JP2013189179A - Vehicle air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、電気自動車に適用可能な車両用空気調和装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle air conditioner applicable to, for example, an electric vehicle.
従来、この種の車両用空気調和装置では、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、冷媒を放熱させる放熱器と、冷媒を吸熱させる吸熱器と、冷媒を放熱または吸熱させる室外熱交換器と、を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in this type of vehicle air conditioner, a compressor that compresses and discharges a refrigerant, a radiator that dissipates the refrigerant, a heat absorber that absorbs heat from the refrigerant, and an outdoor heat exchanger that dissipates or absorbs heat from the refrigerant, Are known (for example, see Patent Document 1).
前記車両用空気調和装置では、圧縮機が吐出した冷媒を放熱器に流入させて放熱させ、放熱器を流通した冷媒を第1膨張弁を介して室外熱交換器に流入させて吸熱させ、室外熱交換器を流通した冷媒を圧縮機に吸入させることによって暖房運転を行っている。 In the vehicle air conditioner, the refrigerant discharged from the compressor is caused to flow into the radiator to dissipate heat, and the refrigerant that has circulated through the radiator is caused to flow into the outdoor heat exchanger via the first expansion valve to absorb heat. The heating operation is performed by causing the compressor to suck the refrigerant that has passed through the heat exchanger.
また、前記車両用空気調和装置において、圧縮機が吐出した冷媒を放熱器に流入させて放熱させ、放熱器を流通した冷媒の一部を第1膨張弁を介して室外熱交換器に流入させて吸熱させ、放熱器を流通したその他の冷媒を第2膨張弁を介して吸熱器に流入させて吸熱させ、室外熱交換器および吸熱器を流通した冷媒を圧縮機に吸入させることによって除湿暖房運転を行うものがある。 Further, in the vehicle air conditioner, the refrigerant discharged from the compressor is caused to flow into the radiator to dissipate heat, and a part of the refrigerant flowing through the radiator is caused to flow into the outdoor heat exchanger via the first expansion valve. Dehumidification heating is performed by allowing the other refrigerant flowing through the radiator to flow into the heat absorber through the second expansion valve to absorb the heat and sucking the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger and the heat absorber into the compressor. There is something to drive.
前記車両用空気調和装置では、外気温が低温の環境下(例えば、零下10℃以下)において暖房運転や除湿暖房運転を行うと、室外熱交換器を流通する冷媒が外気から吸熱し難くなり、室外熱交換器における吸熱量が不足する場合がある。前記車両用空気調和装置では、室外熱交換器における吸熱量が不足した状態で圧縮機の運転を行うと、冷媒回路の冷媒の循環量が減少して放熱器からの放熱量が低下し、必要な暖房能力を得ることが困難となる場合がある。 In the vehicle air conditioner, when a heating operation or a dehumidifying heating operation is performed in an environment where the outside air temperature is low (for example, below 10 ° C. below zero), the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger hardly absorbs heat from the outside air, There is a case where the heat absorption amount in the outdoor heat exchanger is insufficient. In the vehicle air conditioner, if the compressor is operated with insufficient heat absorption in the outdoor heat exchanger, the amount of refrigerant circulating in the refrigerant circuit decreases and the amount of heat released from the radiator decreases, which is necessary. It may be difficult to obtain a sufficient heating capacity.
本発明の目的とするところは、低外気温の環境下における圧縮機からの冷媒吐出量の低下を防止して、暖房運転時に必要な暖房能力を得ることができ、除湿暖房運転時に暖房能力を低下させることなく除湿することのできる車両用空気調和装置を提供することにある。 The object of the present invention is to prevent a decrease in the refrigerant discharge amount from the compressor in an environment of low outside air temperature, to obtain the heating capacity necessary during the heating operation, and to improve the heating capacity during the dehumidifying heating operation. An object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner that can be dehumidified without being lowered.
本発明は、前記目的を達成するために、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、冷媒を放熱させる放熱器と、冷媒を吸熱させる吸熱器と、冷媒を放熱または吸熱させる室外熱交換器と、放熱器から流出した冷媒を貯留して気体と液体とに分離するとともに、液体の冷媒を流出させるレシーバタンクと、圧縮機が吐出した冷媒を放熱器に流入させて放熱させ、放熱器を流通した冷媒をレシーバタンクに流入させ、レシーバタンクから流出する液体の冷媒を第1膨張弁を介して室外熱交換器に流入させて吸熱させ、室外熱交換器を流通した冷媒を圧縮機に吸入させる暖房用冷媒回路と、圧縮機が吐出した冷媒を放熱器に流入させて放熱させ、放熱器を流通した冷媒をレシーバタンクに流入させ、レシーバタンクから流出した液体の冷媒の一部を第1膨張弁を介して室外熱交換器に流入させて吸熱させ、レシーバタンクから流出したその他の液体の冷媒を第2膨張弁を介して吸熱器に流入させて吸熱させ、室外熱交換器および吸熱器を流通した冷媒を圧縮機に吸入させる除湿暖房用冷媒回路と、暖房用冷媒回路および除湿暖房用冷媒回路において、レシーバタンクから流出した液体の冷媒の一部を圧縮機の圧縮途中の冷媒が流通する部分に吸入させるバイパス回路と、バイパス回路を流通する冷媒を減圧する第3膨張弁と、第3膨張弁によって減圧したバイパス回路を流通する冷媒とレシーバタンクから流出したその他の液体の冷媒とを熱交換する内部熱交換器と、を備えている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a compressor that compresses and discharges a refrigerant, a radiator that radiates heat from the refrigerant, a heat absorber that absorbs heat from the refrigerant, and an outdoor heat exchanger that radiates or absorbs heat from the refrigerant. The refrigerant that flows out of the radiator is stored and separated into gas and liquid, and the receiver tank that allows the liquid refrigerant to flow out, and the refrigerant discharged by the compressor flows into the radiator to dissipate the heat and circulates the radiator The refrigerant flowing into the receiver tank flows into the outdoor heat exchanger via the first expansion valve to absorb the heat, and the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger is sucked into the compressor. The refrigerant discharged from the compressor and the refrigerant circuit for heating flow into the radiator to dissipate heat, the refrigerant flowing through the radiator flows into the receiver tank, and a part of the liquid refrigerant flowing out of the receiver tank is first expanded. The refrigerant flows into the outdoor heat exchanger through the valve to absorb heat, and the other liquid refrigerant flowing out of the receiver tank flows into the heat absorber through the second expansion valve to absorb heat, and the outdoor heat exchanger and heat absorber are In the dehumidifying and heating refrigerant circuit that causes the refrigerant to be sucked into the compressor, and in the heating refrigerant circuit and the dehumidifying and heating refrigerant circuit, the refrigerant in the middle of compression of the compressor flows through a part of the liquid refrigerant flowing out from the receiver tank. A bypass circuit to be sucked into the part, a third expansion valve that depressurizes the refrigerant flowing through the bypass circuit, a refrigerant that flows through the bypass circuit depressurized by the third expansion valve, and other liquid refrigerant that has flowed out of the receiver tank An internal heat exchanger to be replaced.
これにより、レシーバタンクから流出した液体の冷媒の一部が第3膨張弁によって減圧されて圧縮機の圧縮途中の冷媒が流通する部分に吸入されることから、圧縮機の冷媒吐出量を増加させて放熱器における放熱量を増加させることが可能となる。 As a result, a part of the liquid refrigerant flowing out from the receiver tank is decompressed by the third expansion valve and sucked into the portion where the refrigerant in the middle of compression of the compressor flows, thereby increasing the refrigerant discharge amount of the compressor. Thus, it is possible to increase the heat radiation amount in the radiator.
また、本発明は、前記目的を達成するために、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、冷媒を放熱させる放熱器と、冷媒を吸熱させる吸熱器と、冷媒を放熱または吸熱させる室外熱交換器と、圧縮機が吐出した冷媒を放熱器に流入させて放熱させ、放熱器を流通した冷媒を第1膨張弁を介して室外熱交換器に流入させて吸熱させ、室外熱交換器を流通した冷媒を圧縮機に吸入させる暖房用冷媒回路と、圧縮機が吐出した冷媒を放熱器に流入させて放熱させ、放熱器を流通した冷媒の一部を第1膨張弁を介して室外熱交換器に流入させて吸熱させ、放熱器を流通したその他の冷媒を第2膨張弁を介して吸熱器に流入させて吸熱させ、室外熱交換器および吸熱器を流通した冷媒を圧縮機に吸入させる除湿暖房用冷媒回路と、暖房用冷媒回路および除湿暖房用冷媒回路において、放熱器から流出した冷媒の一部を圧縮機の圧縮途中の冷媒が流通する部分に吸入させるバイパス回路と、バイパス回路を流通する冷媒を減圧する第3膨張弁と、第3膨張弁によって減圧したバイパス回路を流通する冷媒と放熱器から流出した冷媒とを熱交換する内部熱交換器と、を備え、内部熱交換器の放熱器から流出した冷媒が流通する冷媒流路には、冷媒を貯留して気体と液体とに分離するとともに、液体の冷媒を流出させるレシーバタンク部が設けられている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a compressor that compresses and discharges a refrigerant, a radiator that dissipates heat from the refrigerant, a heat absorber that absorbs heat from the refrigerant, and an outdoor heat exchange that dissipates or absorbs heat from the refrigerant. The refrigerant discharged from the compressor and the compressor flows into the radiator to dissipate heat, and the refrigerant flowing through the radiator flows into the outdoor heat exchanger via the first expansion valve to absorb heat, and flows through the outdoor heat exchanger Refrigerant circuit for heating that causes the refrigerant to be sucked into the compressor, and the refrigerant discharged from the compressor to flow into the radiator to dissipate heat, and a part of the refrigerant that has circulated through the radiator passes through the first expansion valve for outdoor heat exchange The other refrigerant flowing through the radiator is absorbed by the refrigerant and flows through the second expansion valve into the heat absorber to absorb the heat, and the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger and the heat absorber is sucked into the compressor. Dehumidifying and heating refrigerant circuit, heating refrigerant circuit and dehumidification A bypass circuit that sucks a portion of the refrigerant that has flowed out of the radiator into a portion through which the refrigerant that is being compressed flows, a third expansion valve that depressurizes the refrigerant flowing through the bypass circuit, A refrigerant flow path in which the refrigerant flowing through the bypass circuit decompressed by the expansion valve and the internal heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant flowing out of the radiator and the refrigerant flowing out of the radiator of the internal heat exchanger flows Is provided with a receiver tank section that stores the refrigerant and separates it into a gas and a liquid and allows the liquid refrigerant to flow out.
これにより、内部熱交換器のレシーバタンク部から流出した液体の冷媒の一部が第3膨張弁によって減圧されて圧縮機の圧縮途中の冷媒が流通する部分に吸入されることから、圧縮機の冷媒吐出量を増加させて放熱器における放熱量を増加させることが可能となる。 As a result, a part of the liquid refrigerant flowing out from the receiver tank part of the internal heat exchanger is decompressed by the third expansion valve, and is sucked into the part where the refrigerant in the middle of the compression flows. It becomes possible to increase the heat radiation amount in the radiator by increasing the refrigerant discharge amount.
本発明によれば、圧縮機の冷媒吐出量を増加させることで、放熱器における放熱量を増加させることができるので、暖房運転時において暖房能力を向上させることができ、除湿暖房運転時において暖房能力を低下させることなく除湿が可能となる。また、圧縮機の吸入冷媒の過熱度を調整することによって、圧縮機に吸入する冷媒を確実にガス冷媒とし、圧縮機の液圧縮による損傷を回避できる。さらに、暖房能力は、複雑な制御を必要とせず、バイパス回路を介して圧縮機に吸入される冷媒流量の調整のみで制御することが可能である。また、放熱器の冷媒流通方向下流側にレシーバ機能が設けられているので、冷媒回路の冷媒流量の調整が容易となる。 According to the present invention, by increasing the refrigerant discharge amount of the compressor, the heat radiation amount in the radiator can be increased, so that the heating capability can be improved during the heating operation, and the heating is performed during the dehumidifying heating operation. Dehumidification is possible without reducing the capacity. Further, by adjusting the degree of superheat of the refrigerant sucked in the compressor, the refrigerant sucked into the compressor can be reliably made into a gas refrigerant, and damage due to liquid compression of the compressor can be avoided. Furthermore, the heating capacity does not require complicated control, and can be controlled only by adjusting the refrigerant flow rate sucked into the compressor via the bypass circuit. Further, since the receiver function is provided on the downstream side of the radiator in the refrigerant flow direction, the refrigerant flow rate in the refrigerant circuit can be easily adjusted.
図1乃至図6は、本発明の第1実施形態を示すものである。 1 to 6 show a first embodiment of the present invention.
本発明の車両用空気調和装置は、図1に示すように、車室内に設けられた空調ユニット10と、車室内および車室外に亘って構成された冷媒回路20と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the vehicle air conditioner of the present invention includes an
空調ユニット10は、車室内に供給する空気を流通させるための空気流通路11を有している。空気流通路11の一端側には、車室外の空気を空気流通路11に流入させるための外気吸入口11aと、車室内の空気を空気流通路11に流入させるための内気吸入口11bと、が設けられている。また、空気流通路11の他端側には、空気流通路11を流通する空気を車室内の搭乗者の足元に向かって吹き出させるフット吹出口11cと、空気流通路11を流通する空気を車室内の搭乗者の上半身に向かって吹き出させるベント吹出口11dと、空気流通路11を流通する空気を車両のフロントガラスの車室内側の面に向かって吹き出させるデフ吹出口11eと、が設けられている。
The
空気流通路11内の一端側には、空気流通路11の一端側から他端側に向かって空気を流通させるためのシロッコファン等の室内送風機12が設けられている。
An
空気流通路11の一端側には、外気吸入口11a及び内気吸入口11bの一方を開放して他方を閉鎖することが可能な吸入口切換えダンパ13が設けられている。吸入口切換えダンパ13によって内気吸入口11bが閉鎖されて外気吸入口11aが開放されると、外気吸入口11aから空気が空気流通路11に流入する外気供給モードとなる。また、吸入口切換えダンパ13によって外気吸入口11aが閉鎖されて内気吸入口11bが開放されると、内気吸入口11bから空気が空気流通路11に流入する内気循環モードとなる。さらに、吸入口切換えダンパ13が外気吸入口11aと内気吸入口11bとの間に位置し、外気吸入口11aと内気吸入口11bがそれぞれ開放されると、吸入口切換えダンパ13による外気吸入口11a及び内気吸入口11bのそれぞれの開口率に応じた割合で、外気吸入口11aと内気吸入口11bとから空気が空気流通路11に流入する内外気吸入モードとなる。
On one end side of the
空気流通路11の他端側のフット吹出口11c、ベント吹出口11d及びデフ吹出口11eのそれぞれには、各吹出口11c,11d,11eを開閉するための吹出口切換えダンパ13b,13c,13dが設けられている。この吹出口切換えダンパ13b,13c,13dは、図示しないリンク機構によって連動するように構成されている。ここで、吹出口切換えダンパ13b,13c,13dによってフット吹出口11cが開放されてベント吹出口11dが閉鎖され、デフ吹出口11eが僅かに開放されると、空気流通路11を流通する空気の大部分がフット吹出口11cから吹き出されると共に残りの空気がデフ吹出口11eから吹き出されるフットモードとなる。また、吹出口切換えダンパ13b,13c,13dによってフット吹出口11c及びデフ吹出口11eが閉鎖されてベント吹出口11dが開放されると、空気流通路11を流通する空気の全てがベント吹出口11dから吹き出されるベントモードとなる。さらに、吹出口切換えダンパ13b,13c,13dによってフット吹出口11c及びベント吹出口11dが開放されてデフ吹出口11eが閉鎖されると、空気流通路11を流通する空気がフット吹出口11c及びベント吹出口11dから吹き出されるバイレベルモードとなる。また、吹出口切換えダンパ13b,13c,13dによってフット吹出口11c及びベント吹出口11dが閉鎖されてデフ吹出口11eが開放されると、空気流通路11を流通する空気がデフ吹出口11eから吹き出されるデフモードとなる。また、吹出口切換えダンパ13b,13c,13dによってベント吹出口11dが閉鎖されてフット吹出口11c及びデフ吹出口11eが開放されると、空気流通路11を流通する空気がフット吹出口11c及びデフ吹出口11eから吹き出されるデフフットモードとなる。尚、空気流通路11、フット吹出口11c、ベント吹出口11d、後述する吸熱器及び放熱器は、バイレベルモードにおいて、フット吹出口11cから吹き出される空気の温度がベント吹出口11dから吹き出される空気の温度よりも高温となる温度差を生じさせるような、互いの位置関係および構造となっている。
The
室内送風機12の空気流通方向下流側の空気流通路11には、空気流通路11を流通する空気を冷却及び除湿するための吸熱器14が設けられている。また、吸熱器14の空気流通方向下流側の空気流通路11には、空気流通路11を流通する空気を加熱するための放熱器15が設けられている。吸熱器14及び放熱器15は、それぞれ内部を流通する冷媒と空気流通路11を流通する空気とを熱交換させるためのフィンとチューブ等からなる熱交換器である。
The
吸熱器14と放熱器15との間の空気流通路11には、空気流通路11を流通する空気の放熱器15によって加熱される割合を調整するためのエアミックスダンパ16が設けられている。エアミックスダンパ16は、空気流通路11の放熱器15の上流側を閉鎖する方向に移動させることによって、放熱器15において熱交換する空気の割合が減少し、空気流通路11の放熱器15以外の部分側に移動させることによって、放熱器15において熱交換する空気の割合が増加する。エアミックスダンパ16は、空気流通路11の放熱器15の上流側を閉鎖して放熱器15以外の部分を開放した状態で開度が0%となり、空気流通路11の放熱器15の上流側を開放し、放熱器15以外の部分を閉鎖した状態で開度が100%となる。
The
冷媒回路20は、前記吸熱器14、前記放熱器15、冷媒を圧縮するための圧縮機21、冷媒と車室外の空気とを熱交換するための室外熱交換器22、放熱器15および室外熱交換器22の少なくとも放熱器15から流出する冷媒と吸熱器14から流出する冷媒とを熱交換させるための第1内部熱交換器23、第1膨張弁としての膨張手段と凝縮圧力調整手段とを有し、膨張手段側または凝縮圧力調整手段側に冷媒流路を切換え可能な第1制御弁24、放熱器15から流出する冷媒の一部と放熱器15から流出するその他の冷媒とを熱交換させるための第2内部熱交換器25、第1電磁弁26a、第2電磁弁26b、第3電磁弁26c、第1〜第2逆止弁27a,27b、第2膨張弁としての吸熱器用膨張弁28、放熱器15から流出する冷媒の一部を減圧するための第3膨張弁としての第2内部熱交換器用膨張弁29、余剰冷媒が貯留されるとともに、冷媒を気体と液体に分離して液体の冷媒を流出させるためのレシーバタンク30、を有し、これらは銅管やアルミニウム管によって接続されている。
The
具体的には、圧縮機21の冷媒吐出側に放熱器15の冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路20aが設けられている。また、放熱器15の冷媒流出側には、第2内部熱交換器25の高圧冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路20bが設けられている。冷媒流通路20bには、レシーバタンク30が設けられている。第2内部熱交換器25の高圧冷媒流出側には、第1制御弁24の冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路20cが設けられている。第1制御弁24の膨張手段側の冷媒流出側には、室外熱交換器22の一端側が接続されることによって、冷媒流通路20dが設けられている。冷媒流通路20dには、第1逆止弁27aが設けられている。また、第1制御弁24の凝縮圧力調整手段側の冷媒流出側には、室外熱交換器22の他端側が接続されることによって、冷媒流通路20eが設けられている。室外熱交換器22の他端側には、冷媒流通路20eと並列に、圧縮機21の冷媒吸入側が接続されることによって、冷媒流通路20fが設けられている。冷媒流通路20fには、第1電磁弁26aが設けられている。冷媒流通路20cには、第1内部熱交換器23の高圧冷媒流入側が接続されることによって冷媒流通路20gが設けられている。冷媒流通路20gには、第2電磁弁26bが設けられている。第1内部熱交換器23の高圧冷媒流出側には、吸熱器14の冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路20hが設けられている。冷媒流通路20hには、吸熱器用膨張弁28が設けられている。吸熱器14の冷媒流出側には、第1内部熱交換器23の低圧冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路20iが設けられている。第1内部熱交換器23の低圧冷媒流出側には、冷媒流通路20fの第1電磁弁26aの冷媒流通方向の下流側が接続されることによって、冷媒流通路20jが設けられている。室外熱交換器22の一端側には、冷媒流通路20dと並列に、冷媒流通路20gの第2電磁弁26bの冷媒流通方向の下流側が接続されることによって、冷媒流通路20kが設けられている。冷媒流通路20kには、冷媒流通方向の上流側から順に、第3電磁弁26c、第2逆止弁27bが設けられている。冷媒流通路20bには、分岐して第2内部熱交換器25の低圧冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路20lが設けられている。冷媒流通路20lには、第2内部熱交換器用膨張弁29が設けられている。第2内部熱交換器25の低圧冷媒流出側には、圧縮機21の冷媒吸入側が接続されることによって、冷媒流通路20mが設けられている。ここで、冷媒流通路20l、第2内部熱交換器25の低圧側および冷媒流通路20mによってバイパス回路31が構成される。
Specifically, the
圧縮機21及び室外熱交換器22は、車室外のエンジンルーム内に配置されている。
The
圧縮機21は、一対の冷媒吸入口が設けられ、一方の冷媒吸入口に冷媒流通路20fが接続され、他方の冷媒吸入口に冷媒流通路20mが接続されている。冷媒流通路20mが接続された他方の冷媒吸入口は、圧縮途中の冷媒が流通する部分に連通している。圧縮機21は、電動モータによって駆動され、インバータ制御によって回転数の調整が可能である。
The
室外熱交換器22は、内部を流通する冷媒と車室外の空気とを熱交換させるためのフィンとチューブ等からなる熱交換器である。室外熱交換器22は、吸熱器として機能する場合に冷媒流路の一端側から冷媒が流入し、放熱器として機能する場合に冷媒流路の他端側から冷媒が流入する。室外熱交換器22の冷媒流路の一端側には、放熱器として機能する場合に液体の冷媒を貯留可能な気液分離部22aと、気液分離部22aから流出する液体の冷媒を過冷却の状態とするための過冷却部22bと、が設けられている。また、室外熱交換器22には、車両の停止時に車室外の空気と冷媒とを熱交換させるための室外送風機22cが設けられている。
The
第1内部熱交換器23は、例えば、二重管式や積層式の熱交換器であり、冷媒と冷媒とを熱交換させるものである。
The first
第1制御弁24は、膨張手段側において暖房運転および第1除湿暖房運転時に室外熱交換器22に流入する冷媒を減圧する。また、第1制御弁24は、凝縮圧力調整手段側において除湿冷房運転時に放熱器15における冷媒の凝縮圧力を制御する。第1制御弁24は、冷媒流路を膨張手段側または凝縮圧力調整手段側に切換えるとともに、それぞれの冷媒流路の開度を調整するためのステッピングモータを有している。
The
第2内部熱交換器25は、例えば、二重管式や積層式の熱交換器であり、冷媒と冷媒とを熱交換させるものである。
The second
吸熱器用膨張弁28は、吸熱器14から流出する冷媒の温度に応じて弁開度を調整可能な温度膨張弁である。温度膨張弁としては、例えば、吸熱器から流出する冷媒が流通する流出冷媒流路と、流出冷媒流路を流通する温度を検出する感温棒と、弁体を移動させるためのダイヤフラムと、を一体に形成したボックス型の温度膨張弁が用いられる。
The heat
第2内部熱交換器用膨張弁29は、電子式の膨張弁であり、コントローラによって、例えば、車室外の温度に基づいて弁の開閉が切り替えられるとともに、弁開度が調整される。
The second internal heat
以上のように構成された車両用空気調和装置では、冷房運転、除湿冷房運転、暖房運転、第1除湿暖房運転、第2除湿暖房運転が行われる。以下、それぞれの運転について説明する。 In the vehicle air conditioner configured as described above, a cooling operation, a dehumidifying and cooling operation, a heating operation, a first dehumidifying and heating operation, and a second dehumidifying and heating operation are performed. Hereinafter, each operation will be described.
冷房運転及び除湿冷房運転において、冷媒回路20では、第1制御弁24の冷媒流路を凝縮圧力調整手段側に設定し、第3電磁弁26cを開放するとともに、第1および第2電磁弁26a,26bを閉鎖し、第2内部熱交換器用膨張弁29を閉鎖して圧縮機21を運転する。
これにより、圧縮機21から吐出された冷媒は、図2に示すように、冷媒流通路20a、放熱器15、冷媒流通路20b、第2内部熱交換器25の高圧側、冷媒流通路20c,20e、室外熱交換器22、冷媒流通路20k,20g、第1内部熱交換器23の高圧側、冷媒流通路20h、吸熱器14、冷媒流通路20i、第1内部熱交換器23の低圧側、冷媒流通路20j,20fの順に流通して圧縮機21に吸入される。冷媒回路20を流通する冷媒は、冷房運転において、室外熱交換器22において放熱して吸熱器14において吸熱する。除湿冷房運転として、図2の一点鎖線に示すように、エアミックスダンパ16が開放されると、冷媒回路20を流通する冷媒は放熱器15においても放熱する。また、室外熱交換器22を流通する冷媒は、気液分離部22aおよび過冷却部22bを流通することで、過冷却の状態となって冷媒流通路20kに流入する。
In the cooling operation and the dehumidifying and cooling operation, in the
Thereby, the refrigerant discharged from the
このとき、冷房運転中の空調ユニット10において、室内送風機12を運転することによって流通する空気流通路11の空気は、吸熱器14において冷媒と熱交換して冷却され、車室内の温度を目標設定温度Tsetとするために吹出口11c,11d,11eから吹き出すべき空気の温度である目標吹出温度TAOとなって車室内に吹き出される。
At this time, in the air-
目標吹出温度TAOは、車室外の温度Tam、車室内の温度Tr、日射量Ts等の環境条件を検出し、検出された環境条件と目標設定温度Tsetに基づいて算出されるものである。 The target blowing temperature TAO is calculated based on the detected environmental conditions and the target set temperature Tset by detecting environmental conditions such as the temperature Tam outside the passenger compartment, the temperature Tr inside the passenger compartment, and the amount of solar radiation Ts.
また、除湿冷房運転中の空調ユニット10において、室内送風機12を運転することによって流通する空気流通路11の空気は、吸熱器14において吸熱する冷媒と熱交換して冷却されることによって除湿される。吸熱器14において除湿された空気は、放熱器15おいて放熱する冷媒と熱交換して加熱され、目標吹出温度TAOの空気となって車室内に吹き出される。
Further, in the
暖房運転において、冷媒回路20では、第1制御弁24の冷媒流路を膨張手段側に設定し、第1電磁弁26aを開放するとともに、第2および第3電磁弁26b,26cを閉鎖し、第2内部熱交換器用膨張弁29を閉鎖して圧縮機21を運転する。
これにより、圧縮機21から吐出された冷媒は、図3に示すように、冷媒流通路20a、放熱器15、冷媒流通路20b、第2内部熱交換器25の高圧側、冷媒流通路20c,20d、室外熱交換器22、冷媒流通路20fの順に流通して圧縮機21に吸入される。冷媒回路20を流通する冷媒は、放熱器15において放熱し、室外熱交換器22において吸熱する。また、圧縮機21に吸入される冷媒は、第1制御弁24の膨張手段側の弁開度を制御することによって所定の過熱度に調整される。
In the heating operation, in the
As a result, the refrigerant discharged from the
このとき、空調ユニット10において、室内送風機12を運転することによって流通する空気流通路11の空気は、吸熱器14において冷媒と熱交換することなく、放熱器15において冷媒と熱交換して加熱され、目標吹出温度TAOの空気となって車室内に吹き出される。
At this time, in the
第1除湿暖房運転において、冷媒回路20では、第1制御弁24の冷媒流路を膨張手段側に設定し、第1および第2電磁弁26a,26bを開放するとともに、第3電磁弁26cを閉鎖し、第2内部熱交換器用膨張弁29を閉鎖して圧縮機21を運転する。
これにより、圧縮機21から吐出された冷媒は、図4に示すように、冷媒流通路20a、放熱器15、冷媒流通路20b、第2内部熱交換器25の高圧側、冷媒流通路20cを順に流通する。冷媒流通路20cを流通する冷媒の一部は、冷媒流通路20d、室外熱交換器22、冷媒流通路20fの順に流通して圧縮機21に吸入される。また、冷媒流通路20cを流通するその他の冷媒は、冷媒流通路20g、第1内部熱交換器23の高圧側、冷媒流通路20h、吸熱器14、冷媒流通路20i、第1内部熱交換器23の低圧側、冷媒流通路20j,20f、の順に流通して圧縮機21に吸入される。冷媒回路20を流通する冷媒は、放熱器15において放熱し、吸熱器14及び室外熱交換器22において吸熱する。また、圧縮機21に吸入される冷媒は、第1制御弁24の膨張手段側の弁開度を制御することによって所定の過熱度に調整される。
In the first dehumidifying and heating operation, in the
As a result, the refrigerant discharged from the
このとき、空調ユニット10において、室内送風機12を運転することによって流通する空気流通路11の空気は、吸熱器14において冷媒と熱交換して冷却されることにより除湿される。吸熱器14において除湿された空気は、一部の空気が放熱器15において冷媒と熱交換することによって加熱され、目標吹出温度TAOの空気となって車室内に吹き出される。
At this time, in the
第2除湿暖房運転において、冷媒回路20では、第1制御弁24の冷媒流路を閉鎖し、第2電磁弁26bを開放するとともに、第1および第3電磁弁26a,26cを閉鎖し、第2内部熱交換器用膨張弁29を閉鎖して圧縮機21を運転する。
これにより、圧縮機21から吐出された冷媒は、図5に示すように、冷媒流通路20a、放熱器15、冷媒流通路20b、第2内部熱交換器25の高圧側、冷媒流通路20c,20g、第1内部熱交換器23の高圧側、冷媒流通路20h、吸熱器14、冷媒流通路20i、第1内部熱交換器23の低圧側、冷媒流通路20j,20fの順に流通して圧縮機21に吸入される。冷媒回路20を流通する冷媒は、放熱器15において放熱し、吸熱器14において吸熱する。
In the second dehumidifying and heating operation, the
Thereby, the refrigerant discharged from the
このとき、空調ユニット10において、室内送風機12を運転することによって流通する空気流通路11の空気は、前記第1除湿暖房運転と同様に、吸熱器14において冷媒と熱交換して冷却されることにより除湿される。吸熱器14において除湿された空気は、一部の空気が放熱器15において冷媒と熱交換することによって加熱され、目標吹出温度TAOとなって車室内に吹き出される。
At this time, in the
オートエアコンスイッチがオンの状態に設定されている場合には、冷房運転、除湿冷房運転、暖房運転、第1除湿暖房運転、第2除湿暖房運転が、車室外の温度Tam、車室内の温度Tr、車室外の湿度、車室内の湿度Th、日射量Ts等の環境条件に基づいて切換えられる。 When the auto air conditioner switch is set to the on state, the cooling operation, the dehumidifying and cooling operation, the heating operation, the first dehumidifying and heating operation, and the second dehumidifying and heating operation are performed as follows. It is switched based on environmental conditions such as the humidity outside the passenger compartment, the humidity Th inside the passenger compartment, and the amount of solar radiation Ts.
また、吹出口11c,11d,11eのモードが、吹出口切換えダンパ13b,13c,13dによって切換えられる。エアミックスダンパ16の開度は、吹出口11c,11d,11eから吹出される空気の温度が目標吹出温度TAOとなるように調整される。
Moreover, the mode of the
また、各運転において、フットモード、ベントモード、バイレベルモードの切り替えが、目標吹出温度TAOに応じて行われる。具体的には、目標吹出温度TAOが例えば40℃以上など、高温となる場合にフットモードに設定される。また、目標吹出温度TAOが例えば25℃未満など、低温となる場合にベントモードが設定される。さらに、目標吹出温度TAOが、フットモードが設定される目標吹出温度TAOとベントモードが設定される目標吹出温度TAOとの間の温度の場合にバイレベルモードに設定される。 Further, in each operation, switching between the foot mode, the vent mode, and the bi-level mode is performed according to the target blowing temperature TAO. Specifically, the foot mode is set when the target blowing temperature TAO is a high temperature such as 40 ° C. or higher. Further, the vent mode is set when the target blowing temperature TAO is low, for example, less than 25 ° C. Further, when the target blowing temperature TAO is a temperature between the target blowing temperature TAO where the foot mode is set and the target blowing temperature TAO where the vent mode is set, the bi-level mode is set.
また、暖房運転中や第1除湿暖房運転中において、車室外の空気の温度が低くなると(例えば零下10度以下等)、室外熱交換器22を流通する冷媒が吸熱し難くなる。暖房運転中や第1除湿暖房運転中において、室外熱交換器22における吸熱量が不足すると、冷媒回路20の冷媒の循環量が減少して放熱器15からの放熱量が減少し、暖房能力が不足する場合がある。
Further, during the heating operation or the first dehumidifying heating operation, when the temperature of the air outside the vehicle compartment becomes low (for example, 10 degrees or less below zero), it is difficult for the refrigerant flowing through the
このため、暖房運転中や第1除湿暖房運転中に車室外の空気の温度が低くなる場合には、放熱器15における放熱量を増加させるために、第2内部熱交換器用膨張弁29を開放する。
For this reason, when the temperature of the air outside the passenger compartment becomes low during the heating operation or the first dehumidifying heating operation, the second internal heat
暖房運転中や第1除湿暖房運転中に第2内部熱交換器用膨張弁29を開放すると、放熱器15から流出する冷媒は、図6に示すように、一部が冷媒流通路20l、第2内部熱交換器25の低圧側、冷媒流通路20mの順に流通して圧縮機21に吸入される。
When the second internal heat
このとき、放熱器15から流出した冷媒は、レシーバタンク30に流入して貯留されて気体と液体に分離され、液体の冷媒のみが流出する。冷媒流通路20lを流通する冷媒は、第2内部熱交換器用膨張弁29によって減圧されて気液2相状態となって第2内部熱交換器25の低圧側に流入する。第2内部熱交換器25の低圧側を流通する冷媒は、放熱器15から流出して第2内部熱交換器25の高圧側を流通する冷媒と熱交換して吸熱し、気液2相状態で圧縮機21の圧縮途中の冷媒が流通する部分に吸入される。また、第2内部熱交換器25の高圧側を流通する冷媒は、第2内部熱交換器25の低圧側を流通する冷媒と熱交換して放熱して過冷却状態となり、暖房運転中は室外熱交換器22に向かって流通し、第1除湿暖房運転中は室外熱交換器22と吸熱器14のそれぞれに向かって流通する。
At this time, the refrigerant that has flowed out of the
これにより、圧縮機21は、圧縮途中の冷媒が流通する部分に気液2相状態の冷媒を吸入することから、室外熱交換器22における吸熱量が小さい状態であっても、冷媒の吐出量が増加する。圧縮機21の冷媒の吐出量が増加すると、放熱器15における放熱量が増加する。
Thereby, since the
また、圧縮機21には、気液2相状態の冷媒が吸入されることから、圧縮機21の潤滑に必要な潤滑油の戻り量を確保することができる。
Further, since the refrigerant in the gas-liquid two-phase state is sucked into the
また、第2内部熱交換器25の高圧側を流通した冷媒は、過冷却状態となることから、暖房運転中は室外熱交換器22における吸熱量が増加し、第1除湿暖房運転中は室外熱交換器22および吸熱器14のそれぞれにおける吸熱量が増加する。
Moreover, since the refrigerant | coolant which distribute | circulated the high voltage | pressure side of the 2nd
このように、本実施形態の車両用空気調和装置によれば、暖房運転時や除湿暖房運転時において、レシーバタンク30から流出した液体の冷媒の一部を圧縮機21の圧縮途中の冷媒が流通する部分に吸入させるバイパス回路31(冷媒流通路20l,20m)と、バイパス回路31を流通する冷媒を減圧する第2内部熱交換器用膨張弁29と、第2内部熱交換器用膨張弁29によって減圧することで気液二相状態となったバイパス回路31を流通する冷媒とレシーバタンク30から流出したその他の液体の冷媒とを熱交換する第2内部熱交換器25と、を備えている。これにより、暖房運転中や第1除湿暖房運転中に車室外の空気の温度が低くなる場合には、第2内部熱交換器用膨張弁29を開放することによって圧縮機21からの冷媒の吐出量を増加させ、放熱器15における放熱量を増加させることができるので、暖房運転時における暖房能力を向上させることができ、第1除湿暖房運転時における暖房能力を低下させることなく除湿が可能となる。また、圧縮機21には、気液2相状態の冷媒が吸入されることから、圧縮機21の潤滑に必要な潤滑油の戻り量を確保することができる。さらに、レシーバタンク30から流出する液体の冷媒を、第2内部熱交換器用膨張弁29によって減圧して第2内部熱交換器25の低圧側に流入させるようにしているので、冷媒を気液2相状態とする調整が容易となり、確実に気液2相状態の冷媒を圧縮機21の圧縮途中の冷媒が流通する部分に吸入させることが可能となる。
Thus, according to the vehicle air conditioner of the present embodiment, during the heating operation or the dehumidifying heating operation, the refrigerant in the middle of the compression of the
図7乃至図9は、本発明の第2実施形態を示すものである。尚、前記実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。 7 to 9 show a second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and shown to the component similar to the said embodiment.
この車両用空気調和装置は、図7に示すように、冷媒流通路20bにレシーバタンク30が設けられておらず、レシーバタンクの機能を有する第2内部熱交換器32を備えている。
As shown in FIG. 7, the vehicle air conditioner is provided with a second
また、バイパス回路31は、第1実施形態の冷媒流通路20lの代わりとして、冷媒流通路20c(第2内部熱交換器32の冷媒流通方向下流側)から分岐して第2内部熱交換器32の低圧冷媒流入側に接続される冷媒流通路20nを有している。
The
第2内部熱交換器32は、図8に示すように、放熱器15から流出した冷媒が貯留可能であり、冷媒を気体と液体に分離して液体の冷媒を流出させるレシーバタンク部32aと、第2内部熱交換器用膨張弁29によって減圧された冷媒を流通させる低圧冷媒流通部32bと、レシーバタンク部32aを流通する冷媒と低圧冷媒流通部32bを流通する冷媒を熱交換可能な熱交換部32cと、有している。
As shown in FIG. 8, the second
レシーバタンク部32aは、冷媒流路が上下方向に延びるように設けられ、上部に冷媒流通路20bが接続され、下部に冷媒流通路20cが接続されている。レシーバタンク部32aでは、放熱器15から流出した冷媒が上部から流入して貯留され、気体と液体に分離される。また、レシーバタンク部32aからは、液体の冷媒が下部から流出する。
The
低圧冷媒流通部32bは、冷媒流路が上下方向に延びるように設けられ、上部側に冷媒流通路20nが接続され、下部側に冷媒流通路20mが接続されている。低圧冷媒流通部32bでは、レシーバタンク部32aから流出した潤滑油が混入した冷媒が上部から流入し、潤滑油と共に冷媒が下部から流出する。
The low-pressure
熱交換部32cは、レシーバタンク部32aと低圧冷媒流通部32bとの間に設けられ、それぞれを流通する冷媒が互いに熱交換可能に設けられている。第2内部熱交換器32は、熱交換部32cにおいてレシーバタンク部32aを流通する冷媒と低圧冷媒流通部32bを流通する冷媒とが熱交換可能であれば、プレート型の熱交換器であってもよいし、多重管型の熱交換器であってもよい。
The
以上のように構成された車両用空気調和装置では、暖房運転時や除湿暖房運転時に第2内部熱交換器用膨張弁29を開放すると、放熱器15から流出する冷媒は、図9に示すように、第2内部熱交換器32のレシーバタンク部32aを流通した後、一部が冷媒流通路20n、第2内部熱交換器32の低圧冷媒流通部32b、冷媒流通路20mの順に流通して圧縮機21の圧縮途中の冷媒が流通する部分に吸入される。
In the vehicle air conditioner configured as described above, when the second internal heat
このとき、放熱器15から流出する冷媒は、第2内部熱交換器32のレシーバタンク部32aに流入して気体と液体に分離され、液体の冷媒が流出する。冷媒流通路20nを流通する冷媒は、第2内部熱交換器用膨張弁29によって減圧されて気液2相状態となって第2内部熱交換器32の低圧冷媒流通部32bに流入する。低圧冷媒流通部32bを流通する冷媒は、放熱器15から流出して第2内部熱交換器32のレシーバタンク部32aを流通する冷媒と熱交換することによって吸熱し、気液2相状態で圧縮機21の圧縮途中の冷媒が流通する部分に吸入される。また、レシーバタンク部32aを流通する冷媒は、低圧冷媒流通部32bを流通する冷媒と熱交換することによって放熱して過冷却状態となり、暖房運転中は室外熱交換器22に向かって流通し、第1除湿暖房運転中は室外熱交換器22と吸熱器14のそれぞれに向かって流通する。
At this time, the refrigerant flowing out of the
これにより、圧縮機21は、圧縮途中の冷媒が流通する部分に気液2相状態の冷媒を吸入することから、室外熱交換器22における吸熱量が小さい状態であっても、冷媒の吐出量が増加する。圧縮機21の冷媒の吐出量が増加すると、放熱器15における放熱量が増加する。
Thereby, since the
また、圧縮機21には、気液2相状態の冷媒が吸入されることから、圧縮機21の潤滑に必要な潤滑油の戻り量を確保することができる。
Further, since the refrigerant in the gas-liquid two-phase state is sucked into the
また、レシーバタンク部32aを流通した冷媒は、過冷却状態となることから、暖房運転中は室外熱交換器22における吸熱量が増加し、第1除湿暖房運転中は室外熱交換器22および吸熱器14のそれぞれにおける吸熱量が増加する。
Moreover, since the refrigerant | coolant which distribute | circulated the
このように、本実施形態の車両用空気調和装置によれば、暖房運転時や除湿暖房運転時において、放熱器15から流出する冷媒の一部を圧縮機21の圧縮途中の冷媒が流通する部分に吸入させるバイパス回路31(冷媒流通路20n,20m)と、バイパス回路31を流通する冷媒を減圧する第2内部熱交換器用膨張弁29と、第2内部熱交換器用膨張弁29によって減圧することで気液二相状態となったバイパス回路31を流通する冷媒と放熱器15から流出する冷媒とを熱交換する第2内部熱交換器32と、を備え、第2内部熱交換器32の放熱器15から流出した冷媒が流通する冷媒流路には、冷媒を貯留して気体と液体とに分離するとともに、液体の冷媒を流出させるレシーバタンク部32aが設けられている。これにより、暖房運転中や第1除湿暖房運転中に車室外の空気の温度が低くなる場合には、第2内部熱交換器用膨張弁29を開放することによって圧縮機21からの冷媒の吐出量を増加させ、放熱器15における放熱量を増加させることができるので、暖房運転時における暖房能力を向上させることができ、第1除湿暖房運転時における暖房能力を低下させることなく除湿が可能となる。また、圧縮機21には、気液2相状態の冷媒が吸入されることから、圧縮機21の潤滑に必要な潤滑油の戻り量を確保することができる。さらに、第2内部熱交換器32のレシーバタンク部32aから流出する液体の冷媒を、第2内部熱交換器用膨張弁29によって減圧して第2内部熱交換器32の低圧冷媒流通部32bに流入させるようにしているので、冷媒を気液2相状態とする調整が容易となり、確実に気液2相状態の冷媒を圧縮機21の圧縮途中の冷媒が流通する部分に吸入させることが可能となる。
As described above, according to the vehicle air conditioner of the present embodiment, a part of the refrigerant flowing out of the
また、第2内部熱交換器32のレシーバタンク部32aは、上部側から冷媒が流入し、下部側から冷媒が流出する。これにより、レシーバタンク部32aの下部側に溜まる液体の冷媒を重力によってレシーバタンク部32aから流出させることができるので、簡単な構造のレシーバタンク部32aを構成することが可能となり、製造コストの低減を図ることが可能となる。
In the
また、第2内部熱交換器32の低圧冷媒流通部32bは、上部側から冷媒が流入し、下部側から冷媒が流出する。これにより、低圧冷媒流通部32bに流入する冷媒に混入している潤滑油を重力によって低圧冷媒流通部32bから流出させることができるので、冷媒回路20の潤滑油の循環量の低下を防止することができ、圧縮機21の運転効率を向上させると共に故障の発生を低減することが可能となる。
Further, in the low-pressure
図10は、本発明の第3実施形態を示すものである。尚、前記実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。 FIG. 10 shows a third embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and shown to the component similar to the said embodiment.
この車両用空気調和装置は、前記第2実施形態の放熱器15の代わりとして、図10に示すように、熱媒体としての水と冷媒とを熱交換させる放熱器としての冷媒放熱器33が空気流通路11外に設けられている。
In this vehicle air conditioner, as shown in FIG. 10, instead of the
冷媒放熱器33の水を冷媒と熱交換させるための熱交換部33aには、水が流通する熱媒体回路としての水回路40が接続されている。水回路40には、水を吐出する水ポンプ41と、空気流通路11を流通する空気と水を熱交換させるための熱媒体放熱器としてのヒータコア42と、車両走行用のエンジンが排出する熱を水に吸熱させるための排出熱吸熱部としてのラジエータ43と、水を加熱するための電気ヒータ44と、が接続されている。
A
以上のように構成された車両用空気調和装置において、前記第2実施形態と同様に冷媒を流通させることが可能であり、気液2相状態の冷媒を圧縮機21に吸入させることが可能である。
In the vehicle air conditioner configured as described above, the refrigerant can be circulated as in the second embodiment, and the gas-liquid two-phase refrigerant can be sucked into the
また、水回路40では、除湿冷房運転、暖房運転、第1除湿暖房運転および第2除湿暖房運転の際に水ポンプ41を運転して水を流通させる。
In the
水回路40を流通する水は、冷媒放熱器33において冷媒から吸熱し、ヒータコア42において空気流通路11を流通する空気と熱交換して放熱する。水回路40を流通する水は、冷媒放熱器33において加熱される以外に、ラジエータ43においてエンジンの排出する熱によって加熱される。また、空気流通路11を流通する空気の加熱量が不足する場合には、電気ヒータ44によって水回路40を流通する水を加熱することによって、不足する加熱量を補うことが可能である。
The water flowing through the
このように、本実施形態の車両用空気調和装置では、前記第2実施形態と同様に、暖房運転中や第1除湿暖房運転中に車室外の空気の温度が低くなる場合には、第2内部熱交換器用膨張弁29を開放することによって圧縮機21からの冷媒の吐出量を増加させ、放熱器15における放熱量を増加させることができるので、暖房運転時における暖房能力を向上させることができ、第1除湿暖房運転時における暖房能力を低下させることなく除湿が可能となる。また、圧縮機21には、気液2相状態の冷媒が吸入されることから、圧縮機21の潤滑に必要な潤滑油の戻り量を確保することができる。さらに、第2内部熱交換器32のレシーバタンク部32aから流出する液体の冷媒を、第2内部熱交換器用膨張弁29によって減圧して第2内部熱交換器32の低圧冷媒流通部32bに流入させるようにしているので、冷媒を気液2相状態とする調整が容易となり、確実に気液2相状態の冷媒を圧縮機21の圧縮途中の冷媒が流通する部分に吸入させることが可能となる。
Thus, in the vehicle air conditioner of the present embodiment, as in the second embodiment, when the temperature of the air outside the vehicle compartment becomes low during the heating operation or the first dehumidifying heating operation, By opening the
また、エンジンの排出する熱によって水回路40を流通する水を加熱するためのラジエータ43が水回路40に接続されている。これにより、水回路40の水をエンジンの排出する熱によって加熱することによって、暖房運転や第1除湿暖房運転を行うことができるので、エンジンの排出熱を有効に利用してエネルギーの消費量を低減することが可能となる。
Further, a
また、水回路40を流通する水を加熱するための電気ヒータ44を備えている。これにより、暖房運転時や第1除湿暖房運転時における暖房能力の不足熱量を補うことが可能となるので、車室内を要求される温度に維持することが可能となる。
In addition, an
尚、前記第3実施形態では、暖房運転時や第1除湿暖房運転時における暖房能力の不足熱量を電気ヒータ44によって水回路40を流通する水を加熱するようにしたものを示したが、これに限られるものではない。例えば、図11に示すように、圧縮機21の吸入側の冷媒流通路20fに電気ヒータ44を設け、電気ヒータ44によって冷媒回路20を流通する冷媒を加熱するようにしてもよい。また、冷媒回路20に対する電気ヒータ44の取り付け位置としては、圧縮機21の吸入側の冷媒流通路20fに限られない。例えば、電気ヒータ44を、バイパス回路31における第2内部熱交換器32と圧縮機21との間に設けてもよいし、圧縮機21の吐出側と冷媒放熱器33との間に設けてもよい。また、水回路40および冷媒回路20のそれぞれに電気ヒータ44を設け、水回路40を流通する水と冷媒回路20を流通する冷媒を同時に電気ヒータ44によって加熱するようにしてもよい。
In the third embodiment, the amount of heat in the heating capacity during the heating operation or the first dehumidifying heating operation is shown by heating the water flowing through the
また、前記第3実施形態では、熱媒体として水を流通させる水回路40を示したが、これに限られるものではなく、例えばエチレングリコールを主成分とする不凍液を熱媒体として用いることも可能である。
Moreover, in the said 3rd Embodiment, although the
また、前記第3実施形態では、水回路40に、エンジンの排出する熱を水に吸熱させるためのラジエータ43を接続したものを示したが、これに限られるものではない。例えば、車両に設けられた電動モータやバッテリから排出される熱等、車両の走行時に排出される熱を、水回路40を流通する水に吸熱させるようにしてもよい。
In the third embodiment, the
また、前記第3実施形態では、前記第2実施形態の冷媒回路20に水回路40を適用したものを示したが、これにかぎられるものではなく、前記第1実施形態の冷媒回路20に水回路40を適用してもよい。
In the third embodiment, the
図12は、本発明の第4実施形態を示すものである。尚、前記実施形態と同様の構成部分には同一の符号を付して示す。 FIG. 12 shows a fourth embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and shown to the component similar to the said embodiment.
この車両用空気調和装置の冷媒回路20は、図12に示すように、第1実施形態における第1制御弁24の代わりに、冷媒流入口および冷媒流出口がそれぞれ1つずつ設けられ、減圧領域と凝縮圧力調整領域のそれぞれの範囲で弁開度を調整可能な第2制御弁34を備えている。
As shown in FIG. 12, the
具体的には、圧縮機21の冷媒吐出側に放熱器15の冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路20aが設けられている。また、放熱器15の冷媒流出側には、第2内部熱交換器32の高圧冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路20bが設けられている。第2内部熱交換器32の高圧冷媒流出側には、第2制御弁34の冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路20cが設けられている。第2制御弁34の冷媒流出側には、室外熱交換器22の冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路20dが設けられている。また、室外熱交換器22の冷媒流出側には、圧縮機21の冷媒吸入側が接続されることによって、冷媒流通路20eが設けられている。冷媒流通路20eには、第1電磁弁26aが設けられている。冷媒流通路20cには、第1内部熱交換器23の高圧冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路20fが設けられている。冷媒流通路20fには、冷媒流通方向の上流側から順に、第2電磁弁26b、第1逆止弁27aが設けられている。第1内部熱交換器23の高圧冷媒流出側には、吸熱器14の冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路20gが設けられている。冷媒流通路20gには、吸熱器用膨張弁28が設けられている。吸熱器14の冷媒流出側には、第1内部熱交換器23の低圧冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路20hが設けられている。第1内部熱交換器23の低圧冷媒流出側には、冷媒流通路20eの第1電磁弁26aの冷媒流通方向下流側が接続されることによって、冷媒流通路20iが設けられている。室外熱交換器22の冷媒流出側には、冷媒流通路20eと並列に、気液分離部22aの冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路20jが設けられている。冷媒流通路20jには、第3電磁弁26cが設けられている。気液分離部22aの冷媒流出側には、過冷却部22bを介して冷媒流通路20fの第1逆止弁27aの冷媒流通方向下流側が接続されることによって、冷媒流通路20kが設けられている。冷媒流通路20kには、第2逆止弁27bが設けられている。冷媒流通路20cには、分岐して第2内部熱交換器32の低圧冷媒流入側が接続されることによって、冷媒流通路20nが設けられている。冷媒流通路20nには、第2内部熱交換器用膨張弁29が設けられている。第2内部熱交換器32の低圧冷媒流出側には、圧縮機21の冷媒吸入側が接続されることによって、冷媒流通路20mが設けられている。ここで、冷媒流通路20n、第2内部熱交換器32の低圧側および冷媒流通路20mによってバイパス回路31が構成される。
Specifically, the
以上のように構成された車両用空気調和装置の暖房運転において、冷媒回路20では、第2制御弁34の冷媒流路を膨張手段側に設定し、第1電磁弁26aを開放するとともに、第2〜第3電磁弁26b,26cを閉鎖し、第2内部熱交換器用膨張弁29を閉鎖して圧縮機21を運転する。
これにより、圧縮機21から吐出された冷媒は、冷媒流通路20a、放熱器15、冷媒流通路20b、第2内部熱交換器32の高圧側、冷媒流通路20c,20d、室外熱交換器22、冷媒流通路20eの順に流通して圧縮機21に吸入される。冷媒回路20を流通する冷媒は、放熱器15において放熱し、室外熱交換器22において吸熱する。
In the heating operation of the vehicle air conditioner configured as described above, in the
As a result, the refrigerant discharged from the
また、第1除湿暖房運転において、冷媒回路20では、第2制御弁34の冷媒流路を膨張手段側に設定し、第1および第2電磁弁26a,26bを開放するとともに、第3電磁弁26cを閉鎖し、第2内部熱交換器用膨張弁29を閉鎖して圧縮機21を運転する。
これにより、圧縮機21から吐出された冷媒は、冷媒流通路20a、放熱器15、冷媒流通路20b、第2内部熱交換器32の高圧側、冷媒流通路20cを順に流通する。冷媒流通路20cを流通する冷媒の一部は、冷媒流通路20d、室外熱交換器22、冷媒流通路20eの順に流通して圧縮機21に吸入される。また、冷媒流通路20cを流通するその他の冷媒は、冷媒流通路20f、第1内部熱交換器23の高圧側、冷媒流通路20g、吸熱器14、冷媒流通路20h、第1内部熱交換器23の低圧側、冷媒流通路20i,20e、の順に流通して圧縮機21に吸入される。冷媒回路20を流通する冷媒は、放熱器15において放熱し、吸熱器14及び室外熱交換器22において吸熱する。
In the first dehumidifying and heating operation, in the
Thereby, the refrigerant discharged from the
暖房運転中や第1除湿暖房運転中に第2内部熱交換器用膨張弁29を開放すると、放熱器15から流出する冷媒は、第2実施形態と同様に、第2内部熱交換器32のレシーバタンク部32aを流通した後、一部が冷媒流通路20n、第2内部熱交換器32の低圧冷媒流通部32b、冷媒流通路20mの順に流通して圧縮機21の圧縮途中の冷媒が流通する部分に吸入される。
When the
このように、本実施形態の車両用空気調和装置によれば、前記実施形態と同様に、暖房運転中や第1除湿暖房運転中に車室外の空気の温度が低くなる場合には、第2内部熱交換器用膨張弁29を開放することによって圧縮機21からの冷媒の吐出量を増加させ、放熱器15における放熱量を増加させることができるので、暖房運転時における暖房能力を向上させることができ、第1除湿暖房運転時における暖房能力を低下させることなく除湿が可能となる。また、圧縮機21には、気液2相状態の冷媒が吸入されることから、圧縮機21の潤滑に必要な潤滑油の戻り量を確保することができる。さらに、第2内部熱交換器32のレシーバタンク部32aから流出する液体の冷媒を、第2内部熱交換器用膨張弁29によって減圧して第2内部熱交換器32の低圧冷媒流通部32bに流入させるようにしているので、冷媒を気液2相状態とする調整が容易となり、確実に気液2相状態の冷媒を圧縮機21の圧縮途中の冷媒が流通する部分に吸入させることが可能となる。
As described above, according to the vehicle air conditioner of the present embodiment, when the temperature of the air outside the passenger compartment becomes low during the heating operation or the first dehumidifying heating operation, as in the above embodiment, the second By opening the
尚、前記第4実施形態の冷媒回路20は、前記第1実施形態のバイパス回路31を備えたものや、前記第3実施形態の水回路40を備えたものに対しても適用可能である。
The
尚、前記実施形態では、暖房運転および第1除湿暖房運転時に室外熱交換器22に流入する冷媒を減圧するための膨張手段と除湿冷房運転時に放熱器15における冷媒の凝縮圧力を制御するための凝縮圧力調整手段とを有する第1制御弁24および第2制御弁34を示したが、これに限られるものではない。例えば、冷媒回路20に、第1制御弁24および第2制御弁34の代わりに開度が可変の膨張手段と凝縮圧力調整手段とを別々に構成するようにしてもよい。
In the embodiment, the expansion means for decompressing the refrigerant flowing into the
また、前記実施形態では、一対の冷媒吸入口が設けられた圧縮機21の圧縮途中の冷媒が流通する部分冷媒吸入口にバイパス回路31を接続するようにしたものを示したがこれに限られるものではない。例えば、圧縮機21が二段圧縮機の場合に、一段目と二段目との間の冷媒流通路にバイパス回路31を接続するようにしてもよい。
Moreover, although the said embodiment showed what connected the
また、前記実施形態では、第2内部熱交換器用膨張弁29を弁の開閉および弁開度の調整が可能な電子膨張弁としたものを示したが、これに限られるものではない。例えば、バイパス回路31に、第2内部熱交換器用膨張弁としての温度膨張弁と、バイパス回路31を開閉可能な電磁弁等の開閉弁と、を設けるようにしてもよい。
Moreover, although the said embodiment showed what used the
また、前記第1実施形態では、第2内部熱交換器25と第2内部熱交換器用膨張弁29をそれぞれバイパス回路31に接続し、前記第2実施形態では、第2内部熱交換器32と第2内部熱交換器用膨張弁29をそれぞれバイパス回路31に接続するように示したが、これに限られるものではない。図13に示すように、第2内部熱交換器25と第2内部熱交換器用膨張弁29を一体に形成するようにしてもよいし、図14に示すように、第2内部熱交換器32と第2内部熱交換器用膨張弁29を一体に形成するようにしてもよい。これにより、車両への組付け時に部品点数を低減させることが可能となり、製造コストの低減を図ることが可能となる。
In the first embodiment, the second
10…空調ユニット、14…吸熱器、15…放熱器、20…冷媒回路、
21…圧縮機、22…室外熱交換器、24…第1制御弁、25…第2内部熱交換器、26a,26b,26c…第1〜第3電磁弁、29…第2内部熱交換器用膨張弁、30…レシーバタンク、31…バイパス回路、32…第2内部熱交換器、32a…レシーバタンク部、32b…低圧冷媒流通部、33…冷媒放熱器、33a…熱交換部、40…水回路、41…水ポンプ、42…ヒータコア、43…ラジエータ、44…電気ヒータ。
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (10)
冷媒を放熱させる放熱器と、
冷媒を吸熱させる吸熱器と、
冷媒を放熱または吸熱させる室外熱交換器と、
放熱器から流出した冷媒を貯留して気体と液体とに分離するとともに、液体の冷媒を流出させるレシーバタンクと、
圧縮機が吐出した冷媒を放熱器に流入させて放熱させ、放熱器を流通した冷媒をレシーバタンクに流入させ、レシーバタンクから流出する液体の冷媒を第1膨張弁を介して室外熱交換器に流入させて吸熱させ、室外熱交換器を流通した冷媒を圧縮機に吸入させる暖房用冷媒回路と、
圧縮機が吐出した冷媒を放熱器に流入させて放熱させ、放熱器を流通した冷媒をレシーバタンクに流入させ、レシーバタンクから流出した液体の冷媒の一部を第1膨張弁を介して室外熱交換器に流入させて吸熱させ、レシーバタンクから流出したその他の液体の冷媒を第2膨張弁を介して吸熱器に流入させて吸熱させ、室外熱交換器および吸熱器を流通した冷媒を圧縮機に吸入させる除湿暖房用冷媒回路と、
暖房用冷媒回路および除湿暖房用冷媒回路において、レシーバタンクから流出した液体の冷媒の一部を圧縮機の圧縮途中の冷媒が流通する部分に吸入させるバイパス回路と、
バイパス回路を流通する冷媒を減圧する第3膨張弁と、
第3膨張弁によって減圧したバイパス回路を流通する冷媒とレシーバタンクから流出したその他の液体の冷媒とを熱交換する内部熱交換器と、を備えた
ことを特徴とする車両用空気調和装置。 A compressor that compresses and discharges the refrigerant;
A radiator that dissipates the refrigerant,
A heat absorber that absorbs the refrigerant;
An outdoor heat exchanger that radiates or absorbs refrigerant,
A receiver tank that stores the refrigerant that has flowed out of the radiator and separates it into gas and liquid, and that causes the liquid refrigerant to flow out,
The refrigerant discharged from the compressor is caused to flow into the radiator to dissipate the heat, the refrigerant flowing through the radiator is caused to flow into the receiver tank, and the liquid refrigerant flowing out of the receiver tank is transferred to the outdoor heat exchanger via the first expansion valve. A refrigerant circuit for heating that causes the compressor to suck the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger,
The refrigerant discharged from the compressor flows into the radiator to dissipate the heat, the refrigerant flowing through the radiator flows into the receiver tank, and a part of the liquid refrigerant flowing out of the receiver tank is heated to the outdoor heat via the first expansion valve. The refrigerant that has flowed into the exchanger to absorb heat and that has flowed out of the receiver tank into the heat absorber via the second expansion valve absorbs heat, and the refrigerant that has flowed through the outdoor heat exchanger and the heat absorber is compressed by the compressor. A refrigerant circuit for dehumidifying and heating to be inhaled,
In the refrigerant circuit for heating and the refrigerant circuit for dehumidifying heating, a bypass circuit that sucks a part of the liquid refrigerant flowing out of the receiver tank into a portion where the refrigerant in the middle of compression of the compressor flows,
A third expansion valve that depressurizes the refrigerant flowing through the bypass circuit;
An air conditioner for vehicles, comprising: an internal heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant flowing through the bypass circuit decompressed by the third expansion valve and the refrigerant of the other liquid flowing out from the receiver tank.
冷媒を放熱させる放熱器と、
冷媒を吸熱させる吸熱器と、
冷媒を放熱または吸熱させる室外熱交換器と、
圧縮機が吐出した冷媒を放熱器に流入させて放熱させ、放熱器を流通した冷媒を第1膨張弁を介して室外熱交換器に流入させて吸熱させ、室外熱交換器を流通した冷媒を圧縮機に吸入させる暖房用冷媒回路と、
圧縮機が吐出した冷媒を放熱器に流入させて放熱させ、放熱器を流通した冷媒の一部を第1膨張弁を介して室外熱交換器に流入させて吸熱させ、放熱器を流通したその他の冷媒を第2膨張弁を介して吸熱器に流入させて吸熱させ、室外熱交換器および吸熱器を流通した冷媒を圧縮機に吸入させる除湿暖房用冷媒回路と、
暖房用冷媒回路および除湿暖房用冷媒回路において、放熱器から流出した冷媒の一部を圧縮機の圧縮途中の冷媒が流通する部分に吸入させるバイパス回路と、
バイパス回路を流通する冷媒を減圧する第3膨張弁と、
第3膨張弁によって減圧したバイパス回路を流通する冷媒と放熱器から流出した冷媒とを熱交換する内部熱交換器と、を備え、
内部熱交換器の放熱器から流出した冷媒が流通する冷媒流路には、冷媒を貯留して気体と液体とに分離するとともに、液体の冷媒を流出させるレシーバタンク部が設けられている
ことを特徴とする車両用空気調和装置。 A compressor that compresses and discharges the refrigerant;
A radiator that dissipates the refrigerant,
A heat absorber that absorbs the refrigerant;
An outdoor heat exchanger that radiates or absorbs refrigerant,
The refrigerant discharged from the compressor flows into the radiator to dissipate heat, and the refrigerant that has flowed through the radiator flows into the outdoor heat exchanger through the first expansion valve to absorb heat, and the refrigerant that has flowed through the outdoor heat exchanger is A heating refrigerant circuit to be sucked into the compressor;
The refrigerant discharged from the compressor flows into the radiator to dissipate the heat, and a part of the refrigerant flowing through the radiator flows into the outdoor heat exchanger via the first expansion valve to absorb heat, and the other circulating through the radiator A refrigerant circuit for dehumidification heating that causes the refrigerant to flow into the heat absorber via the second expansion valve to absorb heat, and to suck the refrigerant that has passed through the outdoor heat exchanger and the heat absorber into the compressor,
In the refrigerant circuit for heating and the refrigerant circuit for dehumidifying heating, a bypass circuit that sucks a part of the refrigerant flowing out of the radiator into a portion where the refrigerant in the middle of compression of the compressor flows,
A third expansion valve that depressurizes the refrigerant flowing through the bypass circuit;
An internal heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant flowing through the bypass circuit decompressed by the third expansion valve and the refrigerant flowing out of the radiator,
The refrigerant flow path through which the refrigerant flowing out of the radiator of the internal heat exchanger circulates is provided with a receiver tank section that stores the refrigerant and separates it into gas and liquid, and outflows the liquid refrigerant. A vehicle air conditioner.
ことを特徴とする請求項2に記載の車両用空気調和装置。 The vehicle air conditioner according to claim 2, wherein the receiver tank unit receives refrigerant from an upper side and flows out from a lower side.
ことを特徴とする請求項2または3に記載の車両用空気調和装置。 4. The vehicle air according to claim 2, wherein the refrigerant flow path through which the refrigerant flowing through the bypass circuit of the internal heat exchanger flows flows from the upper side and flows out from the lower side. Harmony device.
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の車両用空気調和装置。 The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 4, wherein the third expansion valve is formed integrally with the internal heat exchanger.
放熱器に設けられ、放熱器を流通する冷媒と熱媒体とを熱交換させる熱交換部と、
熱媒体を放熱させる熱媒体放熱器と、
熱媒体ポンプから吐出された熱媒体を熱交換部に流入させて吸熱させ、熱交換部を流通した熱媒体を熱媒体放熱器に流入させて放熱させ、熱媒体放熱器を流通した熱媒体を熱媒体ポンプに吸入させる熱媒体回路と、を備えた
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の車両用空気調和装置。 A heat medium pump for discharging the heat medium;
A heat exchanging unit that is provided in the radiator and exchanges heat between the refrigerant flowing through the radiator and the heat medium;
A heat medium radiator that dissipates the heat medium;
The heat medium discharged from the heat medium pump flows into the heat exchange part to absorb heat, the heat medium that has passed through the heat exchange part flows into the heat medium radiator to dissipate heat, and the heat medium that has circulated through the heat medium radiator A vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 5, further comprising a heat medium circuit that is sucked into the heat medium pump.
ことを特徴とする請求項6に記載の車両用空気調和装置。 The vehicle air conditioner according to claim 6, further comprising a heat medium heating means for heating the heat medium flowing through the heat medium circuit.
ことを特徴とする請求項7に記載の車両用空気調和装置。 The vehicle air conditioner according to claim 7, wherein the heat medium heating means is an electric heater capable of heating the heat medium flowing through the heat medium circuit.
ことを特徴とする請求項7に記載の車両用空気調和装置。 The heat medium heating means is an exhaust heat absorption part that is provided in the heat medium circuit and absorbs heat discharged from other devices to the heat medium that circulates through the heat medium circuit. Air conditioner for vehicles.
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の車両用空気調和装置。 The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 9, further comprising refrigerant heating means for heating the refrigerant flowing through the heating refrigerant circuit and the dehumidifying heating refrigerant circuit.
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