JP4649768B2

JP4649768B2 - ヒートポンプの冷却回路

Info

Publication number: JP4649768B2
Application number: JP2001136789A
Authority: JP
Inventors: 秀行末廣
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2001-05-08
Filing date: 2001-05-08
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2021-05-08
Also published as: JP2002332841A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラジエータに向かうエンジン冷却水の流量がサーモスタット及び電動三方弁で自動的にコントロールされるヒートポンプの冷却回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、図５のヒートポンプの冷却回路１においては、エンジン１２や排気熱交換器１８で加熱されて高温となったエンジン冷却水をウォーターポンプ１１でラジエータ１３に導くことにより、エンジン冷却水の温度を低くしている。もっとも、エンジン１２が冷えすぎても不調をきたすので、サーモスタット１４によって、ラジエータ１３に向かうエンジン冷却水の流量とバイパス流路１５に向かうエンジン冷却水の流量とを自動的にコントロールしている。
【０００３】
そして、サーモスタット１４の開度は、エンジン冷却水の温度に応じて作動させており、例えば、図６に示すように、エンジン冷却水の温度がＴ１以下では、サーモスタット１４に流入したエンジン冷却水のうち全流量をバイパス流路１５に流し、エンジン冷却水の温度がＴ１を越えると、その一部をラジエータ１３にも流し、エンジン冷却水の温度がＴ２以上では、その全流量をラジエータ１３に流すようにしている。この点は、特開平１０−１０３８１０号にも記載されている。
【０００４】
さらに、図５のヒートポンプの冷却回路１においては、ヒートポンプの暖房能力の向上などを図るために、高温のエンジン冷却水で冷媒を加熱することにより冷凍サイクルの蒸発工程を行う熱交換器１７を設けており、電動三方弁１６によって、熱交換器１７に向かうエンジン冷却水の流量とサーモスタット１４に向かうエンジン冷却水の流量とを自動的にコントロールしている。
【０００５】
そして、電動三方弁１６の開度は、例えば、特開平１０−１０３８１０号で記載しているように、熱交換器１７における冷媒への要求熱供給量に対応して作動させたり、あるいは、特開平１１−２５７７９４号で記載しているように、熱交換器１７における冷媒過熱度（熱交換器１７内の冷媒温度と熱交換器１７の出口側冷媒温度との偏差によって定義されるもの）に応じて調節させている。
【０００６】
尚、ラジエータ１３の下流側に設けられたラジエータ・キャップ２０は、ラジエータ１３内の圧力を調節することによりエンジン冷却水の蒸発量を少なくするものであり、その圧力は大気圧より高く設定される。また、ラジエータ・キャップ２０の上流側で分岐して設けられたリザーブ・タンク１９は、エンジン冷却水の蒸気が冷えて液体に戻ったものを溜めるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５のヒートポンプの冷却回路１において、電動三方弁１６の開度を、上述したように、熱交換器１７における冷媒への要求熱供給量に対応して作動させたり、熱交換器１７における冷媒過熱度に応じて調節したりすると、エンジン冷却水の温度が異常に低下することがあり、それに伴って、エンジンオイルの温度も低下して、エンジンオイルが白濁するおそれがあった。
【０００８】
もっとも、エンジンオイルの白濁を防止する観点からすれば、電動三方弁１６の開度の制御をエンジン冷却水の温度に基づいて行うことが考えられるが、例えば、図７に示すように、エンジン冷却水の温度ＴＣとエンジンオイルの温度ＴＯの関係は、エンジン１２の回転数にも影響されるので、エンジン冷却水の温度ＴＣのみに基づいて電動三方弁１６の開度を制御すると、エンジン１２の回転数によっては、熱交換器１７に向かうエンジン冷却水の流量が過剰気味となり、エンジン冷却水の温度ＴＣが異常に低下し、それに伴って、エンジンオイルの温度ＴＯも基準温度（図７では５５℃）より低下して、エンジンオイルが白濁するなどの不都合が生じる。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、電動三方弁の開度の制御でエンジンオイルの温度を確保することができるヒートポンプの冷却回路を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために成された請求項１に係る発明は、ヒートポンプの駆動源であるエンジンと、前記エンジンで加熱されたエンジン冷却水が放熱するためのラジエータと、前記エンジンと前記ラジエータとの間で前記エンジン冷却水を循環させるウォーターポンプと、前記ラジエータの上流側から分流するとともに前記ラジエータの下流側に合流するバイパス流路と、前記バイパス流路の分流点に設けられることにより前記ラジエータに向かう前記エンジン冷却水の流量を前記エンジン冷却水の温度に基づいて自動的にコントロールするサーモスタットと、前記サーモスタットの上流側と前記ラジエータの下流側の間に設けられるとともに前記エンジン冷却水を高温流体とする熱交換器と、前記熱交換器の分流点に設けられることにより前記サーモスタットに向かう前記エンジン冷却水の流量を自動的にコントロールする電動三方弁と、を有したヒートポンプの冷却回路において、前記エンジンの回転数及び前記エンジン冷却水の温度に基づいて前記電動三方弁の開度を制御することにより、前記電動三方弁に流れ込む前記エンジン冷却水に対し、前記サーモスタットに向かうエンジン冷却水の流量と前記熱交換器に向かうエンジン冷却水の流量との流量比を制御し、前記エンジンのエンジンオイルの温度を自動的にコントロールすること、を特徴としている。
【００１１】
このような特徴を有する本発明のヒートポンプの冷却回路では、エンジンとラジエータとの間においてエンジン冷却水がウォーターポンプにより循環するが、ラジエータの上流側にあるバイパス流路の分流点に設けられたサーモスタットによって、サーモスタットに流れ込むエンジン冷却水に対し、ラジエータに向かうエンジン冷却水の流量とバイパス流路に向かうエンジン冷却水の流量との流量比をエンジン冷却水の温度に基づいて自動的にコントロールしている。さらに、サーモスタットの上流側にある熱交換器の分流点に設けられた電動三方弁によって、電動三方弁に流れ込むエンジン冷却水に対し、サーモスタットに向かうエンジン冷却水の流量と熱交換器に向かうエンジン冷却水の流量との流量比をエンジンの回転数及びエンジン冷却水の温度に基づいて自動的にコントロールしている。
【００１２】
すなわち、本発明のヒートポンプの冷却回路では、エンジン冷却水の温度に基づき、ラジエータに向かうエンジン冷却水の流量とバイパス流路に向かうエンジン冷却水の流量との流量比を自動的にコントロールするサーモスタットの上流側において、エンジンオイルの温度を変動させるエンジンの回転数及びエンジン冷却水の温度に基づき、サーモスタットに向かうエンジン冷却水の流量と熱交換器に向かうエンジン冷却水の流量との流量比を自動的にコントロールする電動三方弁を設けているので、電動三方弁の開度の制御でエンジンオイルの温度を確保することができる。
【００１３】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載するヒートポンプの冷却回路であって、前記エンジンの回転数に対する第１基準値で前記電動三方弁の開度の制御内容を区分けしたこと、を特徴としている。
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載するヒートポンプの冷却回路であって、前記エンジン冷却水の温度に対する第２基準値で前記電動三方弁の開度の制御内容を区分けしたこと、を特徴としている。
【００１４】
もっとも、エンジンの回転数及びエンジン冷却水の温度に基づいて電動三方弁の開度の制御すると言っても、エンジンの回転数とエンジン冷却水の温度の組合せは相当数に及ぶことから、本発明のヒートポンプの冷却回路において、エンジンの回転数に対する第１基準値やエンジン冷却水の温度に対する第２基準値で電動三方弁の開度の制御内容を区分けすれば、電動三方弁の開度の制御が単純となるので、実用化に資することとなる。
【００１５】
また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載するヒートポンプの冷却回路であって、前記第１基準値又は前記第２基準値を複数設けたこと、を特徴としている。
【００１６】
また、エンジンの回転数及びエンジン冷却水の温度がエンジンオイルの温度を変動させるといっても、エンジンオイルの温度・エンジンの回転数・エンジン冷却水の温度の特性は、ヒートポンプごとに固有なものであり、単調なものから複雑なものまで存在するので、本発明のヒートポンプの冷却回路において、第１基準値又は第２基準値を複数設ければ、電動三方弁の開度の制御を単純にしつつも、個別具体的な対応が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。本実施の形態のヒートポンプの冷却回路の構成は、従来技術の欄で説明した図５のヒートポンプの冷却回路１と同じである。従って、本実施の形態のヒートポンプの冷却回路１においては、図６に示すように、サーモスタット１４の開度がエンジン冷却水の温度に応じて作動するとともに、エンジンオイル温度ＴＯ・エンジン１２の回転数・エンジン冷却水の温度ＴＣの特性は図７に示すようになる。
【００１８】
そして、本実施の形態のヒートポンプの冷却回路１は、図４に示すヒートポンプ２の空気調和機に組み込まれている。そこで、先ず、図４のヒートポンプ２の冷媒回路について説明すると、図４のヒートポンプ２の冷媒回路には、エンジン１２で駆動する圧縮機２１と、冷媒と冷凍機油を分離するオイルセパレータ２２、冷房・暖房の冷媒回路に切り替える四方弁２３、室外空気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器２４、冷媒回路中の冷媒の流量を調整する膨張弁２３、室内空気と冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器２２、エンジン冷却水と冷媒との間で熱交換を行う熱交換器１７（本実施の形態のヒートポンプの冷却回路１に設けられているもの）、液冷媒とガス冷媒を分離するアキュムレータ２５などが設けられている。
【００１９】
尚、オイルセパレータ２２は、キャピラリー２９を介して、圧縮機２１の吸入口とアキュムレータ２５に接続されている。
【００２０】
ここで、図４のヒートポンプ２の空気調和機が冷房運転を行うときは、以下のような冷房サイクルが行われる。すなわち、四方弁２３が冷房の冷媒回路に切り替えると、圧縮機２１で高温・高圧となった冷媒は、四方弁２３を介して室外熱交換器２４へと流入する。このとき、室外熱交換器２４では、室外空気と冷媒との間で熱交換を行うことにより、冷媒が凝縮される。そして、室外熱交換器２４を流出した冷媒は、膨張弁２３で膨張した後に、室内熱交換器２２へと流入する。このとき、室内熱交換器２２では、室内空気と冷媒との間で熱交換を行うことにより、冷媒が加熱されて蒸発する一方、冷媒の蒸発熱により室内空気が冷却されて冷風となり、冷房効果が生じる。さらに、室内熱交換器２２を流出した冷媒は、四方弁２３を介して熱交換器１７（本実施の形態のヒートポンプの冷却回路１に設けられているもの）へと流入する。このとき、熱交換器１７（本実施の形態のヒートポンプの冷却回路１に設けられているもの）では、エンジン冷却水と冷媒との間で熱交換を行うことにより、エンジン冷却水が冷却される一方、冷媒が加熱されて蒸発する。そして、熱交換器１７（本実施の形態のヒートポンプの冷却回路１に設けられているもの）を流出した冷媒は、アキュムレータ２５で液冷媒が分離された後に圧縮機２１に戻る。
【００２１】
一方、図４のヒートポンプ２の空気調和機が暖房運転を行うときは、以下のような暖房サイクルが行われる。すなわち、四方弁２３が暖房の冷媒回路に切り替えると、圧縮機２１で高温・高圧となった冷媒は、四方弁２３を介して室内熱交換器２２へと流入する。このとき、室内熱交換器２２では、室内空気と冷媒との間で熱交換を行うことにより、冷媒が凝縮する一方、冷媒の凝縮熱により室内空気が加熱されて温風となり、暖房効果が生じる。そして、室内熱交換器２２を流出した冷媒は、膨張弁２３で膨張した後に、室外熱交換器２４へと流入する。このとき、室外熱交換器２４では、室外空気と冷媒との間で熱交換を行うことにより、冷媒が加熱されて蒸発する。さらに、室外熱交換器２４を流出した冷媒は、四方弁２３を介して熱交換器１７（本実施の形態のヒートポンプの冷却回路１に設けられているもの）へと流入する。このとき、熱交換器１７（本実施の形態のヒートポンプの冷却回路１に設けられているもの）では、エンジン冷却水と冷媒との間で熱交換を行うことにより、エンジン冷却水が冷却される一方、冷媒が加熱されて蒸発する。そして、熱交換器１７（本実施の形態のヒートポンプの冷却回路１に設けられているもの）を流出した冷媒は、アキュムレータ２５で液冷媒が分離された後に圧縮機２１に戻る。
【００２２】
従って、上述した暖房サイクルでは、室外熱交換器２４及び熱交換器１７（本実施の形態のヒートポンプの冷却回路１に設けられているもの）での冷媒の蒸発熱量が多くなるほど、室内熱交換器２２での室内空気の加熱量を大きくすることができるので、熱交換器１７（本実施の形態のヒートポンプの冷却回路１に設けられているもの）において、エンジン冷却水と冷媒との間で熱交換をできる限り多く行うことが暖房能力の増加につながることなる。
【００２３】
但し、熱交換器１７（本実施の形態のヒートポンプの冷却回路１に設けられているもの）において、エンジン冷却水と冷媒との間で熱交換をできる限り多く行うと、エンジン冷却水の温度ＴＣが異常に低下することがあり、それに伴って、エンジンオイルの温度ＴＯも低下して、エンジンオイルが白濁するおそれがある。そこで、図４のヒートポンプ２の空気調和機においては、本実施の形態のヒートポンプの冷却回路１に対し、電動三方弁１６の開度の制御を図１のフローチャートで行わせることにより、熱交換器１７に向かうエンジン冷却水の流量をコントロールしている。
【００２４】
そこで、次に、電動三方弁１６の開度を制御する図１のフローチャートについて説明すると、図１のフローチャートでは、先ず、Ｓ１１〜Ｓ１３において、エンジン１２の回転数が１５００ｒｐｍ未満であるか否かを判断し（Ｓ１１）、エンジン冷却水の温度のＴＣが５５℃以下であるか否かを判断し（Ｓ１２）、エンジン冷却水の温度のＴＣが５０℃以下であるか否かを判断している（Ｓ１３）。
【００２５】
そして、エンジン１２の回転数が１５００ｒｐｍ未満であると判断し（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、かつ、エンジン冷却水の温度ＴＣが５５℃以上であると判断した場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、あるいは、エンジン１２の回転数が１５００ｒｐｍ未満であると判断せず（Ｓ１１：Ｎｏ）、かつ、エンジン冷却水の温度ＴＣが５０℃以上であると判断した場合には（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、Ｓ１４に進んで、図２の制御マップ１を選択する。一方、エンジン１２の回転数が１５００ｒｐｍ未満であると判断し（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、かつ、エンジン冷却水の温度ＴＣが５５℃以上であると判断しない場合（Ｓ１２：Ｎｏ）、あるいは、エンジン１２の回転数が１５００ｒｐｍ未満であると判断せず（Ｓ１１：Ｎｏ）、かつ、エンジン冷却水の温度ＴＣが５０℃以上であると判断しない場合には（Ｓ１３：Ｎｏ）、Ｓ１７に進んで、図３の制御マップ２を選択する。
【００２６】
ここで、エンジン１２の回転数の１５００ｒｐｍと、エンジン冷却水の温度ＴＣの５５℃、エンジン冷却水の温度ＴＣの５０℃、図２の制御マップ１、図３の制御マップ２は、エンジンオイルの白濁を防止する観点から、図７のエンジンオイル温度ＴＯ・エンジン１２の回転数・エンジン冷却水の温度ＴＣの特性に基づいて設定・作成されたものであり、後述するＳ１５，Ｓ１８の計算と相俟って、エンジンオイルの温度ＴＯを基準温度の５５℃以上に保つことを目的にしている。
【００２７】
尚、図１のフローチャートで制御される電動三方弁１６の開度は、８２０個ののステップで等分割されており、ステップ数が０〜４０では、電動三方弁１６に流入したエンジン冷却水のうち全流量をサーモスタット１４に流し、ステップ数が４０を越えると、その一部を熱交換器１７にも流し、ステップ数が７８０〜８２０では、その全流量を熱交換器１７に流すようにしている。
【００２８】
そして、Ｓ１４に進んで、図２の制御マップ１を選択したときは、Ｓ１５において、電動三方弁１６の開度の目標値を計算する。このＳ１５では、図２の制御マップ１からエンジン冷却水の温度ＴＣに対応する修正量を読み取り、現在の電動三方弁１６の開度のステップ数に当該修正量を加算することにより、電動三方弁１６の開度の目標値を計算する。その後は、Ｓ１６において、電動三方弁１６の開度をその目標値に移動させて、図１のフローチャートが終了する。
【００２９】
一方、Ｓ１７に進んで、図３の制御マップ２を選択したときは、Ｓ１８において、電動三方弁１６の開度の目標値を計算する。このＳ１８では、先ず、エンジン冷却水の目標温度とエンジン冷却水の温度ＴＣの差を求める。このとき、エンジン１２の回転数が１５００ｒｐｍ未満である場合には（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、エンジン冷却水の目標温度に５５℃が代入され、エンジン１２の回転数が１５００ｒｐｍ以上である場合には（Ｓ１１：Ｎｏ）、エンジン冷却水の目標温度に５０℃が代入される。そして、図３の制御マップ２から、エンジン冷却水の目標温度とエンジン冷却水の温度ＴＣの差に対応する修正量を読み取り、現在の電動三方弁１６の開度のステップ数に当該修正量を加算することにより、電動三方弁１６の開度の目標値を計算する。その後は、Ｓ１９において、電動三方弁１６の開度をその目標値に移動させて、図１のフローチャートが終了する。
【００３０】
以上詳細に説明したように、本実施の形態のヒートポンプの冷却回路１は、図４や図５に示すように、ヒートポンプ２の駆動源であるエンジン１２と、エンジン１２で加熱されたエンジン冷却水が放熱するためのラジエータ１３と、エンジン１２とラジエータ１３との間でエンジン冷却水を循環させるウォーターポンプ１１と、ラジエータ１３の上流側から分流するとともにラジエータ１３の下流側に合流するバイパス流路１５と、バイパス流路１５の分流点に設けられることによりラジエータ１３に向かうエンジン冷却水の流量をエンジン冷却水の温度ＴＣに基づいて自動的にコントロールするサーモスタット１４と（図６参照）、サーモスタット１４の上流側とラジエータ１３の下流側の間に設けられるとともにエンジン冷却水を高温流体とする熱交換器１７と、熱交換器１７の分流点に設けられることによりサーモスタット１４に向かうエンジン冷却水の流量を自動的にコントロールする電動三方弁１６と、を有したものである。
【００３１】
従って、本実施の形態のヒートポンプの冷却回路１では、エンジン１２とラジエータ１３との間においてエンジン冷却水がウォーターポンプ１１により循環する。そして、ラジエータ１３の上流側にあるバイパス流路１５の分流点に設けられたサーモスタット１４は、図６に示すようにして、サーモスタット１４に流れ込むエンジン冷却水に対し、ラジエータ１３に向かうエンジン冷却水の流量とバイパス流路１５に向かうエンジン冷却水の流量との流量比をエンジン冷却水の温度ＴＣに基づいて自動的にコントロールしている。さらに、サーモスタット１４の上流側にある熱交換器１７の分流点に設けられた電動三方弁１６は、図１のフローチャートに示すようにして、電動三方弁１６に流れ込むエンジン冷却水に対し、サーモスタット１４に向かうエンジン冷却水の流量と熱交換器１７に向かうエンジン冷却水の流量との流量比をエンジン１２の回転数及びエンジン冷却水の温度ＴＣに基づいて自動的にコントロールしている。
【００３２】
すなわち、本実施の形態のヒートポンプの冷却回路１では（図４及び図５参照）、エンジン冷却水の温度ＴＣに基づき（図６参照）、ラジエータ１３に向かうエンジン冷却水の流量とバイパス流路１５に向かうエンジン冷却水の流量との流量比を自動的にコントロールするサーモスタット１４の上流側において、エンジンオイルの温度ＴＯを変動させるエンジン１２の回転数及びエンジン冷却水の温度ＴＣに基づき（図７参照）、サーモスタット１４に向かうエンジン冷却水の流量と熱交換器１７に向かうエンジン冷却水の流量との流量比を自動的にコントロールする電動三方弁１６を設けているので、電動三方弁１６の開度の制御でエンジンオイルの温度ＴＯを確保することができる（図１参照）。
【００３３】
もっとも、エンジン１２の回転数及びエンジン冷却水の温度ＴＣに基づいて電動三方弁１６の開度の制御すると言っても、エンジン１２の回転数とエンジン冷却水の温度ＴＣの組合せは相当数に及ぶ。この点、本実施の形態のヒートポンプの冷却回路１は、エンジン１２の回転数に対する第１基準値（図１のＳ１１における１５００ｒｐｍ）やエンジン冷却水の温度ＴＣに対する第２基準値（図１のＳ１２における５５℃や図１のＳ１３における５０℃）で、電動三方弁１６の開度の制御内容を図２の制御マップ１又は図３の制御マップ２に区分けしており（図１のＳ１４又は図１のＳ１７）、電動三方弁１６の開度の制御が単純となるので、実用化に資するものである。
【００３４】
また、エンジン１２の回転数及びエンジン冷却水の温度ＴＣがエンジンオイルの温度ＴＯを変動させるといっても、エンジンオイルの温度ＴＯ・エンジン１２の回転数・エンジン冷却水の温度ＴＣの特性は、ヒートポンプ１ごとに固有なものであり、単調なものから複雑なものまで存在し、図７はその一例にすぎない。この点、本実施の形態のヒートポンプの冷却回路１は、第２基準値（図１のＳ１２における５５℃や図１のＳ１３における５０℃）を複数設けており、電動三方弁１６の開度の制御を単純にしつつも、個別具体的な対応を行っている。
【００３５】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施の形態のヒートポンプの冷却回路１では、第１基準値（図１のＳ１１における１５００ｒｐｍ）が一つだけ設けられているが、エンジンオイルの温度ＴＯ・エンジン１２の回転数・エンジン冷却水の温度ＴＣの特性によっては、第１基準値を複数設けてもよく、これにより、電動三方弁１６の開度の制御を単純にしつつも、個別具体的な対応を図ることができる。
【００３６】
また、本実施の形態のヒートポンプの冷却回路１では、第２基準値（図１のＳ１２における５５℃や図１のＳ１３における５０℃）を２つ設けているが、第２基準値を３つ以上設けてもよく、これによっても、電動三方弁１６の開度の制御を単純にしつつも、個別具体的な対応を図ることができる。もっとも、エンジンオイルの温度ＴＯ・エンジン１２の回転数・エンジン冷却水の温度ＴＣの特性が単調であれば、第２基準値は一つだけでもよいこともある。
【００３７】
【発明の効果】
本発明のヒートポンプの冷却回路では、エンジン冷却水の温度に基づき、ラジエータに向かうエンジン冷却水の流量とバイパス流路に向かうエンジン冷却水の流量との流量比を自動的にコントロールするサーモスタットの上流側において、エンジンオイルの温度を変動させるエンジンの回転数及びエンジン冷却水の温度に基づき、サーモスタットに向かうエンジン冷却水の流量と熱交換器に向かうエンジン冷却水の流量との流量比を自動的にコントロールする電動三方弁を設けているので、電動三方弁の開度の制御でエンジンオイルの温度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のヒートポンプの冷却回路において、電動三方弁の開度の制御内容を示したフローチャート図である。
【図２】本発明の一実施形態のヒートポンプの冷却回路において、電動三方弁の開度の制御内容の一例を示した制御マップ図である。
【図３】本発明の一実施形態のヒートポンプの冷却回路において、電動三方弁の開度の制御内容の一例を示した制御マップ図である。
【図４】本発明の一実施形態のヒートポンプの冷却回路を具備したヒートポンプの回路図である。
【図５】本発明の一実施形態及び従来技術のヒートポンプの冷却回路を示した図である。
【図６】本発明の一実施形態及び従来技術のヒートポンプの冷却回路において、サーモスタットの特性の一例を示した図である。
【図７】本発明の一実施形態及び従来技術のヒートポンプの冷却回路において、エンジンオイルの温度・エンジンの回転数・エンジン冷却水の温度の特性の一例を示した図である。
【符号の説明】
１ヒートポンプの冷却回路
２ヒートポンプ
１１ウォーターポンプ
１２エンジン
１３ラジエータ
１４サーモスタット
１５バイパス流路
１６電動三方弁
１７熱交換器
ＴＣエンジン冷却水の温度
ＴＯエンジンオイルの温度

Claims

ヒートポンプの駆動源であるエンジンと、前記エンジンで加熱されたエンジン冷却水が放熱するためのラジエータと、前記エンジンと前記ラジエータとの間で前記エンジン冷却水を循環させるウォーターポンプと、前記ラジエータの上流側から分流するとともに前記ラジエータの下流側に合流するバイパス流路と、前記バイパス流路の分流点に設けられることにより前記ラジエータに向かう前記エンジン冷却水の流量を前記エンジン冷却水の温度に基づいて自動的にコントロールするサーモスタットと、前記サーモスタットの上流側と前記ラジエータの下流側の間に設けられるとともに前記エンジン冷却水を高温流体とする熱交換器と、前記熱交換器の分流点に設けられることにより前記サーモスタットに向かう前記エンジン冷却水の流量を自動的にコントロールする電動三方弁と、を有したヒートポンプの冷却回路において、
前記エンジンの回転数及び前記エンジン冷却水の温度に基づいて前記電動三方弁の開度を制御することにより、前記電動三方弁に流れ込む前記エンジン冷却水に対し、前記サーモスタットに向かうエンジン冷却水の流量と前記熱交換器に向かうエンジン冷却水の流量との流量比を制御し、前記エンジンのエンジンオイルの温度を自動的にコントロールすること、を特徴とするヒートポンプの冷却回路。
請求項１に記載するヒートポンプの冷却回路であって、
前記エンジンの回転数に対する第１基準値で前記電動三方弁の開度の制御内容を区分けしたこと、を特徴とするヒートポンプの冷却回路。
請求項１又は請求項２に記載するヒートポンプの冷却回路であって、
前記エンジン冷却水の温度に対する第２基準値で前記電動三方弁の開度の制御内容を区分けしたこと、を特徴とするヒートポンプの冷却回路。
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載するヒートポンプの冷却回路であって、
前記第１基準値又は前記第２基準値を複数設けたこと、を特徴とするヒートポンプの冷却回路。