JP2022051623A5

JP2022051623A5 -

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Publication number: JP2022051623A5
Application number: JP2020158031A
Authority: JP
Filing date: 2020-09-22
Publication date: 2022-12-20

Description

上記目的を達成するため、請求項１に記載の冷凍サイクル装置は、
冷媒を吸入して圧縮し吐出する圧縮機（１１）と、
圧縮機から吐出された冷媒を放熱させる放熱部（１２）と、
放熱部で放熱された冷媒を減圧させる減圧部（１６）と、
減圧部で減圧された冷媒と熱媒体とを熱交換させて冷媒を蒸発させるとともに熱媒体を冷却する蒸発部（１７）と、
蒸発部で冷却された熱媒体に外気から吸熱させる外気吸熱部（４５）と、
熱媒体に放熱して熱媒体を加熱する熱源（２５、８２）と、
熱源に熱媒体を循環させる第１循環回路（２０、８０）と、
蒸発部と外気吸熱部との間で熱媒体を循環させる第２循環回路（３０）と、
外気吸熱部の除霜が必要か否かを判定し、
外気吸熱部の除霜が必要でないと判定した場合、第１循環回路と第２循環回路とで別々に熱媒体を循環させ、
外気吸熱部の除霜が必要であると判定した場合、第１循環回路の熱媒体を外気吸熱部に循環させるように熱媒体の流路を切り替える流路切替部（２６、６０、８３）と、
車室内へ送風される空気に熱媒体を放熱させて空気を加熱する空気加熱部（２２）とを備え、
放熱部は、圧縮機から吐出された冷媒を熱媒体に放熱させ、
熱源は、作動に伴って発生する廃熱を熱媒体に放熱する第１熱源（８２）と、空気を加熱するための熱を発生する第２熱源（２５）とを含み、
第１循環回路は、第１熱源に熱媒体が循環することで第１熱源の廃熱が熱媒体に蓄えられる蓄熱回路（８０）と、放熱部、第２熱源および空気加熱部に熱媒体を循環させる暖房用回路（２０）とを含み、
流路切替部は、外気吸熱部の除霜が必要であると判定した場合、蓄熱回路の熱媒体が第２熱源および空気加熱部に循環することなく外気吸熱部に循環するように熱媒体の流路を切り替え、蓄熱回路の熱媒体を外気吸熱部に循環させた後、外気吸熱部の除霜が必要であると判定した場合、暖房用回路の熱媒体が第１熱源に循環することなく放熱部と外気吸熱部とに並列に流れるように熱媒体の流路を切り替える。

第１膨張弁１３は、過冷却部１２ｃから流出した液相冷媒を減圧膨張させる第１減圧部である。第１膨張弁１３は、電気式膨張弁である。電気式膨張弁は、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、この弁体の開度を変化させる電動アクチュエータとを有して構成される電気式の可変絞り機構である。

第１三方弁２６は、高温冷却水回路２０における冷却水の流路を切り替える流路切替部である。第１三方弁２６は、ヒータコア流路２０ｂとラジエータ流路２０ｃとを開閉する。第１三方弁２６は、ヒータコア流路２０ｂの開度とラジエータ流路２０ｃの開度とを調整する。第１三方弁２６は、ヒータコア流路２０ｂとラジエータ流路２０ｃとの開度比を調整する。第１三方弁２６は、ヒータコア２２を流れる冷却水と共通ラジエータ４５を流れる冷却水との流量比を調整する。

廃熱機器８２は、作動に伴って廃熱を発生する熱源機器である。廃熱機器８２は第１熱源である。例えば、廃熱機器８２はインバータである。廃熱機器８２は、モータジェネレータや充電器等であってもよい。蓄熱用ポンプ８１および廃熱機器８２は、廃熱機器流路８０ａに配置されている。

冷房モード時の高温冷却水回路２０では、共通ラジエータ４５に高温冷却水回路２０の冷却水が循環して共通ラジエータ４５で冷却水から外気に放熱される。

除湿暖房モードの冷凍サイクル装置１０では、以下のように冷媒が流れる。すなわち、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、凝縮器１２へ流入して、高温冷却水回路２０の冷却水と熱交換して放熱する。これにより、高温冷却水回路２０の冷却水が加熱される。

除湿暖房モード時の高温冷却水回路２０では、凝縮器１２とヒータコア２２との間で冷却水が循環するが共通ラジエータ４５には冷却水が循環しない。

エアミックスドア５４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５４がヒータコア２２の空気通路を全開し、空気側蒸発器１４を通過した送風空気の全流量がヒータコア２２を通過するように決定される。

暖房モード時の高温冷却水回路２０では、凝縮器１２とヒータコア２２との間で冷却水が循環するが共通ラジエータ４５には冷却水が循環しない。

本実施形態では、制御装置６０は、車両が走行している場合において、共通ラジエータ４５が着霜状態であり、かつ蓄熱回路８０の冷却水の温度ＴＷＷが廃熱除霜温度α１を上回っている、または高温冷却水回路２０の冷却水の温度ＴＷＨが暖房熱除霜温度α２を上回っている場合、共通ラジエータ４５の除霜が必要であると判定する。

本実施形態では、制御装置６０は、プレ空調を行っている場合において、共通ラジエータ４５が着霜状態であり、かつ蓄熱回路８０の冷却水の温度ＴＷＷが廃熱除霜温度α１を上回っている、または高温冷却水回路２０の冷却水の温度ＴＷＨが暖房熱除霜温度α２を上回っている場合、共通ラジエータ４５の除霜が必要であると判定する。これにより、乗員に対する空調の快適性を極力損なうことなく除霜できる。

（３）上記第２実施形態では、高温側ラジエータ２３と低温側ラジエータ３２とが別々のラジエータになっていて、高温側ラジエータ２３と低温側ラジエータ３２とが共通のフィン３７によって互いに接合されているが、高温側ラジエータ２３と低温側ラジエータ３２とが１つのラジエータで構成されていてもよい。

Claims

冷媒を吸入して圧縮し吐出する圧縮機（１１）と、
前記圧縮機から吐出された前記冷媒を放熱させる放熱部（１２）と、
前記放熱部で放熱された前記冷媒を減圧させる減圧部（１６）と、
前記減圧部で減圧された前記冷媒と熱媒体とを熱交換させて前記冷媒を蒸発させるとともに前記熱媒体を冷却する蒸発部（１７）と、
前記蒸発部で冷却された前記熱媒体に外気から吸熱させる外気吸熱部（４５）と、
前記熱媒体に放熱して前記熱媒体を加熱する熱源（２５、８２）と、
前記熱源に前記熱媒体を循環させる第１循環回路（２０、８０）と、
前記蒸発部と前記外気吸熱部との間で前記熱媒体を循環させる第２循環回路（３０）と、
前記外気吸熱部の除霜が必要か否かを判定し、
前記外気吸熱部の除霜が必要でないと判定した場合、前記第１循環回路と前記第２循環回路とで別々に熱媒体を循環させ、
前記外気吸熱部の除霜が必要であると判定した場合、前記第１循環回路の前記熱媒体を前記外気吸熱部に循環させるように前記熱媒体の流路を切り替える流路切替部（２６、６０、８３）と、
車室内へ送風される空気に前記熱媒体を放熱させて前記空気を加熱する空気加熱部（２２）とを備え、
前記放熱部は、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を前記熱媒体に放熱させ、
前記熱源は、作動に伴って発生する廃熱を前記熱媒体に放熱する第１熱源（８２）と、前記空気を加熱するための熱を発生する第２熱源（２５）とを含み、
前記第１循環回路は、前記第１熱源に前記熱媒体が循環することで前記第１熱源の廃熱が前記熱媒体に蓄えられる蓄熱回路（８０）と、前記放熱部、前記第２熱源および前記空気加熱部に前記熱媒体を循環させる暖房用回路（２０）とを含み、
前記流路切替部は、前記外気吸熱部の除霜が必要であると判定した場合、前記蓄熱回路の前記熱媒体が前記第２熱源および前記空気加熱部に循環することなく前記外気吸熱部に循環するように前記熱媒体の流路を切り替え、前記蓄熱回路の前記熱媒体を前記外気吸熱部に循環させた後、前記外気吸熱部の除霜が必要であると判定した場合、前記暖房用回路の前記熱媒体が前記第１熱源に循環することなく前記放熱部と前記外気吸熱部とに並列に流れるように前記熱媒体の流路を切り替える冷凍サイクル装置。
前記流路切替部は、車両が走行している場合において、前記外気吸熱部が着霜状態であり、かつ前記第１循環回路の前記熱媒体の温度（ＴＷＷ、ＴＷＨ）が所定温度（α１、α２）を上回っている場合、前記外気吸熱部の除霜が必要であると判定する請求項１に記載の冷凍サイクル装置。
前記流路切替部は、乗員が車両に乗り込む前の空調を行っている場合において、前記外気吸熱部が着霜状態であり、かつ前記第１循環回路の前記熱媒体の温度（ＴＷＷ、ＴＷＨ）が所定温度（α１、α２）を上回っている場合、前記外気吸熱部の除霜が必要であると判定する請求項１または２に記載の冷凍サイクル装置。
前記流路切替部は、車両が走行状態から停止状態になった場合において、前記外気吸熱部が着霜状態である場合、前記外気吸熱部の除霜が必要であると判定する請求項１ないし３のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
前記流路切替部は、乗員が車両に乗り込む前の空調が終了した場合において、前記外気吸熱部が着霜状態である場合、前記外気吸熱部の除霜が必要であると判定する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
前記流路切替部は、前記外気吸熱部を流れる前記熱媒体の温度（ＴＷＲ）と、前記外気の温度（Ｔａｍ）とに基づいて、前記外気吸熱部が着霜状態であるか否かを判定する請求項２ないし５のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。
前記外気吸熱部は、前記蒸発部で冷却された前記熱媒体が流れる第１熱媒体流通部（３２）と、前記熱源で加熱された前記熱媒体が流れる第２熱媒体流通部（２３）と、前記第１熱媒体流通部と前記第２熱媒体流通部とを熱移動可能に接続する伝熱部材（３７）とを有している請求項１ないし６のいずれか１つに記載の冷凍サイクル装置。