JP2020104591A - Vehicular air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、アキュムレータを有する冷凍サイクルを備えた車両用空調装置に関する。 The present disclosure relates to a vehicle air conditioner including a refrigeration cycle having an accumulator.
圧縮機の上流側にアキュムレータを有する冷凍サイクルでは、圧縮機の起動直後にアキュムレータの内部で冷媒が沸騰し、異音が発生する場合がある。そこで、音や沸騰減少の抑制を狙いとした技術が提供されている(例えば特許文献1を参照。)。 In a refrigeration cycle having an accumulator on the upstream side of the compressor, the refrigerant may boil inside the accumulator immediately after the compressor is activated, and abnormal noise may occur. Therefore, there is provided a technique aiming at suppressing the sound and the decrease in boiling (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1では、アキュムレータに流入する冷媒の流れを利用して撹拌装置を駆動して、アキュムレータの内部に貯留されている液状冷媒を撹拌して、沸騰状態となることの抑制を狙っている。
In
また、アキュムレータの内部において、冷媒流出管のうち上方に通気孔を設けて、アキュムレータ内部にて気相冷媒を短絡させる思想が開示されている(例えば特許文献2を参照。)。 Further, there is disclosed a concept in which a vent hole is provided above the refrigerant outflow pipe inside the accumulator to short-circuit the gas-phase refrigerant inside the accumulator (for example, see Patent Document 2).
しかし、特許文献1の技術では、攪拌装置90を設置するため、アキュムレータの内部構造が複雑になるという欠点があった。
However, the technique of
また、特許文献2の技術では、アキュムレータ内部の下方に貯留される液状冷媒からここに溶解している潤滑油を吸い出す必要があり、アキュムレータ内部の下方にまで延びる冷媒流出管は、下方先端において一定の吸込力の発揮が必要不可欠であって、特許文献2の符号17で示されるような通気孔は、無計画に大きく設定することができない。
Further, in the technique of
ところで、圧縮機の起動直後に液状冷媒が沸騰するのは、アキュムレータの内部空間が急激に減圧されるためである。このため、例えば圧縮機の起動直後の回転数に制御を加え(回転数を低めに抑え)、過度の冷媒の吸入を防止する対応が考えられるが、すると冷凍サイクルに求められる急速冷房能力あるいは急速暖房能力を十分に得ることが出来ない問題がある。 By the way, the reason why the liquid refrigerant boils immediately after the start of the compressor is that the internal space of the accumulator is rapidly depressurized. For this reason, for example, control may be performed on the number of revolutions immediately after the compressor is started (the number of revolutions may be kept low) to prevent excessive refrigerant suction, but the rapid cooling capacity or rapid cooling required for the refrigeration cycle may be considered. There is a problem that heating capacity cannot be obtained sufficiently.
そこで本開示は、求められる車両用空調装置に対して求められる温度調整機能を十分に発揮しつつアキュムレータ内部の過度な減圧状態を回避することのできる冷凍サイクルを有する車両用空調装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present disclosure provides a vehicle air conditioner having a refrigeration cycle capable of avoiding an excessively depressurized state inside the accumulator while sufficiently exerting a required temperature adjusting function for the vehicle air conditioner required. With the goal.
本発明者らは、鋭意検討したところ、冷凍サイクルを循環する冷媒をアキュムレータへ流し込む冷媒入口管と冷媒をアキュムレータから流し出す冷媒出口管とをアキュムレータの外部で接続し、冷媒を短絡して流通可能としたバイパス通路を設けることで、突沸による異音発生を抑制できることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明に係る車両用空調装置は、少なくとも、圧縮機、室外熱交換器、膨張装置、蒸発器及びアキュムレータを備え、この順序で配管により接続した冷凍サイクルと、該冷凍サイクルを循環する冷媒を前記アキュムレータへ流し込む冷媒入口管と前記冷媒を前記アキュムレータから流し出す冷媒出口管とを該アキュムレータの外部で接続し、前記冷媒を短絡して流通可能としたバイパス通路と、該バイパス通路に設けられた開閉機能を有する弁装置と、少なくとも、前記圧縮機及び前記弁装置を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする。 The inventors of the present invention have made diligent studies and connected a refrigerant inlet pipe for flowing a refrigerant circulating in the refrigeration cycle to the accumulator and a refrigerant outlet pipe for discharging the refrigerant from the accumulator outside the accumulator to short-circuit and distribute the refrigerant. It was found that the generation of abnormal noise due to bumping can be suppressed by providing such a bypass passage, and the present invention has been completed. That is, the vehicle air conditioner according to the present invention includes at least a compressor, an outdoor heat exchanger, an expansion device, an evaporator, and an accumulator, a refrigeration cycle connected by pipes in this order, and a refrigerant that circulates through the refrigeration cycle. Is connected to the refrigerant inlet pipe flowing into the accumulator and the refrigerant outlet pipe flowing out of the refrigerant from the accumulator outside the accumulator, and the bypass passage through which the refrigerant can be short-circuited and is provided in the bypass passage. A valve device having an open/close function, and at least a control device that controls the compressor and the valve device.
本発明に係る車両用空調装置では、前記弁装置が、前記バイパス通路内の前記冷媒の流れを許容又は遮断する開閉弁であることが好ましい。簡易な構造で、バイパス通路内の記冷媒の流れを制御することができる。 In the vehicle air conditioner according to the present invention, it is preferable that the valve device is an opening/closing valve that allows or blocks the flow of the refrigerant in the bypass passage. It is possible to control the flow of the refrigerant in the bypass passage with a simple structure.
本発明に係る車両用空調装置では、前記弁装置が、前記バイパス通路と前記冷媒出口管との合流点に配置された三方弁であることが好ましい。簡易な構造で、バイパス通路内の記冷媒の流れを制御することができる。 In the vehicle air conditioner according to the present invention, it is preferable that the valve device is a three-way valve arranged at a confluence point of the bypass passage and the refrigerant outlet pipe. It is possible to control the flow of the refrigerant in the bypass passage with a simple structure.
本発明に係る車両用空調装置では、前記アキュムレータの内部の液相冷媒の温度を検出可能な冷媒温度検知手段をさらに有し、前記圧縮機は、電動式であり、前記制御装置は、前記圧縮機を指定する回転数で起動し、かつ、前記弁装置によって前記バイパス通路内の前記冷媒の流れを許容した状態とし、続いて、前記圧縮機の指定する回転数及び前記冷媒温度検知手段から得た温度情報から、前記バイパス通路内の前記冷媒の流れを遮断したときの前記アキュムレータの内部の気相冷媒の推定過熱度Testを算出し、該推定過熱度Testと所定の閾値過熱度Tdefとを比較して、推定過熱度Testが閾値過熱度Tdefを下回ったら、前記弁装置によって前記バイパス通路内の前記冷媒の流れを遮断することが好ましい。弁装置の閉弁時期を推定し、突沸の発生を精度良く抑制することが可能となる。 In the vehicle air conditioner according to the present invention, further has a refrigerant temperature detecting means capable of detecting the temperature of the liquid phase refrigerant inside the accumulator, the compressor is an electric type, the control device, the compression The engine is started at a specified rotation speed, and the flow of the refrigerant in the bypass passage is allowed by the valve device, and then the rotation speed specified by the compressor and the refrigerant temperature detection means are obtained. From the temperature information, the estimated superheat degree Test of the vapor phase refrigerant inside the accumulator when the flow of the refrigerant in the bypass passage is shut off is calculated, and the estimated superheat degree Test and a predetermined threshold superheat degree Tdef are calculated. In comparison, when the estimated superheat degree Test falls below the threshold superheat degree Tdef, it is preferable that the flow of the refrigerant in the bypass passage is shut off by the valve device. It is possible to estimate the valve closing timing of the valve device and accurately suppress the occurrence of bumping.
本発明に係る車両用空調装置では、前記冷媒温度検知手段の温度センサー部は、前記アキュムレータの内部空間内の中央より下側又はアキュムレータの外底面に配置されていることが好ましい。弁装置の閉弁時期をより精度良く推定することが可能となり、その結果、突沸の発生をより精度良く抑制することが可能となる。 In the vehicle air conditioner according to the present invention, it is preferable that the temperature sensor portion of the refrigerant temperature detecting means is arranged below the center in the internal space of the accumulator or on the outer bottom surface of the accumulator. It is possible to more accurately estimate the valve closing timing of the valve device, and as a result, it is possible to more accurately suppress the occurrence of bumping.
本発明に係る車両用空調装置では、前記制御装置は、前記圧縮機の起動時には前記弁装置によって前記バイパス通路内の前記冷媒の流れを許容した状態とし、その後、所定時間を経過したのちに前記弁装置によって前記バイパス通路内の前記冷媒の流れを遮断した状態とすることが好ましい。冷媒温度検知手段を設けずとも、簡易な構成のままで突沸の発生を精度良く抑制することが可能となる。 In the vehicle air conditioner according to the present invention, the control device allows the flow of the refrigerant in the bypass passage by the valve device at the time of starting the compressor, and then, after a predetermined time has elapsed, the control device It is preferable that the flow of the refrigerant in the bypass passage is shut off by the valve device. Even without providing the coolant temperature detection means, it is possible to accurately suppress the occurrence of bumping with a simple configuration.
本発明に係る車両用空調装置では、車外温度検知手段をさらに有し、前記制御措置は、前記圧縮機の起動時に、前記車外温度検知手段から得られた車外温度が所定温度未満であるときに前記弁装置によって前記バイパス通路内の前記冷媒の流れを許容した状態とし、前記車外温度が所定温度以上のときに前記弁装置によって前記バイパス通路内の前記冷媒の流れを遮断することが好ましい。車外温度検知手段を使って、簡易な構成のままで突沸の発生を精度良く抑制することが可能となる。 In the vehicle air conditioner according to the present invention, the vehicle further has an outside temperature detecting means, and the control means is configured to, when the outside temperature obtained from the outside temperature detecting means is below a predetermined temperature, when the compressor is started. It is preferable that the flow of the refrigerant in the bypass passage is allowed by the valve device and the flow of the refrigerant in the bypass passage is shut off by the valve device when the vehicle exterior temperature is equal to or higher than a predetermined temperature. By using the vehicle exterior temperature detecting means, it is possible to accurately suppress the occurrence of bumping with a simple configuration.
本開示によれば、求められる車両用空調装置に対して求められる温度調整機能を十分に発揮しつつアキュムレータ内部の過度な減圧状態を回避することのできる冷凍サイクルを有する車両用空調装置を提供することができる。 According to the present disclosure, there is provided a vehicle air conditioner having a refrigeration cycle capable of avoiding an excessively depressurized state inside the accumulator while sufficiently exerting the required temperature adjusting function for the vehicle air conditioner required. be able to.
以下、添付の図面を参照して本発明の一態様を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。本発明の効果を奏する限り、種々の形態変更をしてもよい。 Hereinafter, one aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In addition, in the present specification and the drawings, components having the same reference numerals indicate the same components. Various modifications may be made as long as the effects of the present invention are exhibited.
図1及び図2を参照して、本実施形態に係る車両用空調装置について説明する。本実施形態に係る車両用空調装置は、少なくとも、圧縮機6、室外熱交換器4、膨張装置12、蒸発器3及びアキュムレータ10を備え、この順序で配管により接続した冷凍サイクル80と、冷凍サイクル80を循環する冷媒をアキュムレータ10へ流し込む冷媒入口管41と冷媒をアキュムレータ10から流し出す冷媒出口管42とをアキュムレータ10の外部で接続し、冷媒を短絡して流通可能としたバイパス通路43と、バイパス通路43に設けられた開閉機能を有する弁装置40と、少なくとも、圧縮機6及び弁装置40を制御する制御装置23と、を備える。
The vehicle air conditioner according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The vehicle air conditioner according to the present embodiment includes at least a
(冷凍サイクルの第一例)
冷房用の冷凍サイクルの基本的な構成は、図1に示すように、圧縮機6と、室外熱交換器4と、膨張装置12と、蒸発器3と、アキュムレータ10とを備えている。圧縮機6は、冷媒を吸入圧縮する。圧縮機6は、プーリー63、ベルト等を介して図示しない車両走行用エンジンにより回転駆動される。圧縮機6としては、可変容量型圧縮機及び固定容量型圧縮機のいずれを使用してもよい。また、圧縮機6として電動圧縮機を使用すれば、電動モータの回転数調整により冷媒吐出能力を調整できる。また、ベルト等を介して車両走行用エンジンとの連結を不要とすることができる。圧縮機6から吐出された高圧の気相冷媒は室外熱交換器4に流入し、ここで外気と熱交換して冷却され、凝縮される。室外熱交換器4で凝縮した液冷媒は次に膨張装置12にて低圧に減圧されて霧状の気液二相状態となる。この膨張装置12はオリフィス、ノズルのような固定絞り、あるいは適宜の可変絞りからなる。減圧後の低圧冷媒は蒸発器3において、図示しない空調送風機の送風空気から吸熱して蒸発する。蒸発器3は図示しない空調ケース内に配置され、蒸発器3で冷却された冷風は図示しないヒータコア部で温度調整された後に車室内へ吹き出される。蒸発器3を通過した冷媒はアキュムレータ10にて気液分離された後に圧縮機6に吸入される。アキュムレータ10は、蒸発器3から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、液相冷媒を貯えて気相冷媒を圧縮機6に吸入させる役割を果たす。アキュムレータ10は、タンク底部側に溜まる液冷媒中に溶け込んでいるオイルを圧縮機6に吸入させる役割をも果たす。
(First example of refrigeration cycle)
As shown in FIG. 1, the basic configuration of the refrigerating cycle for cooling includes a
(アキュムレータ)
図2に示した冷媒44は、蒸発器3から流出した冷媒であって、気液二相状態の冷媒である。蒸発器3からつながる冷媒入口管41を通過した冷媒44は、タンク45に設けられた流入口46からタンク45の内部空間に流入する。タンク45の内部空間内には、溜められた液相冷媒47と気相冷媒48とが存在している。気液二相状態の冷媒44は気液分離体52によって、気相冷媒と液状冷媒とに分離される。気相冷媒48は、タンク45に設けられた流出口49に接続された冷媒出口管42を通り、圧縮機6に送られる。
(accumulator)
The refrigerant 44 shown in FIG. 2 is a refrigerant that has flowed out of the
(バイパス通路)
バイパス通路43は、冷媒入口管41と冷媒をアキュムレータ10から流し出す冷媒出口管42とをアキュムレータ10の外部で接続し、冷媒を短絡して流通可能とする。バイパス通路43には、バイパス通路43の開閉を行なうための弁装置40が設けられている。弁装置40によってバイパス通路43内の冷媒の流れが「許容」又は「遮断」される。ここで、弁装置40は、図2に示すような開閉弁であることが好ましい。簡易な構造で、バイパス通路43内の冷媒の流れを制御することができる。すなわち、開閉弁を開とするとバイパス通路内の冷媒の流れが「許容」される。このとき冷媒入口管41及び冷媒出口管42は閉じられていないので、冷媒はアキュムレータ10内に流れうるものの、バイパス通路43内を流れるほうがアキュムレータ10内を流れるよりも通気抵抗が小さくなるため、バイパス通路43内を流れることが支配的となる。このときバイパス通路43内の圧力とアキュムレータ10内の圧力は自然に近似される。一方、開閉弁を閉とするとバイパス通路内の冷媒の流れが「遮断」され、冷媒はアキュムレータ10内に流れ込む。
(Bypass passage)
The
弁装置40は、図3に示すようにバイパス通路43と冷媒出口管40との合流点に配置された三方弁であることが好ましい。簡易な構造で、バイパス通路43内の冷媒の流れを制御することができる。すなわち、三方弁においてバイパス通路を開、冷媒出口管42を閉とするとバイパス通路内の冷媒の流れが「許容」される。このとき、冷媒出口管42を閉としているので、アキュムレータ10内に冷媒は流れない。ただし、冷媒入口管41は閉じられていないので、バイパス通路43内の圧力とアキュムレータ10内の圧力は自然に近似される。一方、三方弁においてバイパス通路を閉、冷媒出口管42を開とするとバイパス通路内の冷媒の流れが「遮断」され、冷媒はアキュムレータ10内に流れ込む。
The
弁装置40は、図2に示した開閉弁としても、図3に示した三方弁としても、上記に説明したとおり、バイパス通路43内の冷媒の流れを「許容」又は「遮断」することにおいて、同等の作用をする。
The
(冷媒温度検知手段)
本実施形態に係る車両用空調装置では、図2に示すように、アキュムレータ10の内部の液相冷媒47の温度を検出可能な冷媒温度検知手段50をさらに有することが好ましい。ここで、冷媒温度検知手段50の温度センサー部は、アキュムレータ10の内部空間内の中央より下側又はアキュムレータ10の外底面に配置されていることが好ましい。このような場所に温度センサー部を配置することで、精度良く液相冷媒47の温度を検出できる。図2では、冷媒温度検知手段50の温度センサー部をアキュムレータ10の外底面に配置した形態を示した。弁装置の閉弁時期をより精度良く推定することが可能となり、その結果、突沸の発生をより精度良く抑制することが可能となる。また、冷媒温度検知手段50の温度センサー部は、アキュムレータ10の内部空間内の中央より下側に配置されると、アキュムレータ10内に溜まった液状冷媒47の量は、変動しうるところ、変動したとしても、液状冷媒47の液温を精度良く測定できる。
(Refrigerant temperature detection means)
As shown in FIG. 2, it is preferable that the vehicle air conditioner according to the present embodiment further include a refrigerant temperature detecting means 50 capable of detecting the temperature of the liquid-
(車外温度検知手段)
本実施形態に係る車両用空調装置では、図4に示すように、車外温度検知手段51をさらに有することが好ましい。なお、図2及び図3に示した形態においても車外温度検知手段51をさらに有することが好ましい。圧縮機6の起動直後にアキュムレータ10の内部で冷媒が沸騰し異音は、圧縮機の回転速度の状態にもよるが、車外温度が比較的高い条件(例えば35℃)よりも、中程度の条件(例えば20℃)やより低い条件(例えば10℃)の方が概ね発生しやすく、車外温度を把握することで、弁装置40の開閉操作のタイミングを精度よく調整することができる。
(External temperature detection means)
The vehicle air conditioner according to the present embodiment preferably further includes a vehicle outside
(制御装置)
制御装置23は、弁装置40によるバイパス通路43内の冷媒の流れの「許容」又は「遮断」を制御する。例えば、開閉弁の開と閉の切換えを制御する。また、三方弁においてバイパス通路43を開、且つ冷媒出口管42を閉とするか、又は、バイパス通路43を閉、且つ冷媒出口管42を開とする、の切換えを制御する。さらに、圧縮機6の運転の制御を行なう。例えば、圧縮機6が電動式圧縮機である場合、制御装置23が、電動式圧縮機の回転数を指定し、電動式圧縮機はその指定された回転数となるように駆動する。また、制御装置23は、弁装置40及び圧縮機6の制御を行う他、他の装置の制御を行なってもよい。さらに、制御装置23は、各種センサーからの情報を入手しても良く、例えば、冷媒温度検知手段50からアキュムレータの内部の液相冷媒の温度情報を入手しても良い。さらに、制御装置23は、車外温度検知手段51から車外温度情報を入手しても良い。
(Control device)
The
(冷凍サイクルの変形例)
本実施形態に係る車両用空調装置では、単純な冷房用の冷凍サイクル(冷凍サイクルの第一例)だけでなく、除湿暖房の可能な冷凍サイクルに、バイパス通路43及び弁装置40を適用してもよい。例えば、国際公開2013/035130号公報に開示された車両用空調装置に適用してもよい。具体的には、同公報の図1、図5、図6又は図7に記載の装置に適用できる。
(Modification of refrigeration cycle)
In the vehicle air conditioner according to the present embodiment, the
(冷凍サイクルの第二例)
図5に本実施形態に係る車両用空調装置における冷凍サイクルの構成の第二例の概略図を示す。冷凍サイクルの構成の第二例は、国際公開2013/035130号公報の図1に記載の装置にバイパス通路43及び弁装置40を適用した例である。なお、同公報の図中の開閉弁17は、本願の図面における開閉弁17と共通である。
(Second example of refrigeration cycle)
FIG. 5 shows a schematic diagram of a second example of the configuration of the refrigeration cycle in the vehicle air conditioner according to the present embodiment. The second example of the configuration of the refrigeration cycle is an example in which the
(冷凍サイクルの第三例)
図6に本実施形態に係る車両用空調装置における冷凍サイクルの構成の第三例の概略図を示す。冷凍サイクルの構成の第三例は、国際公開2013/035130号公報の図5に記載の装置にバイパス通路43及び弁装置40を適用した例である。
(Third example of refrigeration cycle)
FIG. 6 shows a schematic diagram of a third example of the configuration of the refrigeration cycle in the vehicle air conditioner according to the present embodiment. The third example of the configuration of the refrigeration cycle is an example in which the
(冷凍サイクルの第四例)
図7に本実施形態に係る車両用空調装置における冷凍サイクルの構成の第四例の概略図を示す。冷凍サイクルの構成の第四例は、国際公開2013/035130号公報の図6に記載の装置にバイパス通路43及び弁装置40を適用した例である。
(Fourth example of refrigeration cycle)
FIG. 7 shows a schematic diagram of a fourth example of the configuration of the refrigeration cycle in the vehicle air conditioner according to the present embodiment. The fourth example of the configuration of the refrigeration cycle is an example in which the
(冷凍サイクルの第四例)
図8に本実施形態に係る車両用空調装置における冷凍サイクルの構成の第五例の概略図を示す。冷凍サイクルの構成の第五例は、国際公開2013/035130号公報の図7に記載の装置にバイパス通路43及び弁装置40を適用した例である。
(Fourth example of refrigeration cycle)
FIG. 8 shows a schematic diagram of a fifth example of the configuration of the refrigeration cycle in the vehicle air conditioner according to the present embodiment. The fifth example of the configuration of the refrigeration cycle is an example in which the
次に、図2、図9及び図10を参照して、本実施形態に係る車両用空調装置について、更に詳しく説明する。本実施形態に係る車両用空調装置では、アキュムレータの内部の液相冷媒の温度を検出可能な冷媒温度検知手段50をさらに有し、圧縮機6は、電動式であり、制御装置23は、圧縮機6を指定する回転数で起動し、かつ、弁装置40によってバイパス通路43内の冷媒の流れを許容した状態とし(図9に示した状態とする。)、続いて、圧縮機6の指定する回転数及び冷媒温度検知手段50から得た温度情報から、バイパス通路43内の冷媒の流れを遮断したときのアキュムレータ10の内部の気相冷媒48の推定過熱度Testを算出し、推定過熱度Testと所定の閾値過熱度Tdefとを比較して、推定過熱度Testが閾値過熱度Tdefを下回ったら、弁装置40によってバイパス通路43内の冷媒の流れを遮断する(図10に示した状態とする。)ことが好ましい。弁装置の閉弁時期を推定し、突沸の発生を精度良く抑制することが可能となる。具体的には次の通りである。図11に制御装置23の具体的な制御フロー図を示した。圧縮機6は電動式であることから、制御装置23の指定する回転数にて圧縮機6を制御することが可能である。そして、圧縮機6の回転数からバイパス通路43内の冷媒の流れを遮断した後のアキュムレータ10内の気相冷媒48の圧力を推定する(以降推定圧力という。)ことは可能である。推定圧力と冷媒温度検知手段50から得た温度情報とから推定過熱度Testを算出する。ここで、過熱度の算出式は、前提として、開弁している弁装置40を閉弁したときに突沸しないことを推定するための式となる。この過熱度のことを、閉弁した場合の「推定過熱度Test」と定義する。圧縮機6の吸入冷媒量Vsが多いほど、弁装置40を閉弁したときのアキュムレータ10の内部空間の気相圧力Pvsは低くなる。また、液冷媒の温度Tliqが高いほど沸点温度は高い一方、液冷媒からの冷媒の蒸発量Vevaも多いため、一概に液冷媒の温度が高いほど沸騰しやすいとは言い切れない。これらをふまえ、推定過熱度Testを次式(数1)のように算出する。ここで、α、β、γは、それぞれ係数である。
(数1) Test1 = α・Tliq − (β・Veva × γ・Pvs)
さらに、外気負荷(外気温度)Toutが高いほどアキュムレータの内部に貯留される冷媒の量は減少し気相領域が多くなるため、圧縮機6により冷媒が吸引されても気相圧力Pvsの減少量は緩やかとなり、また冷媒の蒸発量Vevaが一定量であったとしても気相圧力Pvsの上昇も緩やかとなる。このため、数1に外気温度Toutを反映させることで、より高い精度で推定過熱度Testを算出することができる。具体的には次式(数2)のように算出する。
(数2) Test2 =
α・Tliq − (β・Veva × γ・Pvs / Tout)
そして、数1また数2により算出した推定過熱度と、閾値過熱度とを比較して、推定過熱度Testが閾値過熱度Tdefを下回ったら、弁装置40を閉弁するとの制御を行なう。閾値過熱度Tdefは、液冷媒の沸騰温度に対して所定温度低く設定することが好ましい。閾値過熱度Tdefは、沸騰温度に対して低く設定するほど突沸の防止効果が高くなる。ここで所定温度は1℃〜6℃の範囲から選択される決められた温度とすることが好ましく、2℃〜5℃の範囲から選択される決められた温度とすることがより好ましい。閾値過熱度Tdefは、例えば沸騰温度よりも2℃低く設定することが好ましく、5℃低く設定することがより好ましい。
Next, the vehicle air conditioner according to the present embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 2, 9 and 10. The vehicle air conditioner according to the present embodiment further includes a refrigerant temperature detecting means 50 capable of detecting the temperature of the liquid phase refrigerant inside the accumulator, the
(Equation 1) Test1=α·Tliq − (β·Veva×γ·Pvs)
Further, as the outside air load (outside air temperature) Tout is higher, the amount of the refrigerant stored inside the accumulator decreases and the gas phase region increases, so that even if the refrigerant is sucked by the
(Equation 2) Test2 =
α·Tliq − (β·Veva×γ·Pvs/Tout)
Then, the estimated superheat degree calculated by the
次に、図3、図12及び図13を参照する。この形態は、図2、図9及び図10に示した形態の開閉弁を、三方弁に変更した例である。弁装置40によってバイパス通路43内の冷媒の流れを許容した状態を図12に示す。弁装置40によってバイパス通路43内の冷媒の流れを遮断した状態を図13に示す。図3、図12及び図13に示した形態においても図11に示した制御フロー図の制御が適用できる。
Next, refer to FIG. 3, FIG. 12 and FIG. This form is an example in which the on-off valve of the form shown in FIGS. 2, 9 and 10 is changed to a three-way valve. FIG. 12 shows a state in which the flow of the refrigerant in the
次に、図2、図9及び図10を参照して、本実施形態に係る車両用空調装置について、別の制御を行なう例を説明する。本実施形態発明に係る車両用空調装置では、制御装置23は、圧縮機6の起動時には弁装置40によってバイパス通路43内の冷媒の流れを許容した状態とし(図9に示した状態とする。)、その後、所定時間を経過したのちに弁装置40によってバイパス通路43内の冷媒の流れを遮断した状態とする(図10に示した状態とする。)ことが好ましい。制御措置23はタイマー機能を備えている。冷媒温度検知手段を設けずとも、簡易な構成のままで突沸の発生を精度良く抑制することが可能となる。図14に制御装置23の具体的な制御フロー図を示した。所定時間は、例えば90〜180秒の範囲から選択させる決められた時間である。
Next, with reference to FIG. 2, FIG. 9 and FIG. 10, an example of performing another control of the vehicle air conditioner according to the present embodiment will be described. In the vehicle air conditioner according to the present invention, the
次に、図4を参照して、本実施形態に係る車両用空調装置について説明する。本実施形態発明に係る車両用空調装置では、車外温度検知手段51をさらに有し、制御措置23は、圧縮機6の起動時に、車外温度検知手段51から得られた車外温度が所定温度未満であるときに弁装置40によってバイパス通路43内の冷媒の流れを許容した状態とし、車外温度が所定温度以上のときに弁装置40によってバイパス通路43内の冷媒の流れを遮断することが好ましい。車外温度検知手段51を使って、簡易な構成のままで突沸の発生を精度良く抑制することが可能となる。図15に制御装置23の具体的な制御フロー図を示した。車外温度の所定温度は、例えば5℃以下の範囲から選択させる決められた温度である。
Next, the vehicle air conditioner according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In the vehicle air conditioner according to the present embodiment, the vehicle outside
本実施形態に係る車両用空調装置は、いずれの形態であっても、アキュムレータ10内の内部空間の過度な減圧状態を回避することができる。これによって、液状冷媒の突沸の発生を抑制することができ、それゆえ、突沸現象によるアキュムレータからの異音の発生を抑制することができる。
The vehicle air conditioner according to the present embodiment can avoid an excessively depressurized state of the internal space in the
3 蒸発器
4 室外熱交換器
6 圧縮機
10 アキュムレータ
12 膨張装置
17 開閉弁
23 制御装置
40 弁装置
41 冷媒入口管
42 冷媒出口管
43 バイパス通路
44 冷媒
45 タンク
46 流入口
47 液相冷媒
48 気相冷媒
49 流出口
50 冷媒温度検知手段
51 車外温度検知手段
52 気液分離体
63 プーリー
80 冷凍サイクル
3
Claims (7)
該バイパス通路に設けられた開閉機能を有する弁装置(40)と、
少なくとも、前記圧縮機及び前記弁装置を制御する制御装置(23)と、
を備えることを特徴とする車両用空調装置。 At least a compressor (6), an outdoor heat exchanger (4), an expansion device (12), an evaporator (3) and an accumulator (10), and a refrigeration cycle (80) connected by piping in this order, and a refrigeration cycle. A refrigerant inlet pipe (41) for flowing a refrigerant circulating through the cycle into an accumulator and a refrigerant outlet pipe (42) for flowing out the refrigerant from the accumulator are connected outside the accumulator, and the refrigerant is short-circuited to enable circulation. A bypass passage (43),
A valve device (40) having an opening/closing function provided in the bypass passage,
At least a control device (23) for controlling the compressor and the valve device,
An air conditioner for a vehicle, comprising:
前記圧縮機は、電動式であり、
前記制御装置は、
前記圧縮機を指定する回転数で起動し、かつ、前記弁装置によって前記バイパス通路内の前記冷媒の流れを許容した状態とし、
続いて、前記圧縮機の指定する回転数及び前記冷媒温度検知手段から得た温度情報から、前記バイパス通路内の前記冷媒の流れを遮断したときの前記アキュムレータの内部の気相冷媒(48)の推定過熱度Testを算出し、
該推定過熱度Testと所定の閾値過熱度Tdefとを比較して、推定過熱度Testが閾値過熱度Tdefを下回ったら、前記弁装置によって前記バイパス通路内の前記冷媒の流れを遮断することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の車両用空調装置。 Further comprising a refrigerant temperature detecting means (50) capable of detecting the temperature of the liquid phase refrigerant inside the accumulator,
The compressor is electric,
The control device is
The compressor is started at a designated rotation speed, and the valve device allows the flow of the refrigerant in the bypass passage,
Then, from the rotational speed designated by the compressor and the temperature information obtained from the refrigerant temperature detection means, the gas-phase refrigerant (48) inside the accumulator when the flow of the refrigerant in the bypass passage is shut off. Calculate the estimated superheat degree Test,
Comparing the estimated superheat degree Test and a predetermined threshold superheat degree Tdef, and when the estimated superheat degree Test falls below the threshold superheat degree Tdef, the flow of the refrigerant in the bypass passage is shut off by the valve device. The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 3.
前記制御措置は、前記圧縮機の起動時に、前記車外温度検知手段から得られた車外温度が所定温度未満であるときに前記弁装置によって前記バイパス通路内の前記冷媒の流れを許容した状態とし、前記車外温度が所定温度以上のときに前記弁装置によって前記バイパス通路内の前記冷媒の流れを遮断する、請求項1〜3のいずれか一つに記載の車両用空調装置。
Further having a vehicle outside temperature detecting means (51),
The control measure, when starting the compressor, a state in which the flow of the refrigerant in the bypass passage is allowed by the valve device when the vehicle exterior temperature obtained from the vehicle exterior temperature detection means is lower than a predetermined temperature, The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 3, wherein the valve device shuts off the flow of the refrigerant in the bypass passage when the vehicle exterior temperature is equal to or higher than a predetermined temperature.
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