JP2019026111A - 空調装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】空気冷却用熱交換器14に冷媒が流通している状態において、高温切替部24が、高圧側冷媒熱媒体熱交換器12と高温熱媒体外気熱交換器23との間で高温熱媒体を循環させる冷房モードと、低圧側冷媒熱媒体熱交換器17に冷媒が流通している状態において、高温切替部24が、高圧側冷媒熱媒体熱交換器12と空気加熱用熱交換器22との間で高温熱媒体を循環させるとともに、低温切替部38、39が、低圧側冷媒熱媒体熱交換器17と低温熱媒体外気熱交換器32との間で低温熱媒体を循環させる暖房モードとを実行する。
【選択図】図1
Description
冷媒を吸入して圧縮して吐出する圧縮機(11)と、
圧縮機(11)から吐出された冷媒と高温熱媒体とを熱交換させる高圧側冷媒熱媒体熱交換器(12)と、
高圧側冷媒熱媒体熱交換器(12)で熱交換された高温熱媒体と空調対象空間へ送風される空気とを熱交換させる空気加熱用熱交換器(22)と、
高温熱媒体と外気とを熱交換させる高温熱媒体外気熱交換器(23)と、
高圧側冷媒熱媒体熱交換器(12)と空気加熱用熱交換器(22)と高温熱媒体外気熱交換器(23)とに高温熱媒体を循環させる高温熱媒体回路(20)と、
高圧側冷媒熱媒体熱交換器(12)で熱交換された冷媒を減圧させる減圧部(13、16)と、
減圧部(13、16)で減圧された冷媒と低温熱媒体とを熱交換させる低圧側冷媒熱媒体熱交換器(17)と、
減圧部(13、16)で減圧された冷媒と、空気とを熱交換させる空気冷却用熱交換器(14)と、
作動に伴って発熱し、低温熱媒体によって冷却される発熱機器(33、35、36、37)と、
低温熱媒体と外気とを熱交換させる低温熱媒体外気熱交換器(32)と、
低圧側冷媒熱媒体熱交換器(17)と発熱機器(33、35、36、37)と低温熱媒体外気熱交換器(32)とに低温熱媒体を循環させる低温熱媒体回路(30)と、
高温熱媒体回路(20)における高温熱媒体の流れを切り替える高温切替部(24)と、
低温熱媒体回路(30)における低温熱媒体の流れを切り替える低温切替部(38、39)とを備え、
空気冷却用熱交換器(14)に冷媒が流通している状態において、高温切替部(24)が、高圧側冷媒熱媒体熱交換器(12)と高温熱媒体外気熱交換器(23)との間で高温熱媒体を循環させる冷房モードと、
低圧側冷媒熱媒体熱交換器(17)に冷媒が流通している状態において、高温切替部(24)が、高圧側冷媒熱媒体熱交換器(12)と空気加熱用熱交換器(22)との間で高温熱媒体を循環させるとともに、低温切替部(38、39)が、低圧側冷媒熱媒体熱交換器(17)と低温熱媒体外気熱交換器(32)との間で低温熱媒体を循環させる暖房モードとを実行する。
以下、実施形態について図に基づいて説明する。図1〜2に示す車両用空調装置1は、車室内空間(換言すれば、空調対象空間)を適切な温度に調整する空調装置である。車両用空調装置1は、冷凍サイクル装置10を有している。本実施形態では、冷凍サイクル装置10を、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ハイブリッド自動車に搭載されている。
この数式において、Tsetは操作パネル70の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61によって検出された内気温、Tamは外気温度センサ62によって検出された外気温、Tsは日射量センサ63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。
冷房モードでは、制御装置60が、第1膨張弁13を絞り状態とし、第2膨張弁16を全閉状態とする。
暖房モードでは、制御装置60は、第1膨張弁13を全閉状態とし、第2膨張弁16を絞り状態とする。
暖房モードでは、低温側ラジエータ32で低温冷却水回路30の冷却水が外気から吸熱するので、低温側ラジエータ32に着霜が生じる。そこで、暖房モードを実行した後の停車時に、高温冷却水回路20の冷却水に残った熱を利用して低温側ラジエータ32を除霜する。
除湿暖房モードでは、制御装置60は、第1膨張弁13を絞り全閉状態とし、第2膨張弁16を全閉状態とする。
上記実施形態では、第1膨張弁13および第2膨張弁15は、全閉機能付きの電気式の可変絞り機構であるが、本実施形態では、図10に示すように、第1膨張弁13および第2膨張弁15は機械式の温度式膨張弁であり、第1並列冷媒流路10bに第1開閉弁18が配置され、第2並列冷媒流路10cに第2開閉弁19が配置されている。
上記実施形態では、高温側ラジエータ23および低温側ラジエータ32は、共通のフィンF1によって互いに熱移動可能に接続されているが、本実施形態では、図11に示すように、高温側ラジエータ23および低温側ラジエータ32は、冷却水を介して互いに熱移動可能になっている。
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。
12 凝縮器(高圧側冷媒熱媒体熱交換器)
13 第1膨張弁(減圧部)
14 空気冷却用蒸発器(空気冷却用熱交換器)
16 第2膨張弁(減圧部)
17 冷却水冷却用蒸発器(低圧側冷媒熱媒体熱交換器)
20 高温冷却水回路(高温熱媒体回路)
22 ヒータコア(空気加熱用熱交換器)
23 高温側ラジエータ(高温熱媒体外気熱交換器)
24 二方弁(高温切替部)
30 低温冷却水回路(低温熱媒体回路)
32 低温側ラジエータ(低温熱媒体外気熱交換器)
33 電池(発熱機器)
35 インバータ(発熱機器)
36 チャージャ(発熱機器)
37 モータジェネレータ(発熱機器)
38 第1三方弁(低温切替部)
39 第2三方弁(低温切替部)
Claims (8)
- 冷媒を吸入して圧縮して吐出する圧縮機(11)と、
前記圧縮機から吐出された前記冷媒と高温熱媒体とを熱交換させる高圧側冷媒熱媒体熱交換器(12)と、
前記高圧側冷媒熱媒体熱交換器で熱交換された前記高温熱媒体と空調対象空間へ送風される空気とを熱交換させる空気加熱用熱交換器(22)と、
前記高温熱媒体と外気とを熱交換させる高温熱媒体外気熱交換器(23)と、
前記高圧側冷媒熱媒体熱交換器と前記空気加熱用熱交換器と前記高温熱媒体外気熱交換器とに前記高温熱媒体を循環させる高温熱媒体回路(20)と、
前記高圧側冷媒熱媒体熱交換器で熱交換された前記冷媒を減圧させる減圧部(13、16)と、
前記減圧部で減圧された前記冷媒と低温熱媒体とを熱交換させる低圧側冷媒熱媒体熱交換器(17)と、
前記減圧部で減圧された前記冷媒と、前記空気とを熱交換させる空気冷却用熱交換器(14)と、
作動に伴って発熱し、前記低温熱媒体によって冷却される発熱機器(33、35、36、37)と、
前記低温熱媒体と前記外気とを熱交換させる低温熱媒体外気熱交換器(32)と、
前記低圧側冷媒熱媒体熱交換器と前記発熱機器と前記低温熱媒体外気熱交換器とに前記低温熱媒体を循環させる低温熱媒体回路(30)と、
前記高温熱媒体回路における前記高温熱媒体の流れを切り替える高温切替部(24)と、
前記低温熱媒体回路における前記低温熱媒体の流れを切り替える低温切替部(38、39)とを備え、
前記空気冷却用熱交換器に前記冷媒が流通している状態において、前記高温切替部が、前記高圧側冷媒熱媒体熱交換器と前記高温熱媒体外気熱交換器との間で前記高温熱媒体を循環させる冷房モードと、
前記低圧側冷媒熱媒体熱交換器に前記冷媒が流通している状態において、前記高温切替部が、前記高圧側冷媒熱媒体熱交換器と前記空気加熱用熱交換器との間で前記高温熱媒体を循環させるとともに、前記低温切替部が、前記低圧側冷媒熱媒体熱交換器と前記低温熱媒体外気熱交換器との間で前記低温熱媒体を循環させる暖房モードとを実行する空調装置。 - 前記低温熱媒体外気熱交換器および前記高温熱媒体外気熱交換器は、熱交換を促進させる共通の熱交換促進部材(F1)を有しており、前記共通の熱交換促進部材によって互いに熱的に接続されている請求項1に記載の空調装置。
- 前記低圧側冷媒熱媒体熱交換器および前記空気冷却用熱交換器のそれぞれに対して、前記冷媒が流通する状態と流通しない状態とを切り替える冷媒流れ切替部(13、16、18、19)を備える請求項1または2に記載の空調装置。
- 前記高温切替部が、前記高圧側冷媒熱媒体熱交換器と前記空気加熱用熱交換器との間で前記高温熱媒体を循環させるとともに、前記冷媒流れ切替部が、前記空気冷却用熱交換器に前記冷媒を流通させる除湿暖房モードと、前記冷房モードと前記暖房モードとを実行し、
前記除湿暖房モードを実行している場合において、前記空気加熱用熱交換器で前記空気を加熱する能力が不足している場合、前記冷媒流れ切替部は、前記低圧側冷媒熱媒体熱交換器に前記冷媒を流通させる請求項3に記載の空調装置。 - 前記低圧側冷媒熱媒体熱交換器と前記発熱機器との間で前記低温熱媒体が循環する状態と、前記低圧側冷媒熱媒体熱交換器と前記低温熱媒体外気熱交換器との間で前記低温熱媒体が循環する状態とを切り替える熱媒体流れ切替部(38、39)を備える請求項1ないし4のいずれか1つに記載の空調装置。
- 前記低圧側冷媒熱媒体熱交換器に前記冷媒が流通する場合、前記熱媒体流れ切替部は、前記低圧側冷媒熱媒体熱交換器と、前記発熱機器および前記低温熱媒体外気熱交換器のうち少なくとも1つとの間で前記低温熱媒体を循環させる請求項5に記載の空調装置。
- 前記低温熱媒体外気熱交換器と前記発熱機器との間で前記低温熱媒体が循環する状態に切り替える熱媒体流れ切替部(38、39)を備える請求項1ないし4のいずれか1つに記載の空調装置。
- 前記低圧側冷媒熱媒体熱交換器および前記空気冷却用熱交換器は、前記冷媒の流れにおいて互いに並列になっており、
前記減圧部は、前記低圧側冷媒熱媒体熱交換器に流入する前記冷媒を減圧させる第1減圧部(13)と、前記空気冷却用熱交換器に流入する前記冷媒を減圧させる第2減圧部(16)とを有しており、
さらに、前記空気冷却用熱交換器の出口側冷媒圧力を、前記低圧側冷媒熱媒体熱交換器の出口側冷媒圧力以上にする圧力調整部(25)を備える請求項1ないし7のいずれか1つに記載の空調装置。
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