JP2017202737A - 空調装置 - Google Patents

空調装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2017202737A
JP2017202737A JP2016095304A JP2016095304A JP2017202737A JP 2017202737 A JP2017202737 A JP 2017202737A JP 2016095304 A JP2016095304 A JP 2016095304A JP 2016095304 A JP2016095304 A JP 2016095304A JP 2017202737 A JP2017202737 A JP 2017202737A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
refrigerant
mode
indoor
blown
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.)
Granted
Application number
JP2016095304A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6672999B2 (ja
Inventor
紘明 河野
Hiroaki Kono
紘明 河野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2016095304A priority Critical patent/JP6672999B2/ja
Publication of JP2017202737A publication Critical patent/JP2017202737A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6672999B2 publication Critical patent/JP6672999B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】室内熱交換器を流れる空気の風量を制御することなく空気加熱能力を調節することのできる空調装置を提供する。
【解決手段】冷媒を吸入して圧縮する圧縮機11と、冷媒と空調対象空間へ送風される空気とを熱交換させる複数の室内熱交換器12、20、37と、冷媒を減圧させる減圧部14と、空調対象空間の外部の空気と冷媒とを熱交換させる室外熱交換器15と、圧縮機11から吐出された冷媒が複数の室内熱交換器12、20、37のうち全ての室内熱交換器を流れて減圧部14に流入する第1モードと、圧縮機11から吐出された冷媒が複数の室内熱交換器12、20、37のうち一部の室内熱交換器を流れて減圧部14に流入する第2モードとを切り替える第1、第2、第3開閉弁17、23、29、三方弁28および第2膨張弁29とを備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、冷凍サイクルを備える空調装置に関する。
従来、特許文献1には、冷媒流路を切り替えることによって冷房運転、暖房運転および除湿暖房運転を可能にする冷凍サイクル装置が記載されている。
具体的には、室内空調ユニットのケーシング内において、ヒータコアの空気流れ方向上流側に室内蒸発器が配置され、ヒータコアの空気流れ方向下流側に室内凝縮器が配置されている。
ヒータコアは、車両のエンジンを冷却する冷却水と車室内へ送風される空気とを熱交換させて車室内へ送風される空気を加熱する熱交換器である。室内蒸発器は、冷房モード時および除湿暖房モード時等に、膨張弁で減圧された低温冷媒と車室内へ送風される空気とを熱交換させて車室内へ送風される空気を冷却する熱交換器である。室内凝縮器は、圧縮機から吐出された高温冷媒と車室内へ送風される空気とを熱交換させて車室内へ送風される空気を加熱する熱交換器である。
そして、室内蒸発器および室内凝縮器に対する冷媒流れを切り替えることによって、冷房運転、暖房運転および除湿暖房運転を切り替える。
一方、特許文献2には、室内凝縮器にて温度調整された空気の温度が目標温度以下となった際に、室内凝縮器へ流入する空気の流量が低下するようにエアミックスドアの作動を制御することによって、室内凝縮器における空気加熱能力を増加させる冷凍サイクル装置が記載されている。
エアミックスドアは、室内凝縮器を通過する送風空気の風量と室内凝縮器をバイパスする送風空気の風量との風量割合を調整することによって、室内凝縮器へ流入する送風空気の風量を調整する流量調整手段であり、室内凝縮器の熱交換能力を調整する機能を果たす。
すなわち、特許文献2の従来技術では、エアミックスドアが室内凝縮器へ流入する空気の風量を低下させることによって、室内凝縮器内の冷媒圧力を上昇させるように冷凍サイクルがバランスするので、圧縮機吐出冷媒の温度が上昇して室内凝縮器における空気加熱能力が増加する。
特開2012−225637号公報 特開2013−212799号公報
上記特許文献2の従来技術では、室内凝縮器を流れる空気の風量が少なくなるため、室内凝縮器通過後の空気の温度分布が不均一になるおそれがある。また、エアミックスドアの制御処理が複雑になってしまう。
そこで、室内凝縮器における空気加熱能力を増加させる手法として、温度効率の悪い室内凝縮器を選定することが考えられる。しかしながら、温度効率の悪い室内凝縮器を選定すると特許文献2の従来技術と同様に室内凝縮器における空気加熱能力を増加させることができるが、高い空気加熱能力が要求されない条件下においてはサイクル効率の低下を招いてしまうという問題がある。
また、上記特許文献1の従来技術のように、ヒータコアの空気流れ方向下流側に室内凝縮器が配置されている場合、ヒータコアで加熱された高温の空気が室内凝縮器に流入するので、圧縮機の回転数が低くても空気加熱能力を確保できるが、圧縮機を低回転かつ高トルクで運転させることになるので、圧縮機の負荷が高くなり圧縮機の信頼性の低下を招くこととなる。
本発明は上記点に鑑みて、室内熱交換器を流れる空気の風量を制御することなく空気加熱能力を調節することのできる空調装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の空調装置では、
冷媒を吸入して圧縮する圧縮機(11)と、
冷媒と空調対象空間へ送風される空気とを熱交換させる複数の室内熱交換器(12、20、37)と、
冷媒を減圧させる減圧部(14)と、
空調対象空間の外部の空気と冷媒とを熱交換させる室外熱交換器(15)と、
圧縮機(11)から吐出された冷媒が複数の室内熱交換器(12、20、37)のうち全ての室内熱交換器を流れて減圧部(14)に流入する第1モードと、圧縮機(11)から吐出された冷媒が複数の室内熱交換器(12、20、37)のうち一部の室内熱交換器を流れて減圧部(14)に流入する第2モードとを切り替える切替部(17、19、23、28、29、47)とを備える。
これによると、第1モードでは、複数の室内熱交換器(12、20、37)のうち全ての室内熱交換器で熱交換が行われ、第2モードでは、複数の室内熱交換器(12、20、37)のうち一部の室内熱交換器で熱交換が行われる。
そのため、第2モードでは、第1モードと比較して、冷媒圧力を上昇させるように冷凍サイクルがバランスするので、圧縮機吐出冷媒の温度が上昇して空気加熱能力が増加する。そのため、室内熱交換器を流れる空気の風量を制御することなく空気加熱能力を調節することができる。
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。
第1実施形態における車両用空調装置の全体構成図である。 第1実施形態における車両用空調装置の電気制御部を示すブロック図である。 第1実施形態に係る車両用空調装置の制御装置が実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。 第1実施形態に係る車両用空調装置の制御処理の要部を示すフローチャートである。 第1実施形態に係る車両用空調装置における能力重視モード時の冷媒流れ状態を示す図である。 第1実施形態に係る車両用空調装置における効率重視モード時の冷媒流れ状態を示す図である。 第1実施形態に係る車両用空調装置における信頼性重視モード時の冷媒流れ状態を示す図である。 第2実施形態における車両用空調装置の全体構成図である。 第3実施形態における車両用空調装置の全体構成図である。
以下、実施形態について図に基づいて説明する。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。
(第1実施形態)
図1は、本実施形態における車両用空調装置1の概略構成図である。本実施形態では、冷凍サイクル装置10をハイブリッド車両の車両用空調装置1に適用している。ハイブリッド車両は、エンジン(換言すれば内燃機関)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車両である。
冷凍サイクル装置10は、車両用空調装置1において、車室内送風空気を冷却あるいは加熱する機能を果たす。車室内送風空気は、車室内(換言すれば空調対象空間)へ送風される空気である。
冷凍サイクル装置10は、冷房モード(換言すれば冷房運転)の冷媒流路、除湿暖房モード(換言すれば除湿運転)の冷媒流路、暖房モード(換言すれば暖房運転)の冷媒流路を切替可能に構成されている。
冷房モードは、車室内を冷房する運転モードである。除湿暖房モードは、車室内を除湿しながら暖房する運転モードである。暖房モードは、車室内を暖房する運転モードである。
冷凍サイクル装置10は、除湿暖房モードとして、通常時に実行される第1除湿暖房モード、および外気温が極低温時等に実行される第2除湿暖房モードを実行することができる。
冷凍サイクル装置10は、暖房モードとして、能力重視モード(暖房モードの第1モード)、効率重視モード(暖房モードの第2モード)および信頼性重視モード(暖房モードの第3モード)を実行することができる。
冷凍サイクル装置10の冷媒は、通常のフロン系冷媒である。したがって、冷凍サイクル装置10は、高圧冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を越えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。この冷媒には、圧縮機11を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。
圧縮機11は、図示しないエンジンルーム内に配置されている。圧縮機11は、冷凍サイクル装置10において冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。圧縮機11は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構11aを電動モータ11bにて駆動する電動圧縮機である。例えば、圧縮機構11aはスクロール型圧縮機構である。例えば、圧縮機構11aはベーン型圧縮機構である。圧縮機構11aは各種圧縮機構であってもよい。
電動モータ11bは、図2に示す制御装置50から出力される制御信号によって、その作動(具体的には回転数)が制御される。電動モータ11bは、交流モータまたは直流モータである。この回転数制御によって、圧縮機構11aの冷媒吐出能力が変更される。電動モータ11bは、圧縮機構11aの吐出能力変更部である。
圧縮機11の吐出口側には、吐出側冷媒通路25を介して、室内凝縮器12の入口側が接続されている。吐出側冷媒通路25は、圧縮機11から吐出された冷媒を室内凝縮器12の入口側へ導く冷媒通路である。
室内凝縮器12は、室内空調ユニット30のケーシング31内に配置されている室内熱交換器である。室内凝縮器12は、圧縮機11から吐出された吐出冷媒(換言すれば高圧冷媒)を放熱させて、室内蒸発器20を通過した車室内送風空気を加熱する放熱器である。
室内凝縮器12の出口側には、第1冷媒通路13が接続されている。第1冷媒通路13は、室内凝縮器12から流出した冷媒を室外熱交換器15へ導く冷媒通路である。第1冷媒通路13には、第1膨張弁14が配置されている。第1膨張弁14は、第1冷媒通路13の通路面積(換言すれば絞り開度)を変更可能に構成された第1絞り部である。
第1膨張弁14は、弁体と電動アクチュエータとを有する電気式の可変絞り機構である。弁体は、第1冷媒通路13の通路開度を変更可能に構成されている。電動アクチュエータは、弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータを有している。
第1膨張弁14は、絞り開度を全開した際に第1冷媒通路13を全開する全開機能付きの可変絞り機構で構成されている。つまり、第1膨張弁14は、第1冷媒通路13を全開にすることで冷媒の減圧作用を発揮させないようにすることができる。第1膨張弁14の作動は、制御装置50から出力される制御信号によって制御される。
第1膨張弁14の出口側には、室外熱交換器15の入口側が接続されている。室外熱交換器15は、その内部を流通する冷媒と図示しない送風ファンから送風された外気(車室外の空気)とを熱交換させるものである。室外熱交換器15は、暖房モード時等には、冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発器として機能し、冷房モード時等には、冷媒を放熱させる放熱器として機能する。
室外熱交換器15の出口側には、第2冷媒通路16および第3冷媒通路18が接続されている。第2冷媒通路16は、室外熱交換器15から流出した冷媒をアキュムレータ21を介して圧縮機11の吸入側へ導く冷媒通路である。第3冷媒通路18は、室外熱交換器15から流出した冷媒を室内蒸発器20およびアキュムレータ21を介して圧縮機11の吸入側へ導く冷媒通路である。
第2冷媒通路16には、第1開閉弁17が配置されている。第1開閉弁17は、第2冷媒通路16を開閉する第1開閉部である。第1開閉弁17は電磁弁である。第1開閉弁17の作動は、制御装置50から出力される制御信号によって制御される。
第1開閉弁17が開いている場合、冷媒が第2冷媒通路16を通過する際に生ずる圧力損失は、冷媒が第3冷媒通路18を通過する際に生ずる圧力損失に対して小さい。その理由は、第3冷媒通路18に第2膨張弁19が配置されているからである。従って、室外熱交換器15から流出した冷媒は、第1開閉弁17が開いている場合には、第2冷媒通路16側に流れ、第1開閉弁17が閉じている場合には、第3冷媒通路18側に流れる。
第1開閉弁17は、第2冷媒通路16を開閉することによって、サイクル構成(換言すれば冷媒流路)を切り替える。従って、第1開閉弁17は、サイクルを循環する冷媒の冷媒流路を切り替える冷媒流路切替部である。
第3冷媒通路18には、第2膨張弁19が配置されている。第2膨張弁19は、第3冷媒通路18の通路面積(換言すれば絞り開度)を変更可能に構成された第2絞り部である。具体的には、第2膨張弁19は、弁体と電動アクチュエータとを有する電気式の可変絞り機構である。弁体は、第3冷媒通路18の通路開度(絞り開度)を変更可能に構成されている。電動アクチュエータは、弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータからなる電動アクチュエータとを有している。
第2膨張弁19は、絞り開度を全開した際に第3冷媒通路18を全開する全開機能、および絞り開度を全閉した際に第3冷媒通路18を閉鎖する全閉機能付きの可変絞り機構で構成されている。つまり、第2膨張弁19は、冷媒の減圧作用を発揮させないようにすることができるとともに、第3冷媒通路18を開閉することができる。
第2膨張弁19は、第3冷媒通路18を開閉することによって、サイクル構成(冷媒流路)を切り替える。従って、第2膨張弁19は、サイクルを循環する冷媒の冷媒流路を切り替える冷媒流路切替部である。
第2膨張弁19の作動は、制御装置50から出力される制御信号によって制御される。
第2膨張弁19の出口側には、室内蒸発器20の入口側が接続されている。室内蒸発器20は、室内空調ユニット30のケーシング31内のうち、室内凝縮器12の車室内送風空気流れ上流側に配置されている室内熱交換器である。室内蒸発器20は、冷房モード時および除湿暖房モード時等にその内部を流通する冷媒を、室内凝縮器12通過前の車室内送風空気と熱交換させて蒸発させ、吸熱作用を発揮させることにより車室内送風空気を冷却する蒸発器である。
室内蒸発器20の出口側には、蒸発器冷媒通路26を介してアキュムレータ21の入口側が接続されている。蒸発器冷媒通路26は、室内蒸発器20から流出した冷媒をアキュムレータ21の入口側へ導く冷媒通路である。
アキュムレータ21は、その内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離器である。アキュムレータ21の気相冷媒出口には、圧縮機11の吸入口側が接続されている。従って、アキュムレータ21は、圧縮機11に液相冷媒が吸入されることを抑制し、圧縮機11における液圧縮を防止する機能を果たす。
第1冷媒通路13のうち室内凝縮器12の出口側かつ第1膨張弁14の入口側の部位と、第3冷媒通路18のうち室外熱交換器15の出口側かつ第2膨張弁19の入口側の部位との間にはバイパス通路22が設けられている。
バイパス通路22は、室内凝縮器12から流出した冷媒を、第1膨張弁14および室外熱交換器15を迂回させて第2膨張弁19の入口側へ導く冷媒通路である。
バイパス通路22には、第2開閉弁23が配置されている。第2開閉弁23は、バイパス通路22を開閉する第2開閉部である。第2開閉弁23は電磁弁である。第2開閉弁23の作動は、制御装置50から出力される制御信号によって制御される。
第2開閉弁23は、バイパス通路22を開閉することによって、サイクル構成(冷媒流路)を切り替える。従って、第2開閉弁23は、サイクルを循環する冷媒の冷媒流路を切り替える冷媒流路切替部である。
さらに、本実施形態では、第3冷媒通路18における室外熱交換器15の出口側とバイパス通路22および第3冷媒通路18の合流部との間に、逆止弁24が配置されている。逆止弁24は、室外熱交換器15の出口側から第2膨張弁19の入口側への冷媒の流れを許容し、第2膨張弁19の入口側から室外熱交換器15の出口側への冷媒の流れを禁止する。逆止弁24は、バイパス通路22から第3冷媒通路18に合流した冷媒が室外熱交換器15側へ流れることを防止する。
さらに、本実施形態では、冷凍サイクル装置10は、第2バイパス通路27、三方弁28および第3開閉弁29を有している。
第2バイパス通路27は、吐出側冷媒通路25のうち圧縮機11の吐出口側かつ室内凝縮器12の入口側の部位と、蒸発器冷媒通路26のうち室内蒸発器20の出口側かつアキュムレータ21の入口側の部位との間に設けられている。
三方弁28は、蒸発器冷媒通路26と第2バイパス通路27との接続部に配置されている。三方弁28は、室内蒸発器20とアキュムレータ21とを連通させて室内蒸発器20と第2バイパス通路27とを連通させない状態と、室内蒸発器20と第2バイパス通路27とを連通させて室内蒸発器20とアキュムレータ21とを連通させない状態とを切り替える。従って、三方弁28は、サイクルを循環する冷媒の冷媒流路を切り替える冷媒流路切替部である。三方弁28は、電磁弁であり、制御装置50から出力される制御信号により、その作動が制御される。
第3開閉弁29は、第1冷媒通路13のうちバイパス通路22の分岐部よりも室内凝縮器12側の部位に配置されている。
第3開閉弁29は、第1冷媒通路13を開閉することによって、サイクル構成(冷媒流路)を切り替える。従って、第3開閉弁29は、サイクルを循環する冷媒の冷媒流路を切り替える冷媒流路切替部である。
次に、室内空調ユニット30について説明する。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。室内空調ユニット30の外殻を形成するケーシング31内には、送風機32、室内凝縮器12、室内蒸発器20およびヒータコア34等が収容されている。
ケーシング31は、車室内送風空気の空気通路を形成している。ケーシング31は、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。ケーシング31内の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置33が配置されている。内外気切替装置33は、内気(車室内の空気)と外気とを切替導入する。
内外気切替装置33には内気導入口および外気導入口が形成されている。内気導入口は、ケーシング31内に内気を導入させる。外気導入口は、ケーシング31内に外気を導入させる。内外気切替装置33の内部には、内外気切替ドアが配置されている。内外気切替ドアは、内気導入口および外気導入口の開口面積を連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる。
内外気切替装置33の空気流れ下流側には、送風機32が配置されている。送風機32は、内外気切替装置33を介して導入された空気を車室内に向けて送風する。送風機32は、遠心多翼ファン(シロッコファン)32aを電動モータ32bにて駆動する電動送風機である。送風機32は、制御装置50から出力される制御信号(制御電圧)によって回転数(送風量)が制御される。遠心式多翼ファン32aは、車室内へ空気を送風する送風部である。
送風機32の空気流れ下流側には、室内蒸発器20、ヒータコア34、および室内凝縮器12が、車室内送風空気の流れに対して、この順に配置されている。換言すると、室内蒸発器20は、室内凝縮器12およびヒータコア34に対して、車室内送風空気の流れ方向上流側に配置されている。
ヒータコア34は、車両走行用の駆動力を出力するエンジンの冷却水(熱媒体)と車室内送風空気とを熱交換させる加熱用熱交換器である。ヒータコア34は、室内凝縮器12に対して車室内送風空気の流れ方向上流側に配置されている。
室内蒸発器20は、ヒータコア34に対して、車室内送風空気の流れ方向上流側に配置されている上流側室内熱交換器である。室内凝縮器12は、ヒータコア34に対して、車室内送風空気の流れ方向下流側に配置されている下流側室内熱交換器である。
ケーシング31内には、冷風バイパス通路35が形成されている。冷風バイパス通路35は、室内蒸発器20を通過した空気を室内凝縮器12およびヒータコア34を迂回させて流す空気通路である。
室内蒸発器20の空気流れ下流側であって、かつ、室内凝縮器12およびヒータコア34の空気流れ上流側には、エアミックスドア36が配置されている。エアミックスドア36は、室内蒸発器20通過後の空気のうち、室内凝縮器12およびヒータコア34を通過させる空気と冷風バイパス通路35を通過させる空気との風量割合を調整する。エアミックスドア36は、図示しないサーボモータによって駆動される。サーボモータの作動は、制御装置50から出力される制御信号によって制御される。
室内凝縮器12の空気流れ下流側および冷風バイパス通路35の空気流れ下流側には、混合空間が設けられている。混合空間は、室内凝縮器12を通過した空気と冷風バイパス通路35を通過した空気とを混合させる。
ケーシング31の送風空気流れ最下流部には、図示しない吹出口が形成されている。吹出口は、混合空間にて混合された空調風を車室内へ吹き出す。吹出口は、フェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口である。フェイス吹出口は、車室内の乗員の上半身へ空調風を吹き出す。フット吹出口は、乗員の足元へ空調風を吹き出す。デフロスタ吹出口は、車両前面窓ガラス内側面へ空調風を吹き出す。
エアミックスドア36が室内凝縮器12を通過させる空気と冷風バイパス通路35を通過させる空気との風量割合を調整することで、混合空間にて混合された空調風の温度が調整され、各吹出口から吹き出される空調風の温度が調整される。
フェイス吹出口、フット吹出口、およびデフロスタ吹出口の送風空気流れ上流側には、図示しないフェイスドア、図示しないフットドア、および図示しないデフロスタドアが配置されている。フェイスドアは、フェイス吹出口の開口面積を調整する。フットドアは、フット吹出口の開口面積を調整する。デフロスタドアは、デフロスタ吹出口の開口面積を調整する。
フェイスドア、フットドア、およびデフロスタドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替部である。フェイスドア、フットドア、およびデフロスタドアは、図示しないリンク機構等を介して、図示しないサーボモータによって駆動される。サーボモータの作動は、制御装置50から出力される制御信号によって制御される。
次に、本実施形態の電気制御部について説明する。制御装置50は、CPU、ROM、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ている。制御装置50は、ROM内に記憶された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各種制御機器の作動を制御する。
図2に示すように、制御装置50の入力側には、内気温度センサ51、外気温度センサ52、日射センサ53、蒸発器温度センサ54、吐出温度センサ55、吹出空気温度センサ56、冷却水温度センサ57等の種々の空調制御用のセンサ群が接続されている。
内気温度センサ51は、車室内温度Trを検出する。外気温度センサ52は、外気温Tamを検出する。日射センサ53は、車室内の日射量Tsを検出する。蒸発器温度センサ54は、室内蒸発器20からの吹出空気温度Te(以下、蒸発器温度と言う。)を検出する蒸発器吹出温度検出部である。
吐出温度センサ55は、圧縮機11から吐出された冷媒の温度Tdを検出する。吹出空気温度センサ56は、車室内へ吹き出す吹出空気温度TAV(以下、車室内吹出空気温度と言う。)を検出する吹出温度検出部である。冷却水温度センサ57は、ヒータコア34に流入するエンジン冷却水の温度を検出する冷却水温度検出部である。
制御装置50の入力側には、操作パネル58が接続されている。操作パネル58は、車室内前部の計器盤付近に配置されている。制御装置50には、操作パネル58に設けられた各種操作スイッチからの操作信号が入力される。
操作パネル58に設けられた各種操作スイッチは、具体的には、エアコンスイッチや温度設定スイッチ等である。エアコンスイッチは、室内空調ユニット30にて車室内送風空気の冷却を行うか否かを設定する。温度設定スイッチは、車室内の設定温度を設定する。
制御装置50は、その出力側に接続された各種制御機器の作動を制御する制御部が一体に構成されたものである。制御装置50のうち、それぞれ制御機器の作動を制御する構成(ソフトウェアおよびハードウェア)が、それぞれの制御機器の作動を制御する制御部を構成している。
例えば、制御装置50のうち圧縮機11の電動モータを制御する構成が吐出能力制御部を構成し、第1膨張弁14を制御する構成が第1絞り制御部を構成している。例えば、制御装置50のうち、第2膨張弁19を制御する構成が第2絞り制御部を構成している。例えば、制御装置50のうち、第1、第2、第3開閉弁17、23、29および三方弁28を制御する構成が流路切替制御部を構成している。
次に、上記構成における本実施形態の車両用空調装置1の作動について説明する。車両用空調装置1では、冷房モード、暖房モードおよび除湿暖房モードに切り替えることができる。
各運転モードの切替制御処理について図3に基づいて説明する。図3は、本実施形態の車両用空調装置1の制御装置50が実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。なお、図3のフローチャートは図示しない空調制御のメインルーチンのサブルーチンとして実行される。また、図3の各制御ステップは、制御装置50が有する各種の機能実現手段を構成している。
まず、制御装置50が上述のセンサ群の検出信号および操作パネル58の操作信号を読み込み(S10)、読み込んだ検出信号および操作信号の値に基づいて車室内へ吹き出す吹出空気の目標温度である目標吹出温度TAOを、以下の数式に基づいて算出する(S20)。従って、本実施形態の制御ステップS20は、目標吹出温度決定手段を構成している。
TAO=Kset×Tset−Kr×Tr−Kam×Tam−Ks×Ts+C
なお、Tsetは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は内気温度センサ51によって検出された車室内温度(内気温)、Tamは外気温度センサ52によって検出された外気温、Tsは日射センサ53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。
次に、操作パネル58のA/Cスイッチがオンされているか否かを判定する(S30)。その結果、A/Cスイッチがオフと判定された場合(S30:NO)には、運転モードを室内空調ユニット30にて車室内送風空気を冷却しない暖房モードに決定し(S40)、A/Cスイッチがオンと判定された場合(S30:YES)には、ステップS50へ移行する。
ステップS50では、目標吹出温度TAOが予め定められた冷房基準温度αより小さいか否かを判定する。この結果、目標吹出温度TAOが冷房基準温度αよりも低いと判定された場合(S50:YES)には、車室内の冷房を実行するために、運転モードを冷房モードに決定し(S60)、目標吹出温度TAOが冷房基準温度α以上であると判定された場合(S50:YES)には、ステップS70へ移行する。
ステップS70では、外気温度センサ52の検出値(外気温)が予め定めた外気基準温度T1より高いか否かを判定する。この結果、外気温度センサ52の検出値が外気基準温度T1よりも高いと判定された場合(S70:YES)には、さらに、吹出空気温度センサ56の検出値(車室内吹出空気温度TAV)と目標吹出温度TAOとの温度差(=TAV−TAO)が予め定めた基準値β(以下、閾値βという。)よりも小さいか否かを判定する(S80)。
ステップS80の判定処理の結果、車室内吹出空気温度Tと目標吹出温度TAOとの温度差が閾値βよりも小さいと判定された場合(S80:YES)には、車室内への吹出空気の温度調整可能範囲が低温域から高温域の広範囲となる通常時の除湿暖房モードである第1除湿暖房モードに決定する(S90)。
一方、外気温度センサ52の検出値が外気基準温度T1以下と判定された場合(S70:NO)、または、車室内吹出空気温度TAVと目標吹出温度TAOとの温度差が閾値β以上と判定された場合(S80:NO)には、車室内への吹出空気の温度調整可能範囲が第1除湿暖房モードに比べて高温域となる第2除湿暖房モードに決定する(S100)。
このようにして、各運転モードを、車両用空調装置1の運転環境に応じて、暖房モード、冷房モード、第1除湿暖房モード、および第2除湿暖房モードを適切に切り替えることができる。
さらに、ステップS40にて暖房モードに決定した場合、車両用空調装置1は、暖房モードとして、能力重視モード、効率重視モードおよび信頼性重視モードを実行することができる。
暖房モードにおける各運転モードの切替制御処理について図4のフローチャートに基づいて説明する。図4の各制御ステップは、制御装置50が有する各種の機能実現手段を構成している。
ステップS40にて暖房モードに決定した場合、まず、吹出空気温度センサ56の検出値(車室内吹出空気温度TAV)が目標吹出温度TAOを下回っているか否かを判定する(S410)。
この結果、吹出空気温度センサ56の検出値(車室内吹出空気温度TAV)が目標吹出温度TAOを下回っていると判定した場合(S410:YES)には、運転モードを能力重視モードに決定し(S420)、吹出空気温度センサ56の検出値(車室内吹出空気温度TAV)が目標吹出温度TAOを下回っていないと判定した場合(S410:NO)には、エンジン排熱があるか否かを判定する(S430)。
エンジン排熱があると判定した場合(S430:YES)には、運転モードを信頼性重視モードに決定し(S440)、エンジン排熱がないと判定した場合(S430:NO)には、圧縮機の回転数Ncが閾値γを上回っているか否かを判定する(S450)。閾値γは予め制御装置50に記憶された値である。
圧縮機11の回転数Ncが閾値γを上回っていると判定した場合(S450:YES)には、運転モードを能力重視モードに決定し(S420)、圧縮機の回転数Ncが閾値γを上回っていないと判定した場合(S450:NO)には、運転モードを効率重視モードに決定する(S460)。
次に、暖房モード、冷房モード、第1除湿暖房モード、および第2除湿暖房モードにおける作動について説明する。
(A)暖房モード
(A−1)能力重視モード
能力重視モード時の冷媒流れ状態を図5に示す。能力重視モードでは、制御装置50が、第1開閉弁17にて第2冷媒通路16を開くとともに、第2開閉弁23にてバイパス通路22を閉じる(閉塞する)。さらに、第3開閉弁29にて第1冷媒通路13を開くとともに、三方弁28にて室内蒸発器20とアキュムレータ21とを連通させて室内蒸発器20と第2バイパス通路27とを連通させない。さらに、第2膨張弁19にて第3冷媒通路18を閉じる(全閉)。これにより、冷凍サイクル装置10では、図5の実線で示すように冷媒が流れる冷媒流路に切り替えられる。
この冷媒流路の構成で、制御装置50が、目標吹出温度TAO、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置50に接続された各種制御機器の作動状態(各種制御機器へ出力する制御信号)を決定する。
例えば、圧縮機11の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機11の電動モータ11bに出力される制御信号については、以下のように決定される。まず、目標吹出温度TAOに基づいて、予め制御装置50に記憶された制御マップを参照して、室内凝縮器12の目標凝縮器温度TCOを決定する。
そして、この目標凝縮器温度TCOと吐出温度センサの検出値との偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いて、車室内へ吹き出される吹出空気温度が目標吹出温度TAOに近づくように圧縮機11の電動モータ11bに出力される制御信号が決定される。
また、第1膨張弁14へ出力される制御信号については、第1膨張弁14へ流入する冷媒の過冷却度が、サイクルの成績係数(COP)を最大値に近づけるように予め定められた目標過冷却度に近づくように決定される。
また、エアミックスドア36のサーボモータへ出力される制御信号については、エアミックスドア36が冷風バイパス通路35を閉塞し、室内蒸発器20を通過後の送風空気の全流量がヒータコア34および室内凝縮器12の空気通路を通過するように決定される。
そして、上記の如く決定された制御信号等を各種制御機器へ出力する。その後、操作パネル58によって車両用空調装置1の作動停止が要求されるまで、所定の周期毎に運転モードの決定処理→各種制御機器の作動状態の決定→制御信号等の出力といった制御ルーチンが繰り返される。なお、このような制御ルーチンの繰り返しは、他の運転モード時にも同様に行われる。
従って、能力重視モード時の冷凍サイクル装置10では、圧縮機11から吐出された高圧冷媒が室内凝縮器12に流入する。室内凝縮器12に流入した冷媒は、送風機32から送風されて室内蒸発器20を通過した車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。
室内凝縮器12から流出した冷媒は、第1冷媒通路13を介して第1膨張弁14に流入し、第1膨張弁14にて低圧冷媒となるまで減圧膨張される。そして、第1膨張弁14にて減圧された低圧冷媒は、室外熱交換器15に流入して、送風ファンから送風された外気から吸熱する。室外熱交換器15から流出した冷媒は、第2冷媒通路16を介して、アキュムレータ21へ流入して気液分離される。
そして、アキュムレータ21にて分離された気相冷媒が圧縮機11の吸入側から吸入されて再び圧縮機11にて圧縮される。なお、アキュムレータ21にて分離された液相冷媒は、サイクルが要求されている冷凍能力を発揮するために必要としていない余剰冷媒としてアキュムレータ21の内部に蓄えられる。
なお、第3冷媒通路18は、第2膨張弁19にて閉鎖されているため、第2バイパス通路27および室内蒸発器20には冷媒が流入しない。三方弁28にて室内蒸発器20と第2バイパス通路27とを連通させないので、室内蒸発器20に溜まる冷媒の量が少なくなる。
以上の如く、能力重視モードでは、室内凝縮器12にて圧縮機11から吐出された高圧冷媒の有する熱を車室内送風空気に放熱させて、加熱された車室内送風空気を車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の暖房を実現することができる。
能力重視モードでは、室内凝縮器12で車室内送風空気を加熱するが、室内蒸発器20で車室内送風空気を加熱しない。そのため、室内凝縮器12および室内蒸発器20の両方で車室内送風空気を加熱する効率重視モードと比較して、冷媒圧力を上昇させるように冷凍サイクルがバランスする。そのため、圧縮機吐出冷媒の温度が上昇して空気加熱能力が増加するので、高い暖房能力を発揮できる。
(A−2)効率重視モード
効率重視モード時の冷媒流れ状態を図6に示す。効率重視モードでは、制御装置50が、第1開閉弁17にて第2冷媒通路16を開くとともに、第2開閉弁23にてバイパス通路22を開く。さらに、第3開閉弁29にて第1冷媒通路13を開くとともに、三方弁28にて室内蒸発器20と第2バイパス通路27とを連通させて室内蒸発器20とアキュムレータ21とを連通させない。さらに、第2膨張弁19にて第3冷媒通路18を開ける(全開)。これにより、冷凍サイクル装置10では、図6の実線で示すように冷媒が流れる冷媒流路に切り替えられる。
この冷媒流路の構成で、制御装置50が、目標吹出温度TAO、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置50に接続された各種制御機器の作動状態(各種制御機器へ出力する制御信号)を決定する。
例えば、圧縮機11の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機11の電動モータ11bに出力される制御信号については、以下のように決定される。まず、目標吹出温度TAOに基づいて、予め制御装置50に記憶された制御マップを参照して、室内凝縮器12の目標凝縮器温度TCOを決定する。
そして、この目標凝縮器温度TCOと吐出温度センサの検出値との偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いて、車室内へ吹き出される吹出空気温度が目標吹出温度TAOに近づくように圧縮機11の電動モータ11bに出力される制御信号が決定される。
また、第1膨張弁14へ出力される制御信号については、第1膨張弁14へ流入する冷媒の過冷却度が、サイクルの成績係数(COP)を最大値に近づけるように予め定められた目標過冷却度に近づくように決定される。
また、エアミックスドア36のサーボモータへ出力される制御信号については、エアミックスドア36が冷風バイパス通路35を閉塞し、室内蒸発器20を通過後の送風空気の全流量がヒータコア34および室内凝縮器12の空気通路を通過するように決定される。
従って、効率重視モード時の冷凍サイクル装置10では、圧縮機11から吐出された高圧冷媒が吐出側冷媒通路25を介して室内凝縮器12に流入するとともに、第2バイパス通路27を介して室内蒸発器20に流入する。
室内蒸発器20に流入した冷媒は、送風機32から送風された車室内送風空気と熱交換して放熱し、室内凝縮器12に流入した冷媒は、送風機32から送風されて室内蒸発器20を通過した車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。
室内凝縮器12から流出した冷媒は第1冷媒通路13に流入する。室内蒸発器20から流出した冷媒は、第3冷媒通路18およびバイパス通路22を介して第1冷媒通路13に流入する。
第1冷媒通路13に流入した冷媒は、第1膨張弁14に流入し、第1膨張弁14にて低圧冷媒となるまで減圧膨張される。そして、第1膨張弁14にて減圧された低圧冷媒は、室外熱交換器15に流入して、送風ファンから送風された外気から吸熱する。室外熱交換器15から流出した冷媒は、第2冷媒通路16を介して、アキュムレータ21へ流入して気液分離される。
そして、アキュムレータ21にて分離された気相冷媒が圧縮機11の吸入側から吸入されて再び圧縮機11にて圧縮される。なお、アキュムレータ21にて分離された液相冷媒は、サイクルが要求されている冷凍能力を発揮するために必要としていない余剰冷媒としてアキュムレータ21の内部に蓄えられる。
以上の如く、効率重視モードでは、室内凝縮器12および室内蒸発器20にて圧縮機11から吐出された高圧冷媒の有する熱を車室内送風空気に放熱させて、加熱された車室内送風空気を車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の暖房を実現することができる。
効率重視モードでは、室内凝縮器12および室内蒸発器20の両方で車室内送風空気を加熱する。そのため、室内凝縮器12で車室内送風空気を加熱するが室内蒸発器20で車室内送風空気を加熱しない能力重視モードと比較して、サイクル効率を高めることができる。
(A−3)信頼性重視モード
信頼性重視モード時の冷媒流れ状態を図7に示す。信頼性重視モードでは、制御装置50が、第1開閉弁17にて第2冷媒通路16を開くとともに、第2開閉弁23にてバイパス通路22を開く。さらに、第3開閉弁29にて第1冷媒通路13を閉じる(閉塞する)とともに、三方弁28にて室内蒸発器20と第2バイパス通路27とを連通させて室内蒸発器20とアキュムレータ21とを連通させない。さらに、第2膨張弁19にて第3冷媒通路18を開ける(全開)。これにより、冷凍サイクル装置10では、図7の実線で示すように冷媒が流れる冷媒流路に切り替えられる。
この冷媒流路の構成で、制御装置50が、目標吹出温度TAO、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置50に接続された各種制御機器の作動状態(各種制御機器へ出力する制御信号)を決定する。
例えば、圧縮機11の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機11の電動モータ11bに出力される制御信号については、以下のように決定される。まず、目標吹出温度TAOに基づいて、予め制御装置50に記憶された制御マップを参照して、室内凝縮器12の目標凝縮器温度TCOを決定する。このとき用いられる制御マップにおいては、ヒータコア34での空気加熱量が加味されている。ヒータコア34での空気加熱量は、例えばエンジン冷却水の温度に基づいて推定可能である。
そして、この目標凝縮器温度TCOと吐出温度センサの検出値との偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いて、車室内へ吹き出される吹出空気温度が目標吹出温度TAOに近づくように圧縮機11の電動モータ11bに出力される制御信号が決定される。
また、第1膨張弁14へ出力される制御信号については、第1膨張弁14へ流入する冷媒の過冷却度が、サイクルの成績係数(COP)を最大値に近づけるように予め定められた目標過冷却度に近づくように決定される。
また、エアミックスドア36のサーボモータへ出力される制御信号については、エアミックスドア36が冷風バイパス通路35を閉塞し、室内蒸発器20を通過後の送風空気の全流量がヒータコア34および室内凝縮器12の空気通路を通過するように決定される。
従って、信頼性重視モード時の冷凍サイクル装置10では、圧縮機11から吐出された高圧冷媒が吐出側冷媒通路25および第2バイパス通路27を介して室内蒸発器20に流入する。
室内蒸発器20に流入した冷媒は、送風機32から送風された車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。
室内蒸発器20から流出した冷媒は、第3冷媒通路18、バイパス通路22および第1冷媒通路13を介して第1膨張弁14に流入し、第1膨張弁14にて低圧冷媒となるまで減圧膨張される。そして、第1膨張弁14にて減圧された低圧冷媒は、室外熱交換器15に流入して、送風ファンから送風された外気から吸熱する。室外熱交換器15から流出した冷媒は、第2冷媒通路16を介して、アキュムレータ21へ流入して気液分離される。
そして、アキュムレータ21にて分離された気相冷媒が圧縮機11の吸入側から吸入されて再び圧縮機11にて圧縮される。なお、アキュムレータ21にて分離された液相冷媒は、サイクルが要求されている冷凍能力を発揮するために必要としていない余剰冷媒としてアキュムレータ21の内部に蓄えられる。なお、第1冷媒通路13のうち室内凝縮器12の出口側の部位は、第3開閉弁29にて閉鎖されているため、室内凝縮器12には冷媒が流入しない。
以上の如く、信頼性重視モードでは、室内蒸発器20にて圧縮機11から吐出された高圧冷媒の有する熱を車室内送風空気に放熱させるとともに、ヒータコア34にて冷却水が有する熱を車室内送風空気に放熱させて、加熱された車室内送風空気を車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の暖房を実現することができる。
信頼性重視モードでは、室内凝縮器12に冷媒が流れないので、室内凝縮器12で冷媒からヒータコア34で加熱された高温の空気に放熱しない。そのため、室内凝縮器12内の冷媒圧力を上昇させるように冷凍サイクルがバランスすることを回避できるので、圧縮機11が低回転かつ高トルクで運転されることを回避でき、ひいては圧縮機11の信頼性を高めることができる。
図4のフローチャートで説明したように、暖房モードにおいて、空気加熱能力が不足している場合、能力重視モードが実行され、空気加熱能力が足りており且つヒータコア34で空気が加熱されない場合、効率重視モードが実行され、暖房モードにおいてヒータコア34で加熱された空気が室内凝縮器12に流入する場合、信頼性重視モードが実行される。
したがって、暖房モードにおいて空気加熱能力が不足している場合、能力重視モードを実行して空気加熱能力を高めることができる。すなわち、室内凝縮器12で空気を加熱し、室内蒸発器20で空気を加熱しないので、室内凝縮器12および室内蒸発器20の両方で空気を加熱する場合と比較して冷媒圧力を上昇させるように冷凍サイクルがバランスするので、圧縮機吐出冷媒の温度が上昇して空気加熱能力が増加する。
また、暖房モードにおいてヒータコア34で加熱された空気が室内凝縮器12に流入する場合、信頼性重視モードを実行して信頼性を高めることができる。すなわち、室内蒸発器20で空気を加熱し、室内凝縮器12で空気を加熱しないので、ヒータコア34で加熱された高温の空気が室内凝縮器12で冷媒と熱交換することを回避できる。そのため、圧縮機11が低回転かつ高トルクで運転されることを回避できるので、圧縮機11の信頼性を高めることができる。
また、暖房モードにおいて空気加熱能力が足りており且つヒータコア34で空気が加熱されない場合、効率重視モードを実行してサイクル効率を高めることができる。すなわち、室内凝縮器12および室内蒸発器20の両方で空気を加熱するので、サイクル効率を高めることができる。
なお、図4のフローチャートで説明したように、空気加熱能力が足りており且つヒータコア34で空気が加熱されない場合であっても圧縮機の回転数Ncが閾値γを上回っている場合には効率重視モードを実行せず能力重視モードを実行する。これにより、モード切替時の温度変動を抑えることができる。
(B)冷房モード
冷房モードでは、制御装置50が、第1開閉弁17にて第2冷媒通路16を閉じるとともに、第2開閉弁23にてバイパス通路22を閉じる。さらに、第3開閉弁29にて第1冷媒通路13を開くとともに、三方弁28にて室内蒸発器20とアキュムレータ21とを連通させて室内蒸発器20と第2バイパス通路27とを連通させない。さらに、第1膨張弁14にて第1冷媒通路13を全開状態とする。これにより、冷凍サイクル装置10では、図1の白抜矢印で示すように冷媒が流れる冷媒流路に切り替えられる。
この冷媒流路の構成で、制御装置50が、目標吹出温度TAO、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置50に接続された各種制御機器の作動状態(各種制御機器へ出力する制御信号)を決定する。
例えば、圧縮機11の冷媒吐出能力、すなわち圧縮機11の電動モータ11bに出力される制御信号については、以下のように決定される。まず、目標吹出温度TAOに基づいて、予め制御装置50に記憶された制御マップを参照して、室内蒸発器20から吹き出される送風空気の目標蒸発器吹出温度TEOを決定する。従って、制御装置50が実行する制御ルーチンのうち、この目標蒸発器吹出温度TEOを決定する制御ステップが目標蒸発器吹出温度決定手段を構成する。
そして、この目標蒸発器吹出温度TEOと蒸発器温度センサ54の検出値との偏差に基づいて、フィードバック制御手法を用いて室内蒸発器20を通過した空気の温度が、目標吹出温度TAOに近づくように圧縮機11の電動モータ11bに出力される制御信号が決定される。
また、第2膨張弁19へ出力される制御信号については、第2膨張弁19へ流入する冷媒の過冷却度が、COPを最大値に近づくように予め定められた目標過冷却度に近づくように決定される。
また、エアミックスドア36のサーボモータへ出力される制御信号については、エアミックスドア36がヒータコア34および室内凝縮器12の空気通路を閉塞し、室内蒸発器20を通過後の送風空気の全流量が冷風バイパス通路35を通過するように決定される。
従って、冷房モード時の冷凍サイクル装置10では、圧縮機11から吐出された高圧冷媒が室内凝縮器12に流入する。この際、エアミックスドア36がヒータコア34および室内凝縮器12の空気通路を閉塞しているので、室内凝縮器12に流入した冷媒は、殆ど車室内送風空気と熱交換することなく、室内凝縮器12から流出する。
室内凝縮器12から流出した冷媒は、第1冷媒通路13を介して第1膨張弁14に流入する。この際、第1膨張弁14が第1冷媒通路13を全開状態としているので、室内凝縮器12から流出した冷媒は、第1膨張弁14にて減圧されることなく、室外熱交換器15に流入する。そして、室外熱交換器15に流入した冷媒は、室外熱交換器15にて送風ファンから送風された外気へ放熱する。
室外熱交換器15から流出した冷媒は、第3冷媒通路18を介して、第2膨張弁19へ流入して、第2膨張弁19にて低圧冷媒となるまで減圧膨張される。第2膨張弁19にて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器20に流入し、送風機32から送風された車室内送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、車室内送風空気が冷却される。
室内蒸発器20から流出した冷媒は、アキュムレータ21へ流入して気液分離される。そして、アキュムレータ21にて分離された気相冷媒が圧縮機11の吸入側から吸入されて再び圧縮機11にて圧縮される。なお、アキュムレータ21にて分離された液相冷媒は、サイクルが要求されている冷凍能力を発揮するために必要としていない余剰冷媒としてアキュムレータ21の内部に蓄えられる。
以上の如く、冷房モードでは、エアミックスドア36にて室内凝縮器12およびヒータコア34の空気通路を閉塞しているので、室内蒸発器20にて冷却された車室内送風空気を車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の冷房を実現することができる。
(C)第1除湿暖房モード
第1除湿暖房モードでは、制御装置50が第1開閉弁17にて第2冷媒通路16を閉じるとともに、第2開閉弁23にてバイパス通路22を閉じる。さらに、第3開閉弁29にて第1冷媒通路13を開くとともに、三方弁28にて室内蒸発器20とアキュムレータ21とを連通させて室内蒸発器20と第2バイパス通路27とを連通させない。そして、第1、第2膨張弁14、19を絞り状態または全開状態とする。これにより、冷凍サイクル装置10は、冷房モードと同様に、図1の白抜横線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒流路に切り替えられる。なお、第1除湿暖房モードでは、冷媒流れに対して室外熱交換器15と室内蒸発器20とが直列に接続されることとなる。
この冷媒流路の構成で、制御装置50が、目標吹出温度TAO、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置50に接続された各種制御機器の作動状態(各種制御機器へ出力する制御信号)を決定する。
例えば、圧縮機11の電動モータ11bに出力される制御信号については、冷房モードと同様に決定される。また、エアミックスドア36のサーボモータへ出力される制御信号については、エアミックスドア36が冷風バイパス通路35を閉塞し、室内蒸発器20を通過後の送風空気の全流量がヒータコア34および室内凝縮器12の空気通路を通過するように決定される。
また、第1膨張弁14および第2膨張弁19については、車室内へ吹き出す吹出空気の目標温度である目標吹出温度TAOに応じて変更している。具体的には、制御装置50は、車室内へ吹き出す吹出空気の目標温度である目標吹出温度TAOの上昇に伴って、第1膨張弁14にて第1冷媒通路13の通路面積を減少させるとともに、第2膨張弁19にて第3冷媒通路18の通路面積を増大させる。これにより、第1除湿暖房モードでは、第1モードから第4モードの4段階のモードを実行する。
(C−1)第1モード
第1モードは、第1除湿暖房モード時に、目標吹出温度TAOが冷房基準温度α以上、かつ、予め定めた第1基準温度以下となった場合に実行される。
第1モードでは、第1膨張弁14にて第1冷媒通路13を全開状態とし、第2膨張弁19を絞り状態とする。従って、サイクル構成(冷媒流路)については、冷房モードと全く同じ冷媒流路となるものの、エアミックスドア36が室内凝縮器12およびヒータコア34側の空気通路を全開状態としているので、サイクルを循環する冷媒の状態については、次のように変化する。
すなわち、圧縮機11から吐出された高圧冷媒は、室内凝縮器12へ流入して、室内蒸発器20にて冷却されて除湿された車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。
室内凝縮器12から流出した冷媒は、第1冷媒通路13を介して第1膨張弁14に流入する。この際、第1膨張弁14が第1冷媒通路13を全開状態としているので、室内凝縮器12から流出した冷媒は、第1膨張弁14にて減圧されることなく、室外熱交換器15に流入する。そして、室外熱交換器15に流入した冷媒は、室外熱交換器15にて送風ファンから送風された外気へ放熱する。
室外熱交換器15から流出した冷媒は、第3冷媒通路18を介して、第2膨張弁19へ流入して、第2膨張弁19にて低圧冷媒となるまで減圧膨張される。第2膨張弁19にて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器20に流入し、送風機32から送風された車室内送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、車室内送風空気が冷却される。そして、室内蒸発器20から流出した冷媒は、冷房モードと同様に、アキュムレータ21→圧縮機11の吸入側へと流れて再び圧縮機11にて圧縮される。
以上の如く、第1除湿暖房モードの第1モード時には、室内蒸発器20にて冷却され除湿された車室内送風空気を、室内凝縮器12にて加熱して車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の除湿暖房を実現することができる。
(C−2)第2モード
第2モードは、目標吹出温度TAOが第1基準温度より高く、かつ、予め定めた第2基準温度以下となった場合に実行される。第2モードでは、第1膨張弁14を絞り状態とし、第2膨張弁19の絞り開度(第3冷媒通路18の通路面積)を第1モード時よりも増加させた絞り状態とする。従って、第2モードでは、サイクルを循環する冷媒の状態については、次のように変化する。
すなわち、圧縮機11から吐出された高圧冷媒は、室内凝縮器12へ流入して、室内蒸発器20にて冷却されて除湿された車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。
室内凝縮器12から流出した冷媒は、第1冷媒通路13を介して第1膨張弁14に流入し、中間圧冷媒となるまで減圧される。そして、第1膨張弁14にて減圧された中間圧冷媒は、室外熱交換器15に流入して、送風ファンから送風された外気へ放熱する。
室外熱交換器15から流出した冷媒は、第3冷媒通路18を介して、第2膨張弁19へ流入して、第2膨張弁19にて低圧冷媒となるまで減圧膨張される。第2膨張弁19にて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器20に流入し、送風機32から送風された車室内送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、車室内送風空気が冷却される。そして、室内蒸発器20から流出した冷媒は、冷房モードと同様に、アキュムレータ21→圧縮機11の吸入側へと流れて再び圧縮機11にて圧縮される。
以上の如く、第1除湿暖房モードの第2モード時には、第1モードと同様に、室内蒸発器20にて冷却され除湿された車室内送風空気を、室内凝縮器12にて加熱して車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の除湿暖房を実現することができる。
この際、第2モードでは、第1膨張弁14を絞り状態としているので、第1モードに対して、室外熱交換器15へ流入する冷媒の温度を低下させることができる。従って、室外熱交換器15における冷媒の温度と外気温との温度差を縮小して、室外熱交換器15における冷媒の放熱量を減少させることができる。
この結果、第1モード時に対してサイクルを循環する冷媒循環流量を増加させることなく、室内凝縮器12における冷媒の放熱量を増加させることができ、第1モードよりも室内凝縮器12から吹き出される吹出空気の温度を上昇させることができる。
(C−3)第3モード
第3モードは、目標吹出温度TAOが第2基準温度より高く、かつ、予め定めた第3基準温度以下となった場合に実行される。第3モードでは、第1膨張弁14の絞り開度(第1冷媒通路13の通路面積)を第2モード時よりも減少させた絞り状態とし、第2膨張弁19の絞り開度(第3冷媒通路18の通路面積)を第2モード時よりも増加させた絞り状態とする。従って、第3モードでは、サイクルを循環する冷媒の状態については、次のように変化する。
すなわち、圧縮機11から吐出された高圧冷媒は、室内凝縮器12へ流入して、室内蒸発器20にて冷却されて除湿された車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。
室内凝縮器12から流出した冷媒は、第1冷媒通路13を介して第1膨張弁14に流入し、外気温よりも温度の低い中間圧冷媒となるまで減圧される。そして、第1膨張弁14にて減圧された中間圧冷媒は、室外熱交換器15に流入して、送風ファンから送風された外気から吸熱する。
室外熱交換器15から流出した冷媒は、第3冷媒通路18を介して、第2膨張弁19へ流入して、第2膨張弁19にて低圧冷媒となるまで減圧膨張される。第2膨張弁19にて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器20に流入し、送風機32から送風された車室内送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、車室内送風空気が冷却される。そして、室内蒸発器20から流出した冷媒は、冷房モードと同様に、アキュムレータ21→圧縮機11の吸入側へと流れて再び圧縮機11にて圧縮される。
以上の如く、第1除湿暖房モードの第3モード時には、第1、第2モードと同様に、室内蒸発器20にて冷却され除湿された車室内送風空気を、室内凝縮器12にて加熱して車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の除湿暖房を実現することができる。
この際、第3モードでは、第1膨張弁14の絞り開度を減少させることによって、室外熱交換器15を吸熱器(蒸発器)として機能させているので、第2モードよりも室内凝縮器12から吹き出される温度を上昇させることができる。
この結果、第2モードに対して、圧縮機11の吸入冷媒密度を上昇させることができ、圧縮機11の回転数(冷媒吐出能力)を増加させることなく、室内凝縮器12における冷媒の放熱量を増加させることができ、第2モードよりも室内凝縮器12から吹き出される吹出空気の温度を上昇させることができる。
(C−4)第4モード
第4モードは、目標吹出温度TAOが第3基準温度より高くなった場合に実行される。第4モードでは、第1膨張弁14の絞り開度(第1冷媒通路13の通路面積)を第3モード時よりも減少させた絞り状態とし、第2膨張弁19にて第3冷媒通路18を全開状態とする。従って、第4モードでは、サイクルを循環する冷媒の状態については、次のように変化する。
すなわち、圧縮機11から吐出された高圧冷媒は、室内凝縮器12へ流入して、室内蒸発器20にて冷却されて除湿された車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。
室内凝縮器12から流出した冷媒は、第1冷媒通路13を介して第1膨張弁14に流入し、低圧冷媒となるまで減圧される。そして、第1膨張弁14にて減圧された低圧冷媒は、室外熱交換器15に流入して、送風ファンから送風された外気から吸熱する。
室外熱交換器15から流出した冷媒は、第3冷媒通路18を介して、第2膨張弁19へ流入する。この際、第2膨張弁19が第3冷媒通路18を全開状態としているので、室外熱交換器15から流出した冷媒は、第2膨張弁19にて減圧されることなく、室内蒸発器20に流入する。
室内蒸発器20に流入した低圧冷媒は、送風機32から送風された車室内送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、車室内送風空気が冷却される。そして、室内蒸発器20から流出した冷媒は、冷房モードと同様に、アキュムレータ21→圧縮機11の吸入側へと流れて再び圧縮機11にて圧縮される。
以上の如く、第1除湿暖房モードの第4モード時には、第1〜第3モードと同様に、室内蒸発器20にて冷却され除湿された車室内送風空気を、室内凝縮器12にて加熱して車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の除湿暖房を実現することができる。
この際、第4モードでは、第3モードと同様に、室外熱交換器15を吸熱器(蒸発器)として機能させることができるとともに、第3モードよりも第1膨張弁14の絞り開度を縮小させているので、室外熱交換器15における冷媒蒸発温度を低下させることができる。従って、第3モードよりも室外熱交換器15における冷媒の温度と外気温との温度差を拡大させて、室外熱交換器15における冷媒の吸熱量を増加させることができる。
この結果、第3モードに対して、圧縮機11の吸入冷媒密度を上昇させることができ、圧縮機11の回転数(冷媒吐出能力)を増加させることなく、室内凝縮器12における冷媒の放熱量を増加させることができ、第3モードよりも室内凝縮器12から吹き出される吹出空気の温度を上昇させることができる。
このように、第1除湿暖房モードでは、目標吹出温度TAOに応じて第1膨張弁14、第2膨張弁19の絞り開度を変更することで、車室内へ吹き出す吹出空気の温度を低温域から高温域までの広範囲に亘って調整することができる。
換言すると、第1除湿暖房モードでは、室外熱交換器15を、冷媒を放熱させる放熱器として機能させる状態から冷媒に吸熱させる蒸発器として機能させる状態へ切り替えながら、室外熱交換器15における冷媒の放熱量あるいは吸熱量を調整することができる。
従って、室外熱交換器15を放熱器あるいは蒸発器のいずれか一方として機能させるサイクル構成よりも、室内凝縮器12における冷媒の放熱量を幅広い範囲で調整することができ、除湿運転時に空調対象空間へ吹き出される吹出空気の温度調整範囲を拡大させることができる。
(D)第2除湿暖房モード
第2除湿暖房モードでは、制御装置50が第1開閉弁17にて第2冷媒通路16を開くとともに、第2開閉弁23にてバイパス通路22を開く。さらに、第3開閉弁29にて第1冷媒通路13を開くとともに、三方弁28にて室内蒸発器20の出口側とアキュムレータ21の入口側とを連通させて室内蒸発器20の出口側と第2バイパス通路27とを連通させない。そして、第1、第2膨張弁14、19それぞれを絞り状態とする。従って、冷凍サイクル装置10は、図1の白抜斜線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒流路に切り替えられる。なお、第2除湿暖房モードでは、冷媒流れに対して室外熱交換器15と室内蒸発器20とが並列に接続されることとなる。
この冷媒流路の構成で、制御装置50が、目標吹出温度TAO、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置50に接続された各種制御機器の作動状態(各種制御機器へ出力する制御信号)を決定する。
例えば、圧縮機11の電動モータ11bに出力される制御信号については、冷房モードと同様に決定される。また、エアミックスドア36のサーボモータへ出力される制御信号については、エアミックスドア36が冷風バイパス通路35を閉塞し、室内蒸発器20を通過後の送風空気の全流量がヒータコア34および室内凝縮器12の空気通路を通過するように決定される。
また、第1膨張弁14および第2膨張弁19へ出力される制御信号については、予め定めた第2除湿暖房モード用の所定開度となるように決定される。
従って、第2除湿暖房モード時の冷凍サイクル装置10では、圧縮機11から吐出された高圧冷媒は、室内凝縮器12へ流入して、室内蒸発器20にて冷却されて除湿された車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。
室内凝縮器12から流出した冷媒は、第1冷媒通路13を介して第1膨張弁14に流入するとともに、バイパス通路22を介して第2膨張弁19に流入する。第1膨張弁14に流入した高圧冷媒は、低圧冷媒となるまで減圧される。そして、第1膨張弁14にて減圧された低圧冷媒は、室外熱交換器15に流入して、送風ファンから送風された外気から吸熱する。
一方、第2膨張弁19に流入した高圧冷媒は、低圧冷媒となるまで減圧される。そして、第2膨張弁19にて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器20に流入して、送風機32から送風された車室内送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、車室内送風空気が冷却される。
室外熱交換器15から流出した冷媒および室内蒸発器20から流出した冷媒は、アキュムレータ21→圧縮機11の吸入側へと流れて再び圧縮機11にて圧縮される。なお、本実施形態では、室外熱交換器15から流出した低圧冷媒の圧力、および室内蒸発器20から流出した低圧冷媒の圧力が同等の圧力となる。
以上の如く、第2除湿暖房モード時には、第1除湿暖房モード時と異なり、冷媒流れに対して室外熱交換器15と室内蒸発器20とが並列接続される冷媒流路となるので、室内蒸発器20への冷媒流量を減少させることができる。従って、室内蒸発器20における冷媒の吸熱量を減少させることができ、第1除湿暖房モードよりも、室内蒸発器20にて除湿された送風空気を室内凝縮器12にて高温域で温度調整することができる。なお、室内蒸発器20への冷媒流量を減少させる際には、車室内送風空気の充分な除湿を行うことができる範囲で減少させることが望ましい。
以上説明した本実施形態の車両用空調装置1では、上記の如く、冷凍サイクル装置10の冷媒流路を切り替えることによって、車室内の適切な冷房、暖房、および除湿暖房を実行することで、車室内の快適な空調を実現することができる。
特に、本実施形態の車両用空調装置1では、暖房モードとして、能力重視モードと効率重視モードと信頼性重視モードとを切り替えることができる。能力重視モードは、車室内へ送風される空気を加熱する能力を重視する運転モードである。効率重視モードは、サイクル効率を重視する運転モードである。信頼性重視モードは、冷凍サイクル装置10の信頼性(具体的には圧縮機11の信頼性)を重視する運転モードである。
したがって、状況に応じて、空気加熱能力、効率および信頼性のいずれかを重視した運転を行うことができる。
本実施形態では、第1、第2、第3開閉弁17、23、29、三方弁28および第2膨張弁29は、効率重視モードと能力重視モードとを切り替える。効率重視モードでは、圧縮機11から吐出された冷媒が室内凝縮器12および室内蒸発器20を流れて減圧部14に流入する。能力重視モードでは、圧縮機11から吐出された冷媒が室内凝縮器12を流れて減圧部14に流入する。
これによると、効率重視モードでは、複数の室内熱交換器12、20のうち全ての室内熱交換器で熱交換が行われ、能力重視モードでは、複数の室内熱交換器12、20のうち一部の室内熱交換器で熱交換が行われる。
能力重視モードでは、効率重視モードと比較して、冷媒圧力を上昇させるように冷凍サイクルがバランスするので、圧縮機吐出冷媒の温度が上昇して空気加熱能力が増加する。そのため、室内熱交換器を流れる空気の風量を制御することなく空気加熱能力を調節することができる。
本実施形態では、室内蒸発器20は、ヒータコア34に対して、車室内へ送風される空気の流れ方向の上流側に配置されている。室内凝縮器12は、ヒータコア34に対して、車室内へ送風される空気の流れ方向の下流側に配置されている。
そして、第1、第2、第3開閉弁17、23、29、三方弁28および第2膨張弁29は、効率重視モードと能力重視モードと信頼性重視モードとを切り替える。信頼性重視モードでは、圧縮機11から吐出された冷媒が室内蒸発器20を流れて室内凝縮器12を流れない。
これによると、信頼性重視モードでは、ヒータコア34で加熱された高温の空気が室内凝縮器12で冷媒と熱交換することを回避できる。そのため、圧縮機11が低回転かつ高トルクで運転されることを回避できるので、圧縮機11の信頼性を高めることができる。
本実施形態では、制御装置50は、車室内へ送風される空気を加熱する能力が不足していると判断される場合、能力重視モードに切り替え、空調対象空間へ送風される空気を加熱する能力が不足していないと判断される場合、効率重視モードに切り替えるように第1、第2、第3開閉弁17、23、29、三方弁28および第2膨張弁29の作動を制御する。
これにより、能力重視モードと効率重視モードとを状況に応じて適切に切り替えることができる。
本実施形態では、制御装置50は、車室内へ送風される空気がヒータコア34で加熱されている場合、信頼性重視モードに切り替えるように第1、第2、第3開閉弁17、23、29、三方弁28および第2膨張弁29の作動を制御する。
これにより、ヒータコア34で加熱された高温の空気が室内凝縮器12で冷媒と熱交換して圧縮機11の信頼性の低下を招くことを確実に回避できる。
本実施形態では、制御装置50は、車室内へ送風される空気を加熱する能力が不足していると判断される場合、第1モードに切り替え、車室内へ送風される空気を加熱する能力が不足していないと判断され且つ車室内へ送風される空気がヒータコア34で加熱されている場合、第2モードに切り替え、車室内へ送風される空気を加熱する能力が不足していないと判断され且つ車室内へ送風される空気がヒータコア34で加熱されていない場合、第3モードに切り替えるように第1、第2、第3開閉弁17、23、29、三方弁28および第2膨張弁29の作動を制御する。
これにより、能力重視モードと効率重視モードと信頼性重視モードとを状況に応じて適切に切り替えることができる。
(第2実施形態)
本実施形態では、図8に示すように、圧縮機11は二段昇圧式の電動圧縮機である。圧縮機11の圧縮機構は、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構とで構成されている。圧縮機11の電動モータは、低段側圧縮機構および高段側圧縮機構を回転駆動する。
圧縮機11の吸入ポート11cは、低段側圧縮機構へ低圧冷媒を吸入させる。圧縮機11の中間圧ポート11dは、冷凍サイクルの中間圧冷媒を低圧から高圧への圧縮過程の冷媒に合流させる。
第1冷媒通路13のうち第1膨張弁14の出口側かつ室外熱交換器15の入口側には、気液分離器40が配置されている。気液分離器40は、第1膨張弁14で減圧された中間圧冷媒の気液を分離する。
気液分離器40の液相冷媒出口40aは、室外熱交換器15の入口側に接続されている。気液分離器40の気相冷媒出口40bは、中間圧冷媒通路41を介して圧縮機11の中間圧ポート11dに接続されている。
第1冷媒通路13のうち気液分離器40と室外熱交換器15との間の部位には、第3膨張弁42および第3バイパス通路43が配置されている。第3膨張弁42は、気液分離器40から流出した液相冷媒を減圧させる固定絞りである。第3バイパス通路43は、気液分離器40から流出した液相冷媒が第3膨張弁42をバイパスして流れる冷媒通路である。
第3バイパス通路43には第4開閉弁43が配置されている。第4開閉弁43は、第3バイパス通路43を開閉する第4開閉部である。第4開閉弁43は電磁弁である。第4開閉弁43の作動は、制御装置50から出力される制御信号によって制御される。
本実施形態においても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
(第3実施形態)
本実施形態では、図9に示すように、室内空調ユニット30のケーシング31内に、室内熱交換器として第2室内凝縮器37が配置されている。第2室内凝縮器37は、室内蒸発器20に対して、車室内送風空気の流れ方向下流側に配置されている。第2室内凝縮器37は、ヒータコア34に対して、車室内送風空気の流れ方向上流側に配置されている上流側室内熱交換器である。
吐出側冷媒通路25のうち室内凝縮器12の入口側の部位には入口冷媒通路45が設けられている。入口冷媒通路45は、第2室内凝縮器37の入口側に接続されている。
バイパス通路22のうち第3冷媒通路18側の端部と第2開閉弁23との間の部位には出口冷媒通路46が設けられている。出口冷媒通路46は、第2室内凝縮器37の出口側に接続されている。
入口冷媒通路45は、圧縮機11から吐出された冷媒を、第2室内凝縮器37の入口側へ導く冷媒通路である。入口冷媒通路45には第5開閉弁47が配置されている。第5開閉弁47は、入口冷媒通路45を開閉する第5開閉部である。第5開閉弁47は電磁弁である。第5開閉弁47の作動は、制御装置50から出力される制御信号によって制御される。
第5開閉弁47は、入口冷媒通路45を開閉することによって、サイクル構成(冷媒流路)を切り替える。従って、第5開閉弁47は、サイクルを循環する冷媒の冷媒流路を切り替える冷媒流路切替部である。
出口冷媒通路46は、第2室内凝縮器37から流出した冷媒を、バイパス通路22を介して第1膨張弁14の入口側へ導く冷媒通路である。
制御装置50が、第5開閉弁47にて入口冷媒通路45を開くとともに、第2開閉弁23にてバイパス通路22を開くことによって、圧縮機11から吐出された冷媒が第2室内凝縮器37に流入し、送風機32から送風されて室内蒸発器20を通過した車室内送風空気と熱交換して放熱する。これにより、車室内送風空気が加熱される。第2室内凝縮器37から流出した冷媒は、出口冷媒通路46およびバイパス通路22を介して第1膨張弁14に流入する。
制御装置50が、第5開閉弁47にて入口冷媒通路45を閉じる(閉塞する)ことによって、冷媒が第2室内凝縮器37に流入しなくなる。
このように、圧縮機11から吐出された冷媒が第2室内凝縮器37に流入する状態と流入しない状態とを切り替えることによって、上記実施形態と同様に、暖房モードとして、能力重視モード、効率重視モードおよび信頼性重視モードを実行することができる。
(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。
(1)上記実施形態では、効率重視モードおよび信頼性重視モードの場合、第2膨張弁19にて第3冷媒通路18を開ける(全開)が、第2膨張弁19にて第3冷媒通路18を開ける際に一気に第3冷媒通路18を開けるよりも徐々に第3冷媒通路18を開ける方が好ましい。圧縮機11の回転数変動を小さく抑えられるからである。
(2)上述の各実施形態では、暖房モードと冷房モードおよび除湿暖房モードをA/Cスイッチの操作信号によって切り替える例について説明したが、これに限定されない。例えば、操作パネル58に各運転モードを設定する運転モード設定スイッチを設け、当該運転モード設定スイッチの操作信号に応じて、暖房モードと冷房モードおよび除湿暖房モードを切り替えるようにしてもよい。
(3)上述の各実施形態では、暖房モード、冷房モード、および除湿暖房モードの各運転モード時に、制御装置50が、室内凝縮器12およびヒータコア34の空気通路、および冷風バイパス通路35のいずれか一方を閉塞するようにエアミックスドア36を作動させる例について説明したが、エアミックスドア36の作動はこれに限定されない。
例えば、エアミックスドア36が室内凝縮器12およびヒータコア34の空気通路、および冷風バイパス通路35の双方を開放するようにしてもよい。そして、室内凝縮器12およびヒータコア34の空気通路を通過させる風量と冷風バイパス通路35を通過させる風量との風量割合を調整することで、車室内への吹出空気の温度を調整するようにしてもよい。このような、温度調整は、車室内送風空気の温度を微調整し易い点で有効である。
(4)上述の各実施形態では、室内空調ユニット30の内部にヒータコア34を配置する構成としているが、エンジン等の外部熱源が不足するような場合には、ヒータコア34の廃止、あるいは電気ヒータ等へ置き換えるようにしてもよい。
(5)上述の各実施形態では、車両用空調装置1に冷凍サイクル装置10を適用する例を説明したが、これに限定されず、例えば、据置型の空調装置等に冷凍サイクル装置10を適用してもよい。
11 圧縮機
12 室内凝縮器(室内熱交換器)
14 第1膨張弁(減圧部)
15 室外熱交換器
17 第1開閉弁(切替部)
19 第2膨張弁(切替部)
20 室内蒸発器(室内熱交換器)
23 第2開閉弁(切替部)
28 三方弁(切替部)
29 第3開閉弁(切替部)
34 ヒータコア
50 制御装置(制御部)

Claims (5)

  1. 冷媒を吸入して圧縮する圧縮機(11)と、
    前記冷媒と空調対象空間へ送風される空気とを熱交換させる複数の室内熱交換器(12、20、37)と、
    前記冷媒を減圧させる減圧部(14)と、
    前記空調対象空間の外部の空気と前記冷媒とを熱交換させる室外熱交換器(15)と、
    前記圧縮機から吐出された前記冷媒が前記複数の室内熱交換器のうち全ての室内熱交換器を流れて前記減圧部に流入する第1モードと、前記圧縮機から吐出された前記冷媒が前記複数の室内熱交換器のうち一部の室内熱交換器を流れて前記減圧部に流入する第2モードとを切り替える切替部(17、19、23、28、29、47)とを備える空調装置。
  2. 車両のエンジンを冷却する熱媒体と前記空調対象空間へ送風される前記空気とを熱交換させて前記空調対象空間へ送風される前記空気を加熱するヒータコア(34)を備え、
    前記複数の室内熱交換器は、前記ヒータコアに対して、前記空調対象空間へ送風される前記空気の流れ方向の上流側に配置されている上流側室内熱交換器(20、37)と、前記ヒータコアに対して、前記空調対象空間へ送風される前記空気の流れ方向の下流側に配置されている下流側室内熱交換器(12)とを含み、
    前記切替部は、前記第1モードと、前記第2モードと、前記圧縮機から吐出された前記冷媒が前記上流側室内熱交換器を流れて前記下流側室内熱交換器を流れない第3モードとを切り替える請求項1に記載の空調装置。
  3. 前記空調対象空間へ送風される前記空気を加熱する能力が不足していると判断される場合、前記第1モードに切り替え、前記空調対象空間へ送風される前記空気を加熱する能力が不足していないと判断される場合、前記第2モードに切り替えるように前記切替部の作動を制御する制御部(50)を備える請求項1または2に記載の空調装置。
  4. 前記空調対象空間へ送風される前記空気が前記ヒータコアで加熱されている場合、前記第3モードに切り替えるように前記切替部の作動を制御する制御部(50)を備える請求項2に記載の空調装置。
  5. 前記空調対象空間へ送風される前記空気を加熱する能力が不足していると判断される場合、前記第1モードに切り替え、前記空調対象空間へ送風される前記空気を加熱する能力が不足していないと判断され且つ前記空調対象空間へ送風される前記空気が前記ヒータコアで加熱されている場合、前記第2モードに切り替え、前記空調対象空間へ送風される前記空気を加熱する能力が不足していないと判断され且つ前記空調対象空間へ送風される前記空気が前記ヒータコアで加熱されていない場合、前記第3モードに切り替えるように前記切替部の作動を制御する制御部(50)を備える請求項2に記載の空調装置。
JP2016095304A 2016-05-11 2016-05-11 空調装置 Active JP6672999B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016095304A JP6672999B2 (ja) 2016-05-11 2016-05-11 空調装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016095304A JP6672999B2 (ja) 2016-05-11 2016-05-11 空調装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017202737A true JP2017202737A (ja) 2017-11-16
JP6672999B2 JP6672999B2 (ja) 2020-03-25

Family

ID=60321396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016095304A Active JP6672999B2 (ja) 2016-05-11 2016-05-11 空調装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6672999B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JP6672999B2 (ja) 2020-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107848374B (zh) 车辆用空调装置
CN109642756B (zh) 制冷循环装置
US11506404B2 (en) Refrigeration cycle device
JP6863131B2 (ja) 空調装置
WO2013084502A1 (ja) 車両用空調装置
CN109890636B (zh) 制冷循环装置
JP6669042B2 (ja) 車両用空調装置
JP2018091536A (ja) 冷凍サイクル装置
JP2019217947A (ja) 空調装置
JP6225709B2 (ja) 空調装置
JP5817660B2 (ja) 冷凍サイクル装置
JP6390431B2 (ja) 冷凍サイクル装置
JP5935714B2 (ja) 冷凍サイクル装置
WO2017187790A1 (ja) 冷媒量不足検知装置および冷凍サイクル装置
JP6375796B2 (ja) 冷凍サイクル装置
JP6601307B2 (ja) 冷凍サイクル装置
JP6369237B2 (ja) 空調装置
JP6672999B2 (ja) 空調装置
JP6699460B2 (ja) 冷凍サイクル装置
JP2016008792A (ja) ヒートポンプサイクル装置
WO2023166951A1 (ja) 冷凍サイクル装置
WO2024101061A1 (ja) ヒートポンプサイクル装置
JP7155649B2 (ja) 空調装置
JP6387873B2 (ja) 冷凍サイクル装置
WO2018003352A1 (ja) 冷凍サイクル装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180705

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190412

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190514

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190620

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191203

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200115

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200217

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6672999

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250