JP2015007491A - Freezing cycle device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気から吸熱する冷凍サイクル装置に関する。 The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus that absorbs heat from air.
従来、特許文献１には、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒と車室内への送風空気とを熱交換させる高圧側熱交換器と、膨張弁で減圧膨張された低温低圧の冷媒と外気とを熱交換させる低圧側熱交換器とを備える車両用冷凍サイクル装置が記載されている。 Conventionally, Patent Document 1 discloses a high-pressure side heat exchanger that exchanges heat between a high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from a compressor and air blown into a passenger compartment, a low-temperature and low-pressure refrigerant that is decompressed and expanded by an expansion valve, and outside air. Is a vehicle refrigeration cycle apparatus including a low-pressure side heat exchanger that exchanges heat with each other.
この従来技術では、低圧側熱交換器において冷媒が外気から吸熱し、高圧側熱交換器において冷媒が車室内への送風空気に放熱する。これにより、外気の熱を汲み上げて車室内への送風空気を加熱することができる。すなわち、ヒートポンプサイクルによって暖房を行うことができる。 In this prior art, the refrigerant absorbs heat from the outside air in the low-pressure side heat exchanger, and the refrigerant radiates heat to the blown air into the vehicle interior in the high-pressure side heat exchanger. Thereby, the heat of external air can be pumped up and the ventilation air to a vehicle interior can be heated. That is, heating can be performed by a heat pump cycle.
本出願人は、低圧側熱交換器において冷媒を冷却水と熱交換させて冷却水を冷却し、低圧側熱交換器で冷却された冷却水と外気とを吸熱用熱交換器で熱交換させる冷凍サイクル装置（以下、検討例と言う。）を検討している。 The present applicant causes the refrigerant to exchange heat with the cooling water in the low-pressure side heat exchanger to cool the cooling water, and causes the cooling water cooled by the low-pressure side heat exchanger and the outside air to exchange heat with the heat absorption heat exchanger. We are studying a refrigeration cycle device (hereinafter referred to as a study example).
この検討例では、低圧側熱交換器で冷却される冷却水の温度が氷点未満になると、吸熱用熱交換器の表面で外気中の水分が凝固して着霜（フロスト）が生じる。その結果、吸熱用熱交換器の外気通路が塞がれて外気の流量が低下し、吸熱量が低下してしまうという問題がある。 In this examination example, when the temperature of the cooling water cooled by the low-pressure side heat exchanger becomes below the freezing point, moisture in the outside air is solidified on the surface of the heat-absorbing heat exchanger, and frost is formed. As a result, there is a problem that the outside air passage of the heat absorption heat exchanger is blocked, the flow rate of outside air is reduced, and the amount of heat absorption is reduced.
この問題に対する対策として、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒が持つ熱を吸熱用熱交換器に導入して霜を融かすことが考えられる。しかしながら、吸熱用熱交換器に付着した霜を融かすために必要な熱量は、外気温度や付着した霜の量等によって変化する。そのため、吸熱用熱交換器に付着した霜を融かすための熱を確実に得ることが困難であるという問題がある。 As a countermeasure against this problem, it is conceivable that the heat of the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor is introduced into an endothermic heat exchanger to melt the frost. However, the amount of heat necessary to melt the frost attached to the heat absorption heat exchanger varies depending on the outside air temperature, the amount of attached frost, and the like. Therefore, there is a problem that it is difficult to reliably obtain heat for melting the frost attached to the heat absorption heat exchanger.
本発明は上記点に鑑みて、低圧側熱交換器で冷却された熱媒体と空気とを吸熱用熱交換器で熱交換させる冷凍サイクル装置において、吸熱用熱交換器に付着した霜を融かすための熱を確実に得ることを目的とする。 In view of the above points, the present invention melts frost adhering to an endothermic heat exchanger in a refrigeration cycle apparatus that exchanges heat between a heat medium cooled by a low-pressure side heat exchanger and air using an endothermic heat exchanger. The purpose is to obtain heat for sure.
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
冷媒を吸入して吐出する圧縮機（２１）と、
圧縮機（２１）から吐出された冷媒と第１熱媒体とを熱交換させて第１熱媒体を加熱する高圧側熱交換器（１５）と、
高圧側熱交換器（１５）で熱交換された冷媒を減圧させる減圧手段（２２）と、
減圧手段（２２）で減圧された冷媒と第２熱媒体とを熱交換させて第２熱媒体を冷却する低圧側熱交換器（１４）と、
低圧側熱交換器（１４）で冷却された第２熱媒体と空気とを熱交換させて空気を冷却する吸熱用熱交換器（１３）と、
高圧側熱交換器（１５）で加熱された第１熱媒体の熱量を吸熱用熱交換器（１３）に導入させる導入手段（４２、４３）と、
吸熱用熱交換器（１３）に霜が付着しているか否かを判定し、吸熱用熱交換器（１３）に霜が付着していると判定した場合、高圧側熱交換器（１５）で加熱された第１熱媒体の温度を上昇させる熱媒体温度調整手段（５０）とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the invention described in claim 1,
A compressor (21) for sucking and discharging refrigerant;
A high-pressure side heat exchanger (15) that heats the first heat medium by exchanging heat between the refrigerant discharged from the compressor (21) and the first heat medium;
Decompression means (22) for decompressing the refrigerant heat-exchanged in the high-pressure side heat exchanger (15);
A low-pressure-side heat exchanger (14) that cools the second heat medium by exchanging heat between the refrigerant decompressed by the decompression means (22) and the second heat medium;
A heat exchanger for heat absorption (13) for cooling the air by exchanging heat between the second heat medium cooled by the low pressure side heat exchanger (14) and the air;
Introduction means (42, 43) for introducing the heat quantity of the first heat medium heated by the high-pressure side heat exchanger (15) into the heat absorption heat exchanger (13);
When it is determined whether or not frost is adhered to the heat absorption heat exchanger (13), and it is determined that frost is adhered to the heat absorption heat exchanger (13), the high pressure side heat exchanger (15) And a heat medium temperature adjusting means (50) for increasing the temperature of the heated first heat medium.
これにより、吸熱用熱交換器（１３）に霜が付着していると判定した場合、第１熱媒体の温度を上昇させるので、第１熱媒体の熱量を吸熱用熱交換器（１３）に確実に導入させることができる。そのため、吸熱用熱交換器（１３）に付着した霜を融かすための熱を確実に得ることができる。 Thereby, when it determines with the frost adhering to the heat exchanger for heat absorption (13), since the temperature of a 1st heat medium is raised, the calorie | heat amount of a 1st heat medium is put into the heat exchanger for heat absorption (13). It can be surely introduced. Therefore, the heat for melting the frost adhering to the heat absorption heat exchanger (13) can be reliably obtained.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
（第１実施形態）
図１に示す冷凍サイクル装置１０は、車両が備える各種機器や車室内を適切な温度に調整するために用いられる。本実施形態では、冷凍サイクル装置１０を、エンジン（内燃機関）および走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド自動車に適用している。
(First embodiment)
A
本実施形態のハイブリッド自動車は、車両停車時に外部電源（商用電源）から供給された電力を、車両に搭載された電池（車載バッテリ）に充電可能なプラグインハイブリッド自動車として構成されている。電池としては、例えばリチウムイオン電池を用いることができる。 The hybrid vehicle of the present embodiment is configured as a plug-in hybrid vehicle that can charge power supplied from an external power source (commercial power source) when the vehicle is stopped to a battery (vehicle battery) mounted on the vehicle. As the battery, for example, a lithium ion battery can be used.
エンジンから出力される駆動力は、車両走行用として用いられるのみならず、発電機を作動させるためにも用いられる。そして、発電機にて発電された電力および外部電源から供給された電力を電池に蓄わえることができ、電池に蓄えられた電力は、走行用電動モータのみならず、冷凍サイクル装置１０を構成する電動式構成機器をはじめとする各種車載機器に供給される。
The driving force output from the engine is used not only for driving the vehicle but also for operating the generator. And the electric power generated by the generator and the electric power supplied from the external power source can be stored in the battery, and the electric power stored in the battery constitutes the
図１に示すように、冷凍サイクル装置１０は、第１ポンプ１１、第２ポンプ１２、ラジエータ１３、冷却水冷却器１４、冷却水加熱器１５およびヒータコア１６を備えている。
As shown in FIG. 1, the
第１ポンプ１１および第２ポンプ１２は、冷却水（熱媒体）を吸入して吐出する冷却水ポンプであり、電動ポンプで構成されている。冷却水は、熱媒体としての流体である。本実施形態では、冷却水として、少なくともエチレングリコール、ジメチルポリシロキサンもしくはナノ流体を含む液体、または不凍液体が用いられている。
The
ラジエータ１３、冷却水冷却器１４、冷却水加熱器１５およびヒータコア１６は、冷却水が流通する冷却水流通機器（熱媒体流通機器）である。
The
ラジエータ１３は、冷却水と外気（車室外空気）とを熱交換する冷却水外気熱交換器（熱媒体外気熱交換器）である。ラジエータ１３には、室外送風機１７によって外気が送風される。室外送風機１７は、ラジエータ１３に外気を送風する送風手段である。室外送風機１７は、送風ファンを電動モータ（ブロワモータ）にて駆動する電動送風機である。
The
ラジエータ１３および室外送風機１７は車両の最前部に配置されている。このため、車両の走行時にはラジエータ１３に走行風を当てることができる。
The
ラジエータ１３を流れる冷却水が外気よりも低温になっている場合、ラジエータ１３は冷却水に外気の熱を吸熱させる吸熱用熱交換器として機能する。ラジエータ１３を流れる冷却水が外気よりも高温になっている場合、ラジエータ１３は冷却水の熱を外気に放熱させる放熱用熱交換器として機能する。
When the cooling water flowing through the
冷却水冷却器１４は、冷媒回路２０（冷凍サイクル）の低圧側冷媒と冷却水とを熱交換させることによって冷却水を冷却する低圧側熱交換器（熱媒体冷却器）である。冷却水冷却器１４では冷却水を外気の温度よりも低温まで冷却することができる。
The
冷却水加熱器１５は、冷媒回路２０の高圧側冷媒と冷却水とを熱交換させることによって冷却水を加熱する高圧側熱交換器（熱媒体加熱器）である。
The
冷媒回路２０は、圧縮機２１、冷却水加熱器１５、膨張弁２２および冷却水冷却器１４を備える蒸気圧縮式冷凍機である。本実施形態の冷媒回路２０では、冷媒としてフロン系冷媒を用いており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。
The
圧縮機２１は、電池から供給される電力によって駆動される電動圧縮機、またはベルトによって駆動される可変容量圧縮機であり、冷媒回路２０の冷媒を吸入して圧縮して吐出する。
The
冷却水加熱器１５は、圧縮機２１から吐出された高圧側冷媒と冷却水とを熱交換させることによって高圧側冷媒を凝縮させる凝縮器である。膨張弁２２は、冷却水加熱器１５から流出した液相冷媒を減圧膨張させる減圧手段である。
The
冷却水冷却器１４は、膨張弁２２で減圧膨張された低圧冷媒と冷却水とを熱交換させることによって低圧冷媒を蒸発させる蒸発器である。冷却水冷却器１４で蒸発した気相冷媒は圧縮機２１に吸入されて圧縮される。
The cooling
ヒータコア１６は、冷却水と車室内への送風空気とを熱交換させて車室内への送風空気を加熱する冷却水空気熱交換器である。換言すれば、ヒータコア１６は、圧縮機２１から吐出された冷媒の熱量の少なくとも一部を用いて空気を加熱する空気加熱用熱交換器である。
The
ヒータコア１６には、室内送風機１８によって内気(車室内空気)、外気、または内気と外気との混合空気が送風される。
The interior air (vehicle interior air), the outside air, or a mixed air of the inside air and the outside air is blown to the
室内送風機１８は、車室内へ向けて空気を送風する送風手段である。室内送風機１８は、遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータ（ブロワモータ）にて駆動する電動送風機である。室内送風機１８は、ヒータコア１６を通過する空気の流量を調整する空気流量調整手段である。
The
ヒータコア１６および室内送風機１８は、車両用空調装置の室内空調ユニット３０のケーシング３１に収容されている。室内空調ユニット３０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されている。ケーシング３１は、室内空調ユニットの外殻を形成している。
The
ケーシング３１は、車室内への送風空気が流れる空気通路を形成しており、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。
The
ケーシング３１の内部には、エアミックスドア３２が配置されている。エアミックスドア３２は、ヒータコア１６を流れる空気の流量と、ヒータコア１６をバイパスして流れる空気の流量との割合を調整して車室内へ吹き出される吹出空気の温度を調整する吹出空気温度調整手段（空気流量割合調整手段）である。エアミックスドア３２は、ヒータコア１６を通過する空気の流量を調整する空気流量調整手段である。
An
エアミックスドア３２は、回動可能な板状ドアや、スライド可能なドア等であり、電動アクチュエータ（図示せず）によって駆動される。
The
ケーシング３１の内部において、エアミックスドア３２およびヒータコア１６よりも空気流れ上流側に、車室内への送風空気を冷却するクーラコア（空気冷却器）が配置されていてもよい。
Inside the
第１ポンプ１１、ラジエータ１３および冷却水冷却器１４は、第１冷却水回路Ｃ１（第１熱媒体回路）に配置されている。第１冷却水回路Ｃ１は、冷却水が第１ポンプ１１→冷却水冷却器１４→ラジエータ１３→第１ポンプ１１の順に循環するように構成されている。
The
第２ポンプ１２、冷却水加熱器１５およびヒータコア１６は、第２冷却水回路Ｃ２（第２熱媒体回路）に配置されている。第２冷却水回路Ｃ２は、冷却水が第２ポンプ１２→ヒータコア１６→冷却水加熱器１５→第２ポンプ１２の順に循環するように構成されている。
The
第２冷却水回路Ｃ２には、バイパス流路４０が接続されている。バイパス流路４０は、第２冷却水回路Ｃ２の冷却水を、ヒータコア１６をバイパスして流すバイパス手段である。
A
第２冷却水回路Ｃ２に対するバイパス流路４０の接続部には三方弁４１が配置されている。三方弁４１は、ヒータコア１６を流れる冷却水の流量とバイパス流路４０を流れる冷却水の流量との割合を調整する冷却水流量割合調整手段（熱媒体流量割合調整手段）であり、例えば電磁弁で構成されている。
A three-
第１冷却水回路Ｃ１および第２冷却水回路Ｃ２には、第１連通流路４２および第２連通流路４３が接続されている。第１連通流路４２および第２連通流路４３は、第１冷却水回路Ｃ１の冷却水流路と第２冷却水回路Ｃ２の冷却水流路とを連通させる連通手段である。
A
第１連通流路４２の一端は、第１冷却水回路Ｃ１のうちラジエータ１３の冷却水出口側かつ第１ポンプ１１の冷却水吸入側の部位に接続されている。第１連通流路４２の他端は、第２冷却水回路Ｃ２のうち冷却水加熱器１５の冷却水出口側かつ第２ポンプ１２の冷却水吸入側の部位に接続されている。
One end of the first
第２連通流路４３の一端は、第１冷却水回路Ｃ１のうち冷却水冷却器１４の冷却水出口側かつラジエータ１３の冷却水入口側の部位に接続されている。第２連通流路４３の他端は、第２冷却水回路Ｃ２のうちヒータコア１６の冷却水出口側かつ冷却水加熱器１５の冷却水入口側の部位に接続されている。
One end of the
第１連通流路４２には第３ポンプ４４が配置されている。第３ポンプ４４は、第１連通流路４２の冷却水（熱媒体）を吸入して吐出する冷却水ポンプであり、電動ポンプで構成されている。
A
第１連通流路４２には第１開閉弁４５が配置されている。第２連通流路４３には第２開閉弁４６が配置されている。
A first on-off
第１開閉弁４５は、第１連通流路４２を開閉する開閉手段であり、例えば電磁弁で構成されている。第２開閉弁４６は、第２連通流路４３を開閉する開閉手段であり、例えば電磁弁で構成されている。第１開閉弁４５および第２開閉弁４６は、図１に示す非連通モードと、図２に示す連通モードとを切り替える切替手段を構成している。
The first opening / closing
非連通モードでは、第１開閉弁４５および第２開閉弁４６は、第１連通流路４２および第２連通流路４３を閉じる。これにより、第１冷却水回路Ｃ１の冷却水流路と第２冷却水回路Ｃ２の冷却水流路とが連通されない。
In the non-communication mode, the first on-off
連通モードでは、第１開閉弁４５および第２開閉弁４６は、第１連通流路４２および第２連通流路４３を開ける。これにより、第１冷却水回路Ｃ１の冷却水流路と第２冷却水回路Ｃ２の冷却水流路とが連通される。さらに、連通モードでは第３ポンプ４４を作動させる。
In the communication mode, the first on-off
これにより、冷却水は、第３ポンプ４４→冷却水加熱器１５およびヒータコア１６（並列流れ）→ラジエータ１３および冷却水冷却器１４（並列流れ）→第３ポンプ４４の順に循環する。なお、連通モードでは、第１ポンプ１１および第２ポンプ１２を停止させてもよい。
Thereby, the cooling water circulates in the order of the
連通モードでは、第２冷却水回路Ｃ２の冷却水加熱器１５で加熱された冷却水が第１冷却水回路Ｃ１のラジエータ１３に導入される。したがって、冷却水加熱器１５で加熱された冷却水を利用して、ラジエータ１３に付着した霜を融かす（除霜する）ことができる。
In the communication mode, the cooling water heated by the cooling
第１冷却水回路Ｃ１には電気ヒータ４７が配置されている。電気ヒータ４７は、冷却水に熱を供給する熱供給機器であり、電力を供給されることによって発熱する発熱手段である。電気ヒータ４７の発熱量（換言すれば、電気ヒータ４７に供給される電力量）は制御装置５０によって制御される。
An
非連通モードでは、電気ヒータ４７が発生した熱量によって加熱された冷却水がヒータコア１６に導入されて暖房に利用される。連通モードでは、電気ヒータ４７が発生した熱量によって加熱された冷却水が第１冷却水回路Ｃ１のラジエータ１３に導入されて除霜に利用される。
In the non-communication mode, the cooling water heated by the amount of heat generated by the
図３に示す制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された第１ポンプ１１、第２ポンプ１２、室外送風機１７、室内送風機１８、圧縮機２１、エアミックスドア３２、三方弁４１、第３ポンプ４４、第１開閉弁４５、第２開閉弁４６、電気ヒータ４７等の作動を制御する制御手段である。
The
制御装置５０は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御手段が一体に構成されたものであるが、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御手段を構成している。
The
制御装置５０のうち第１ポンプ１１の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）は、第１冷却水流量制御手段５０ａ（第１熱媒体流量制御手段）を構成している。
The structure (hardware and software) which controls the action | operation of the
制御装置５０のうち第２ポンプ１２の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）は、第２冷却水流量制御手段５０ｂ（第２熱媒体流量制御手段）を構成している。
The structure (hardware and software) which controls the operation | movement of the
制御装置５０のうち室外送風機１７の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）は、室外送風機制御手段５０ｃを構成している。
The structure (hardware and software) which controls the action | operation of the
制御装置５０のうち室内送風機１８の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）は、室内送風機制御手段５０ｄを構成している。
The structure (hardware and software) which controls the action | operation of the
制御装置５０のうち圧縮機２１の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）は、冷媒流量制御手段５０ｅを構成している。
The structure (hardware and software) which controls the action | operation of the
制御装置５０のうちエアミックスドア３２の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）は、エアミックスドア制御手段５０ｆ（空気流量割合制御手段）を構成している。
The structure (hardware and software) which controls the operation | movement of the
制御装置５０のうち三方弁４１の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）は、バイパス切替制御手段５０ｇを構成している。
The structure (hardware and software) which controls the action | operation of the three-
制御装置５０のうち第３ポンプ４４の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）は、第３冷却水流量制御手段５０ｈ（第３熱媒体流量制御手段）を構成している。
The structure (hardware and software) which controls the action | operation of the
制御装置５０のうち第１開閉弁４５および第２開閉弁４６の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）は、開閉弁制御手段５０ｉを構成している。開閉弁制御手段５０ｉは、非連通モードと連通モードとを切り替える切替制御手段を構成している。
The configuration (hardware and software) for controlling the operation of the first on-off
制御装置５０のうち電気ヒータ４７の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）は、電気ヒータ制御手段５０ｊを構成している。開電気ヒータ制御手段５０ｊは、電気ヒータ４７が発生する熱量を増加させる熱量増加手段を構成している。
The structure (hardware and software) which controls the action | operation of the
第１冷却水流量制御手段５０ａ、第２冷却水流量制御手段５０ｂ、室外送風機制御手段５０ｃ、室内送風機制御手段５０ｄ、冷媒流量制御手段５０ｅ、エアミックスドア制御手段５０ｆ、バイパス切替制御手段５０ｇ、第３冷却水流量制御手段５０ｈ、開閉弁制御手段５０ｉおよび電気ヒータ制御手段５０ｊは、制御装置５０に対して別体で構成されていてもよい。
First cooling water flow rate control means 50a, second cooling water flow rate control means 50b, outdoor fan control means 50c, indoor fan control means 50d, refrigerant flow rate control means 50e, air mix door control means 50f, bypass switching control means 50g, first The three coolant flow rate control means 50h, the on-off valve control means 50i, and the electric heater control means 50j may be configured separately from the
制御装置５０の入力側には、内気センサ５１、外気センサ５２、日射センサ５３、第１水温センサ５４、第２水温センサ５５、冷媒温度センサ５６、冷媒圧力センサ５７等のセンサ群の検出信号が入力される。
On the input side of the
内気センサ５１は、内気温（車室内温度）を検出する検出手段（内気温度検出手段）である。外気センサ５２は、外気温（車室外温度）を検出する検出手段（外気温度検出手段）である。日射センサ５３は、車室内の日射量を検出する検出手段（日射量検出手段）である。
The
第１水温センサ５４は、第１冷却水回路Ｃ１を流れる冷却水の温度（例えば冷却水冷却器１４から流出した冷却水の温度）を検出する検出手段（第１熱媒体温度検出手段）である。
The first
第２水温センサ５５は、第２冷却水回路Ｃ２を流れる冷却水の温度（例えば冷却水加熱器１５から流出した冷却水の温度）を検出する検出手段（第２熱媒体温度検出手段）である。
The second
冷媒温度センサ５６は、冷媒回路２０の冷媒温度を検出する検出手段（冷媒温度検出手段）である。冷媒温度センサ５６が検出する冷媒回路２０の冷媒温度は、例えば圧縮機２１から吐出される高圧側冷媒の温度、圧縮機２１に吸入される低圧側冷媒の温度、膨張弁２２で減圧膨張された低圧側冷媒の温度、冷却水冷却器１４で熱交換された低圧側冷媒の温度等である。
The
冷媒圧力センサ５７は、冷媒回路２０の冷媒圧力（例えば圧縮機２１から吐出される高圧側冷媒の圧力や圧縮機２１に吸入される低圧側冷媒の圧力）を検出する検出手段（冷媒圧力検出手段）である。
The
内気温、外気温、冷却水温度、冷媒温度および冷媒圧力を、種々の物理量の検出値に基づいて推定するようにしてもよい。 The inside air temperature, outside air temperature, cooling water temperature, refrigerant temperature, and refrigerant pressure may be estimated based on detection values of various physical quantities.
例えば、第１冷却水回路Ｃ１の冷却水の温度を、冷却水冷却器１４の出口冷媒圧力、圧縮機２１の吸入冷媒圧力、冷媒回路２０の低圧側冷媒の圧力、冷媒回路２０の低圧側冷媒の温度、暖房運転稼動時間等のうち少なくとも１つに基づいて算出してもよい。
For example, the temperature of the cooling water in the first cooling water circuit C <b> 1 may be the outlet refrigerant pressure of the cooling
例えば、第２冷却水回路Ｃ２の冷却水の温度を、冷却水加熱器１５の出口冷媒圧力、圧縮機２１の吐出冷媒圧力、冷媒回路２０の高圧側冷媒の圧力、冷媒回路２０の高圧側冷媒の温度等のうち少なくとも１つに基づいて算出してもよい。
For example, the temperature of the cooling water in the second cooling water circuit C2 is set to the outlet refrigerant pressure of the cooling
制御装置５０の入力側には、操作パネル５８からの操作信号が入力される。操作パネル５８は車室内の計器盤付近に配置されており、操作パネル５８には各種操作スイッチが設けられている。操作パネル５８に設けられた各種操作スイッチとしては、車室内空調を行うことを要求する空調作動スイッチ、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチ等が設けられている。
An operation signal from the
次に、上記構成における作動を説明する。冷凍サイクル装置１０を起動すると、制御装置５０は、図１に示す非連通モードになるように第１開閉弁４５および第２開閉弁４６の作動を制御するとともに、第１ポンプ１１、第２ポンプ１２および圧縮機２１を作動させる。これにより、冷媒回路２０に冷媒が循環し、第１冷却水回路Ｃ１および第２冷却水回路Ｃ２に互いに独立して冷却水が循環する。
Next, the operation in the above configuration will be described. When the
冷却水冷却器１４では、冷媒回路２０の冷媒が第１冷却水回路Ｃ１の冷却水から吸熱するので、第１冷却水回路Ｃ１の冷却水が冷却される。冷却水冷却器１４で冷却水から吸熱した冷媒回路２０の冷媒は、冷却水加熱器１５で第２冷却水回路Ｃ２の冷却水へ放熱する。これにより、第２冷却水回路Ｃ２の冷却水が加熱される。
In the cooling
冷却水加熱器１５で加熱された第２冷却水回路Ｃ２の冷却水は、ヒータコア１６において、室内送風機１８によって送風された送風空気に放熱する。したがって、車室内への送風空気が加熱される。
The cooling water in the second cooling water circuit C <b> 2 heated by the cooling
冷却水冷却器１４で冷却された第１冷却水回路Ｃ１の冷却水は、ラジエータ１３において、室外送風機１７によって送風された外気から吸熱する。したがって、外気の熱を汲み上げるヒートポンプ運転を実現できる。
The cooling water of the first cooling water circuit C1 cooled by the cooling
このように非連通モードに切り替えられている状態において、制御装置５０は図４のフローチャートに示す制御処理を実施する。
In such a state where the mode is switched to the non-communication mode, the
ステップＳ１００では、ラジエータ１３に霜が付着しているか否かを判定する。ラジエータ１３に霜が付着しているか否かの判定（以下、着霜判定と言う。）は、車両の走行速度、第１冷却水回路Ｃ１の冷却水の温度、冷媒回路２０の低圧側冷媒の圧力、車室内送風空気の目標吹出温度ＴＡＯと車室内送風空気の実際の吹出温度ＴＡＶとの乖離時間、第２冷却水回路Ｃ２の冷却水の温度、車両のイグニッションスイッチのオン・オフ状態等のうち少なくとも１つに基づいて行われる。
In step S100, it is determined whether or not frost has adhered to the
車室内送風空気の目標吹出温度ＴＡＯは、例えば以下の数式を用いて算出される。
ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ａｓ＋Ｃ
なお、Ｔｓｅｔは車室内温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度、Ｔｒは内気センサによって検出された車室内温度（内気温）、Ｔａｍは外気センサによって検出された外気温、Ａｓは日射センサによって検出された日射量である。Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。
The target blowing temperature TAO of the vehicle interior blown air is calculated using, for example, the following mathematical formula.
TAO = Kset * Tset-Kr * Tr-Kam * Tam-Ks * As + C
Tset is the vehicle interior temperature set by the vehicle interior temperature setting switch, Tr is the vehicle interior temperature (internal air temperature) detected by the internal air sensor, Tam is the external air temperature detected by the external air sensor, and As is the solar radiation sensor. The amount of solar radiation detected. Kset, Kr, Kam, Ks are control gains, and C is a correction constant.
車室内送風空気の実際の吹出温度ＴＡＶは、例えば、ヒータコア１６から流出した空気の温度や、エアミックスドア３２の開度等から算出される。車室内送風空気の実際の吹出温度ＴＡＶを検出する温度センサが設けられていてもよい。
The actual blowout temperature TAV of the air blown into the passenger compartment is calculated from, for example, the temperature of the air that has flowed out of the
ステップＳ１００においてラジエータ１３に霜が付着していないと判定した場合、ステップＳ１００へ戻り、ラジエータ１３に霜が付着していると判定した場合、ステップＳ１１０へ進み、第２冷却水回路Ｃ２の冷却水の温度（温水温度）が必要冷却水温度（必要温水温度）よりも低いか否かを判定する。必要冷却水温度は、ラジエータ１３の霜の除去（除霜）に必要な冷却水の温度（必要熱媒体温度）である。
If it is determined in step S100 that frost has not adhered to the
必要冷却水温度は、第１冷却水回路Ｃ１の冷却水の温度、冷却水冷却器１４の出口冷媒圧力、圧縮機２１の吸入冷媒圧力、冷媒回路２０の低圧側冷媒の温度、暖房運転時間等のうち少なくとも１つに基づいて算出される。
The required cooling water temperature includes the cooling water temperature of the first cooling water circuit C1, the outlet refrigerant pressure of the cooling
ステップＳ１１０において第２冷却水回路Ｃ２の冷却水の温度が必要冷却水温度よりも低いと判定した場合、ステップＳ１２０へ進み、第２冷却水回路Ｃ２の冷却水の温度（高温温度）を上昇させる。具体的には、圧縮機２１の冷媒吐出能力Ｎｃ（回転数）を上昇させることによって、第２冷却水回路Ｃ２の冷却水の温度を上昇させる。
When it determines with the temperature of the cooling water of the 2nd cooling water circuit C2 being lower than required cooling water temperature in step S110, it progresses to step S120 and raises the temperature (high temperature temperature) of the cooling water of the 2nd cooling water circuit C2. . Specifically, the temperature of the cooling water in the second cooling water circuit C2 is increased by increasing the refrigerant discharge capacity Nc (rotational speed) of the
ヒータコア１６を通過する送風空気の流量を低減させることによって、第２冷却水回路Ｃ２の冷却水の温度を上昇させてもよい。例えば、室内送風機１８の送風能力（ファン回転数）を低下させることによって、ヒータコア１６を通過する送風空気の流量を低減させるようにすればよい。
The temperature of the cooling water in the second cooling water circuit C2 may be increased by reducing the flow rate of the blown air passing through the
エアミックスドア３２の開度を調整することによって、ヒータコア１６を通過する送風空気の流量を低減させるようにしてもよい。この場合、ヒータコア１６をバイパスして流れる空気の流量が増加して、車室内吹出空気の全体の流量を維持できるので、空調感を極力維持できるとともに窓ガラスの曇りを極力防止できる。
By adjusting the opening degree of the
ヒータコア１６を流れる冷却水の流量を低減させることによって、第２冷却水回路Ｃ２の冷却水の温度を上昇させてもよい。この場合、バイパス流路４０を流れる冷却水割合が増加するように三方弁４１を作動させれば、冷却水加熱器１５を流れる冷却水の流量を低減させることなくヒータコア１６を流れる冷却水の流量を低減させることができる。
The temperature of the cooling water in the second cooling water circuit C2 may be increased by reducing the flow rate of the cooling water flowing through the
ステップＳ１２０において、必要冷却水温度から第１冷却水回路Ｃ１の冷却水の温度を減じた温度差が大きいほど、第２冷却水回路Ｃ２の冷却水の温度を高くするのが好ましい。ステップＳ１２０において、第１冷却水回路Ｃ１の冷却水の温度が低いほど、第２冷却水回路Ｃ２の冷却水の温度を高くするようにしてもよい。 In step S120, it is preferable to increase the temperature of the cooling water in the second cooling water circuit C2 as the temperature difference obtained by subtracting the temperature of the cooling water in the first cooling water circuit C1 from the required cooling water temperature increases. In step S120, the temperature of the cooling water in the second cooling water circuit C2 may be increased as the temperature of the cooling water in the first cooling water circuit C1 is lower.
ステップＳ１３０では、除霜を開始するか否かの判定（以下、除霜開始判定と言う。）を行う。例えば、第２冷却水回路Ｃ２の冷却水の温度が必要冷却水温度よりも高くなった場合、除霜開始を判定し、第２冷却水回路Ｃ２の冷却水の温度が必要冷却水温度よりも高くなっっていない場合、除霜開始を判定しない。 In step S130, it is determined whether to start defrosting (hereinafter referred to as defrosting start determination). For example, when the temperature of the cooling water in the second cooling water circuit C2 becomes higher than the required cooling water temperature, the start of defrosting is determined, and the temperature of the cooling water in the second cooling water circuit C2 is higher than the required cooling water temperature. When it is not high, the start of defrosting is not determined.
除霜開始の判定がなされなかった場合、ステップＳ１００へ戻り、除霜開始の判定がなされた場合、ステップＳ１４０へ進み、除霜を開始する。すなわち、非連通モードから連通モードに切り替える。 When the defrosting start determination is not made, the process returns to step S100. When the defrosting start determination is made, the process proceeds to step S140 to start defrosting. That is, the non-communication mode is switched to the communication mode.
これにより、冷却水加熱器１５で必要冷却水温度以上に加熱された第２冷却水回路Ｃ２の冷却水が第１冷却水回路Ｃ１に導入されてラジエータ１３を流れるので、ラジエータ１３の霜が融かされる。
As a result, the cooling water of the second cooling water circuit C2 heated to a temperature higher than the required cooling water temperature by the cooling
ステップＳ１００にてラジエータ１３に霜が付着していると判定した場合、判定前と比較して電気ヒータ４７の発熱量を増加させるようにしてもよい。
When it determines with the frost adhering to the
本実施形態では、第１連通流路４２および第２連通流路４３は、冷却水加熱器１５で加熱された冷却水（第１熱媒体）の熱量をラジエータ１３に導入させる導入手段を構成しており、制御装置５０は、ラジエータ１３に霜が付着しているか否かを判定し、ラジエータ１３に霜が付着していると判定した場合、判定前と比較して、冷却水加熱器１５で加熱された冷却水の温度を上昇させる冷却水温度調整手段（熱媒体温度調整手段）を構成している。
In the present embodiment, the
これによると、ラジエータ１３に霜が付着していると判定した場合、冷却水加熱器１５で加熱された冷却水の熱量をラジエータ１３に確実に導入させることができる。そのため、ラジエータ１３に付着した霜を融かすためにラジエータ１３に導入させる熱量を確実に確保できる。
According to this, when it determines with the frost adhering to the
本実施形態では、制御装置５０は、ヒータコア１６を通過する空気の流量が減少するように室内送風機１８およびエアミックスドア３２のうち少なくとも一方を制御することによって、冷却水加熱器１５で加熱された冷却水の温度を上昇させる。
In the present embodiment, the
これによると、ヒータコア１６における冷却水から空気への放熱量を調整できるので、冷却水加熱器１５で加熱された冷却水の温度を調整できる。
According to this, since the heat radiation amount from the cooling water to the air in the
特に、ヒータコア１６を通過する空気の流量をエアミックスドア３２で調整する場合、車室内吹出空気の全体の流量を維持しつつヒータコア１６を通過する空気の流量を調整できるので、冷却水加熱器１５で加熱された冷却水の温度を調整しても、空調感を極力維持できるとともに窓ガラスの曇りを極力防止できる。
In particular, when the flow rate of the air passing through the
本実施形態では、制御装置５０は、ヒータコア１６を流れる冷却水の流量の割合が減少し、ヒータコア１６をバイパスして流れる冷却水の流量の割合が増加するように三方弁４１を制御することによって、冷却水加熱器１５で加熱された冷却水の温度を上昇させる。
In the present embodiment, the
これによると、冷却水加熱器１５を流れる冷却水の流量を維持しつつ、ヒータコア１６を流れる冷却水の流量を低減させて冷却水加熱器１５で加熱された冷却水の温度を上昇させることができる。
According to this, it is possible to increase the temperature of the cooling water heated by the cooling
本実施形態では、制御装置５０は、ラジエータ１３に霜が付着していると判定した場合、冷却水冷却器１４で冷却された冷却水（第２熱媒体）の温度が低いほど、冷却水加熱器１５で加熱された冷却水の温度を高くする。
In the present embodiment, when the
これにより、ラジエータ１３に霜が付着しやすくなるにつれて、ラジエータ１３に導入させる熱量を増加させることができるので、ラジエータ１３に付着した霜を確実に融かすことができる。
As a result, as the amount of heat introduced into the
本実施形態では、制御装置５０は、ラジエータ１３に霜が付着しているか否かを、第１水温センサ５４が検出した冷却水の温度に基づいて判定する。これにより、ラジエータ１３に霜が付着しているか否かを適切に判定できる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、制御装置５０は、ラジエータ１３に霜が付着していると判定した場合、ラジエータ１３に付着した霜を融かすのに必要な冷却水の温度である必要冷却水温度を、第１水温センサ５４が検出した冷却水の温度に基づいて算出し、冷却水加熱器１５で加熱された冷却水の温度を必要冷却水温度に近づける。これにより、ラジエータ１３に付着した霜を確実に融かすことができる。
In the present embodiment, when the
本実施形態では、制御装置５０は、ラジエータ１３に霜が付着しているか否かを、冷媒圧力センサ５７が検出した冷媒の圧力に基づいて判定するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
制御装置５０は、ラジエータ１３に霜が付着していると判定した場合、必要冷却水温度を、冷媒圧力センサ５７が検出した冷媒の圧力に基づいて算出し、冷却水加熱器１５で加熱された冷却水の温度を必要冷却水温度に近づけるようにしてもよい。
When it is determined that frost is attached to the
本実施形態では、制御装置５０は、ラジエータ１３に霜が付着しているか否かを、冷媒温度センサ５６が検出した低圧側冷媒の温度に基づいて判定するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
制御装置５０は、ラジエータ１３に霜が付着していると判定した場合、必要冷却水温度を、冷媒温度センサ５６が検出した低圧側冷媒の温度に基づいて算出し、冷却水加熱器１５で加熱された冷却水の温度を必要冷却水温度に近づけるようにしてもよい。
When it is determined that frost is attached to the
本実施形態では、制御装置５０は、ラジエータ１３に霜が付着していると判定した場合、ラジエータ１３に霜が付着していると判定した時点よりも前と比較して、電気ヒータ４７が冷却水に供給する熱量を増加させるようにしてもよい。
In the present embodiment, when the
これにより、ラジエータ１３に付着した霜を融かすためにラジエータ１３に導入させる熱量を一層確実に確保できる。
Thereby, in order to melt the frost adhering to the
（第２実施形態）
本実施形態では、図５に示すように、ラジエータ１３の外気流れ下流側に室外凝縮器５０が配置されている。室外凝縮器５０は、冷媒回路２０の高圧側冷媒と外気とを熱交換させることによって高圧側冷媒を冷却して凝縮させる高圧側熱交換器（冷媒冷却器）である。これによると、外気流れ上流側のラジエータ１３に熱量を導入して除霜できる。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, an
図６に示すように、室外凝縮器５０とラジエータ１３とが一体化されて１つの熱交換器を構成していてもよい。室外凝縮器５０とラジエータ１３とが熱的に結合されていれば、室外凝縮器５０を流れる高圧側冷媒が持つ熱をラジエータ１３に伝えて霜を融かすことができる。
As shown in FIG. 6, the
例えば、室外凝縮器５０とラジエータ１３とがチューブとフィンとの積層構造になっている場合、フィンにて室外凝縮器５０とラジエータ１３とを熱的に結合させることができる。フィンは、チューブの外面側に接合されて空気側伝熱面積を拡大する部材である。フィン以外の部材を用いて、室外凝縮器５０とラジエータ１３とを熱的に結合させてもよい。
For example, when the
（他の実施形態）
上記実施形態を適宜組み合わせ可能である。上記実施形態を例えば以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
The above embodiments can be combined as appropriate. The above embodiment can be variously modified as follows, for example.
（１）上記実施形態において、第１冷却水回路Ｃ１および第２冷却水回路Ｃ２に、冷却水によって温度調整（冷却・加熱）される種々の温度調整対象機器（冷却対象機器・加熱対象機器）が配置されていてもよい。 (1) In the above-described embodiment, various temperature adjustment target devices (cooling target devices / heating target devices) whose temperature is adjusted (cooling / heating) by the cooling water in the first cooling water circuit C1 and the second cooling water circuit C2. May be arranged.
さらに、第１冷却水回路Ｃ１および第２冷却水回路Ｃ２が切替弁を介して接続され、切替弁が、第１冷却水回路Ｃ１および第２冷却水回路Ｃ２に配置された複数個の熱媒体流通機器のそれぞれに対して、第１ポンプ１１によって吸入・吐出される冷却水が循環する場合と、第２ポンプ１２によって吸入・吐出される冷却水が循環する場合とを切り替えるようにしてもよい。
Furthermore, the 1st cooling water circuit C1 and the 2nd cooling water circuit C2 are connected via the switching valve, and the switching valve is arrange | positioned in the 1st cooling water circuit C1 and the 2nd cooling water circuit C2. For each of the circulation devices, the case where the cooling water sucked / discharged by the
（２）上記第１実施形態において、第１開閉弁４５および第２開閉弁４６の代わりに、４つの三方弁が配置されていてもよい。具体的には、第１連通流路４２の両端部および第２連通流路４３の両端部のそれぞれに三方弁が配置されていてもよい。各三方弁は、３つのポート（冷却水の出入口）を有しており、３つのポートのうち２つのポートを連通させ、残余の１つのポートを閉じる。
(2) In the first embodiment, four three-way valves may be arranged instead of the first on-off
４つの三方弁が配置されている場合、連通モードでは、冷却水は、第３ポンプ４４→冷却水加熱器１５またはヒータコア１６→ラジエータ１３または冷却水冷却器１４→第３ポンプ４４の順に循環する。
When four three-way valves are arranged, in the communication mode, the cooling water circulates in the order of the
すなわち、４つの三方弁を配置すれば、連通モードにおいて、冷却水加熱器１５およびヒータコア１６のうちいずれか一方と、ラジエータ１３および冷却水冷却器１４のうちいずれか一方とに冷却水が循環しないようにすることができる。
That is, if four three-way valves are arranged, the cooling water does not circulate in any one of the cooling
連通モードにおいて、冷却水加熱器１５で加熱された冷却水が第１冷却水回路Ｃ１を流れないようにすれば、冷却水加熱器１５に冷却水の熱量を残すことができるので、その後、非連通モードに切り替えたときに冷媒回路２０が性能を速やかに発揮できる。
If the cooling water heated by the cooling
（３）上記実施形態において、第２冷却水回路Ｃ２に蓄熱器が設けられていてもよい。蓄熱器は、第２冷却水回路Ｃ２を流れる冷却水の熱を蓄える蓄熱手段である。蓄熱器としては、例えば高温冷却水を貯める断熱容器や、熱容量の大きい部材等を用いることができる。 (3) In the said embodiment, the thermal storage may be provided in the 2nd cooling water circuit C2. The heat accumulator is heat storage means for storing heat of the coolant flowing through the second coolant circuit C2. As the heat accumulator, for example, a heat insulating container for storing high-temperature cooling water, a member having a large heat capacity, or the like can be used.
蓄熱器は、第２冷却水回路Ｃ２とは別個の冷却水回路（以下、蓄熱回路と言う。）に設けられていて、蓄熱回路と第２冷却水回路Ｃ２とが連結する連結状態に切り替える連結弁が設けられていてもよい。この構成において、例えば、連結状態において第２冷却水回路Ｃ２から蓄熱回路に流入する冷却水の流量を徐々に増加させて蓄熱回路に熱を徐々に蓄え、蓄熱回路に十分に熱が蓄えられたと判断された場合、蓄熱回路と第２冷却水回路Ｃ２とが連結しない非連結状態に切り替えてポンプ出力を抑えるようにしてもよい。 The heat accumulator is provided in a cooling water circuit (hereinafter referred to as a heat storage circuit) that is separate from the second cooling water circuit C2, and is switched to a connected state in which the heat storage circuit and the second cooling water circuit C2 are connected. A valve may be provided. In this configuration, for example, when the flow rate of the cooling water flowing from the second cooling water circuit C2 to the heat storage circuit in the connected state is gradually increased, heat is gradually stored in the heat storage circuit, and heat is sufficiently stored in the heat storage circuit. If determined, the pump output may be suppressed by switching to a non-connected state in which the heat storage circuit and the second cooling water circuit C2 are not connected.
（４）上記実施形態では、ヒータコア１６を流れる熱媒体として冷却水を用いているが、油などの各種媒体を熱媒体として用いてもよい。
(4) In the above embodiment, cooling water is used as the heat medium flowing through the
熱媒体として、ナノ流体を用いてもよい。ナノ流体とは、粒子径がナノメートルオーダーのナノ粒子が混入された流体のことである。ナノ粒子を熱媒体に混入させることで、エチレングリコールを用いた冷却水（いわゆる不凍液）のように凝固点を低下させる作用効果に加えて、次のような作用効果を得ることができる。 A nanofluid may be used as the heat medium. A nanofluid is a fluid in which nanoparticles having a particle size of the order of nanometers are mixed. In addition to the effect of lowering the freezing point as in the case of cooling water using ethylene glycol (so-called antifreeze liquid), the following effects can be obtained by mixing the nanoparticles with the heat medium.
すなわち、特定の温度帯での熱伝導率を向上させる作用効果、熱媒体の熱容量を増加させる作用効果、金属配管の防食効果やゴム配管の劣化を防止する作用効果、および極低温での熱媒体の流動性を高める作用効果を得ることができる。 That is, the effect of improving the thermal conductivity in a specific temperature range, the effect of increasing the heat capacity of the heat medium, the effect of preventing the corrosion of metal pipes and the deterioration of rubber pipes, and the heat medium at an extremely low temperature The effect which improves the fluidity | liquidity of can be acquired.
このような作用効果は、ナノ粒子の粒子構成、粒子形状、配合比率、付加物質によって様々に変化する。 Such effects vary depending on the particle configuration, particle shape, blending ratio, and additional substance of the nanoparticles.
これによると、熱伝導率を向上させることができるので、エチレングリコールを用いた冷却水と比較して少ない量の熱媒体であっても同等の冷却効率を得ることが可能になる。 According to this, since the thermal conductivity can be improved, it is possible to obtain the same cooling efficiency even with a small amount of heat medium as compared with the cooling water using ethylene glycol.
また、熱媒体の熱容量を増加させることができるので、熱媒体自体の蓄冷熱量（顕熱による蓄冷熱）を増加させることができる。 Moreover, since the heat capacity of the heat medium can be increased, the amount of heat stored in the heat medium itself (cold heat stored by sensible heat) can be increased.
蓄冷熱量を増加させることにより、圧縮機２１を作動させない状態であっても、ある程度の時間は蓄冷熱を利用した機器の冷却、加熱の温調が実施できるため、冷凍サイクル装置１０の省動力化が可能になる。
Even if the
ナノ粒子のアスペクト比は５０以上であるのが好ましい。十分な熱伝導率を得ることができるからである。なお、アスペクト比は、ナノ粒子の縦×横の比率を表す形状指標である。 The aspect ratio of the nanoparticles is preferably 50 or more. This is because sufficient thermal conductivity can be obtained. The aspect ratio is a shape index that represents the ratio of the vertical and horizontal dimensions of the nanoparticles.
ナノ粒子としては、Ａｕ、Ａｇ、ＣｕおよびＣのいずれかを含むものを用いることができる。具体的には、ナノ粒子の構成原子として、Ａｕナノ粒子、Ａｇナノワイヤー、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）、グラフェン、グラファイトコアシェル型ナノ粒子（上記原子を囲むようにカーボンナノチューブ等の構造体があるような粒子体）、およびＡｕナノ粒子含有ＣＮＴなどを用いることができる。 Nanoparticles containing any of Au, Ag, Cu and C can be used. Specifically, Au nanoparticle, Ag nanowire, CNT (carbon nanotube), graphene, graphite core-shell nanoparticle (a structure such as a carbon nanotube surrounding the above atom is included as a constituent atom of the nanoparticle. Particles), Au nanoparticle-containing CNTs, and the like can be used.
（５）上記実施形態の冷媒回路２０では、冷媒としてフロン系冷媒を用いているが、冷媒の種類はこれに限定されるものではなく、二酸化炭素等の自然冷媒や炭化水素系冷媒等を用いてもよい。
(5) In the
また、上記実施形態の冷媒回路２０は、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成しているが、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超える超臨界冷凍サイクルを構成していてもよい。
The
（６）上記実施形態では、冷凍サイクル装置１０をハイブリッド自動車に適用した例を示したが、エンジンを備えず走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得る電気自動車等に冷凍サイクル装置１０を適用してもよい。
(6) In the above-described embodiment, an example in which the
１３ ラジエータ（吸熱用熱交換器）
１４ 冷却水冷却器（低圧側熱交換器）
１５ 冷却水加熱器（高圧側熱交換器）
１６ ヒータコア（空気加熱用熱交換器）
１８ 室内送風機（空気流量調整手段）
２１ 圧縮機
２２ 膨張弁（減圧手段）
３２ エアミックスドア（空気流量割合調整手段、空気流量調整手段）
４１ 三方弁（熱媒体流量割合調整手段）
４２ 第１連通流路（導入手段）
４３ 第２連通流路（導入手段）
４７ 電気ヒータ（熱供給手段）
５０ 制御装置（熱媒体温度調整手段）
13 Radiator (heat exchanger for heat absorption)
14 Cooling water cooler (low pressure side heat exchanger)
15 Cooling water heater (high-pressure side heat exchanger)
16 Heater core (heat exchanger for air heating)
18 Indoor blower (Air flow rate adjusting means)
21
32 Air mix door (Air flow rate adjusting means, Air flow rate adjusting means)
41 Three-way valve (heat medium flow rate ratio adjusting means)
42 1st communication flow path (introduction means)
43 Second communication channel (introducing means)
47 Electric heater (heat supply means)
50 Control device (heat medium temperature adjusting means)
Claims (16)
前記圧縮機（２１）から吐出された前記冷媒と第１熱媒体とを熱交換させて前記第１熱媒体を加熱する高圧側熱交換器（１５）と、
前記高圧側熱交換器（１５）で熱交換された前記冷媒を減圧させる減圧手段（２２）と、
前記減圧手段（２２）で減圧された前記冷媒と第２熱媒体とを熱交換させて前記第２熱媒体を冷却する低圧側熱交換器（１４）と、
前記低圧側熱交換器（１４）で冷却された前記第２熱媒体と空気とを熱交換させて前記第２熱媒体に吸熱させる吸熱用熱交換器（１３）と、
前記高圧側熱交換器（１５）で加熱された前記第１熱媒体の熱量を前記吸熱用熱交換器（１３）に導入させる導入手段（４２、４３）と、
前記吸熱用熱交換器（１３）に霜が付着しているか否かを判定し、前記吸熱用熱交換器（１３）に霜が付着していると判定した場合、前記高圧側熱交換器（１５）で加熱された前記第１熱媒体の温度を上昇させる熱媒体温度調整手段（５０）とを備えることを特徴とする冷凍サイクル装置。 A compressor (21) for sucking and discharging refrigerant;
A high-pressure heat exchanger (15) that heats the first heat medium by exchanging heat between the refrigerant discharged from the compressor (21) and the first heat medium;
Decompression means (22) for decompressing the refrigerant heat-exchanged in the high-pressure side heat exchanger (15);
A low-pressure side heat exchanger (14) for cooling the second heat medium by exchanging heat between the refrigerant decompressed by the decompression means (22) and the second heat medium;
An endothermic heat exchanger (13) for exchanging heat between the second heat medium and air cooled by the low-pressure side heat exchanger (14) and absorbing heat to the second heat medium;
Introduction means (42, 43) for introducing the heat quantity of the first heat medium heated by the high-pressure side heat exchanger (15) into the heat absorption heat exchanger (13);
When it is determined whether or not frost is attached to the heat absorption heat exchanger (13), and it is determined that frost is attached to the heat absorption heat exchanger (13), the high pressure side heat exchanger ( A refrigeration cycle apparatus comprising: a heat medium temperature adjusting means (50) for increasing the temperature of the first heat medium heated in 15).
前記熱媒体温度調整手段（５０）は、前記空気加熱用熱交換器（１６）を通過する空気の流量が減少するように前記空気流量調整手段（１８、３２）を制御することによって、前記高圧側熱交換器（１５）で加熱された前記第１熱媒体の温度を上昇させることを特徴とする請求項２に記載の冷凍サイクル装置。 Air flow rate adjusting means (18, 32) for adjusting the flow rate of air passing through the air heating heat exchanger (16),
The heat medium temperature adjusting means (50) controls the air flow rate adjusting means (18, 32) so as to reduce the flow rate of air passing through the air heating heat exchanger (16). The refrigeration cycle apparatus according to claim 2, wherein the temperature of the first heat medium heated by the side heat exchanger (15) is increased.
前記熱媒体温度調整手段（５０）は、前記空気加熱用熱交換器（１６）を流れる前記第１熱媒体の流量の割合が減少し、前記空気加熱用熱交換器（１６）をバイパスして流れる前記第１熱媒体の流量の割合が増加するように前記熱媒体流量割合調整手段（４１）を制御することによって、前記高圧側熱交換器（１５）で加熱された前記第１熱媒体の温度を上昇させることを特徴とする請求項２に記載の冷凍サイクル装置。 Heat for adjusting the ratio between the flow rate of the first heat medium flowing through the air heating heat exchanger (16) and the flow rate of the first heat medium flowing bypassing the air heating heat exchanger (16). A medium flow rate ratio adjusting means (41),
In the heat medium temperature adjusting means (50), the ratio of the flow rate of the first heat medium flowing through the air heating heat exchanger (16) is reduced, and the air heating heat exchanger (16) is bypassed. By controlling the heat medium flow rate ratio adjusting means (41) so as to increase the flow rate ratio of the first heat medium flowing, the first heat medium heated by the high pressure side heat exchanger (15) is controlled. The refrigeration cycle apparatus according to claim 2, wherein the temperature is increased.
前記熱媒体温度調整手段（５０）は、前記吸熱用熱交換器（１３）に霜が付着していると判定した場合、前記吸熱用熱交換器（１３）に霜が付着していると判定した時点よりも前と比較して、前記第１熱媒体に供給される熱量が増加するように前記熱供給機器（４７）を制御することによって、前記高圧側熱交換器（１５）で加熱された前記第１熱媒体の温度を上昇させることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。 A heat supply device (47) for supplying heat to the first heat medium;
When the heat medium temperature adjusting means (50) determines that frost is attached to the heat absorption heat exchanger (13), the heat medium temperature adjusting means (50) determines that frost is attached to the heat absorption heat exchanger (13). By heating the high-pressure side heat exchanger (15) by controlling the heat supply device (47) so that the amount of heat supplied to the first heat medium increases compared to before the time point. The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 15, wherein the temperature of the first heat medium is increased.
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017128223A (en) * | 2016-01-20 | 2017-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicular coolant heating device and vehicular coolant heating program |
| JP2017217957A (en) * | 2016-06-03 | 2017-12-14 | 本田技研工業株式会社 | Vehicular air conditioner |
| CN110914082A (en) * | 2017-08-10 | 2020-03-24 | 株式会社电装 | Air conditioner |
| WO2020137232A1 (en) * | 2018-12-26 | 2020-07-02 | 株式会社デンソー | Temperature regulator |
| US10759257B2 (en) | 2015-07-14 | 2020-09-01 | Denso Corporation | Refrigeration cycle device |
| CN113226814A (en) * | 2018-12-27 | 2021-08-06 | 株式会社电装 | Air conditioner for vehicle |
| JP2021146944A (en) * | 2020-03-19 | 2021-09-27 | トヨタ自動車株式会社 | Heat management device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4061186A (en) * | 1975-03-21 | 1977-12-06 | Ab Svenska Flaktfabriken | Combined cooling and heat recovery system |
| JPH06219150A (en) * | 1992-10-26 | 1994-08-09 | Valeo Thermique Habitacle | Air conditioner |
| JPH11301254A (en) * | 1998-04-16 | 1999-11-02 | Tgk Co Ltd | Air conditioner for automobile |
| JP2003533396A (en) * | 2000-05-15 | 2003-11-11 | プジヨー・シトロエン・オートモビル・エス・アー | Temperature control device for automobile and method for implementing the device |
| JP2004189213A (en) * | 2002-11-28 | 2004-07-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Operating device of refrigerant cycle and operating method of refrigerant cycle |
| EP2174810A2 (en) * | 2008-10-07 | 2010-04-14 | Scania CV AB (publ) | System and device comprising a combined condenser and evaporator |
| JP2010260449A (en) * | 2009-05-07 | 2010-11-18 | Nippon Soken Inc | Air conditioner for vehicle |
| JP2012505796A (en) * | 2008-10-21 | 2012-03-08 | スカニア シーブイ アクチボラグ（パブル） | Method and system for cooling and heating |
| JP2012225638A (en) * | 2011-04-04 | 2012-11-15 | Denso Corp | Heat exchanger |
-
2013
- 2013-06-25 JP JP2013132276A patent/JP5971202B2/en active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4061186A (en) * | 1975-03-21 | 1977-12-06 | Ab Svenska Flaktfabriken | Combined cooling and heat recovery system |
| JPH06219150A (en) * | 1992-10-26 | 1994-08-09 | Valeo Thermique Habitacle | Air conditioner |
| JPH11301254A (en) * | 1998-04-16 | 1999-11-02 | Tgk Co Ltd | Air conditioner for automobile |
| JP2003533396A (en) * | 2000-05-15 | 2003-11-11 | プジヨー・シトロエン・オートモビル・エス・アー | Temperature control device for automobile and method for implementing the device |
| JP2004189213A (en) * | 2002-11-28 | 2004-07-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Operating device of refrigerant cycle and operating method of refrigerant cycle |
| EP2174810A2 (en) * | 2008-10-07 | 2010-04-14 | Scania CV AB (publ) | System and device comprising a combined condenser and evaporator |
| JP2012505796A (en) * | 2008-10-21 | 2012-03-08 | スカニア シーブイ アクチボラグ（パブル） | Method and system for cooling and heating |
| JP2010260449A (en) * | 2009-05-07 | 2010-11-18 | Nippon Soken Inc | Air conditioner for vehicle |
| JP2012225638A (en) * | 2011-04-04 | 2012-11-15 | Denso Corp | Heat exchanger |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10759257B2 (en) | 2015-07-14 | 2020-09-01 | Denso Corporation | Refrigeration cycle device |
| JP2017128223A (en) * | 2016-01-20 | 2017-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicular coolant heating device and vehicular coolant heating program |
| JP2017217957A (en) * | 2016-06-03 | 2017-12-14 | 本田技研工業株式会社 | Vehicular air conditioner |
| CN110914082A (en) * | 2017-08-10 | 2020-03-24 | 株式会社电装 | Air conditioner |
| WO2020137232A1 (en) * | 2018-12-26 | 2020-07-02 | 株式会社デンソー | Temperature regulator |
| JP2020104604A (en) * | 2018-12-26 | 2020-07-09 | 株式会社デンソー | Temperature adjustment device |
| CN113226814A (en) * | 2018-12-27 | 2021-08-06 | 株式会社电装 | Air conditioner for vehicle |
| CN113226814B (en) * | 2018-12-27 | 2024-06-07 | 株式会社电装 | Air conditioner for vehicle |
| JP2021146944A (en) * | 2020-03-19 | 2021-09-27 | トヨタ自動車株式会社 | Heat management device |
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