍サイクルの安全性を確保することができる。
(4) The high-
(5) 前記コントローラ15は、外気温度が5℃未満という条件(ステップS52でYes)と、冷媒過冷却度が3deg未満の状態を10秒以上連続しているという条件(ステップS53でYes)が成立すると、複数の分割室A,Bの容積を合算した高容積状態から、分割室を減らした低容積状態に切り替えるため、冬期のフロントガラス内側に発生するデミストの解消を目的として冷房装置を作動させた場合、エバポレータ6へ冷媒流量の確保により安定したデミスト性能を得ることができると共に、エバポレータ6の凍結等の発生も防止できる。
(5) The
(6) 前記コントローラ15は、外気温度が5℃より高い7℃を超えているという条件(ステップS58でYes)と、冷媒過冷却度が3degより大きな5degを超えている状態を10秒以上連続しているという条件(ステップS59でYes)のうち、少なくとも一方の条件が成立すると、分割室を減らした低容積状態から、複数の分割室A,Bの容積を合算した高容積状態に切り替えるため、可変容量制御の制御ハンチングを生じることなく、適切なタイミングにて低容積状態から高容積状態に切り替えることができる。
(6) The
(7) 前記複数の分割室は、第1分割室Aと第2分割室Bの2室であり、前記第1分割室Aに、第1電磁弁7を有する第1冷媒流入経路37を連通して設け、前記第2分割室Bに、第2電磁弁8を有する第2冷媒流入経路38を連通して設け、前記コントローラ15は、第1電磁弁7を開とし第2電磁弁8を閉とすることで両分割室A,Bの容積を合算した高容積状態とし、第1電磁弁7を閉とし第2電磁弁8を開とすることで第2分割室Bの容積のみによる低容積状態とするため、2室という最小分割によるきわめて簡単な構造の可変容量受液器3としながら、高容積状態と低容積状態を切り替える容量可変制御を行うことができる。
(7) The plurality of division chambers are two chambers, a first division chamber A and a second division chamber B, and a first
実施例2は、高容積状態から低容積状態に切り替える際、冷媒回収状態を経過して容量可変制御を行うようにした例である。 The second embodiment is an example in which the variable capacity control is performed after the refrigerant recovery state has elapsed when switching from the high volume state to the low volume state.
まず、構成を説明する。
図6は実施例2の可変容量受液器が適用された自動車用冷房装置の冷凍サイクルを示す全体システム図である。
First, the configuration will be described.
FIG. 6 is an overall system diagram showing a refrigeration cycle of an automotive air conditioner to which the variable capacity liquid receiver of Example 2 is applied.
実施例2の可変容量受液器が適用された自動車用冷房装置の冷凍サイクルは、図6に示すように、圧縮機1と、メインコンデンサ2(凝縮器)と、可変容量受液器3と、サブクールコンデンサ4(過冷却凝縮器)と、膨張器5(膨張弁)と、エバポレータ6(蒸発器)と、第1電磁弁7(冷媒流入経路切り替え手段)と、第2電磁弁8(冷媒流入経路切り替え手段)と、高圧冷媒飽和温度センサ9(負荷検出手段)と、過冷却冷媒温度センサ10(負荷検出手段)と、外気温度センサ11(負荷検出手段)と、高圧スイッチ12と、圧力スイッチ13と、感熱筒14と、コントローラ15(冷媒流入経路切り替え手段)と、を備えている。
As shown in FIG. 6, the refrigeration cycle of the automotive air conditioner to which the variable capacity liquid receiver of Example 2 is applied includes a compressor 1, a main condenser 2 (condenser), a variable capacity liquid receiver 3, and the like. , Subcool condenser 4 (supercooled condenser), expander 5 (expansion valve), evaporator 6 (evaporator), first electromagnetic valve 7 (refrigerant inflow path switching means), and second electromagnetic valve 8 (refrigerant). Inflow path switching means), high-pressure refrigerant saturation temperature sensor 9 (load detection means), supercooling refrigerant temperature sensor 10 (load detection means), outside air temperature sensor 11 (load detection means), high-
前記圧力スイッチ13は、冷媒流出経路39に配置され、可変容量受液器3の出口側の冷媒圧力を検出する。なお、他の構成は、実施例1の図1と同様であるので、説明を省略する。
The
図7は実施例2の通常の外気温度時における可変容量受液器を示す断面図である。図8は実施例2の冷媒回収動作時における可変容量受液器を示す断面図である。図9は実施例2の低外気温度時(容量減少時)における可変容量受液器を示す断面図である。 FIG. 7 is a cross-sectional view showing the variable capacity liquid receiver at the normal outside air temperature according to the second embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the variable capacity liquid receiver during the refrigerant recovery operation of the second embodiment. FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the variable capacity liquid receiver at the time of low outside air temperature (when the capacity is decreased) according to the second embodiment.
実施例2の可変容量受液器3は、図7〜図9に示すように、タンク本体31と、隔壁32と、第1分割室Aと、第2分割室Bと、逆止弁33と、ドライア34,34と、ストレーナ35と、冷媒流入経路36と、第1冷媒流入経路37と、第2冷媒流入経路38と、冷媒流出経路39と、を備えている。すなわち、実施例1の可変容量受液器3と同様の構成であるため、各構成要素の説明を省略する。
As shown in FIGS. 7 to 9, the variable capacity liquid receiver 3 of Example 2 includes a
図10は実施例2のコントローラ15にて実行される可変容量受液器3の可変容量制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。
なお、ステップS101〜ステップS110の各ステップは、図5に示すフローチャートのステップS51〜ステップS60の各ステップでの処理に対応するので、これらのステップS101〜ステップS110(ステップS104'を除く)の説明を省略する。
FIG. 10 is a flowchart showing the flow of the variable capacity control process of the variable capacity receiver 3 executed by the
Note that steps S101 to S110 correspond to the processes in steps S51 to S60 in the flowchart shown in FIG. 5, and therefore, description of these steps S101 to S110 (excluding step S104 ′) will be given. Is omitted.
ステップS111は、ステップS103での冷媒過冷却度条件成立との判断に続き、冷媒回収制御フラグを、冷媒回収制御フラグ=ONに設定すると共に、第1電磁弁7を閉とし、第2電磁弁8を閉とするソレノイド駆動指令を出力し、ステップS112へ移行する。
In step S111, following the determination that the refrigerant subcooling condition is established in step S103, the refrigerant recovery control flag is set to ON, the first
ステップS112は、冷媒回収制御フラグ=ONに設定すると共に冷媒回収状態を得るソレノイド駆動指令の出力に続き、高圧スイッチ作動カウントが1以上であるか否かを判断する。Yes(高圧スイッチ作動カウント≧1)と判断された場合は可変容量制御開始判定(図4(a)に示す処理)へ戻り、No(高圧スイッチ作動カウント=0)と判断された場合はステップS113へ移行する。 In step S112, following the output of the solenoid drive command for setting the refrigerant recovery control flag = ON and obtaining the refrigerant recovery state, it is determined whether the high-pressure switch operation count is 1 or more. If Yes (high pressure switch operation count ≧ 1) is determined, the process returns to the variable capacity control start determination (the process shown in FIG. 4A), and if No (high pressure switch operation count = 0) is determined, step S113 is performed. Migrate to
ステップS113は、ステップS112での高圧スイッチ作動カウント=0であるとの判断に続き、圧力スイッチ13により検知された冷媒圧力値がスイッチON動作を行う任意の値となったか否かを判断する。No(冷媒圧力値<任意の値)と判断された場合はステップS111へ戻り、Yes(冷媒圧力値≧任意の値)と判断された場合はステップS104'へ移行する。
Step S113 determines whether or not the refrigerant pressure value detected by the
ステップS104'は、ステップS113での冷媒圧力値≧任意の値との判断に続き、冷媒回収制御フラグを、冷媒回収制御フラグ=OFFに設定し、可変容量制御フラグを、可変容量制御フラグ=ONに設定すると共に、第1電磁弁7を閉とし、第2電磁弁8を開とするソレノイド駆動指令を出力し、可変容量制御スタートへ戻る。
なお、実施例1の図4に相当するフローチャートを実施例2でも用いるが、同様であるので、図示を省略する。
In step S104 ′, following the determination that the refrigerant pressure value ≧ an arbitrary value in step S113, the refrigerant recovery control flag is set to refrigerant recovery control flag = OFF, the variable capacity control flag is set to variable capacity control flag = ON. And a solenoid drive command for closing the first
A flowchart corresponding to FIG. 4 of the first embodiment is also used in the second embodiment, but is not shown because it is the same.
次に、作用を説明する。
可変容量受液器3の容量を減少させる時、冷媒が流れていない第1分割室Aに冷媒が残留し、その結果、高圧冷媒側の圧力が上昇し難い場合には、可変容量受液器3の全容積使用時から容量減少状態へ移行する過渡期に、冷媒回収動作を行うと良い。この点に着目してなされたのが、実施例2の可変容量受液器3である。以下、実施例2の可変容量受液器3での低外気温度時における可変容量制御作用について説明する。
Next, the operation will be described.
When the capacity of the variable capacity liquid receiver 3 is reduced, if the refrigerant remains in the first divided chamber A where no refrigerant flows, and as a result, the pressure on the high pressure refrigerant side is difficult to increase, the variable capacity liquid receiver It is preferable to perform the refrigerant recovery operation in a transition period in which the total volume of 3 is used and the capacity is reduced. The variable capacity liquid receiver 3 of Example 2 has been made paying attention to this point. Hereinafter, the variable capacity control operation at the low outside air temperature in the variable capacity receiver 3 of the second embodiment will be described.
[低外気温度時]
冬期にデミスト解消を目的として冷房装置を作動させた場合、図4(a)のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS6へと進み、可変容量制御が開始される。そして、可変容量制御が開始されると、図10のフローチャートに移るが、外気温度条件と冷媒過冷却度条件が成立するため、図10のフローチャートにおいて、ステップS101→ステップS102→ステップS103→ステップS111へと進む。そして、ステップS111では、冷媒回収制御フラグが、冷媒回収制御フラグ=ONに設定されると共に、第1電磁弁7を閉とし、第2電磁弁8を閉とするソレノイド駆動指令が出力される。
[At low outside air temperature]
When the cooling device is operated for the purpose of eliminating the demist in winter, in the flowchart of FIG. 4 (a), the process proceeds from step S1, step S2, step S3, step S4, step S6, and variable capacity control is started. Then, when the variable capacity control is started, the process proceeds to the flowchart of FIG. 10, but since the outside air temperature condition and the refrigerant supercooling degree condition are satisfied, in the flowchart of FIG. 10, step S101 → step S102 → step S103 → step S111. Proceed to In step S111, the refrigerant recovery control flag is set to ON, and a solenoid drive command for closing the first
すなわち、高圧側冷媒圧力が低下する低外気時であって、外気温度条件と冷媒過冷却度条件とが共に成立するときには、第1電磁弁7を開き第2電磁弁8を閉じて第1冷媒流入経路37から冷媒を流入する全容積使用側(図7)から、第1電磁弁7を閉じると共に第2電磁弁8を閉じ、両冷媒流入経路37,38からの冷媒流入を阻止する冷媒回収側(図8)へと切り替えられ、逆止弁33の循環方向の流れを許可する動作により、第1分割室Aの冷媒が第2分割室Bに流れ込み、さらに、冷媒流出経路39からサブクールコンデンサ4へ流出させることで、タンク本体31内から冷媒を排除した冷媒回収状態とされる。
That is, when the outside air temperature condition and the refrigerant supercooling degree condition are both established at the time of low outside air in which the high-pressure side refrigerant pressure decreases, the
そして、ステップS111からステップS112→ステップS113へと進み、ステップS113にてNoと判断される限り、ステップS111→ステップS112→ステップS113へと進む流れが繰り返され、ステップS104'では、可変容量制御フラグがOFFからONに切り替え設定されると共に、図8に示す冷媒回収動作が維持される。 Then, the process proceeds from step S111 to step S112 → step S113, and as long as it is determined No in step S113, the process of proceeding from step S111 → step S112 → step S113 is repeated. In step S104 ′, the variable capacity control flag is set. Is switched from OFF to ON, and the refrigerant recovery operation shown in FIG. 8 is maintained.
その結果、外気温度が低い時には、全容積使用側(図7)から冷媒回収側(図8)へと切り替える制御が行われることにより、可変容量受液器3の容量を減少させる時、冷媒が流れていない第1分割室Aに冷媒が残留することが無い。その結果、速やかに高圧冷媒側の圧力が上昇する。そして、可変容量受液器3の冷媒が無くなり、冷媒の流れが一時的に停止するため、メインコンデンサ2の内部に凝縮した液冷媒が滞留する液冷媒溜りが発生し、全容積使用側(図7)から冷媒回収側(図8)へと切り替えた直後から、効果的にメインコンデンサ2の放熱面積が減少し、メインコンデンサ2での放熱性能が低下する。
As a result, when the outside air temperature is low, control is performed to switch from the full volume use side (FIG. 7) to the refrigerant recovery side (FIG. 8), so that when the capacity of the variable volume receiver 3 is reduced, The refrigerant does not remain in the first divided chamber A that does not flow. As a result, the pressure on the high-pressure refrigerant side quickly increases. And since the refrigerant of the variable capacity receiver 3 is lost and the flow of the refrigerant is temporarily stopped, a liquid refrigerant pool in which the condensed liquid refrigerant stays inside the
次に、図8に示す冷媒回収動作維持している間に、ステップS113の圧力条件が成立すると、ステップS113からステップS104'へと進み、ステップS104'では、冷媒回収制御フラグをOFFに書き換え、可変容量制御フラグをONに書き換えると共に、第1電磁弁7は閉じたままで、閉じていた第2電磁弁8を開く指令が出力される。
Next, when the pressure condition of step S113 is established while maintaining the refrigerant recovery operation shown in FIG. 8, the process proceeds from step S113 to step S104 ′, and in step S104 ′, the refrigerant recovery control flag is rewritten to OFF, While the variable capacity control flag is rewritten to ON, a command to open the closed second
すなわち、冷媒回収動作状態において、圧力条件が成立すると、図8に示す冷媒回収動作状態から、第1電磁弁7を閉じ第2電磁弁8を開き第2冷媒流入経路38から冷媒を流入する容量減少側(図9)へと切り替えられ、逆止弁33の逆流を阻止する動作により、受液器内容積として第2分割室Bのみによる容積に減少される。
That is, when the pressure condition is satisfied in the refrigerant recovery operation state, the capacity for inflowing the refrigerant from the second
その結果、外気温度が低い時には、上記の一連の制御により、可変容量受液器3の内容積が小さくなるため、メインコンデンサ2の内部に凝縮した液冷媒が滞留する液冷媒溜りが発生し、メインコンデンサ2の放熱面積が減少し、メインコンデンサ2での放熱性能が低下する。このメインコンデンサ2での放熱性能低下と共に、高圧部冷媒圧力(凝縮圧力)が上昇し、エバポレータ6への冷媒流量が確保される。したがって、低負荷でもエバポレータ6へ冷媒流量を確保でき、安定した冷房能力(デミスト性能)が得られる。この時に低圧側の圧力も上昇(冷媒蒸発温度の上昇)するため、エバポレータ6の凍結等の発生も防止される。
As a result, when the outside air temperature is low, the internal volume of the variable capacity liquid receiver 3 is reduced by the above-described series of controls, so that a liquid refrigerant pool in which the condensed liquid refrigerant stays inside the
なお、図9に示す容量減少状態から図7に示す全容量使用動作状態への切り替えは、実施例1と同様に冷媒回収動作を介在させることなく、容量減少制御を維持している間に外気温度が高くなった場合、あるいは、可変容量受液器3の内容積を小さくする容量減少制御を維持することで冷媒過冷却度が高くなった場合、容量減少状態から全容量使用動作状態へ切り替えられる。また、他の作用は、実施例1と同様であるので、説明を省略する。 The switching from the capacity reduction state shown in FIG. 9 to the full capacity use operation state shown in FIG. 7 is performed while the capacity reduction control is maintained without interposing the refrigerant recovery operation as in the first embodiment. When the temperature rises, or when the refrigerant supercooling degree is increased by maintaining the capacity reduction control to reduce the internal volume of the variable capacity liquid receiver 3, the capacity reduction state is switched to the full capacity use operation state. It is done. Other operations are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
次に、効果を説明する。
実施例2の可変容量受液器にあっては、実施例1の(1)〜(7)の効果に加え、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the variable capacity liquid receiver of the second embodiment, in addition to the effects (1) to (7) of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(8) 可変容量受液器3の出口側の冷媒圧力を検出する圧力スイッチ13を設け、前記コントローラ15は、外気温度が5℃未満という条件(ステップS102でYes)と、冷媒過冷却度が3deg未満の状態を10秒以上連続しているという条件(ステップS103でYes)が成立すると、両分割室A,Bの容積を合算した高容積状態から、両分割室A,Bから冷媒を回収する冷媒回収状態に切り替え(ステップS111)、この冷媒回収状態で可変容量受液器3の出口側冷媒圧力検出値が任意の値を検出すると(ステップS113でYes)、冷媒回収状態から、分割室を減らした低容積状態に切り替える(ステップS104')ため、可変容量受液器3の容量を減少させる時、確実に第1分割室Aからの冷媒を排除し、速やかに高圧冷媒側の圧力を上昇させることができると共に、全容積使用側から冷媒回収側へと切り替えた直後から、効果的にメインコンデンサ2での放熱性能を低下させることができる。
(8) A
(9) 前記複数の分割室は、第1分割室Aと第2分割室Bの2室であり、前記第1分割室Aに、第1電磁弁7を有する第1冷媒流入経路37を連通して設け、前記第2分割室Bに、第2電磁弁8を有する第2冷媒流入経路38を連通して設け、前記コントローラ15は、第1電磁弁7を開とし第2電磁弁8を閉とすることで両分割室A,Bの容積を合算した高容積状態とし、第1電磁弁7と第2電磁弁8を共に閉とすることで分割室A,Bから冷媒を回収する冷媒回収状態とし、第1電磁弁7を閉とし第2電磁弁8を開とすることで第2分割室Bの容積のみによる低容積状態とするため、2室という最小分割によるきわめて簡単な構造の可変容量受液器3とし、2つの電磁弁7,8を用いながら、高容積状態と冷媒回収状態と低容積状態を切り替える容量可変制御を行うことができる。
(9) The plurality of division chambers are two chambers, a first division chamber A and a second division chamber B, and a first
実施例3は、実施例1,2は冷媒流入経路37,38の切り替えに2つの電磁弁7,8を使用した例であるが、電磁弁7,8の代替として三方弁を使用した例である。
The third embodiment is an example in which two
まず、構成を説明する。
図11は実施例3の通常の外気温度時・冷媒回収動作時・低負荷時(容量減少時)における可変容量受液器を示す断面図である。
First, the configuration will be described.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the variable capacity liquid receiver at the normal outside air temperature, the refrigerant recovery operation, and the low load (when the capacity is reduced) according to the third embodiment.
実施例3の可変容量受液器3は、第1分割室Aに、第1冷媒流入経路37を連通して設け、第2分割室Bに、第2冷媒流入経路38を連通して設けている。そして、冷媒流入経路36から第1冷媒流入経路37と第2冷媒流入経路38に分岐する分岐位置に三方向弁16を設けている。この三方向弁16は、コントローラ15からの駆動指令により駆動するモーターアクチュエータ17により弁位置が切り替えられる。
In the variable capacity liquid receiver 3 of the third embodiment, the first
前記コントローラ15は、三方向弁16を第1冷媒流入経路開位置(図11の左側部に示す位置)とすることにより両分割室A,Bの容積を合算した高容積状態とし、三方向弁16を第1,第2冷媒流入経路閉位置(図11の中央部に示す位置)とすることにより分割室A,Bから冷媒を回収する冷媒回収状態とし、三方向弁16を第2冷媒流入経路開位置(図11の右側部に示す位置)とすることにより第2分割室Bの容積のみによる低容積状態とする。なお、他の構成については、実施例2と同様であるので、図示並びに説明を省略する。
The
次に、作用を説明する。
この三方弁16は、可変容量受液器3への冷媒流入を遮断することができ、通常の高負荷時は、外気温度を検出し三方弁16を第1冷媒流入経路37に切り替え(図11の左側)、可変容量受液器3の内容積を最大限に使用する。高圧側冷媒圧力が低下する低負荷時は、外気温度及び冷媒過冷却度を検出し、圧縮機1を作動した状態で三方弁16を任意時間全閉させ(図11の中央)、可変容量受液器3内の冷媒を回収する。そして、圧力スイッチ13にて冷媒回収完了時の圧力を検出し、検出した後、第2冷媒流入経路38に切り替える(図11の右側)。
Next, the operation will be described.
This three-
第2冷媒流入経路38に切り替えると、図11の右側に示すように、逆止弁33の動作により、第2分割室Bのみに冷媒が流れるようになり、内容積が減少した状態になる。なお、低負荷から高負荷への切り替えは、冷媒回収動作を行うことなく、三方弁16を図11の左側に示す状態に切り替える。すなわち、実施例3は、2つの電磁弁7,8に代え三方弁16を用いた点でのみ実施例2と相違するだけで、実施例2とは同様の作用を示す。
When switching to the second
次に、効果を説明する。
実施例3の可変容量受液器3にあっては、実施例1の(1)〜(7)の効果、および、実施例2の(8)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the variable capacity liquid receiver 3 of the third embodiment, in addition to the effects (1) to (7) of the first embodiment and the effect (8) of the second embodiment, the following effects can be obtained. it can.
(10) 前記複数の分割室は、第1分割室Aと第2分割室Bの2室であり、前記第1分割室Aに、第1冷媒流入経路37を連通して設け、前記第2分割室Bに、第2冷媒流入経路38を連通して設け、前記冷媒流入経路36から第1冷媒流入経路37と第2冷媒流入経路38に分岐する分岐位置に三方向弁16を設け、前記コントローラ15は、三方向弁16を第1冷媒流入経路開位置とすることにより両分割室A,Bの容積を合算した高容積状態とし、三方向弁16を第1,第2冷媒流入経路閉位置とすることにより分割室A,Bから冷媒を回収する冷媒回収状態とし、三方向弁16を第2冷媒流入経路開位置とすることにより第2分割室Bの容積のみによる低容積状態とするため、2室という最小分割によるきわめて簡単な構造の可変容量受液器3とし、1つの三方弁16のみを用いた冷媒流入経路切り替え構造としながら、高容積状態と冷媒回収状態と低容積状態を切り替える容量可変制御を行うことができる。
(10) The plurality of division chambers are two chambers, a first division chamber A and a second division chamber B, and a first
以上、本発明の可変容量受液器を実施例1〜実施例3に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 As mentioned above, although the variable capacity liquid receiver of this invention has been demonstrated based on Example 1-3, it is not restricted to these Examples about a concrete structure, Each claim of a claim Design changes and additions are permitted without departing from the spirit of the invention according to the paragraph.
実施例1〜3では、外気温度5℃未満、並びに、冷媒過冷却度3deg未満で流路を切り替える設定をしているが、採用される冷凍サイクルの素性毎に、第1設定温度と第1設定値は任意に設定することができる。 In Examples 1 to 3, the flow path is set to be switched at an outside air temperature of less than 5 ° C. and a refrigerant supercooling degree of less than 3 deg. The first set temperature and the first temperature are set for each feature of the refrigeration cycle employed. The set value can be set arbitrarily.
実施例1〜3では、同じ容積で2室に分割した例を示したが、3室以上に分割する例としても良い。さらに、分割された内容積の比率についても、実施例1〜3では、第1分割室Aの容積を175ccとし、第2分割室の容積を175ccとしているが、採用される冷凍サイクル素性毎に、任意に設定することができる。可変容量受液器の内容積もしくは分割数によっては、逆止弁を複数設置しても良いのは勿論である。 In Examples 1-3, the example divided into two rooms with the same volume was shown, but it is good also as an example divided into three or more rooms. Furthermore, regarding the ratio of the divided internal volume, in Examples 1 to 3, the volume of the first divided chamber A is 175 cc and the volume of the second divided chamber is 175 cc. Can be set arbitrarily. Of course, a plurality of check valves may be provided depending on the internal volume or the number of divisions of the variable capacity liquid receiver.
実施例2,3では、冷媒回収制御終了判定を、冷凍サイクルに追加した圧力センサ(圧力SW)等の任意圧力値をコントローラが検出する例を示したが、冷凍サイクルの素性が予め判明している場合は、タイマ値にて設定した任意時間だけ冷媒回収動作をさせても良い。 In the second and third embodiments, the example in which the controller detects an arbitrary pressure value such as the pressure sensor (pressure SW) added to the refrigeration cycle is used to determine whether the refrigerant recovery control is finished. If it is, the refrigerant recovery operation may be performed for an arbitrary time set by the timer value.
要するに、タンク本体の内容積を複数に分割することで形成した分割室と、複数の分割室のうち隣接する分割室の連通位置に設置し、冷媒循環方向の冷媒流れのみを許可し、冷媒循環方向とは逆方向の冷媒流れを阻止する逆止弁と、凝縮器からの冷媒流入経路から分岐し、複数の分割室のそれぞれの室に連通して設けた複数の冷媒流入経路と、複数の冷媒流入経路を切り替え選択する冷媒流入経路切り替え手段と、を備えたものであれば、実施例1〜3に限られることはない。 In short, it is installed at the communication position between the divided chamber formed by dividing the internal volume of the tank body into a plurality of divided chambers and the adjacent divided chamber among the divided chambers, and only the refrigerant flow in the refrigerant circulation direction is permitted, and the refrigerant circulation A check valve that prevents the refrigerant flow in the direction opposite to the direction, a plurality of refrigerant inflow paths that branch from the refrigerant inflow path from the condenser and that communicate with each of the plurality of divided chambers, The present invention is not limited to the first to third embodiments as long as it includes a refrigerant inflow path switching unit that switches and selects the refrigerant inflow path.
実施例1〜3では、エンジン車の自動車用冷房装置の冷凍サイクルへ可変容量受液器を適用する例を示した。しかし、ハイブリッド車や電気自動車等の自動車用冷房装置の冷凍サイクルの可変容量受液器に対しても適用することができるし、さらに、家庭用冷房装置や事業所用冷房装置の冷凍サイクルの可変容量受液器に対しても適用することができる。また、実施例1〜3では、メインコンデンサとサブクールコンデンサを備えた冷凍サイクルの可変容量受液器への適用例を示したが、サブクールコンデンサを有しない冷凍サイクルの可変容量受液器へも適用できる。要するに、冷凍サイクルの冷媒循環経路に凝縮器を有し、該凝縮器からの気液混合の高圧冷媒を、タンク本体内に流入させて気液分離する可変容量受液器であれば適用できる。 In Examples 1-3, the example which applies a variable capacity | capacitance liquid receiver to the refrigerating cycle of the cooling device for motor vehicles of an engine vehicle was shown. However, it can also be applied to a variable capacity receiver for a refrigeration cycle of a cooling system for an automobile such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, and further, a variable capacity of a refrigeration cycle for a home cooling system or a business office cooling system. It can also be applied to a liquid receiver. Moreover, in Examples 1-3, although the application example to the variable capacity | capacitance liquid receiver of the refrigerating cycle provided with the main capacitor and the subcool condenser was shown, it applies also to the variable capacity liquid receiver of the refrigerating cycle which does not have a subcool condenser. it can. In short, the present invention can be applied to any variable capacity liquid receiver that has a condenser in the refrigerant circulation path of the refrigeration cycle and separates the gas-liquid mixed high-pressure refrigerant from the condenser into the tank body for gas-liquid separation.
1 圧縮機
2 メインコンデンサ(凝縮器)
3 可変容量受液器
4 サブクールコンデンサ(過冷却凝縮器)
5 膨張器(膨張弁)
6 エバポレータ(蒸発器)
7 第1電磁弁(冷媒流入経路切り替え手段)
8 第2電磁弁(冷媒流入経路切り替え手段)
9 高圧冷媒飽和温度センサ(負荷検出手段)
10 過冷却冷媒温度センサ(負荷検出手段)
11 外気温度センサ(負荷検出手段)
12 高圧スイッチ
13 圧力スイッチ
14 感熱筒
15 コントローラ(冷媒流入経路切り替え手段)
16 三方弁
17 モーターアクチュエータ
1
3
5 Inflator (Expansion valve)
6 Evaporator
7 1st solenoid valve (refrigerant inflow path switching means)
8 Second solenoid valve (refrigerant inflow path switching means)
9 High-pressure refrigerant saturation temperature sensor (load detection means)
10 Supercooled refrigerant temperature sensor (load detection means)
11 Outside temperature sensor (load detection means)
12
16 Three-
Claims (10)
前記タンク本体の内容積を複数に分割することで形成した分割室と、
前記複数の分割室のうち隣接する分割室の連通位置に設置し、冷媒循環方向の冷媒流れのみを許可し、冷媒循環方向とは逆方向の冷媒流れを阻止する逆止弁と、
前記凝縮器からの冷媒流入経路から分岐し、複数の分割室のそれぞれの室に連通して設けた複数の冷媒流入経路と、
前記複数の冷媒流入経路を切り替え選択する冷媒流入経路切り替え手段と、
を備えたことを特徴とする可変容量受液器。 In a variable capacity liquid receiver having a condenser in a refrigerant circulation path of a refrigeration cycle, and gas-liquid separation by flowing a high-pressure refrigerant mixed with gas and liquid from the condenser into a tank body,
A division chamber formed by dividing the internal volume of the tank body into a plurality of; and
A check valve that is installed at a communication position between adjacent division chambers among the plurality of division chambers, permits only refrigerant flow in the refrigerant circulation direction, and prevents refrigerant flow in the direction opposite to the refrigerant circulation direction;
A plurality of refrigerant inflow paths branched from the refrigerant inflow path from the condenser and provided in communication with each of the plurality of divided chambers;
Refrigerant inflow path switching means for switching and selecting the plurality of refrigerant inflow paths;
A variable capacity liquid receiver characterized by comprising:
前記冷媒流入経路切り替え手段は、前記複数の冷媒流入経路を切り替え選択する電磁弁と、該電磁弁の弁開閉作動を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、負荷検出手段により検出された負荷が低くなるほど、分割室の各容積を合算したタンク容積を小さくする制御指令を前記電磁弁に出力することを特徴とする可変容量受液器。 The variable capacity receiver according to claim 1,
The refrigerant inflow path switching means includes an electromagnetic valve that switches and selects the plurality of refrigerant inflow paths, and a controller that controls a valve opening / closing operation of the electromagnetic valve,
The variable capacity liquid receiver, wherein the controller outputs a control command to the electromagnetic valve to reduce a tank volume obtained by adding up the volumes of the divided chambers as the load detected by the load detecting means is lower.
前記負荷検出手段は、外気温度センサと、高圧冷媒飽和温度センサと、過冷却冷媒温度センサであり、
前記コントローラは、高圧冷媒飽和温度と過冷却冷媒温度との差による冷媒過冷却度を算出し、外気温度情報と冷媒過冷却度情報を制御入力情報として容量変更制御を行うことを特徴とする可変容量受液器。 The variable capacity liquid receiver according to claim 2,
The load detection means is an outside air temperature sensor, a high-pressure refrigerant saturation temperature sensor, and a supercooling refrigerant temperature sensor,
The controller calculates a refrigerant supercooling degree based on a difference between the high-pressure refrigerant saturation temperature and the supercooling refrigerant temperature, and performs capacity change control using the outside air temperature information and the refrigerant supercooling degree information as control input information. Volume receiver.
前記凝縮器からの冷媒流入経路に高圧時に作動する高圧スイッチを設け、
前記コントローラは、前記高圧スイッチの作動を検出した場合、あるいは、前記高圧スイッチの作動履歴がある場合、高容積状態から低容積状態への切り替えを禁止し、高容積状態を維持することを特徴とする可変容量受液器。 The variable capacity liquid receiver according to claim 2 or 3,
Provide a high pressure switch that operates at high pressure in the refrigerant inflow path from the condenser,
The controller prohibits switching from a high volume state to a low volume state and maintains a high volume state when the operation of the high pressure switch is detected or when there is an operation history of the high pressure switch. Variable capacity receiver.
前記コントローラは、外気温度が第1設定温度未満という条件と、冷媒過冷却度が第1設定値未満の状態を設定時間以上連続しているという条件が成立すると、複数の分割室の容積を合算した高容積状態から、分割室を減らした低容積状態に切り替えることを特徴とする可変容量受液器。 In the variable capacity liquid receiver according to claim 3 or 4,
When the condition that the outside air temperature is less than the first set temperature and the condition that the refrigerant supercooling degree is less than the first set value are continued for a set time or longer, the controller adds the volumes of the plurality of divided chambers. A variable capacity liquid receiver characterized by switching from a high volume state to a low volume state with a reduced number of divided chambers.
前記コントローラは、外気温度が第1設定温度より高い第2設定温度を超えているという条件と、冷媒過冷却度が第1設定値より大きな第2設定値を超えている状態を設定時間以上連続しているという条件のうち、少なくとも一方の条件が成立すると、分割室を減らした低容積状態から、複数の分割室の容積を合算した高容積状態に切り替えることを特徴とする可変容量受液器。 The variable capacity liquid receiver according to claim 5,
The controller continues a condition that the outside air temperature exceeds a second set temperature higher than the first set temperature and a state where the refrigerant supercooling degree exceeds a second set value larger than the first set value for a set time or longer. When at least one of the conditions is satisfied, the variable capacity liquid receiver is switched from a low volume state in which the number of divided chambers is reduced to a high volume state in which the volumes of the plurality of divided chambers are combined. .
前記複数の分割室は、第1分割室と第2分割室の2室であり、
前記第1分割室に、第1電磁弁を有する第1冷媒流入経路を連通して設け、
前記第2分割室に、第2電磁弁を有する第2冷媒流入経路を連通して設け、
前記コントローラは、第1電磁弁を開とし第2電磁弁を閉とすることで両分割室の容積を合算した高容積状態とし、第1電磁弁を閉とし第2電磁弁を開とすることで第2分割室の容積のみによる低容積状態とすることを特徴とする可変容量受液器。 The variable capacity liquid receiver according to any one of claims 1 to 6,
The plurality of division chambers are two chambers, a first division chamber and a second division chamber,
A first refrigerant inflow path having a first electromagnetic valve is provided in communication with the first division chamber,
A second refrigerant inflow path having a second electromagnetic valve is provided in communication with the second divided chamber,
The controller opens the first solenoid valve and closes the second solenoid valve so as to obtain a high volume state in which the volumes of both divided chambers are added, closes the first solenoid valve, and opens the second solenoid valve. A variable capacity liquid receiver characterized by having a low volume state only by the volume of the second divided chamber.
受液器出口側の冷媒圧力を検出する圧力センサを設け、
前記コントローラは、外気温度が第1設定温度未満という条件と、冷媒過冷却度が第1設定値未満の状態を設定時間以上連続しているという条件が成立すると、複数の分割室の容積を合算した高容積状態から、複数の分割室から冷媒を回収する冷媒回収状態に切り替え、この冷媒回収状態で受液器出口側冷媒圧力検出値が設定値になると、冷媒回収状態から、分割室を減らした低容積状態に切り替えることを特徴とする可変容量受液器。 In the variable capacity liquid receiver according to claim 3 or 4,
A pressure sensor for detecting the refrigerant pressure on the outlet side of the receiver is provided,
When the condition that the outside air temperature is less than the first set temperature and the condition that the refrigerant supercooling degree is less than the first set value are continued for a set time or longer, the controller adds the volumes of the plurality of divided chambers. Switch from the high volume state to the refrigerant recovery state in which the refrigerant is recovered from the plurality of division chambers, and when the receiver outlet side refrigerant pressure detection value reaches the set value in this refrigerant recovery state, the number of division chambers is reduced from the refrigerant recovery state. A variable capacity liquid receiver characterized by switching to a low volume state.
前記複数の分割室は、第1分割室と第2分割室の2室であり、
前記第1分割室に、第1電磁弁を有する第1冷媒流入経路を連通して設け、
前記第2分割室に、第2電磁弁を有する第2冷媒流入経路を連通して設け、
前記コントローラは、第1電磁弁を開とし第2電磁弁を閉とすることで両分割室の容積を合算した高容積状態とし、第1電磁弁と第2電磁弁を共に閉とすることで分割室から冷媒を回収する冷媒回収状態とし、第1電磁弁を閉とし第2電磁弁を開とすることで第2分割室の容積のみによる低容積状態とすることを特徴とする可変容量受液器。 The variable capacity liquid receiver according to claim 8,
The plurality of division chambers are two chambers, a first division chamber and a second division chamber,
A first refrigerant inflow path having a first electromagnetic valve is provided in communication with the first division chamber,
A second refrigerant inflow path having a second electromagnetic valve is provided in communication with the second divided chamber,
The controller opens the first solenoid valve and closes the second solenoid valve so as to obtain a high volume state in which the volumes of both divided chambers are added, and closes both the first solenoid valve and the second solenoid valve. The variable capacity receiving system is characterized in that a refrigerant recovery state in which refrigerant is recovered from the division chamber is set, and the first electromagnetic valve is closed and the second electromagnetic valve is opened, so that the low volume state is obtained only by the volume of the second division chamber. Liquid container.
前記複数の分割室は、第1分割室と第2分割室の2室であり、
前記第1分割室に、第1冷媒流入経路を連通して設け、
前記第2分割室に、第2冷媒流入経路を連通して設け、
前記冷媒流入経路から第1冷媒流入経路と第2冷媒流入経路に分岐する分岐位置に三方向弁を設け、
前記コントローラは、三方向弁を第1冷媒流入経路開位置とすることにより両分割室の容積を合算した高容積状態とし、三方向弁を第1,第2冷媒流入経路閉位置とすることにより分割室から冷媒を回収する冷媒回収状態とし、三方向弁を第2冷媒流入経路開位置とすることにより第2分割室の容積のみによる低容積状態とすることを特徴とする可変容量受液器。 The variable capacity liquid receiver according to claim 8,
The plurality of division chambers are two chambers, a first division chamber and a second division chamber,
A first refrigerant inflow path is provided in communication with the first divided chamber;
A second refrigerant inflow path is provided in communication with the second divided chamber;
A three-way valve is provided at a branch position that branches from the refrigerant inflow path to the first refrigerant inflow path and the second refrigerant inflow path,
The controller sets the three-way valve to the first refrigerant inflow path open position to obtain a high volume state in which the volumes of both the divided chambers are combined, and sets the three-way valve to the first and second refrigerant inflow path closed positions. A variable capacity liquid receiver characterized by having a refrigerant recovery state in which the refrigerant is recovered from the division chamber, and having a three-way valve in a second refrigerant inflow path open position to provide a low volume state only by the volume of the second division chamber. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007140205A JP2008292109A (en) | 2007-05-28 | 2007-05-28 | Variable capacity liquid receiver |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007140205A JP2008292109A (en) | 2007-05-28 | 2007-05-28 | Variable capacity liquid receiver |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008292109A true JP2008292109A (en) | 2008-12-04 |
Family
ID=40167016
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007140205A Pending JP2008292109A (en) | 2007-05-28 | 2007-05-28 | Variable capacity liquid receiver |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008292109A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013092297A (en) * | 2011-10-25 | 2013-05-16 | Daikin Industries Ltd | Heat source unit, heat source unit set, and refrigeration unit |
WO2013064428A3 (en) * | 2011-11-02 | 2013-09-26 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Coolant circuit and domestic refrigeration device having a coolant circuit |
JP2015161477A (en) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | シャープ株式会社 | Air conditioner, receiver tank and service to be provided confirmation method in air conditioner |
CN108679889A (en) * | 2018-08-17 | 2018-10-19 | 珠海格力电器股份有限公司 | Refrigeration system and oil eliminator |
CN115111818A (en) * | 2022-07-07 | 2022-09-27 | 四方科技集团股份有限公司 | Liquid distributor and refrigerating device |
-
2007
- 2007-05-28 JP JP2007140205A patent/JP2008292109A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013092297A (en) * | 2011-10-25 | 2013-05-16 | Daikin Industries Ltd | Heat source unit, heat source unit set, and refrigeration unit |
WO2013064428A3 (en) * | 2011-11-02 | 2013-09-26 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Coolant circuit and domestic refrigeration device having a coolant circuit |
JP2015161477A (en) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | シャープ株式会社 | Air conditioner, receiver tank and service to be provided confirmation method in air conditioner |
CN108679889A (en) * | 2018-08-17 | 2018-10-19 | 珠海格力电器股份有限公司 | Refrigeration system and oil eliminator |
CN108679889B (en) * | 2018-08-17 | 2023-11-28 | 珠海格力电器股份有限公司 | Refrigerating system and oil separator |
CN115111818A (en) * | 2022-07-07 | 2022-09-27 | 四方科技集团股份有限公司 | Liquid distributor and refrigerating device |
CN115111818B (en) * | 2022-07-07 | 2023-11-03 | 四方科技集团股份有限公司 | Liquid dispenser and refrigeration device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9829237B2 (en) | Heat pump system for vehicle and method of controlling the same | |
US8966928B2 (en) | Air conditioner for vehicle with heat pump cycle | |
US8948966B2 (en) | Heat pump system for vehicle and method of controlling the same | |
US20090314023A1 (en) | Heating, Ventilating and/or Air Conditioning System With Cold Air Storage | |
US20180022185A1 (en) | Heat pump cycle | |
JP6909890B2 (en) | Heat pump system for electric vehicles and its control method | |
JPH05319077A (en) | Air conditioner for automobile | |
US20100191381A1 (en) | Air-Conditioning System, In Particular For A Motor Vehicle | |
US11267315B2 (en) | Air-conditioning device | |
JP2011005981A (en) | Air conditioning device for vehicle | |
US6837061B2 (en) | HVAC system shutdown sequence | |
JP2014062675A (en) | Refrigeration cycle control device | |
JP2008292109A (en) | Variable capacity liquid receiver | |
JP2005265284A (en) | Brine type air-conditioner | |
KR101484714B1 (en) | Heat pump system for vehicle | |
JP2001050572A (en) | Air conditioner for automobile | |
EP3693197B1 (en) | Air conditioning device | |
EP2664471B1 (en) | Air conditioner for vehicle and vehicle | |
JP2007032895A (en) | Supercritical refrigerating cycle device and its control method | |
JP2004175232A (en) | Air conditioner for vehicle | |
KR101155804B1 (en) | The apparatus and the control method of heat pump system for car | |
WO2020250764A1 (en) | Vehicle air conditioner | |
JP2001322421A (en) | Refrigerating cycle device | |
WO2004005060A1 (en) | Hvac system shutdown sequence | |
JP2004301491A (en) | Refrigeration cycle device |