JP5321647B2 - Refrigeration cycle equipment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a refrigerating cycle device in which a radiator can have sufficient external fluid heating capability even when heat absorbing capability of an evaporator is restricted. <P>SOLUTION: A cycle refrigerant circulation flow rate is determined by a restriction of heat absorbing capability of an evaporator 27, and when heating capability of a condenser 22 is insufficient even when heat absorbing capability of an outdoor heat exchanger 24 is maximized even by fully opening a variable throttle valve 26 for cooling, enthalpy of a refrigerant flowing in the condenser 22 is increased by decompressing a refrigerant evaporated by the evaporator 27 temporarily by a suction refrigerant throttle valve 50 and compressing the refrigerant, decompressed by the suction refrigerant throttle valve 50, by a compressor 21 in an isentropic manner. <P>COPYRIGHT: (C)2013,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、圧縮機、放熱器、減圧手段、蒸発器を備える蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置に関する。   The present invention relates to a vapor compression refrigeration cycle apparatus including a compressor, a radiator, a decompression unit, and an evaporator.

従来から、例えば電気自動車等のエンジンの廃熱を利用できない空調装置に用いられる冷凍サイクル装置がある。このような冷凍サイクル装置は、冷媒を吸入圧縮して吐出する圧縮機、圧縮機から吐出された冷媒の熱を外部流体へ放熱する凝縮器、凝縮器から流出した冷媒を減圧膨張させる膨張弁、および、膨張弁で減圧した冷媒を蒸発させ外部流体から吸熱する蒸発器を備えている。そして、蒸発器および凝縮器を空調ダクト内に設け、蒸発器を空調風冷却除湿用の熱交換器とするとともに、凝縮器を空調風加熱用の熱交換器として、車室内を除湿暖房するようになっている(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, there is a refrigeration cycle apparatus used for an air conditioner that cannot use waste heat of an engine such as an electric vehicle. Such a refrigeration cycle apparatus includes a compressor that sucks and compresses a refrigerant, discharges the refrigerant, a condenser that dissipates heat of the refrigerant discharged from the compressor to an external fluid, an expansion valve that decompresses and expands the refrigerant that has flowed out of the condenser, And the evaporator which evaporates the refrigerant | coolant decompressed with the expansion valve and absorbs heat from an external fluid is provided. Then, an evaporator and a condenser are provided in the air conditioning duct, and the evaporator is used as a heat exchanger for air conditioning wind cooling and dehumidification, and the vehicle interior is dehumidified and heated using the condenser as a heat exchanger for heating air conditioning air. (For example, refer to Patent Document 1).

特開2000−16072号公報JP 2000-16072 A

しかしながら、上記従来技術の冷凍サイクル装置では、例えば空気から吸熱するための蒸発器のフロストを防止するために、蒸発器内の冷媒圧力に下限の制約が加えられる場合がある。蒸発器の冷媒圧力低下に制約があると、蒸発器の吸熱能力が制約され(蒸発器の負荷が低く吸熱能力が発揮できず)、放熱器である凝縮器の空気加熱能力(外部流体加熱能力)が不足してしまうことがあるという問題が生じる。   However, in the prior art refrigeration cycle apparatus, a lower limit may be imposed on the refrigerant pressure in the evaporator, for example, in order to prevent frosting of the evaporator for absorbing heat from the air. If there is a restriction on the refrigerant pressure drop of the evaporator, the heat absorption capacity of the evaporator is restricted (the evaporator load is low and the heat absorption capacity cannot be demonstrated), and the air heating capacity (external fluid heating capacity) of the condenser as a radiator ) May be insufficient.

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、蒸発器の吸熱能力に制約があったとしても、放熱器において充分な外部流体加熱能力を得ることが可能な冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides a refrigeration cycle apparatus capable of obtaining a sufficient external fluid heating capability in a radiator even when there is a restriction on the heat absorption capability of the evaporator. With the goal.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、
冷媒を吸入圧縮して吐出する圧縮機(21)と、
圧縮機(21)から吐出された冷媒の熱を放熱して外部流体を加熱する放熱器(22)と、
放熱器(22)から流出した冷媒を減圧膨張させる第1減圧手段(23)と、
第1減圧手段(23)で減圧した冷媒を蒸発させ外部流体から吸熱する蒸発器(27)と、
蒸発器(27)で蒸発して圧縮機(21)が吸入する冷媒を減圧する減圧量を変更可能な第2減圧手段(50)と、を備え、
放熱器(22)の加熱能力もしくはその関連物理量の値(TAV)が加熱目標値(TAO)に一致するように圧縮機(21)の吐出容量および第2減圧手段(50)の減圧量の一方を調節し、蒸発器(27)の吸熱能力もしくはその関連物理量の値(TE)が吸熱目標値(TEO)に一致するように吐出容量および減圧量の他方を調節することを特徴としている。
In order to achieve the above object, in the invention described in claim 1,
A compressor (21) for sucking and compressing and discharging the refrigerant;
A radiator (22) for radiating the heat of the refrigerant discharged from the compressor (21) to heat the external fluid;
First decompression means (23) for decompressing and expanding the refrigerant flowing out of the radiator (22);
An evaporator (27) for evaporating the refrigerant decompressed by the first decompression means (23) and absorbing heat from the external fluid;
A second decompression means (50) capable of changing a decompression amount for decompressing the refrigerant evaporated by the evaporator (27) and sucked by the compressor (21),
One of the discharge capacity of the compressor (21) and the pressure reduction amount of the second pressure reducing means (50) so that the heating capacity of the radiator (22) or the value (TAV) of the related physical quantity matches the heating target value (TAO). And adjusting the other of the discharge capacity and the pressure reduction amount so that the endothermic capacity of the evaporator (27) or the value (TE) of the related physical quantity matches the endothermic target value (TEO).

これによると、蒸発器(27)の吸熱能力もしくはその関連物理量の値(TE)を、制約のある吸熱目標値(TEO)に一致させたときに、放熱器(22)の加熱能力もしくはその関連物理量の値(TAV)が、外部流体を充分に加熱できる加熱目標値(TAO)に一致するように、圧縮機(21)の吐出容量および第2減圧手段(50)の減圧量を調節することができる。すなわち、蒸発器(27)の吸熱能力の制約によって決まる冷媒循環流量であっても、蒸発器(27)で蒸発した冷媒を第2減圧手段(50)で一旦減圧し、第2減圧手段(50)で減圧した冷媒を圧縮機(21)で等エントロピ的に圧縮することにより、蒸発器で蒸発した冷媒を減圧することなく圧縮機で圧縮する場合よりも放熱器(22)へ流入する冷媒のエンタルピを増大させることができる。これにより、放熱器(22)の加熱能力もしくはその関連物理量の値(TAV)を、外部流体を充分に加熱できる加熱目標値(TAO)にすることができる。このようにして、蒸発器(27)の吸熱能力に制約があったとしても、放熱器(22)において充分な外部流体加熱能力を得ることが可能となる。   According to this, when the endothermic capacity of the evaporator (27) or the value of the related physical quantity (TE) is matched with the restricted endothermic target value (TEO), the heating capacity of the radiator (22) or the related relation Adjusting the discharge capacity of the compressor (21) and the pressure reduction amount of the second pressure reducing means (50) so that the physical quantity value (TAV) matches the heating target value (TAO) that can sufficiently heat the external fluid. Can do. That is, even if the refrigerant circulation flow rate is determined by the restriction of the heat absorption capability of the evaporator (27), the refrigerant evaporated in the evaporator (27) is once decompressed by the second decompression means (50), and the second decompression means (50 ) Isentropically compressed by the compressor (21), so that the refrigerant flowing into the radiator (22) is more compressed than when the refrigerant evaporated by the evaporator is compressed without reducing the pressure. Enthalpy can be increased. Thereby, the heating capacity of the radiator (22) or the value (TAV) of the related physical quantity can be set to the heating target value (TAO) that can sufficiently heat the external fluid. Thus, even if there is a restriction on the heat absorption capability of the evaporator (27), it is possible to obtain a sufficient external fluid heating capability in the radiator (22).

また、請求項2に記載の発明では、
放熱器(22)の加熱能力もしくはその関連物理量の値(TAV)に基づいて、圧縮機(21)の吐出容量の制御を行う制御手段(10)を備え、
第2減圧手段(51)は、圧縮機(21)の吸入冷媒圧力が低下しても蒸発器(27)内の冷媒圧力が所定圧未満になることを抑止する定圧弁(51)であり、
制御手段(10)は、放熱器(22)の加熱能力もしくはその関連物理量の値(TAV)が加熱目標値(TAO)に一致するように圧縮機(21)の吐出容量を制御し、
第2減圧手段(51)によって、蒸発器(27)の吸熱能力もしくはその関連物理量の値(TE)が吸熱目標値(TEO)に一致するように減圧量を調節することを特徴としている。
In the invention according to claim 2,
Control means (10) for controlling the discharge capacity of the compressor (21) based on the heating capacity of the radiator (22) or the value of its related physical quantity (TAV),
The second pressure reducing means (51) is a constant pressure valve (51) that prevents the refrigerant pressure in the evaporator (27) from becoming less than a predetermined pressure even when the suction refrigerant pressure of the compressor (21) decreases,
The control means (10) controls the discharge capacity of the compressor (21) so that the heating capacity of the radiator (22) or the value of the related physical quantity (TAV) matches the heating target value (TAO),
The second depressurization means (51) is characterized in that the depressurization amount is adjusted so that the endothermic capacity of the evaporator (27) or the value (TE) of the related physical quantity matches the endothermic target value (TEO).

これによると、制御手段(10)で、放熱器(22)の加熱能力もしくはその関連物理量の値(TAV)が加熱目標値(TAO)に一致するように圧縮機(21)の吐出容量を制御し、定圧弁である第2減圧手段(51)によって、蒸発器(27)の吸熱能力もしくはその関連物理量の値(TE)が吸熱目標値(TEO)に一致するように減圧量を調節することができる。したがって、制御手段(10)は、第2減圧手段(51)の減圧量制御を行う必要がないので、制御ロジックを簡素化することができる。   According to this, the discharge capacity of the compressor (21) is controlled by the control means (10) so that the heating capacity of the radiator (22) or the value (TAV) of the related physical quantity matches the heating target value (TAO). Then, the second pressure reducing means (51), which is a constant pressure valve, adjusts the amount of pressure reduction so that the endothermic capacity of the evaporator (27) or its related physical quantity value (TE) matches the endothermic target value (TEO). Can do. Therefore, the control means (10) does not need to perform the pressure reduction amount control of the second pressure reduction means (51), so that the control logic can be simplified.

また、請求項3に記載の発明では、
放熱器(22)の加熱能力もしくはその関連物理量の値(TAV)、および、蒸発器(27)の吸熱能力もしくはその関連物理量の値(TE)に基づいて、圧縮機(21)の吐出容量の制御および第2減圧手段(50)の減圧量の制御を行う制御手段(10)を備え、
制御手段(10)は、放熱器(22)の加熱能力もしくはその関連物理量の値(TAV)が加熱目標値(TAO)に一致するように圧縮機(21)の吐出容量および第2減圧手段(50)の減圧量の一方を制御し、蒸発器(27)の吸熱能力もしくはその関連物理量の値(TE)が吸熱目標値(TEO)に一致するように圧縮機(21)の吐出容量および第2減圧手段(50)の減圧量の他方を制御することを特徴としている。
In the invention according to claim 3,
Based on the heating capacity of the radiator (22) or its related physical quantity (TAV) and the endothermic capacity of the evaporator (27) or its related physical quantity (TE), the discharge capacity of the compressor (21) Control means (10) for controlling and controlling the amount of pressure reduction of the second pressure reducing means (50),
The control means (10) includes a discharge capacity of the compressor (21) and a second pressure reducing means (second pressure reducing means (20) so that the heating capacity of the radiator (22) or the value (TAV) of the related physical quantity matches the heating target value (TAO). 50) is controlled so that the endothermic capacity of the evaporator (27) or the value (TE) of the related physical quantity (TE) matches the endothermic target value (TEO). 2 It is characterized by controlling the other pressure reduction amount of the pressure reduction means (50).

これによると、制御手段(10)で、放熱器(22)の加熱能力もしくはその関連物理量の値(TAV)が加熱目標値(TAO)に一致するように圧縮機(21)の吐出容量および第2減圧手段(50)の減圧量の一方を制御し、蒸発器(27)の吸熱能力もしくはその関連物理量の値(TE)が吸熱目標値(TEO)に一致するように圧縮機(21)の吐出容量および第2減圧手段(50)の減圧量の他方を制御することができる。したがって、圧縮機(21)の吐出容量の調節精度および第2減圧手段(50)の減圧量の調節精度を確保し易い。   According to this, in the control means (10), the discharge capacity and the first capacity of the compressor (21) are adjusted so that the heating capacity of the radiator (22) or the value of the related physical quantity (TAV) matches the heating target value (TAO). 2 Controlling one of the pressure reduction amounts of the pressure reduction means (50), the endothermic capacity of the evaporator (27) or the value of the related physical quantity (TE) of the compressor (21) so as to coincide with the endothermic target value (TEO). The other of the discharge capacity and the pressure reduction amount of the second pressure reducing means (50) can be controlled. Therefore, it is easy to ensure the adjustment accuracy of the discharge capacity of the compressor (21) and the adjustment accuracy of the pressure reduction amount of the second pressure reducing means (50).

また、請求項4に記載の発明では、
第2減圧手段(52、53)は、絞りが固定された固定絞り弁(52)と、固定絞り弁(52)に並列に設けられて開状態と閉状態とを切り替える開閉弁(53)とからなり、
制御手段(10)は、開閉弁(52)の開閉状態を切り替えることにより、第2減圧手段(52、53)の減圧量を制御することを特徴としている。
In the invention according to claim 4,
The second pressure reducing means (52, 53) includes a fixed throttle valve (52) having a fixed throttle, and an on-off valve (53) provided in parallel to the fixed throttle valve (52) to switch between an open state and a closed state. Consists of
The control means (10) controls the amount of pressure reduction of the second pressure reducing means (52, 53) by switching the open / close state of the on-off valve (52).

これによると、減圧量可変式の第2減圧手段(52、53)を固定絞り弁(52)と開閉弁(53)とで簡単に構成し、第2減圧手段(52、53)による減圧レベルを2段階で可変することができる。   According to this, the pressure reducing amount variable type second pressure reducing means (52, 53) is simply constituted by the fixed throttle valve (52) and the on-off valve (53), and the pressure reducing level by the second pressure reducing means (52, 53). Can be varied in two steps.

また、請求項5に記載の発明では、
放熱器(22)および蒸発器(27)は、室内へ吹き出す空気を流通するダクト(2)内に、蒸発器(27)の方が空気流れ上流側となるように配設され、
蒸発器(27)が空気から吸熱して除湿し、放熱器(22)が空気を加熱することを特徴としている。
In the invention according to claim 5,
The radiator (22) and the evaporator (27) are disposed in the duct (2) through which the air blown into the room flows so that the evaporator (27) is on the upstream side of the air flow,
The evaporator (27) absorbs heat from the air and dehumidifies it, and the radiator (22) heats the air.

これによると、ダクト(2)から室内へ空気を吹き出す空調装置によって、室内を容易に除湿暖房することができ、除湿暖房時の暖房能力を向上することが容易である。   According to this, the room can be easily dehumidified and heated by the air conditioner that blows air into the room from the duct (2), and it is easy to improve the heating capacity at the time of dehumidifying and heating.

なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the parenthesis attached | subjected to each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明を適用した第1の実施形態における冷凍サイクル装置(冷凍サイクル3)を用いた車両用空調装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the vehicle air conditioner using the refrigerating-cycle apparatus (refrigeration cycle 3) in 1st Embodiment to which this invention is applied. 空調制御装置10による基本的な制御処理を示したフローチャートである。3 is a flowchart showing basic control processing by the air conditioning control device 10. 空調装置の運転モード判定を説明するグラフである。It is a graph explaining the operation mode determination of an air conditioner. 第1の実施形態における冷房運転時の空調装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the air conditioner at the time of the air_conditionaing | cooling operation in 1st Embodiment. 第1の実施形態における暖房運転時の空調装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the air conditioner at the time of the heating operation in 1st Embodiment. 第1の実施形態における除湿暖房運転時の空調装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the air conditioning apparatus at the time of the dehumidification heating operation in 1st Embodiment. 第1の実施形態における図2のステップ220の制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control of step 220 of FIG. 2 in 1st Embodiment. 凝縮器22における加熱能力判定を説明するグラフである。It is a graph explaining the heating capability determination in the condenser. 凝縮器22における加熱能力向上効果を説明するモリエル線図である。It is a Mollier diagram explaining the heating capability improvement effect in the condenser. 第2の実施形態における図2のステップ220の制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control of step 220 of FIG. 2 in 2nd Embodiment. 蒸発器27における除湿能力判定を説明するグラフである。It is a graph explaining the dehumidification capability determination in the evaporator 27. FIG. 第3の実施形態における冷凍サイクル装置(冷凍サイクル3A)を用いた車両用空調装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the vehicle air conditioner using the refrigerating-cycle apparatus (refrigeration cycle 3A) in 3rd Embodiment. 第3の実施形態における図2のステップ220の制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control of step 220 of FIG. 2 in 3rd Embodiment. 第4の実施形態における冷凍サイクル装置(冷凍サイクル3B)を用いた車両用空調装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the vehicle air conditioner using the refrigerating-cycle apparatus (refrigeration cycle 3B) in 4th Embodiment. 第4の実施形態における図2のステップ220の制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control of step 220 of FIG. 2 in 4th Embodiment. 他の実施形態における冷凍サイクル装置(冷凍サイクル3C)を用いた車両用空調装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the vehicle air conditioner using the refrigerating-cycle apparatus (refrigeration cycle 3C) in other embodiment. 他の実施形態における冷房運転時の空調装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the air conditioning apparatus at the time of the cooling operation in other embodiment. 他の実施形態における暖房運転時の空調装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the air conditioner at the time of heating operation in other embodiment. 他の実施形態における除湿暖房運転時の空調装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the air conditioner at the time of the dehumidification heating operation in other embodiment. 他の実施形態における図2のステップ220の制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control of step 220 of FIG. 2 in other embodiment. 他の実施形態における凝縮器22の加熱能力向上効果を説明するモリエル線図である。It is a Mollier diagram explaining the heating capability improvement effect of the condenser 22 in other embodiment. 他の実施形態における図2のステップ220の制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control of step 220 of FIG. 2 in other embodiment. 他の実施形態における冷凍サイクル装置(冷凍サイクル3D)を用いた車両用空調装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the vehicle air conditioner using the refrigerating-cycle apparatus (refrigeration cycle 3D) in other embodiment. 他の実施形態における冷房運転時の空調装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the air conditioning apparatus at the time of the cooling operation in other embodiment. 他の実施形態における暖房運転時の空調装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the air conditioner at the time of heating operation in other embodiment. 他の実施形態における除湿暖房運転時の空調装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the air conditioner at the time of the dehumidification heating operation in other embodiment. 他の実施形態における図2のステップ220の制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control of step 220 of FIG. 2 in other embodiment. 他の実施形態における凝縮器22の加熱能力向上効果を説明するモリエル線図である。It is a Mollier diagram explaining the heating capability improvement effect of the condenser 22 in other embodiment. 他の実施形態における図2のステップ220の制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control of step 220 of FIG. 2 in other embodiment.

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。   A plurality of modes for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, parts corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted. In the case where only a part of the configuration is described in each embodiment, the other parts of the configuration are the same as those described previously. In addition to the combination of parts specifically described in each embodiment, the embodiments may be partially combined as long as the combination is not particularly troublesome.

(第1の実施形態)
図1は、本発明を適用した第1の実施形態における冷凍サイクル装置を用いた車両用空調装置の概略構成を示す模式図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a vehicle air conditioner using a refrigeration cycle apparatus according to a first embodiment to which the present invention is applied.

図1に例示する本実施形態の車両用空調装置は、自動車等の車両の車室内を空調する空調ユニット(エアコンユニット)1における各空調機器(アクチュエータ)を、空調制御装置(エアコン制御装置、制御手段に相当:以下ECUと言う場合がある)10によって制御するように構成された自動車用オートエアコンである。空調ユニット1は、内部に自動車の車室内に空調風を導く空気通路を形成する送風ダクト2(ダクトに相当)と、この送風ダクト2内において車室内に向かう空気流を発生させる遠心式送風機と、送風ダクト2内を流れる空気を冷却するエバポレータ27(蒸発器に相当、以下蒸発器と言う場合がある)、およびこのエバポレータ27を通過した空気を再加熱する凝縮器22(放熱器に相当)を有する冷凍サイクル3(冷凍サイクル装置に相当)とを備えている。   The vehicle air conditioner of the present embodiment illustrated in FIG. 1 includes an air conditioning control device (air conditioner control device, control) for each air conditioner (actuator) in an air conditioning unit (air conditioner unit) 1 that air-conditions the interior of a vehicle such as an automobile. Corresponding to means: an auto air conditioner for automobiles configured to be controlled by 10. The air conditioning unit 1 includes an air duct 2 (corresponding to a duct) that forms an air passage that guides conditioned air into the vehicle interior of the automobile, and a centrifugal blower that generates an air flow toward the vehicle interior in the air duct 2. , An evaporator 27 for cooling the air flowing in the air duct 2 (corresponding to an evaporator, hereinafter sometimes referred to as an evaporator), and a condenser 22 for reheating the air that has passed through the evaporator 27 (corresponding to a radiator) And a refrigeration cycle 3 (corresponding to a refrigeration cycle apparatus).

送風ダクト2は、自動車の車室内の前方側に配設されている。その送風ダクト2の空気の流れ方向の上流側には、車室内空気(以下内気と言う場合がある)を取り入れる内気吸込口11、および車室外空気(以下外気と言う場合がある)を取り入れる外気吸込口12が形成されている。そして、内気吸込口11および外気吸込口12の空気通路側には、内外気切替ドア4が回転自在に支持されている。この内外気切替ドア4は、サーボモータ等のアクチュエータにより駆動されて、吸込口モードを、外気導入(FRS)モードまたは内気循環(REC)モード等に切り替える。   The air duct 2 is disposed on the front side in the interior of the automobile. On the upstream side of the air flow direction of the air duct 2, the inside air inlet 11 for taking in the cabin air (hereinafter sometimes referred to as “inside air”) and the outside air for taking in the outside air (hereinafter also referred to as “outside air”). A suction port 12 is formed. An inside / outside air switching door 4 is rotatably supported on the air passage side of the inside air suction port 11 and the outside air suction port 12. The inside / outside air switching door 4 is driven by an actuator such as a servo motor to switch the suction port mode to an outside air introduction (FRS) mode, an inside air circulation (REC) mode, or the like.

また、送風ダクト2の空気の流れ方向の下流側には、図示しない複数の吹出口が形成されている。複数の吹出口は、少なくとも、自動車の窓ガラスの内面に向かって主に温風を吹き出すためのデフロスタ(DEF)吹出口、乗員の上半身(頭胸部)に向かって主に冷風を吹き出すためのフェイス(FACE)吹出口、および乗員の下半身(足元部)に向かって主に温風を吹き出すためのフット(FOOT)吹出口等を有している。複数の吹出口は、図示しない複数のモード切替ドアによって選択的に開閉される。複数のモード切替ドアは、サーボモータ等のアクチュエータにより駆動されて、吹出口モード(MODE)を、フェイス(FACE)モード、バイレベル(B/L)モード、フット(FOOT)モード、フットデフ(F/D)モード、デフロスタ(DEF)モードに切り替える。   A plurality of air outlets (not shown) are formed on the downstream side of the air duct 2 in the air flow direction. A plurality of air outlets are at least a defroster (DEF) air outlet for blowing mainly hot air toward the inner surface of the window glass of the automobile, and a face for mainly blowing cold air toward the upper body (head and chest) of the passenger (FACE) A blowout port and a foot (FOOT) blowout port for mainly blowing warm air toward the lower body (foot portion) of the occupant are provided. The plurality of air outlets are selectively opened and closed by a plurality of mode switching doors (not shown). The plurality of mode switching doors are driven by an actuator such as a servo motor to change the outlet mode (MODE) to the face (FACE) mode, the bi-level (B / L) mode, the foot (FOOT) mode, and the foot differential (F / D) Switch to mode, defroster (DEF) mode.

遠心式送風機5は、送風ダクト2の空気の流れ方向の上流側に一体的に形成されたスクロールケーシングに回転自在に収容された遠心式ファン、およびこの遠心式ファンを回転駆動するブロワモータ等を有し、図示しないブロワ駆動回路を介して印加されるブロワモータ端子電圧(ブロワ制御電圧、ブロワレベル)に基づいてブロワモータの回転速度が変更されることで、車室内へ向かう空調風の送風量が制御される。   The centrifugal blower 5 includes a centrifugal fan that is rotatably accommodated in a scroll casing that is integrally formed on the upstream side of the air flow direction of the blower duct 2, and a blower motor that rotationally drives the centrifugal fan. Then, by changing the rotation speed of the blower motor based on the blower motor terminal voltage (blower control voltage, blower level) applied via a blower drive circuit (not shown), the amount of conditioned air flowing toward the vehicle interior is controlled. The

冷凍サイクル3は、コンプレッサ21(圧縮機に相当、以下圧縮機と言う場合がある)、凝縮器22、第1減圧部、室外熱交換器24、第2減圧部、エバポレータ27、アキュムレータ28およびこれらを環状に接続する冷媒配管等とで構成されている。コンプレッサ21は、内蔵する駆動モータ(図示せず)によって回転駆動されて、エバポレータ27より吸入した冷媒ガスを圧縮して吐出する電動式の冷媒圧縮機である。このコンプレッサ21は、通電(ON)されると稼働し、通電が停止(OFF)されると停止する。そして、コンプレッサ21は、ECU10が算出する目標回転速度となるようにインバータにより回転速度を制御される。   The refrigeration cycle 3 includes a compressor 21 (corresponding to a compressor and may be referred to as a compressor hereinafter), a condenser 22, a first pressure reducing unit, an outdoor heat exchanger 24, a second pressure reducing unit, an evaporator 27, an accumulator 28, and these. Is formed with refrigerant pipes or the like that are connected in a ring shape. The compressor 21 is an electric refrigerant compressor that is rotationally driven by a built-in drive motor (not shown) and compresses and discharges the refrigerant gas sucked from the evaporator 27. The compressor 21 operates when energized (ON) and stops when energization is stopped (OFF). Then, the rotation speed of the compressor 21 is controlled by an inverter so that the target rotation speed calculated by the ECU 10 is obtained.

凝縮器22は、送風ダクト2内においてエバポレータ27よりも空気の流れ方向の下流側に配置されて、コンプレッサ21より流入する冷媒ガスとの熱交換によって通過する空気を加熱する加熱用熱交換器である。この凝縮器22の空気入口部には、凝縮器22を通過する空気量と凝縮器22を迂回する空気量とを調節して車室内へ吹き出す空気の吹出温度を調整するエアミックス(A/M)ドア6が回転自在に支持されている。このA/Mドア6は、サーボモータ等のアクチュエータにより駆動される。   The condenser 22 is a heating heat exchanger that is disposed in the air duct 2 on the downstream side of the evaporator 27 in the air flow direction and heats the air passing through heat exchange with the refrigerant gas flowing in from the compressor 21. is there. An air mix (A / M) that adjusts the temperature of air blown out into the passenger compartment by adjusting the amount of air passing through the condenser 22 and the amount of air bypassing the condenser 22 at the air inlet of the condenser 22. ) The door 6 is rotatably supported. The A / M door 6 is driven by an actuator such as a servo motor.

第1減圧部は、凝縮器22で凝縮された冷媒が流入する暖房用可変絞り弁23(第1減圧手段に相当)によって構成されている。この暖房用可変絞り弁23は、凝縮器22から流出する冷媒を弁開度に応じて減圧する減圧装置で、ECU10によって弁開度が電気的に制御される暖房用電動式膨張弁(EVH)が使用されている。また、暖房用可変絞り弁23は、ECU10の制御によって弁開度を全開とする全開モードが設定可能となっている。   The first decompression unit is configured by a heating variable throttle valve 23 (corresponding to the first decompression means) into which the refrigerant condensed in the condenser 22 flows. The heating variable throttle valve 23 is a pressure reducing device that depressurizes the refrigerant flowing out of the condenser 22 in accordance with the valve opening, and the heating electric expansion valve (EVH) whose valve opening is electrically controlled by the ECU 10. Is used. Further, the heating variable throttle valve 23 can be set to a fully open mode in which the valve opening is fully opened under the control of the ECU 10.

凝縮器22の冷媒出口と暖房用可変絞り弁23の冷媒入口とを繋ぐ冷媒配管には、この冷媒配管内の冷媒圧力(凝縮器22内の冷媒圧力、高圧側冷媒圧力)を検出する圧力検出手段である冷媒圧力センサ42が配設されている。冷媒圧力センサ42は、検出した圧力情報をECU10に出力するようになっている。   In the refrigerant pipe connecting the refrigerant outlet of the condenser 22 and the refrigerant inlet of the heating variable throttle valve 23, pressure detection for detecting refrigerant pressure in the refrigerant pipe (refrigerant pressure in the condenser 22, high-pressure side refrigerant pressure). A refrigerant pressure sensor 42 as means is provided. The refrigerant pressure sensor 42 outputs the detected pressure information to the ECU 10.

室外熱交換器24は、送風ダクト2の外部、例えば自動車が走行する際に生じる走行風を受け易い場所(具体的にはエンジンルームの前方部等)に設置されて、内部を流れる冷媒と図示しない電動式ファンにより送風される室外空気(外気)とを熱交換する。なお、室外熱交換器24は、暖房モードまたは除湿モード時には、外気より吸熱する吸熱器として運転され、また、冷房モードまたは除湿モード時には、外気へ放熱する放熱器として運転される。   The outdoor heat exchanger 24 is installed outside the air duct 2, for example, in a place (specifically, the front part of the engine room) that is susceptible to traveling wind generated when the automobile travels, and illustrated as a refrigerant flowing inside. Heat is exchanged with outdoor air (outside air) blown by an electric fan that does not. The outdoor heat exchanger 24 is operated as a heat absorber that absorbs heat from the outside air in the heating mode or the dehumidifying mode, and is operated as a radiator that radiates heat to the outside air in the cooling mode or the dehumidifying mode.

第2減圧部は、室外熱交換器24から冷媒が流入する冷房用可変絞り弁26、および室外熱交換器24から流出する冷媒を冷房用可変絞り弁26およびエバポレータ27を迂回させてアキュムレータ28へ送るためのバイパス配管33等によって構成されている。その冷房用可変絞り弁26は、室外熱交換器24から流出する冷媒を弁開度に応じて減圧する第2減圧装置で、ECU10によって弁開度が電気的に制御される冷房用電動式膨張弁(EVC)が使用されている。冷房用可変絞り弁26は、ECU10の制御によって弁開度を全閉とする全閉モードが設定可能となっている。   The second decompression unit bypasses the cooling variable throttle valve 26 and the evaporator 27 for the cooling variable throttle valve 26 into which the refrigerant flows from the outdoor heat exchanger 24 and the cooling heat flows out from the outdoor heat exchanger 24 to the accumulator 28. It is comprised by the bypass piping 33 etc. for sending. The cooling variable throttle valve 26 is a second pressure reducing device that depressurizes the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 24 according to the valve opening degree. The electric expansion for cooling whose valve opening degree is electrically controlled by the ECU 10. A valve (EVC) is used. The variable throttle valve for cooling 26 can be set to a fully closed mode in which the valve opening is fully closed under the control of the ECU 10.

また、バイパス配管33には、通電(ON)されると開弁し、通電が停止(OFF)されると閉弁する電磁式開閉弁(VH:以下暖房用電磁弁と言う場合がある)34を設置している。   The bypass pipe 33 opens when energized (ON), and closes when the energization is stopped (OFF). An electromagnetic on-off valve (VH: hereinafter sometimes referred to as heating solenoid valve) 34. Is installed.

エバポレータ27は、冷房用可変絞り弁26で減圧された冷媒を、遠心式ファン5によって送風される被吸熱外部流体としての空気との熱交換によって蒸発気化させ、アキュムレータ28を介してコンプレッサ21に冷媒ガスを供給する空気−冷媒熱交換器(吸熱器)である。エバポレータ27には(具体的には、エバポレータ27の冷媒管に熱的に接続するアウターフィンには)、エバポレータ27の外表面の温度を検出する温度検出手段であるエバポレータ外表面温度センサ(エバポレータフィン温度センサ、以下エバ温度センサという場合がある)45が配設されている。エバ温度センサ45は、検出した温度情報をECU10に出力するようになっている。   The evaporator 27 evaporates and evaporates the refrigerant depressurized by the cooling variable throttle valve 26 by heat exchange with the air as the heat-absorbing external fluid blown by the centrifugal fan 5, and causes the refrigerant to be sent to the compressor 21 via the accumulator 28. It is an air-refrigerant heat exchanger (heat absorber) for supplying gas. The evaporator 27 (specifically, an outer fin thermally connected to the refrigerant pipe of the evaporator 27) is an evaporator outer surface temperature sensor (evaporator fin) that is a temperature detecting means for detecting the temperature of the outer surface of the evaporator 27. 45, which may be referred to as a temperature sensor, hereinafter referred to as an “eva temperature sensor”). The EVA temperature sensor 45 outputs the detected temperature information to the ECU 10.

また、アキュムレータ28は、エバポレータ27より流入した冷媒を一時的に貯留するための貯留室を有する気液分離器である。   The accumulator 28 is a gas-liquid separator having a storage chamber for temporarily storing the refrigerant that has flowed in from the evaporator 27.

本実施形態の冷凍サイクル3には、エバポレータ27で蒸発しアキュムレータ28を介してコンプレッサ21に吸入される冷媒を減圧する吸入冷媒絞り弁50(第2減圧手段に相当)が配設されている。この吸入冷媒絞り弁50は、エバポレータ27から流出する冷媒を弁開度に応じて減圧する減圧装置で、ECU10によって弁開度が電気的に制御される電動式膨張弁が使用されている。また、吸入冷媒絞り弁50は、ECU10の制御によって弁開度を全開とする全開モードが設定可能となっている。吸入冷媒絞り弁50は、具体的には、エバポレータ27の冷媒出口とアキュムレータ28の冷媒入口とを繋ぐ冷媒配管のうち、バイパス配管33の下流側接続点よりも上流側の部位に設けられている。   In the refrigeration cycle 3 of the present embodiment, an intake refrigerant throttle valve 50 (corresponding to a second decompression unit) that decompresses the refrigerant evaporated by the evaporator 27 and sucked into the compressor 21 via the accumulator 28 is disposed. The suction refrigerant throttle valve 50 is a decompression device that decompresses the refrigerant flowing out of the evaporator 27 in accordance with the valve opening, and an electric expansion valve whose valve opening is electrically controlled by the ECU 10 is used. The intake refrigerant throttle valve 50 can be set to a fully open mode in which the valve opening is fully opened under the control of the ECU 10. Specifically, the suction refrigerant throttle valve 50 is provided in a part upstream of the downstream connection point of the bypass pipe 33 in the refrigerant pipe connecting the refrigerant outlet of the evaporator 27 and the refrigerant inlet of the accumulator 28. .

ここで、冷凍サイクル3の循環回路切替手段は、冷凍サイクル3の運転モード、つまり冷凍サイクル3中の冷媒の循環経路を、冷房モード用循環回路(冷房サイクル)、暖房モード用循環回路(暖房サイクル)、除湿モード(除湿暖房モード)用循環回路(除湿サイクル)のいずれかのサイクルに切り替えるもので、本実施形態では、全開モードを設定可能な暖房用可変絞り弁23、冷房用可変絞り弁26、および、暖房用電磁弁34が上記の循環回路切替手段に相当する。   Here, the circulation circuit switching means of the refrigeration cycle 3 includes an operation mode of the refrigeration cycle 3, that is, a circulation path of the refrigerant in the refrigeration cycle 3, a cooling mode circulation circuit (cooling cycle), and a heating mode circulation circuit (heating cycle). ), Switching to any cycle of the circulation circuit (dehumidification cycle) for the dehumidification mode (dehumidification heating mode). In this embodiment, the variable throttle valve for heating 23 and the variable throttle valve for cooling 26 that can set the full open mode. The heating solenoid valve 34 corresponds to the circulation circuit switching means.

具体的には、暖房用可変絞り弁23が全開モードとなり、暖房用電磁弁34が閉弁し、冷房用可変絞り弁26が冷媒を減圧膨張する流量制御開度とする(減圧膨張モードとなる)ことで、図4に実線で示すように冷媒が循環し、冷凍サイクル3の運転モードが冷房サイクル(冷房モード用循環回路)となる。なお、冷房運転モード時には、吸入冷媒絞り弁50は、全開モードとなっている。また、エアミックスドア6が凝縮器22の空気入口部を閉じ、凝縮器22における冷媒の凝縮が抑止される。   More specifically, the heating variable throttle valve 23 is in a fully open mode, the heating solenoid valve 34 is closed, and the cooling variable throttle valve 26 is set to a flow control opening degree for decompressing and expanding the refrigerant (decompressing expansion mode). 4), the refrigerant circulates as shown by the solid line in FIG. 4, and the operation mode of the refrigeration cycle 3 becomes the cooling cycle (cooling mode circulation circuit). In the cooling operation mode, the suction refrigerant throttle valve 50 is in the fully open mode. Further, the air mix door 6 closes the air inlet portion of the condenser 22, and the condensation of the refrigerant in the condenser 22 is suppressed.

暖房用可変絞り弁23が冷媒を減圧膨張する流量制御開度となり(減圧膨張モードとなり)、暖房用電磁弁34が開弁し、冷房用可変絞り弁26が全閉モードとなることで、図5に実線で示すように冷媒が循環し、冷凍サイクル3の運転モードが暖房サイクル(暖房モード用循環回路)となる。なお、暖房運転モード時には、エアミックスドア6が凝縮器22の空気入口部を開き、凝縮器22における冷媒の凝縮に伴い外部流体である空気の加熱が行われる。   The heating variable throttle valve 23 has a flow control opening degree for decompressing and expanding the refrigerant (decompressing expansion mode), the heating electromagnetic valve 34 is opened, and the cooling variable throttle valve 26 is in the fully closed mode. As shown by a solid line in FIG. 5, the refrigerant circulates, and the operation mode of the refrigeration cycle 3 becomes a heating cycle (heating mode circulation circuit). In the heating operation mode, the air mix door 6 opens the air inlet of the condenser 22, and air, which is an external fluid, is heated as the refrigerant condenses in the condenser 22.

暖房用可変絞り弁23が冷媒を減圧膨張する流量制御開度となり(減圧膨張モードとなり)、暖房用電磁弁34が閉弁することで、図6に実線で示すように冷媒が循環し、冷凍サイクル3の運転モードが除湿暖房サイクル(除湿暖房モード用循環回路)となる。なお、除湿暖房運転モード時においては、凝縮器22における空気加熱能力が小さくてよい場合には、冷房用可変絞り弁26が冷媒を減圧膨張する流量制御開度となり(減圧膨張モードとなり)、吸入冷媒絞り弁50が全開モードとなる。   The heating variable throttle valve 23 has a flow control opening degree for decompressing and expanding the refrigerant (becomes a decompression and expansion mode), and the heating electromagnetic valve 34 is closed, whereby the refrigerant circulates as shown by a solid line in FIG. The operation mode of cycle 3 is a dehumidifying heating cycle (circulation circuit for dehumidifying heating mode). In the dehumidifying and heating operation mode, when the air heating capacity in the condenser 22 may be small, the cooling variable throttle valve 26 has a flow control opening degree for decompressing and expanding the refrigerant (becomes a decompression and expansion mode), and suction The refrigerant throttle valve 50 is in the fully open mode.

これに対して、凝縮器22における空気加熱能力を大きくする場合には、冷房用可変絞り弁26が全開モードとなり、吸入冷媒絞り弁50が冷媒を減圧膨張する流量制御開度となる(減圧膨張モードとなる)。また、いずれの場合も、エアミックスドア6が凝縮器22の空気入口部を開いている。これにより、エバポレータ27で冷却されて含有する水蒸気が凝縮除去されることで除湿された空気が、凝縮器22における冷媒の凝縮に伴い再加熱される。除湿暖房運転モードにおける吸入冷媒絞り弁50の制御については後で詳述する。   On the other hand, when the air heating capacity in the condenser 22 is increased, the cooling variable throttle valve 26 is in the fully open mode, and the suction refrigerant throttle valve 50 has a flow control opening degree for decompressing and expanding the refrigerant (decompressing expansion). Mode). In any case, the air mix door 6 opens the air inlet of the condenser 22. As a result, the air that has been dehumidified by being condensed and removed by the water vapor that has been cooled by the evaporator 27 is reheated as the refrigerant condenses in the condenser 22. The control of the suction refrigerant throttle valve 50 in the dehumidifying and heating operation mode will be described in detail later.

ECU10は、制御処理や演算処理を行うCPU、各種プログラムやデータを保存するメモリ(ROM、RAM)、I/Oポートおよびタイマ等の機能を含んで構成され、それ自体は周知の構造を持つマイクロコンピュータを内蔵している。   The ECU 10 includes functions such as a CPU that performs control processing and arithmetic processing, memories (ROM, RAM) that store various programs and data, an I / O port, a timer, and the like. Has a built-in computer.

そして、ECU10は、イグニッションスイッチがオン(車両の走行を可能な状態とするスタートスイッチがオン)されると、ECU電源の供給が成されて、図示しないエアコン操作パネル等からの操作信号、冷媒圧力センサ42やエバ温度センサ45を含む各種センサからのセンサ信号、およびメモリ内に格納された制御プログラムに基づいて、空調ユニット1の各アクチュエータ(各ドアのサーボモータ、送風機5のブロワモータ、各可変絞り弁23、26、50、電磁弁34、コンプレッサ21のインバータ等)を電気的に制御するようになっている。   When the ignition switch is turned on (the start switch that enables the vehicle to travel is turned on), the ECU 10 is supplied with ECU power, an operation signal from an air conditioner operation panel (not shown), refrigerant pressure, etc. Based on sensor signals from various sensors including the sensor 42 and the temperature sensor 45 and a control program stored in the memory, each actuator of the air conditioning unit 1 (servo motor of each door, blower motor of the blower 5, each variable throttle) The valves 23, 26, 50, the electromagnetic valve 34, the inverter of the compressor 21, etc.) are electrically controlled.

次に、上記構成に基づき、本実施形態の冷凍サイクル3を用いた車両用空調装置の作動について説明する。   Next, based on the said structure, the action | operation of the vehicle air conditioner using the refrigerating cycle 3 of this embodiment is demonstrated.

ここで、図2はECU10による基本的な制御処理を示したフローチャートである。   Here, FIG. 2 is a flowchart showing basic control processing by the ECU 10.

まず、スタートスイッチがONされてECU10に直流電源が供給されると、図2のルーチンが起動され、ステップ110にて各イニシャライズおよび初期設定を行う。次に、ステップ120にてエアコン操作パネルの温度設定スイッチ等の各スイッチからスイッチ信号を読み込む。次に、ステップ130にて内気温センサ、外気温センサ、日射センサ、冷媒圧力センサ42、エバ温度センサ45等からのセンサ信号を読み込む。   First, when the start switch is turned on and DC power is supplied to the ECU 10, the routine of FIG. 2 is started, and each initialization and initial setting are performed in step 110. Next, in step 120, a switch signal is read from each switch such as a temperature setting switch of the air conditioner operation panel. Next, in step 130, sensor signals from the inside air temperature sensor, the outside air temperature sensor, the solar radiation sensor, the refrigerant pressure sensor 42, the evaporation temperature sensor 45, etc. are read.

次に、ステップ140にて、予めROMに記憶された下記の数式1に基づいて車室内に吹き出す空気の目標吹出温度TAOを算出する。
(数1)
TAO=KSET×TSET−KR×TR−KAM×TAM−KS×TS+C
なお、TSETは温度設定スイッチにて設定した設定温度、TRは内気温センサにて検出した内気温度、TAMは外気温センサにて検出した外気温度、TSは日射センサにて検出した日射量である。また、KSET、KR、KAMおよびKSはゲインで、Cは補正用の定数である。
Next, in step 140, a target blowing temperature TAO of air blown into the vehicle interior is calculated based on the following formula 1 stored in advance in the ROM.
(Equation 1)
TAO = KSET × TSET-KR × TR-KAM × TAM-KS × TS + C
TSET is the set temperature set by the temperature setting switch, TR is the inside air temperature detected by the inside air temperature sensor, TAM is the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor, and TS is the amount of solar radiation detected by the solar radiation sensor. . KSET, KR, KAM, and KS are gains, and C is a correction constant.

ステップ140において目標吹出温度TAOを算出したら、ステップ150にて、予めROMに記憶された特性図(マップ)から、目標吹出温度TAOに対応する吸込口モードおよび吹出口モードを決定する。なお、エアコン操作パネル上において吸込口モードおよび吹出口モードが手動操作により設定されている場合には、その設定モードに決定する。   When the target outlet temperature TAO is calculated in step 140, the inlet mode and the outlet mode corresponding to the target outlet temperature TAO are determined in step 150 from the characteristic diagram (map) stored in advance in the ROM. In addition, when the air inlet mode and the air outlet mode are set by manual operation on the air conditioner operation panel, the setting mode is determined.

次に、ステップ160にて、予めROMに記憶された特性図(マップ)から、目標吹出温度TAOに対応するブロワ風量(実質的には送風機5のブロワモータに印加する電圧)を決定する。エアコン操作パネル上においてブロワ風量が手動操作により固定されている場合には、その固定風量に決定する。   Next, in step 160, a blower air volume (substantially a voltage applied to the blower motor of the blower 5) corresponding to the target blowout temperature TAO is determined from a characteristic diagram (map) stored in advance in the ROM. When the blower air volume is fixed by manual operation on the air conditioner operation panel, the fixed air volume is determined.

ステップ160においてブロワ風量を決定したら、次に、ステップ170にて、予めROMに記憶された下記の数式2に基づいてエアミックスドア6の目標ドア開度SWを算出する。
(数2)
SW={(TAO−TE)/(TAV−TE)}×100(%)
なお、TEはエバ温度センサ45にて検出したエバポレータ温度(以下エバ温度、エバ表面温度と言う場合がある)で、TAVは冷媒圧力センサ42で検出した冷媒圧力に基づいて得た(算出した)凝縮器温度である。
If the blower air volume is determined in step 160, then in step 170, the target door opening degree SW of the air mix door 6 is calculated based on the following formula 2 stored in the ROM in advance.
(Equation 2)
SW = {(TAO-TE) / (TAV-TE)} × 100 (%)
TE is an evaporator temperature detected by the evaporator temperature sensor 45 (hereinafter sometimes referred to as an evaporator temperature or an evaporator surface temperature), and TAV is obtained (calculated) based on the refrigerant pressure detected by the refrigerant pressure sensor 42. Condenser temperature.

そして、SW≦0(%)として算出されたとき、エアミックスドア6は、エバポレータ27からの冷風の全てを凝縮器22から迂回させる位置(MAXCOOL位置)に制御される。また、SW≧100(%)として算出されたとき、エアミックスドア6は、エバポレータ27からの冷風の全てを凝縮器22へ通す位置(MAXHOT位置)に制御される。さらに、0(%)<SW<100(%)として算出されたとき、エアミックスドア6は、エバポレータ27からの冷風の一部を凝縮器22に通し、冷風の残部を凝縮器22から迂回させる中間位置に制御される。   When calculated as SW ≦ 0 (%), the air mix door 6 is controlled to a position (MAXCOOL position) in which all of the cold air from the evaporator 27 is bypassed from the condenser 22. When calculated as SW ≧ 100 (%), the air mix door 6 is controlled to a position (MAXHOT position) through which all the cold air from the evaporator 27 passes through the condenser 22. Further, when calculated as 0 (%) <SW <100 (%), the air mix door 6 passes a part of the cool air from the evaporator 27 through the condenser 22 and bypasses the rest of the cool air from the condenser 22. Controlled to an intermediate position.

次に、ステップ180へ進み、コンプレッサ21を駆動制御するための目標エバポレータ温度(以下目標エバ温度、目標エバ表面温度と言う場合がある)TEOを算出する。ステップ180では、予めROMに記憶された特性図(マップ)から、車室内の空調を行う際の、温度調節制御、快適湿度制御、防曇制御という各制御を実行する際に必要となるエバポレータ27の外表面温度である目標エバ温度TEOを算出する。   Next, the process proceeds to step 180, and a target evaporator temperature (hereinafter sometimes referred to as a target evaporator temperature or a target evaporator surface temperature) TEO for driving and controlling the compressor 21 is calculated. In step 180, the evaporator 27 required for executing each control such as temperature adjustment control, comfortable humidity control, and anti-fogging control when air conditioning the vehicle interior is performed from a characteristic diagram (map) stored in advance in the ROM. A target evaporation temperature TEO, which is the outer surface temperature of, is calculated.

ステップ180において目標エバ温度TEOを算出したら、ステップ190にて、目標吹出温度TAOに応じて冷凍サイクル3の運転モードを判定する。ステップ190では、例えば図3に示すように、ステップ140で算出した目標吹出温度TAOを、第1所定温度αおよび第1所定温度αよりも高い第2所定温度βと比較し、目標吹出温度TAOが、α以下であるか、β以上であるか、αとβとの間であるかを判定する。   When the target evaporation temperature TEO is calculated in step 180, the operation mode of the refrigeration cycle 3 is determined in step 190 according to the target blowing temperature TAO. In step 190, for example, as shown in FIG. 3, the target blowing temperature TAO calculated in step 140 is compared with the first predetermined temperature α and the second predetermined temperature β higher than the first predetermined temperature α, and the target blowing temperature TAO. Is less than α, greater than β, or between α and β.

ステップ190において目標吹出温度TAOが第1所定温度α以下であると判断した場合には、ステップ200へ進み、冷凍サイクル3を冷房運転する設定を行う。前述したように、暖房用可変絞り弁23を全開とし、暖房用電磁弁34を閉弁し、冷房用可変絞り弁26を冷媒流量制御開度とし、吸入冷媒絞り弁50を全開とする冷房サイクルの設定が行われる。   If it is determined in step 190 that the target outlet temperature TAO is equal to or lower than the first predetermined temperature α, the routine proceeds to step 200, where the cooling operation of the refrigeration cycle 3 is set. As described above, a cooling cycle in which the heating variable throttle valve 23 is fully opened, the heating solenoid valve 34 is closed, the cooling variable throttle valve 26 is set to the refrigerant flow control opening degree, and the intake refrigerant throttle valve 50 is fully opened. Is set.

また、ステップ190において目標吹出温度TAOが第2所定温度β以上であると判断した場合には、ステップ210へ進み、冷凍サイクル3を暖房運転する設定を行う。前述したように、暖房用可変絞り弁23を冷媒流量制御開度とし、暖房用電磁弁34を開弁し(全開とし)、冷房用可変絞り弁26を全閉とする暖房サイクルの設定が行われる。   If it is determined in step 190 that the target outlet temperature TAO is equal to or higher than the second predetermined temperature β, the process proceeds to step 210, and the refrigeration cycle 3 is set to perform the heating operation. As described above, the heating cycle is set so that the heating variable throttle valve 23 is set to the refrigerant flow control opening, the heating electromagnetic valve 34 is opened (fully opened), and the cooling variable throttle valve 26 is fully closed. Is called.

また、ステップ190において目標吹出温度TAOが第1所定温度よりも高くかつ第2所定温度βよりも低いと判断した場合には、ステップ220へ進み、冷凍サイクル3を除湿暖房運転する設定を行う。ここで、図7は、図2中のステップ220における制御の流れを示すフローチャートである。   If it is determined in step 190 that the target outlet temperature TAO is higher than the first predetermined temperature and lower than the second predetermined temperature β, the routine proceeds to step 220, where the refrigeration cycle 3 is set to perform dehumidifying heating operation. Here, FIG. 7 is a flowchart showing a flow of control in step 220 in FIG.

ステップ220を実行する際には、図7に示すように、まず、エバ温度センサ45が検出するエバ温度TEがステップ180で算出した目標エバ温度TEOと一致するように(極力近似するように)コンプレッサ21の回転制御(すなわち、冷媒吐出容量の制御)を行う(ステップ221)。   When executing step 220, as shown in FIG. 7, first, the evaporator temperature TE detected by the evaporator temperature sensor 45 is matched with the target evaporator temperature TEO calculated in step 180 (so that it is approximated as much as possible). Rotation control of the compressor 21 (that is, control of refrigerant discharge capacity) is performed (step 221).

ステップ221を実行したら、次に、吸入冷媒絞り弁50の制御フラグが1であるか否か判断する(ステップ222)。吸入冷媒絞り弁50の制御フラグが1とは、冷媒圧力センサ42が検出する冷媒圧力に基づいて得た凝縮器温度TAVが目標吹出温度TAOと一致するように(極力近似するように)、吸入冷媒絞り弁50が通過する冷媒流量を絞る開度制御される設定であり、吸入冷媒絞り弁50の制御フラグが0とは、吸入冷媒絞り弁50が通過する冷媒流量を絞らない全開固定される設定である。   If step 221 is executed, it is next determined whether or not the control flag of the intake refrigerant throttle valve 50 is 1 (step 222). When the control flag of the suction refrigerant throttle valve 50 is 1, suction is performed so that the condenser temperature TAV obtained based on the refrigerant pressure detected by the refrigerant pressure sensor 42 matches the target blowout temperature TAO (as close as possible). The opening degree of the refrigerant flow through which the refrigerant throttle valve 50 passes is controlled, and when the control flag of the suction refrigerant throttle valve 50 is 0, the refrigerant flow through which the suction refrigerant throttle valve 50 passes is not fully throttled. It is a setting.

ステップ222において吸入冷媒絞り弁50の制御フラグが1でない、すなわち、制御フラグが0であると判断した場合には、冷媒圧力センサ42が検出する冷媒圧力に基づいて得た凝縮器温度TAVが目標吹出温度TAOと一致するように(極力近似するように)暖房用可変絞り弁23および冷房用可変絞り弁26の開度調整を行う(ステップ223)。   If it is determined in step 222 that the control flag of the intake refrigerant throttle valve 50 is not 1, that is, the control flag is 0, the condenser temperature TAV obtained based on the refrigerant pressure detected by the refrigerant pressure sensor 42 is the target. The opening adjustments of the heating variable throttle valve 23 and the cooling variable throttle valve 26 are performed so as to coincide with the blowout temperature TAO (as close as possible) (step 223).

ステップ223を実行した結果、冷房用可変絞り弁26を開いて全開状態に到達し、冷房用可変絞り弁26を全開状態として室外熱交換器24の吸熱能力を最大化した状態であっても凝縮器22における加熱能力が不足するか否か判断する(ステップ224)。ステップ224では、ステップ223を実行して凝縮器温度TAVを目標吹出温度TAOと一致するように制御しても、凝縮器温度TAVを目標吹出温度TAOにまで昇温できず、図8に示すように、加熱能力が不足しているかどうかを判断する。   As a result of executing Step 223, the cooling variable throttle valve 26 is opened to reach the fully opened state, and the cooling variable throttle valve 26 is fully opened to condense even in a state where the heat absorption capacity of the outdoor heat exchanger 24 is maximized. It is determined whether or not the heating capacity in the vessel 22 is insufficient (step 224). In Step 224, even if Step 223 is executed to control the condenser temperature TAV so as to coincide with the target blowing temperature TAO, the condenser temperature TAV cannot be raised to the target blowing temperature TAO, as shown in FIG. In addition, it is determined whether the heating capacity is insufficient.

ステップ224で、冷房用可変絞り弁26を全開状態としなくても凝縮器22における加熱能力が不足しない、あるいは、冷房用可変絞り弁26を全開状態とすれば凝縮器22における加熱能力が不足しないと判断した場合には、吸入冷媒絞り弁50の制御フラグを0としたまま、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   Even if the cooling variable throttle valve 26 is not fully opened in step 224, the heating capacity in the condenser 22 is not insufficient, or if the cooling variable throttle valve 26 is fully opened, the heating capacity in the condenser 22 is not insufficient. If it is determined, the process returns with the control flag of the suction refrigerant throttle valve 50 kept at 0 (proceeds to step 230 shown in FIG. 2).

ステップ224で、冷房用可変絞り弁26を全開状態としても凝縮器22における加熱能力が不足すると判断した場合、すなわち、室外熱交換器24を蒸発器27と冷媒圧力が同等の蒸発器(吸熱器)として機能させても凝縮器22における加熱能力が不足すると判断した場合には、吸入冷媒絞り弁50の制御フラグを1とし(ステップ225)、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   If it is determined in step 224 that the heating capacity of the condenser 22 is insufficient even when the cooling variable throttle valve 26 is fully opened, that is, the outdoor heat exchanger 24 is replaced with an evaporator (heat absorber) having the same refrigerant pressure as the evaporator 27. ), If it is determined that the heating capacity in the condenser 22 is insufficient, the control flag of the intake refrigerant throttle valve 50 is set to 1 (step 225), and the process returns (proceeds to step 230 shown in FIG. 2).

ステップ222において吸入冷媒絞り弁50の制御フラグが1であると判断した場合には、凝縮器温度TAVが目標吹出温度TAOと一致するように(極力近似するように)吸入冷媒絞り弁50の開度調整を行う(ステップ226)。   If it is determined in step 222 that the control flag of the intake refrigerant throttle valve 50 is 1, the intake refrigerant throttle valve 50 is opened so that the condenser temperature TAV matches the target outlet temperature TAO (as close as possible). The degree is adjusted (step 226).

ステップ226を実行した結果、吸入冷媒絞り弁50を開いて全開状態に到達し、吸入冷媒絞り弁50を全開状態とした状態であっても凝縮器22における加熱能力が過剰である否か判断する(ステップ227)。ステップ227では、ステップ226を実行して凝縮器温度TAVを目標吹出温度TAOと一致するように制御しても、凝縮器温度TAVを目標吹出温度TAOにまで降温できず、図8に示すように、加熱能力が過剰であるかどうかを判断する。   As a result of executing Step 226, it is determined whether or not the heating capacity in the condenser 22 is excessive even when the intake refrigerant throttle valve 50 is opened to reach the fully open state and the intake refrigerant throttle valve 50 is in the fully open state. (Step 227). In Step 227, even if Step 226 is executed to control the condenser temperature TAV so as to match the target blowing temperature TAO, the condenser temperature TAV cannot be lowered to the target blowing temperature TAO, as shown in FIG. Determine if the heating capacity is excessive.

ステップ227で、吸入冷媒絞り弁50を全開状態としなくても凝縮器22における加熱能力が過剰とならない、あるいは、吸入冷媒絞り弁50を全開状態とすれば凝縮器22における加熱能力が過剰とならないと判断した場合には、吸入冷媒絞り弁50の制御フラグを1としたまま、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   In step 227, the heating capacity in the condenser 22 is not excessive even if the suction refrigerant throttle valve 50 is not fully opened, or the heating capacity in the condenser 22 is not excessive if the suction refrigerant throttle valve 50 is fully opened. If it is determined, the process returns with the control flag of the suction refrigerant throttle valve 50 being set to 1 (proceeds to step 230 shown in FIG. 2).

ステップ227で、吸入冷媒絞り弁50を全開状態としても凝縮器22における加熱能力が過剰であると判断した場合には、吸入冷媒絞り弁50の制御フラグを0とし(ステップ228)、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   If it is determined in step 227 that the heating capacity of the condenser 22 is excessive even when the intake refrigerant throttle valve 50 is fully opened, the control flag of the intake refrigerant throttle valve 50 is set to 0 (step 228), and the process returns ( Proceed to step 230 shown in FIG.

図2に示すステップ200の冷凍サイクル3を冷房運転する設定、ステップ210の冷凍サイクル3を暖房運転する設定、図7の制御フローを用いて説明した図2に示すステップ220の冷凍サイクル3を除湿暖房運転する設定のいずれかを実行したら、エバ温度センサ45の検出温度TEが設定された目標エバ後温度TEOとなるようにコンプレッサ21の制御状態を決定する(ステップ230)。すなわち、ステップ230では、図7のステップ221で行ったコンプレッサ21の回転制御(冷媒吐出容量の制御)の状態を設定することになる。   The setting for performing the cooling operation of the refrigeration cycle 3 in step 200 shown in FIG. 2, the setting for performing the heating operation of the refrigeration cycle 3 in step 210, and dehumidifying the refrigeration cycle 3 in step 220 shown in FIG. 2 described using the control flow in FIG. When one of the settings for the heating operation is executed, the control state of the compressor 21 is determined so that the detected temperature TE of the evaporation temperature sensor 45 becomes the set target post-evaporation temperature TEO (step 230). That is, in step 230, the state of the rotation control (control of the refrigerant discharge capacity) of the compressor 21 performed in step 221 of FIG. 7 is set.

次に、上記各ステップ150、160、170、220、210、220、230にて算出または決定した各制御状態が得られるように、制御信号を出力する(ステップ240)。そして、ステップ120へリターンする。   Next, a control signal is output so that each control state calculated or determined in each of the above steps 150, 160, 170, 220, 210, 220, 230 is obtained (step 240). Then, the process returns to step 120.

上述の構成および作動によれば、ステップ190の判定によってステップ200の冷房運転が設定されたときには、前述したように、図4に示す実線の経路を冷媒が循環し、送風ダクト2内を流通する空気が蒸発器27で冷却され、車室内へ吹き出す。蒸発器27で吸熱された熱量およびコンプレッサ21の冷媒断熱圧縮によるエンタルピ増加分の熱量は、室外熱交換器24によって外気へ放熱される。   According to the above-described configuration and operation, when the cooling operation of step 200 is set by the determination of step 190, as described above, the refrigerant circulates through the path of the solid line shown in FIG. Air is cooled by the evaporator 27 and blown out into the passenger compartment. The amount of heat absorbed by the evaporator 27 and the amount of enthalpy increase due to the refrigerant adiabatic compression of the compressor 21 are radiated to the outside air by the outdoor heat exchanger 24.

ステップ190の判定によってステップ210の暖房運転が設定されたときには、前述したように、図5に示す実線の経路を冷媒が循環し、送風ダクト2内を流通する空気が凝縮器22で加熱され、車室内へ吹き出す。凝縮器22で空気に放熱される熱量は、室外熱交換器24による外気からの吸熱量とコンプレッサ21の冷媒断熱圧縮によるエンタルピ増加分の熱量により賄われる。   When the heating operation of step 210 is set by the determination of step 190, as described above, the refrigerant circulates through the path of the solid line shown in FIG. 5, and the air flowing through the air duct 2 is heated by the condenser 22, Blow out into the passenger compartment. The amount of heat radiated to the air by the condenser 22 is covered by the amount of heat absorbed from the outside air by the outdoor heat exchanger 24 and the amount of heat by the enthalpy increase due to the refrigerant adiabatic compression of the compressor 21.

ステップ190の判定によってステップ220の除湿暖房運転が設定されたときには、前述したように、図6に示す実線の経路を冷媒が循環し、送風ダクト2内を流通する空気が蒸発器27で冷却されて除湿され、凝縮器22で再加熱されて車室内へ吹き出す。蒸発器27における送風ダクト2内を流通する空気からの吸熱量およびコンプレッサ21の冷媒断熱圧縮によるエンタルピ増加分の熱量(圧縮動力による増加熱量)は、凝縮器22によって送風ダクト2内を流通する空気へ放熱される。蒸発器27での吸熱量およびコンプレッサ21によるエンタルピ増加分の熱量と、凝縮器22での放熱量との差分は、室外熱交換器24における吸熱量もしくは放熱量により補われる。   When the dehumidifying and heating operation of step 220 is set by the determination of step 190, as described above, the refrigerant circulates through the path of the solid line shown in FIG. 6, and the air flowing through the air duct 2 is cooled by the evaporator 27. Is dehumidified, reheated by the condenser 22 and blown out into the passenger compartment. The amount of heat absorbed from the air flowing through the blower duct 2 in the evaporator 27 and the amount of enthalpy increase due to the refrigerant adiabatic compression of the compressor 21 (increased heat amount due to compression power) are air flowing through the blower duct 2 by the condenser 22. The heat is dissipated. The difference between the heat absorption amount in the evaporator 27 and the heat amount due to the increase in enthalpy by the compressor 21 and the heat release amount in the condenser 22 is compensated by the heat absorption amount or heat release amount in the outdoor heat exchanger 24.

本実施形態の冷凍サイクル3は、エバポレータ27で蒸発してコンプレッサ21が吸入する冷媒を減圧する減圧量可変式の吸入冷媒絞り弁50を備えている。そして、蒸発器27での吸熱量、室外熱交換器24における吸熱量、および、コンプレッサ21によるエンタルピ増加分の熱量の総和が、凝縮器22での放熱量に不足する場合には、吸入冷媒絞り弁50で冷媒を減圧し、この減圧した冷媒をコンプレッサ21で断熱圧縮する仕事量を増大させることで、コンプレッサ21によるエンタルピ増加分の熱量を増大させ、上記した凝縮器22での放熱量に不足する分の熱量を確保することができる。   The refrigeration cycle 3 of the present embodiment includes a variable pressure reduction type intake refrigerant throttle valve 50 that depressurizes the refrigerant that is evaporated by the evaporator 27 and sucked by the compressor 21. If the sum of the heat absorption amount in the evaporator 27, the heat absorption amount in the outdoor heat exchanger 24, and the heat amount due to the increase in enthalpy by the compressor 21 is insufficient for the heat dissipation amount in the condenser 22, the suction refrigerant throttle The refrigerant is depressurized by the valve 50, and the amount of heat for the increase in enthalpy by the compressor 21 is increased by increasing the amount of work for adiabatically compressing the depressurized refrigerant by the compressor 21, so that the heat dissipation in the condenser 22 is insufficient. The amount of heat can be secured.

図7を用いて説明したように、ECU10は、エバポレータ27の吸熱能力の関連物理量であるエバ温度TEの値が吸熱目標値である目標エバ温度TEOに一致するようにコンプレッサ21の吐出容量を制御し、凝縮器22の加熱能力の関連物理量である凝縮器温度TAVの値が加熱目標値である目標吹出温度TAOに一致するように吸入冷媒絞り弁50の減圧量を制御する。   As described with reference to FIG. 7, the ECU 10 controls the discharge capacity of the compressor 21 so that the value of the evaporator temperature TE, which is a related physical quantity of the endothermic capacity of the evaporator 27, matches the target evaporator temperature TEO which is the endothermic target value. Then, the pressure reduction amount of the suction refrigerant throttle valve 50 is controlled so that the value of the condenser temperature TAV that is a related physical quantity of the heating capacity of the condenser 22 coincides with the target blowing temperature TAO that is the heating target value.

これにより、エバ温度TEを、例えばエバポレータ27のフロスト防止のための制約を有する目標エバ温度TEO(例えば1℃)に一致させたとしても、凝縮器22の温度TAVが送風ダクト2内を流通する空気を充分に加熱できる目標吹出温度TAOに一致するように、コンプレッサ21の冷媒吐出容量および吸入冷媒絞り弁50の減圧量を制御することができる。   Thereby, even if the evaporator temperature TE is made to coincide with the target evaporator temperature TEO (for example, 1 ° C.) having restrictions for preventing frost of the evaporator 27, for example, the temperature TAV of the condenser 22 circulates in the air duct 2. The refrigerant discharge capacity of the compressor 21 and the pressure reduction amount of the suction refrigerant throttle valve 50 can be controlled so as to coincide with the target blowing temperature TAO that can sufficiently heat the air.

換言すれば、エバポレータ27の吸熱能力の制約によって決まるサイクル冷媒循環流量であり、冷房用可変絞り弁26を全開として室外熱交換器24の吸熱能力を最大にしたとしても、凝縮器22における加熱能力が不足する場合には、図9の圧力−エンタルピ線図に実線で示すようなサイクル状態を形成することができる。   In other words, it is the cycle refrigerant circulation flow rate determined by the restriction of the heat absorption capacity of the evaporator 27, and even if the heat absorption capacity of the outdoor heat exchanger 24 is maximized by fully opening the cooling variable throttle valve 26, the heating capacity in the condenser 22 Is insufficient, a cycle state as shown by a solid line in the pressure-enthalpy diagram of FIG. 9 can be formed.

具体的には、エバポレータ27で蒸発した冷媒を吸入冷媒絞り弁50で一旦減圧し、吸入冷媒絞り弁50で減圧した冷媒をコンプレッサ21で等エントロピ的に圧縮して、凝縮器22へ流入する冷媒のエンタルピを増加させることができる。   Specifically, the refrigerant evaporated by the evaporator 27 is once depressurized by the suction refrigerant throttle valve 50, and the refrigerant depressurized by the suction refrigerant throttle valve 50 is isentropically compressed by the compressor 21 and flows into the condenser 22. Enthalpy can be increased.

図9の圧力−エンタルピ線図に破線で示したサイクルは、吸入冷媒絞り弁50を備えず、エバポレータ27で蒸発した冷媒を減圧することなくコンプレッサ21で圧縮する比較例である。   A cycle indicated by a broken line in the pressure-enthalpy diagram of FIG. 9 is a comparative example in which the refrigerant that has not been provided with the suction refrigerant throttle valve 50 is compressed by the compressor 21 without being depressurized by the evaporator 27.

本実施形態の冷凍サイクル3によれば、室外熱交換器24の吸熱能力を最大にしても凝縮器22における加熱能力が不足する場合であっても、吸入冷媒絞り弁50で冷媒を減圧し、吸入冷媒絞り弁50で減圧した冷媒をコンプレッサ21で圧縮吐出する仕事量を増大させることで、凝縮器22の加熱能力の関連物理量である凝縮器温度TAVの値を、送風ダクト2内を流通する空気を充分に加熱できる加熱目標値である目標吹出温度TAOにすることができる。このようにして、エバポレータ27の吸熱能力に制約があったとしても、凝縮器22において充分な外部流体加熱能力を得ることができる。   According to the refrigeration cycle 3 of the present embodiment, even if the heat absorption capability of the outdoor heat exchanger 24 is maximized, even if the heating capability in the condenser 22 is insufficient, the refrigerant is decompressed by the intake refrigerant throttle valve 50, By increasing the amount of work for compressing and discharging the refrigerant decompressed by the suction refrigerant throttle valve 50 by the compressor 21, the value of the condenser temperature TAV, which is a related physical quantity of the heating capacity of the condenser 22, is circulated in the air duct 2. The target blowing temperature TAO, which is a heating target value that can sufficiently heat the air, can be obtained. In this way, even if the heat absorption capability of the evaporator 27 is limited, a sufficient external fluid heating capability can be obtained in the condenser 22.

上述した本実施形態の作用効果を換言すると、凝縮器22において大きな加熱能力を必要とする場合には、除湿暖房サイクルにおける熱量の関係は、凝縮器22の加熱量(加熱能力)=蒸発器27の吸熱量(除湿能力、吸熱能力)+コンプレッサ21の圧縮動力+室外熱交換器24の吸熱量、で表される。   In other words, when the condenser 22 requires a large heating capacity, the relationship between the amount of heat in the dehumidifying heating cycle is the heating amount of the condenser 22 (heating capacity) = the evaporator 27. The heat absorption amount (dehumidification ability, heat absorption ability) + compression power of the compressor 21 + heat absorption quantity of the outdoor heat exchanger 24.

ここで、蒸発器27のフロスト防止を考慮すると、蒸発器27の蒸発圧力には下限がある。また蒸発器27の冷媒流れ上流にある室外熱交換器24の蒸発圧力にも同様の下限がある。そのため、特に低外気温時または蒸発器27の負荷が低い場合においては、蒸発器27および室外熱交換器24の吸熱量が十分得られない。またコンプレッサ21の圧縮動力は蒸発器27の除湿能力を制御することで一義的に決定される。以上の要因により、吸入冷媒絞り弁50を用いなければ、凝縮器22における加熱能力が所要値に達しない条件では、加熱能力を向上させることができない。   Here, considering the prevention of the frost of the evaporator 27, the evaporation pressure of the evaporator 27 has a lower limit. Further, the evaporation pressure of the outdoor heat exchanger 24 upstream of the refrigerant flow of the evaporator 27 has a similar lower limit. Therefore, particularly when the outside air temperature is low or when the load on the evaporator 27 is low, the heat absorption amount of the evaporator 27 and the outdoor heat exchanger 24 cannot be obtained sufficiently. Further, the compression power of the compressor 21 is uniquely determined by controlling the dehumidifying ability of the evaporator 27. Due to the above factors, if the suction refrigerant throttle valve 50 is not used, the heating capacity cannot be improved under the condition that the heating capacity in the condenser 22 does not reach the required value.

これに対して、本実施形態の冷凍サイクル3は、エバポレータ27で蒸発してコンプレッサ21が吸入する冷媒を減圧する減圧量可変式の吸入冷媒絞り弁50を備えている。吸入冷媒絞り弁50の配設は、蒸発器27の除湿能力を維持しながら、コンプレッサ21の圧縮動力を増加させて凝縮器22の加熱能力を向上させることを目的としている。   On the other hand, the refrigeration cycle 3 according to the present embodiment includes a variable intake pressure reducing refrigerant throttle valve 50 that decompresses the refrigerant evaporated by the evaporator 27 and sucked by the compressor 21. The arrangement of the suction refrigerant throttle valve 50 is intended to improve the heating capacity of the condenser 22 by increasing the compression power of the compressor 21 while maintaining the dehumidifying capacity of the evaporator 27.

本実施形態では、コンプレッサ21の回転速度により蒸発器27の必要な除湿能力を制御しても、凝縮器22が所要の加熱能力に達しない場合には、吸入冷媒絞り弁50の開度を絞ると、蒸発器27の蒸発圧力は上昇して、コンプレッサ21の吸入圧力は低下する。このとき除湿能力を維持させるために、コンプレッサ21の回転速度を増加して蒸発圧力すなわち冷媒流量を一定に制御している。このようにして、蒸発器27の吸熱能力(除湿能力)に制約があったとしても、凝縮器22において充分な外部流体加熱能力を得ることができる。   In the present embodiment, even if the required dehumidifying capacity of the evaporator 27 is controlled by the rotation speed of the compressor 21, if the condenser 22 does not reach the required heating capacity, the opening degree of the suction refrigerant throttle valve 50 is throttled. Then, the evaporation pressure of the evaporator 27 increases and the suction pressure of the compressor 21 decreases. At this time, in order to maintain the dehumidifying capacity, the rotation speed of the compressor 21 is increased to control the evaporation pressure, that is, the refrigerant flow rate to be constant. In this way, even if the heat absorption capability (dehumidification capability) of the evaporator 27 is limited, a sufficient external fluid heating capability can be obtained in the condenser 22.

また、エバポレータ温度TEを目標エバ温度TEOに一致させるコンプレッサ21の吐出容量の調節、および、凝縮器温度TAVを目標吹出温度TAOに一致させる吸入冷媒絞り弁50の減圧量の調節を、いずれも制御手段であるECU10で行っている。したがって、コンプレッサ21の吐出容量の調節精度および吸入冷媒絞り弁50の減圧量の調節精度を確保することが容易である。   Further, both the adjustment of the discharge capacity of the compressor 21 that matches the evaporator temperature TE with the target evaporator temperature TEO and the adjustment of the pressure reduction amount of the suction refrigerant throttle valve 50 that matches the condenser temperature TAV with the target outlet temperature TAO are controlled. This is performed by the ECU 10 as means. Therefore, it is easy to ensure the adjustment accuracy of the discharge capacity of the compressor 21 and the adjustment accuracy of the pressure reduction amount of the suction refrigerant throttle valve 50.

(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について図10および図11に基づいて説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described based on FIG. 10 and FIG.

本第2の実施形態は、前述の第1の実施形態と比較して、ECU10が、凝縮器22の加熱能力の関連物理量である凝縮器温度TAVの値が加熱目標値である目標吹出温度TAOに一致するようにコンプレッサ21の吐出容量を制御し、エバポレータ27の吸熱能力の関連物理量であるエバ温度TEの値が吸熱目標値である目標エバ温度TEOに一致するように吸入冷媒絞り弁50の減圧量を制御する点が異なる。なお、第1の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。   In the second embodiment, compared to the first embodiment described above, the ECU 10 determines that the value of the condenser temperature TAV, which is a related physical quantity of the heating capacity of the condenser 22, is the target blowing temperature TAO, which is the heating target value. The discharge capacity of the compressor 21 is controlled so as to coincide with the refrigerant temperature, and the refrigerant temperature of the intake refrigerant throttle valve 50 is adjusted so that the value of the evaporator temperature TE, which is a related physical quantity of the heat absorption capability of the evaporator 27, coincides with the target evaporator temperature TEO which is the endothermic target value. The difference is that the amount of decompression is controlled. In addition, about the part similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図10に示すように、本実施形態では、図2に示すステップ220を実行する際には、まず、冷媒圧力センサ42が検出する冷媒圧力に基づいて得た凝縮器温度TAVが目標吹出温度TAOと一致するように(極力近似するように)コンプレッサ21の回転制御(すなわち、冷媒吐出容量の制御)を行う(ステップ221a)。   As shown in FIG. 10, in the present embodiment, when performing step 220 shown in FIG. 2, first, the condenser temperature TAV obtained based on the refrigerant pressure detected by the refrigerant pressure sensor 42 is the target outlet temperature TAO. The rotation control of the compressor 21 (that is, the control of the refrigerant discharge capacity) is performed so as to match (as close as possible) (step 221a).

ステップ221aを実行したら、次に、吸入冷媒絞り弁50の制御フラグが1であるか否か判断する(ステップ222)。吸入冷媒絞り弁50の制御フラグが1とは、エバ温度センサ45が検出するエバ温度TEがステップ180で算出した目標エバ温度TEOと一致するように(極力近似するように)、吸入冷媒絞り弁50が通過する冷媒流量を絞る開度制御される設定であり、吸入冷媒絞り弁50の制御フラグが0とは、吸入冷媒絞り弁50が通過する冷媒流量を絞らない全開固定される設定である。   If step 221a is executed, it is next determined whether or not the control flag of the intake refrigerant throttle valve 50 is 1 (step 222). When the control flag of the intake refrigerant throttle valve 50 is 1, the intake refrigerant throttle valve is set so that the evaporator temperature TE detected by the evaporator temperature sensor 45 matches the target evaporator temperature TEO calculated in step 180 (as close as possible). 50 is a setting in which the opening degree of the refrigerant flow rate through which the refrigerant passes 50 is controlled, and the control flag of the intake refrigerant throttle valve 50 is set to be fully open and not throttled down through the refrigerant flow rate through which the intake refrigerant throttle valve 50 passes. .

ステップ222において吸入冷媒絞り弁50の制御フラグが1でない、すなわち、制御フラグが0であると判断した場合には、エバ温度センサ45が検出するエバ温度TEがステップ180で算出した目標エバ温度TEOと一致するように(極力近似するように)暖房用可変絞り弁23および冷房用可変絞り弁26の開度調整を行う(ステップ223a)。   If it is determined in step 222 that the control flag of the intake refrigerant throttle valve 50 is not 1, that is, the control flag is 0, the evaporator temperature TE detected by the evaporator temperature sensor 45 is the target evaporator temperature TEO calculated in step 180. (Step 223a) is performed to adjust the opening degree of the heating variable throttle valve 23 and the cooling variable throttle valve 26 so as to coincide with each other (as close as possible).

ステップ223aを実行した結果、冷房用可変絞り弁26を開いて全開状態に到達し、冷房用可変絞り弁26を全開状態とした状態であっても蒸発器27における除湿能力(吸熱能力)が過剰であるか否か判断する(ステップ224a)。ステップ224aでは、ステップ223aを実行してエバ温度TEが目標エバ温度TEOと一致するように制御しても、エバ温度TEを目標エバ温度TEOにまで昇温できず、図11に示すように、除湿能力が過剰であるかどうかを判断する。   As a result of executing step 223a, the dehumidifying capacity (heat absorption capacity) in the evaporator 27 is excessive even when the variable throttle valve for cooling 26 is opened to reach the fully opened state and the variable throttle valve for cooling 26 is fully opened. (Step 224a). In step 224a, even if step 223a is executed and control is performed so that the evaporation temperature TE coincides with the target evaporation temperature TEO, the evaporation temperature TE cannot be raised to the target evaporation temperature TEO, and as shown in FIG. Determine if the dehumidifying capacity is excessive.

ステップ224aで、冷房用可変絞り弁26を全開状態としなくても蒸発器27における除湿能力が過剰とならない、あるいは、冷房用可変絞り弁26を全開状態とすれば蒸発器27における除湿能力が過剰とならないと判断した場合には、吸入冷媒絞り弁50の制御フラグを0としたまま、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   In step 224a, the dehumidifying capacity in the evaporator 27 does not become excessive even if the variable throttle valve 26 for cooling is not fully opened, or the dehumidifying capacity in the evaporator 27 is excessive if the variable throttle valve 26 for cooling is fully opened. If it is determined that the condition does not occur, the routine returns with the control flag of the intake refrigerant throttle valve 50 kept at 0 (proceeds to step 230 shown in FIG. 2).

ステップ224aで、冷房用可変絞り弁26を全開状態としても蒸発器27における除湿能力が過剰であると判断した場合、すなわち、室外熱交換器24を蒸発器27と冷媒圧力が同等の蒸発器(吸熱器)として機能させても蒸発器27における除湿能力が過剰であると判断した場合には、吸入冷媒絞り弁50の制御フラグを1とし(ステップ225)、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   If it is determined in step 224a that the dehumidifying capacity of the evaporator 27 is excessive even when the cooling variable throttle valve 26 is fully opened, that is, the outdoor heat exchanger 24 is an evaporator having the same refrigerant pressure as that of the evaporator 27 ( If it is determined that the dehumidifying capacity of the evaporator 27 is excessive even if it functions as a heat absorber, the control flag of the suction refrigerant throttle valve 50 is set to 1 (step 225), and the process returns (step 230 shown in FIG. 2). Go to).

ステップ222において吸入冷媒絞り弁50の制御フラグが1であると判断した場合には、エバ温度TEが目標エバ温度TEOと一致するように(極力近似するように)吸入冷媒絞り弁50の開度調整を行う(ステップ226a)。   When it is determined in step 222 that the control flag of the intake refrigerant throttle valve 50 is 1, the opening degree of the intake refrigerant throttle valve 50 is set so that the evaporation temperature TE matches the target evaporation temperature TEO (as close as possible). Adjustment is performed (step 226a).

ステップ226aを実行した結果、吸入冷媒絞り弁50を開いて全開状態に到達し、吸入冷媒絞り弁50を全開状態とした状態であっても蒸発器27における除湿能力が不足するか否か判断する(ステップ227a)。ステップ227aでは、ステップ226aを実行してエバ温度TEを目標エバ温度TEOと一致するように制御しても、エバ温度TEを目標エバ温度TEOにまで降温できず、図11に示すように、除湿能力が不足であるかどうかを判断する。   As a result of executing Step 226a, it is determined whether or not the dehumidifying capacity in the evaporator 27 is insufficient even when the suction refrigerant throttle valve 50 is opened and reaches the fully opened state, and the suction refrigerant throttle valve 50 is in the fully opened state. (Step 227a). In step 227a, even if step 226a is executed to control the evaporation temperature TE so as to coincide with the target evaporation temperature TEO, the evaporation temperature TE cannot be lowered to the target evaporation temperature TEO. As shown in FIG. Determine if your ability is insufficient.

ステップ227aで、吸入冷媒絞り弁50を全開状態としなくても蒸発器27における除湿能力が不足しない、あるいは、吸入冷媒絞り弁50を全開状態とすれば蒸発器27における除湿能力が不足しないと判断した場合には、吸入冷媒絞り弁50の制御フラグを1としたまま、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   In step 227a, it is determined that the dehumidifying capacity in the evaporator 27 is not insufficient even if the suction refrigerant throttle valve 50 is not fully opened, or that the dehumidifying capacity in the evaporator 27 is not insufficient if the suction refrigerant throttle valve 50 is fully opened. In this case, the process returns with the control flag of the suction refrigerant throttle valve 50 being set to 1 (proceeds to step 230 shown in FIG. 2).

ステップ227aで、吸入冷媒絞り弁50を全開状態としても蒸発器27における除湿能力が不足すると判断した場合には、吸入冷媒絞り弁50の制御フラグを0とし(ステップ228)、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   If it is determined in step 227a that the dehumidifying capacity of the evaporator 27 is insufficient even when the suction refrigerant throttle valve 50 is fully opened, the control flag of the suction refrigerant throttle valve 50 is set to 0 (step 228) and the process returns (FIG. 2). Go to step 230).

本実施形態の構成および作動によれば、ECU10は、凝縮器22の加熱能力の関連物理量である凝縮器温度TAVの値が加熱目標値である目標吹出温度TAOに一致するようにコンプレッサ21の吐出容量を制御し、エバポレータ27の吸熱能力の関連物理量であるエバ温度TEの値が吸熱目標値である目標エバ温度TEOに一致するように吸入冷媒絞り弁50の減圧量を制御する。   According to the configuration and operation of the present embodiment, the ECU 10 discharges the compressor 21 so that the value of the condenser temperature TAV, which is a related physical quantity of the heating capacity of the condenser 22, coincides with the target blowing temperature TAO that is the heating target value. The capacity is controlled, and the pressure reduction amount of the suction refrigerant throttle valve 50 is controlled so that the value of the evaporator temperature TE, which is a related physical quantity of the heat absorption capability of the evaporator 27, coincides with the target evaporator temperature TEO, which is the heat absorption target value.

これによっても、第1の実施形態と同様に、エバ温度TEを、例えばエバポレータ27のフロスト防止のための制約を有する目標エバ温度TEO(例えば1℃)に一致させたとしても、凝縮器22の温度TAVが送風ダクト2内を流通する空気を充分に加熱できる目標吹出温度TAOに一致するように、コンプレッサ21の冷媒吐出容量および吸入冷媒絞り弁50の減圧量を制御することができる。   Even in this way, as in the first embodiment, even if the evaporator temperature TE is made to coincide with the target evaporator temperature TEO (for example, 1 ° C.) having restrictions for preventing frost of the evaporator 27, for example, The refrigerant discharge capacity of the compressor 21 and the pressure reduction amount of the suction refrigerant throttle valve 50 can be controlled so that the temperature TAV matches the target blowing temperature TAO that can sufficiently heat the air flowing through the blower duct 2.

エバポレータ27の吸熱能力の制約によって決まるサイクル冷媒循環流量であり、冷房用可変絞り弁26を全開として室外熱交換器24の吸熱能力を最大にしたとしても、凝縮器22における加熱能力が不足する場合には、図9の圧力−エンタルピ線図に実線で示すようなサイクル状態を形成することができ、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。   This is the cycle refrigerant circulation flow rate determined by the restriction of the heat absorption capability of the evaporator 27, and even if the heat absorption capability of the outdoor heat exchanger 24 is maximized by fully opening the cooling variable throttle valve 26, the heating capability in the condenser 22 is insufficient. The cycle state as shown by the solid line in the pressure-enthalpy diagram of FIG. 9 can be formed, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.

(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について図12および図13に基づいて説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described based on FIG. 12 and FIG.

本第3の実施形態は、前述の第2の実施形態と比較して、吸入冷媒絞り弁を定圧弁とした点が異なる。なお、第1、第2の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。   The third embodiment differs from the second embodiment described above in that the suction refrigerant throttle valve is a constant pressure valve. In addition, about the part similar to 1st, 2nd embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図12に示すように、本実施形態の冷凍サイクル3Aには、エバポレータ27で蒸発しアキュムレータ28を介してコンプレッサ21に吸入される冷媒を減圧する吸入冷媒絞り弁51(第2減圧手段に相当)が配設されている。この吸入冷媒絞り弁51は、コンプレッサ21の吸入冷媒圧力が低下してもエバポレータ27内の冷媒圧力が所定圧(例えば0.3MPa)未満になることを抑止する自律式の定圧弁(所謂、蒸発圧力調整弁)である。   As shown in FIG. 12, in the refrigeration cycle 3A of the present embodiment, a suction refrigerant throttle valve 51 (corresponding to a second pressure reducing means) that decompresses the refrigerant evaporated by the evaporator 27 and sucked into the compressor 21 via the accumulator 28. Is arranged. This suction refrigerant throttle valve 51 is an autonomous constant pressure valve (so-called evaporation) that suppresses the refrigerant pressure in the evaporator 27 from becoming less than a predetermined pressure (for example, 0.3 MPa) even if the suction refrigerant pressure of the compressor 21 decreases. Pressure regulating valve).

吸入冷媒絞り弁51は、具体的には、エバポレータ27の冷媒出口とアキュムレータ28の冷媒入口とを繋ぐ冷媒配管のうち、バイパス配管33の下流側接続点よりも上流側の部位に設けられている。   Specifically, the suction refrigerant throttle valve 51 is provided in a part upstream of the downstream connection point of the bypass pipe 33 in the refrigerant pipe connecting the refrigerant outlet of the evaporator 27 and the refrigerant inlet of the accumulator 28. .

そして、図13に示すように、本実施形態では、図2に示すステップ220を実行する際には、まず、冷媒圧力センサ42が検出する冷媒圧力に基づいて得た凝縮器温度TAVが目標吹出温度TAOと一致するように(極力近似するように)コンプレッサ21の回転制御(すなわち、冷媒吐出容量の制御)を行う(ステップ221a)。   As shown in FIG. 13, in the present embodiment, when executing step 220 shown in FIG. 2, first, the condenser temperature TAV obtained based on the refrigerant pressure detected by the refrigerant pressure sensor 42 is the target blowout. Rotation control of the compressor 21 (that is, control of the refrigerant discharge capacity) is performed so as to coincide with the temperature TAO (as close as possible) (step 221a).

ステップ221aを実行したら、次に、エバ温度センサ45が検出するエバ温度TEがステップ180で算出した目標エバ温度TEOと一致するように(極力近似するように)暖房用可変絞り弁23および冷房用可変絞り弁26の開度調整を行う(ステップ223a)。   After step 221a is executed, the heating variable throttle valve 23 and the cooling unit are then adjusted so that the evaporation temperature TE detected by the evaporation temperature sensor 45 matches the target evaporation temperature TEO calculated in step 180 (as close as possible). The opening degree of the variable throttle valve 26 is adjusted (step 223a).

本実施形態では、上記したステップ223aを実行してもエバ温度TEが目標エバ温度TEOに一致するように暖房用可変絞り弁23および冷房用可変絞り弁26の開度調整を行うことができない場合には、定圧弁である吸入冷媒絞り弁51の機能により、エバポレータ27内の冷媒蒸発圧力が所定圧に調節され、エバポレータ27の除湿能力を自律的に所定能力とする。   In the present embodiment, even when the above-described step 223a is executed, it is not possible to adjust the opening degrees of the heating variable throttle valve 23 and the cooling variable throttle valve 26 so that the evaporation temperature TE matches the target evaporation temperature TEO. The refrigerant evaporating pressure in the evaporator 27 is adjusted to a predetermined pressure by the function of the suction refrigerant throttle valve 51 that is a constant pressure valve, and the dehumidifying capacity of the evaporator 27 is autonomously set to the predetermined capacity.

本実施形態の構成および作動によれば、ECU10は、凝縮器22の加熱能力の関連物理量である凝縮器温度TAVの値が加熱目標値である目標吹出温度TAOに一致するようにコンプレッサ21の吐出容量を制御し、定圧弁である吸入冷媒絞り弁51によって、蒸発器27の吸熱能力の関連物理量であるエバ温度TEが吸熱目標値である目標エバ温度TEOに一致するように減圧量が自律的に調節される。   According to the configuration and operation of the present embodiment, the ECU 10 discharges the compressor 21 so that the value of the condenser temperature TAV, which is a related physical quantity of the heating capacity of the condenser 22, coincides with the target blowing temperature TAO that is the heating target value. The capacity is controlled, and the amount of pressure reduction is made autonomous by the suction refrigerant throttle valve 51, which is a constant pressure valve, so that the evaporator temperature TE, which is a related physical quantity of the heat absorption capability of the evaporator 27, matches the target evaporator temperature TEO, which is the endothermic target value. Adjusted to.

したがって、エバポレータ27の吸熱能力の制約によって決まるサイクル冷媒循環流量であり、冷房用可変絞り弁26を全開として室外熱交換器24の吸熱能力を最大にしたとしても、凝縮器22における加熱能力が不足する場合には、図9の圧力−エンタルピ線図に実線で示すようなサイクル状態を形成することができ、第1、第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。   Therefore, it is the cycle refrigerant circulation flow rate determined by the restriction of the heat absorption capability of the evaporator 27, and even if the heat absorption capability of the outdoor heat exchanger 24 is maximized by fully opening the cooling variable throttle valve 26, the heating capability in the condenser 22 is insufficient. In this case, a cycle state as indicated by a solid line in the pressure-enthalpy diagram of FIG. 9 can be formed, and the same effect as in the first and second embodiments can be obtained.

また、ECU10は、吸入冷媒絞り弁51の減圧量制御を行う必要がないので、制御ロジックを簡素化することができる。   Further, since the ECU 10 does not need to perform the pressure reduction control of the suction refrigerant throttle valve 51, the control logic can be simplified.

(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態について図14および図15に基づいて説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described based on FIG. 14 and FIG.

本第4の実施形態は、前述の第1の実施形態と比較して、減圧量可変式の第2減圧手段を固定絞り弁と電磁開閉弁とで構成した点が異なる。なお、第1の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。   The fourth embodiment is different from the first embodiment in that the variable pressure reduction type second pressure reducing means is composed of a fixed throttle valve and an electromagnetic on-off valve. In addition, about the part similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図14に示すように、本実施形態の冷凍サイクル3Bは、エバポレータ27で蒸発しアキュムレータ28を介してコンプレッサ21に吸入される冷媒を減圧する吸入冷媒絞り弁52と、吸入冷媒絞り弁52をバイパスする冷媒配管に設けられた電磁開閉弁53とを備えている。換言すれば、エバポレータ27の冷媒出口とアキュムレータ28の冷媒入口とを繋ぐ冷媒配管のうち、バイパス配管33の下流側接続点よりも上流側の部位に、吸入冷媒絞り弁52および電磁開閉弁53が並列に設けられている。   As shown in FIG. 14, the refrigeration cycle 3B of the present embodiment bypasses the suction refrigerant throttle valve 52 and the suction refrigerant throttle valve 52 that depressurizes the refrigerant evaporated by the evaporator 27 and sucked into the compressor 21 via the accumulator 28. And an electromagnetic on-off valve 53 provided in the refrigerant pipe. In other words, among the refrigerant pipes that connect the refrigerant outlet of the evaporator 27 and the refrigerant inlet of the accumulator 28, the suction refrigerant throttle valve 52 and the electromagnetic opening / closing valve 53 are located at a position upstream of the downstream connection point of the bypass pipe 33. It is provided in parallel.

吸入冷媒絞り弁52は固定絞り弁であり、電磁開閉弁53は、ECU10によって全開状態と全閉状態とが選択的に切り替え制御される開閉弁である。吸入冷媒絞り弁52および電磁開閉弁53が、本実施形態における第2減圧手段に相当する。   The intake refrigerant throttle valve 52 is a fixed throttle valve, and the electromagnetic on-off valve 53 is an on-off valve that is selectively controlled by the ECU 10 between a fully open state and a fully closed state. The suction refrigerant throttle valve 52 and the electromagnetic on-off valve 53 correspond to the second pressure reducing means in this embodiment.

吸入冷媒絞り弁52および電磁開閉弁53、具体的には、エバポレータ27の冷媒出口とアキュムレータ28の冷媒入口とを繋ぐ冷媒配管のうち、バイパス配管33の下流側接続点よりも上流側の部位に設けられている。   Among the refrigerant pipes connecting the refrigerant outlet valve of the suction pipe 52 and the electromagnetic on-off valve 53, specifically, the refrigerant outlet of the evaporator 27 and the refrigerant inlet of the accumulator 28, to the part upstream of the downstream connection point of the bypass pipe 33. Is provided.

そして、図15に示すように、本実施形態では、図2に示すステップ220を実行する際には、まず、エバ温度センサ45が検出するエバ温度TEがステップ180で算出した目標エバ温度TEOと一致するように(極力近似するように)コンプレッサ21の回転制御(すなわち、冷媒吐出容量の制御)を行う(ステップ221)。   As shown in FIG. 15, in this embodiment, when executing step 220 shown in FIG. 2, first, the evaporator temperature TE detected by the evaporator temperature sensor 45 is equal to the target evaporator temperature TEO calculated in step 180. Rotation control of the compressor 21 (that is, control of the refrigerant discharge capacity) is performed so as to match (as close as possible) (step 221).

ステップ221を実行したら、次に、電磁開閉弁53の制御フラグが1であるか否か判断する(ステップ222b)。電磁開閉弁53の制御フラグが1とは、電磁開閉弁53の開度状態を全閉制御する設定であり、電位開閉弁53の制御フラグが0とは、電磁開閉弁53の開度状態を全開制御する設定である。   If step 221 is executed, it is next determined whether or not the control flag of the electromagnetic on-off valve 53 is 1 (step 222b). When the control flag of the electromagnetic on-off valve 53 is 1, the opening state of the electromagnetic on-off valve 53 is set to be fully closed, and when the control flag of the potential on-off valve 53 is 0, the opening state of the electromagnetic on-off valve 53 is set. This is a setting for full open control.

ステップ222bにおいて電磁開閉弁53の制御フラグが1でない、すなわち、制御フラグが0であると判断した場合には、冷媒圧力センサ42が検出する冷媒圧力に基づいて得た凝縮器温度TAVが目標吹出温度TAOと一致するように(極力近似するように)暖房用可変絞り弁23および冷房用可変絞り弁26の開度調整を行う(ステップ223)。   If it is determined in step 222b that the control flag of the electromagnetic on-off valve 53 is not 1, that is, the control flag is 0, the condenser temperature TAV obtained based on the refrigerant pressure detected by the refrigerant pressure sensor 42 is the target blowout. The opening adjustments of the heating variable throttle valve 23 and the cooling variable throttle valve 26 are performed so as to coincide with the temperature TAO (as close as possible) (step 223).

ステップ223を実行した結果、冷房用可変絞り弁26を開いて全開状態に到達し、冷房用可変絞り弁26を全開状態とした状態であっても凝縮器22における加熱能力が不足するか否か判断する(ステップ224)。ステップ224では、ステップ223を実行して凝縮器温度TAVを目標吹出温度TAOと一致するように制御しても、凝縮器温度TAVを目標吹出温度TAOにまで昇温できず、図8に示すように、加熱能力が不足しているかどうかを判断する。   As a result of executing Step 223, whether or not the heating capacity of the condenser 22 is insufficient even when the cooling variable throttle valve 26 is opened to reach the fully opened state and the cooling variable throttle valve 26 is fully opened. Judgment is made (step 224). In Step 224, even if Step 223 is executed to control the condenser temperature TAV so as to coincide with the target blowing temperature TAO, the condenser temperature TAV cannot be raised to the target blowing temperature TAO, as shown in FIG. In addition, it is determined whether the heating capacity is insufficient.

ステップ224で、冷房用可変絞り弁26を全開状態としなくても凝縮器22における加熱能力が不足しない、あるいは、冷房用可変絞り弁26を全開状態とすれば凝縮器22における加熱能力が不足しないと判断した場合には、電磁開閉弁53の制御フラグを0としたまま、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   Even if the cooling variable throttle valve 26 is not fully opened in step 224, the heating capacity in the condenser 22 is not insufficient, or if the cooling variable throttle valve 26 is fully opened, the heating capacity in the condenser 22 is not insufficient. If it is determined, the process returns with the control flag of the electromagnetic on-off valve 53 kept at 0 (proceeds to step 230 shown in FIG. 2).

ステップ224で、冷房用可変絞り弁26を全開状態としても凝縮器22における加熱能力が不足すると判断した場合、すなわち、室外熱交換器24を蒸発器27と冷媒圧力が同等の蒸発器(吸熱器)として機能させても凝縮器22における加熱能力が不足すると判断した場合には、電磁開閉弁53の制御フラグを1とし(ステップ225b)、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   If it is determined in step 224 that the heating capacity of the condenser 22 is insufficient even when the cooling variable throttle valve 26 is fully opened, that is, the outdoor heat exchanger 24 is replaced with an evaporator (heat absorber) having the same refrigerant pressure as the evaporator 27. ), If it is determined that the heating capacity in the condenser 22 is insufficient, the control flag of the electromagnetic on-off valve 53 is set to 1 (step 225b), and the process returns (proceeds to step 230 shown in FIG. 2).

ステップ222bにおいて電磁開閉弁53の制御フラグが1であると判断した場合には、電磁開閉弁53を全閉状態とする(ステップ226b)。そして、電磁開閉弁53を全閉として状態で、凝縮器22における加熱能力が過剰である否か判断する(ステップ227b)。ステップ227bでは、電磁開閉弁53を閉じ固定絞りの吸入冷媒絞り弁52で冷媒を減圧しても、凝縮器温度TAVを目標吹出温度TAOにまで降温できず、図8に示すように、加熱能力が過剰であるかどうかを判断する。   If it is determined in step 222b that the control flag of the electromagnetic on-off valve 53 is 1, the electromagnetic on-off valve 53 is fully closed (step 226b). Then, it is determined whether or not the heating capacity in the condenser 22 is excessive with the electromagnetic on-off valve 53 fully closed (step 227b). In step 227b, even if the electromagnetic on-off valve 53 is closed and the refrigerant is depressurized by the fixed throttle suction refrigerant throttle valve 52, the condenser temperature TAV cannot be lowered to the target outlet temperature TAO. As shown in FIG. Determine whether is excessive.

ステップ227bで、電磁開閉弁53を全閉状態としても凝縮器22における加熱能力が過剰とならないと判断した場合には、電磁開閉弁53の制御フラグを1としたまま、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   If it is determined in step 227b that the heating capacity of the condenser 22 does not become excessive even when the electromagnetic on-off valve 53 is fully closed, the control is returned with the control flag of the electromagnetic on-off valve 53 set to 1 (see FIG. 2). Go to step 230 shown).

ステップ227bで、電磁開閉弁53を全閉状態とすると凝縮器22における加熱能力が過剰であると判断した場合には、電磁開閉弁53の制御フラグを0とし(ステップ228b)、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   In step 227b, when it is determined that the heating capacity of the condenser 22 is excessive when the electromagnetic on-off valve 53 is fully closed, the control flag of the electromagnetic on-off valve 53 is set to 0 (step 228b) and the process returns (FIG. (Proceed to step 230 shown in FIG. 2).

本実施形態の構成および作動によれば、第2減圧手段を、絞りが固定された吸入冷媒絞り弁52と、吸入冷媒絞り弁52に並列に設けられて開状態と閉状態とを切り替える電磁開閉弁53とで構成している。そして、ECU10は、エバポレータ27の吸熱能力の関連物理量であるエバ温度TEの値が吸熱目標値である目標エバ温度TEOに一致するようにコンプレッサ21の吐出容量を制御し、凝縮器22の加熱能力の関連物理量である凝縮器温度TAVの値が加熱目標値である目標吹出温度TAOに一致するように電磁開閉弁53を開閉し冷媒減圧量を2段階に制御する。   According to the configuration and operation of the present embodiment, the second pressure reducing means is provided with the suction refrigerant throttle valve 52 having a fixed throttle, and the electromagnetic opening / closing provided in parallel with the suction refrigerant throttle valve 52 to switch between the open state and the closed state. It consists of a valve 53. The ECU 10 controls the discharge capacity of the compressor 21 so that the value of the evaporator temperature TE, which is a related physical quantity of the heat absorption capability of the evaporator 27, matches the target vapor temperature TEO, which is the target value of heat absorption, and the heating capability of the condenser 22 The solenoid on / off valve 53 is opened and closed so that the value of the condenser temperature TAV, which is a related physical quantity, coincides with the target blowing temperature TAO, which is a heating target value, and the refrigerant pressure reduction amount is controlled in two stages.

これによっても、第1の実施形態と同様に、エバ温度TEを、例えばエバポレータ27のフロスト防止のための制約を有する目標エバ温度TEOに一致させたとしても、凝縮器22の温度TAVが送風ダクト2内を流通する空気を充分に加熱できる目標吹出温度TAOに一致するように、コンプレッサ21の冷媒吐出容量、および、吸入冷媒絞り弁52と電磁開閉弁53とからなる第2減圧手段の減圧量を制御することができる。   Even in this manner, similarly to the first embodiment, even if the evaporator temperature TE is made to coincide with the target evaporator temperature TEO having restrictions for preventing frost of the evaporator 27, for example, the temperature TAV of the condenser 22 is equal to the air duct. 2, the refrigerant discharge capacity of the compressor 21, and the pressure reduction amount of the second pressure reducing means composed of the suction refrigerant throttle valve 52 and the electromagnetic on-off valve 53 so as to coincide with the target blowing temperature TAO that can sufficiently heat the air flowing in the air 2. Can be controlled.

したがって、エバポレータ27の吸熱能力の制約によって決まるサイクル冷媒循環流量であり、冷房用可変絞り弁26を全開として室外熱交換器24の吸熱能力を最大にしたとしても、凝縮器22における加熱能力が不足する場合には、図9の圧力−エンタルピ線図に実線で示すようなサイクル状態を形成することができ、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。   Therefore, it is the cycle refrigerant circulation flow rate determined by the restriction of the heat absorption capability of the evaporator 27, and even if the heat absorption capability of the outdoor heat exchanger 24 is maximized by fully opening the cooling variable throttle valve 26, the heating capability in the condenser 22 is insufficient. In this case, a cycle state as indicated by a solid line in the pressure-enthalpy diagram of FIG. 9 can be formed, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.

また、減圧量可変式の第2減圧手段を固定絞り弁である吸入冷媒絞り弁52と電磁開閉弁53とで簡単に構成し、減圧量可変制御を簡素化することができる。   Further, the variable pressure reduction type second pressure reducing means can be simply configured by the suction refrigerant throttle valve 52 and the electromagnetic on-off valve 53 which are fixed throttle valves, and the pressure reduction amount variable control can be simplified.

なお、上記した例では、ECU10は、エバポレータ27の吸熱能力の関連物理量であるエバ温度TEの値が吸熱目標値である目標エバ温度TEOに一致するようにコンプレッサ21の吐出容量を制御し、凝縮器22の加熱能力の関連物理量である凝縮器温度TAVの値が加熱目標値である目標吹出温度TAOに一致するように電磁開閉弁53を開閉し冷媒減圧量を制御していた。   In the above-described example, the ECU 10 controls the discharge capacity of the compressor 21 so that the value of the evaporator temperature TE, which is a related physical quantity of the heat absorption capability of the evaporator 27, coincides with the target evaporator temperature TEO, which is the heat absorption target value. The refrigerant on-off valve 53 is opened and closed to control the refrigerant pressure reduction amount so that the value of the condenser temperature TAV, which is a related physical quantity of the heating capacity of the vessel 22, coincides with the target blowing temperature TAO, which is the heating target value.

これに対し、ECU10が、凝縮器22の加熱能力の関連物理量である凝縮器温度TAVの値が加熱目標値である目標吹出温度TAOに一致するようにコンプレッサ21の吐出容量を制御し、エバポレータ27の吸熱能力の関連物理量であるエバ温度TEの値が吸熱目標値である目標エバ温度TEOに一致するように電磁開閉弁53を開閉し冷媒減圧量を制御するものであってもよい。   On the other hand, the ECU 10 controls the discharge capacity of the compressor 21 so that the value of the condenser temperature TAV, which is a related physical quantity of the heating capacity of the condenser 22, matches the target blowing temperature TAO, which is the heating target value, and the evaporator 27 The refrigerant pressure reduction amount may be controlled by opening and closing the electromagnetic on-off valve 53 so that the value of the evaporation temperature TE, which is a related physical quantity of the heat absorption capability, coincides with the target evaporation temperature TEO, which is the endothermic target value.

(他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

また、発明が解決しようとする課題の欄に記載した、蒸発器の吸熱能力に制約があったとしても、放熱器において充分な外部流体加熱能力を得ることは、以下に図を用いて述べる複数の実施形態においても可能である。   Moreover, even if there is a restriction on the heat absorption capability of the evaporator described in the column of the problem to be solved by the invention, obtaining a sufficient external fluid heating capability in the radiator is described below with reference to the drawings. This embodiment is also possible.

まず、図16〜21を用いて、1つの実施形態を説明する。図16は、冷凍サイクル装置3Cを用いた車両用空調装置の概略構成を示す模式図である。   First, one embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 16 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a vehicle air conditioner using the refrigeration cycle apparatus 3C.

図16に例示する本実施形態の車両用空調装置は、自動車等の車両の車室内を空調する空調ユニット(エアコンユニット)101を具備しており、空調ユニット101は、内部に自動車の車室内に空調風を導く空気通路を形成する送風ダクト2(ダクトに相当)と、この送風ダクト2内において車室内に向かう空気流を発生させる遠心式送風機と、送風ダクト2内を流れる空気を冷却するエバポレータ27(蒸発器に相当、以下蒸発器と言う場合がある)、およびこのエバポレータ27を通過した空気を再加熱する凝縮器22(放熱器に相当)を有する冷凍サイクル3C(冷凍サイクル装置に相当)とを備えている。   The vehicle air conditioner of this embodiment illustrated in FIG. 16 includes an air conditioning unit (air conditioner unit) 101 that air-conditions the interior of a vehicle such as an automobile, and the air conditioning unit 101 is disposed inside the interior of the automobile. A blower duct 2 (corresponding to a duct) that forms an air passage for guiding conditioned air, a centrifugal blower that generates an air flow toward the vehicle interior in the blower duct 2, and an evaporator that cools the air flowing in the blower duct 2 Refrigeration cycle 3C (corresponding to a refrigeration cycle apparatus) including a condenser 27 (corresponding to a radiator) that reheats the air that has passed through the evaporator 27 (corresponding to an evaporator, and may be referred to as an evaporator hereinafter) And.

図16に示すように、本実施形態の冷凍サイクル3Cには、コンプレッサ21から吐出され凝縮器27へ流入する冷媒を減圧する吐出冷媒絞り弁54が配設されている。この吐出冷媒絞り弁54は、コンプレッサ21から吐出される冷媒を弁開度に応じて減圧する減圧装置で、ECU10によって弁開度が電気的に制御される電動式膨張弁が使用されている。また、吐出冷媒絞り弁54は、ECU10の制御によって弁開度を全開とする全開モードが設定可能となっている。吐出冷媒絞り弁54は、具体的には、コンプレッサ21の冷媒出口と凝縮器22の冷媒入口とを繋ぐ冷媒配管に設けられている。   As shown in FIG. 16, the refrigeration cycle 3 </ b> C of the present embodiment is provided with a discharge refrigerant throttle valve 54 that depressurizes the refrigerant discharged from the compressor 21 and flowing into the condenser 27. The discharge refrigerant throttle valve 54 is a decompression device that depressurizes the refrigerant discharged from the compressor 21 according to the valve opening, and an electric expansion valve whose valve opening is electrically controlled by the ECU 10 is used. In addition, the discharge refrigerant throttle valve 54 can be set to a fully open mode in which the valve opening is fully opened under the control of the ECU 10. The discharge refrigerant throttle valve 54 is specifically provided in a refrigerant pipe that connects the refrigerant outlet of the compressor 21 and the refrigerant inlet of the condenser 22.

そして、空調ユニット101において各空調機器(アクチュエータ等)を制御する制御手段であるECU10は、前述した第1の実施形態と同様に、図2に示した制御フローにしたがって制御処理を行う。   And ECU10 which is a control means which controls each air-conditioning apparatus (an actuator etc.) in the air-conditioning unit 101 performs a control process according to the control flow shown in FIG. 2 similarly to 1st Embodiment mentioned above.

本実施形態では、図2に示すステップ220を実行する際には、図20に示すように、まず、エバ温度センサ45が検出するエバ温度TEがステップ180で算出した目標エバ温度TEOと一致するように(極力近似するように)コンプレッサ21の回転制御(すなわち、冷媒吐出容量の制御)を行う(ステップ221)。   In the present embodiment, when executing step 220 shown in FIG. 2, first, the evaporator temperature TE detected by the evaporator temperature sensor 45 coincides with the target evaporator temperature TEO calculated in step 180, as shown in FIG. Thus, the rotation control of the compressor 21 (that is, the control of the refrigerant discharge capacity) is performed (as much as possible) (step 221).

ステップ221を実行したら、次に、吐出冷媒絞り弁54の制御フラグが1であるか否か判断する(ステップ222c)。吐出冷媒絞り弁54の制御フラグが1とは、冷媒圧力センサ42が検出する冷媒圧力に基づいて得た(算出した)凝縮器温度TAVが目標吹出温度TAOと一致するように(極力近似するように)、吐出冷媒絞り弁54が通過する冷媒流量を絞る開度制御される設定であり、吐出冷媒絞り弁54の制御フラグが0とは、吐出冷媒絞り弁54が通過する冷媒流量を絞らない全開固定される設定である。   If step 221 is executed, it is next determined whether or not the control flag of the discharged refrigerant throttle valve 54 is 1 (step 222c). The control flag of the discharge refrigerant throttle valve 54 is 1 so that the condenser temperature TAV obtained (calculated) based on the refrigerant pressure detected by the refrigerant pressure sensor 42 matches the target blowout temperature TAO (approximated as much as possible). In addition, the opening degree of the refrigerant flow through which the discharge refrigerant throttle valve 54 passes is controlled, and when the control flag of the discharge refrigerant throttle valve 54 is 0, the refrigerant flow through which the discharge refrigerant throttle valve 54 passes is not throttled. This setting is fixed at full open.

ステップ222cにおいて吐出冷媒絞り弁54の制御フラグが1でない、すなわち、制御フラグが0であると判断した場合には、冷媒圧力センサ42が検出する冷媒圧力に基づいて得た凝縮器温度TAVが目標吹出温度TAOと一致するように(極力近似するように)暖房用可変絞り弁23および冷房用可変絞り弁26の開度調整を行う(ステップ223)。   When it is determined in step 222c that the control flag of the discharged refrigerant throttle valve 54 is not 1, that is, the control flag is 0, the condenser temperature TAV obtained based on the refrigerant pressure detected by the refrigerant pressure sensor 42 is the target. The opening adjustments of the heating variable throttle valve 23 and the cooling variable throttle valve 26 are performed so as to coincide with the blowout temperature TAO (as close as possible) (step 223).

ステップ223を実行した結果、冷房用可変絞り弁26を開いて全開状態に到達し、冷房用可変絞り弁26を全開状態とした状態であっても凝縮器22における加熱能力が不足するか否か判断する(ステップ224)。ステップ224では、ステップ223を実行して凝縮器温度TAVを目標吹出温度TAOと一致するように制御しても、凝縮器温度TAVを目標吹出温度TAOにまで昇温できず、図8に示すように、加熱能力が不足しているかどうかを判断する。   As a result of executing Step 223, whether or not the heating capacity of the condenser 22 is insufficient even when the cooling variable throttle valve 26 is opened to reach the fully opened state and the cooling variable throttle valve 26 is fully opened. Judgment is made (step 224). In Step 224, even if Step 223 is executed to control the condenser temperature TAV so as to coincide with the target blowing temperature TAO, the condenser temperature TAV cannot be raised to the target blowing temperature TAO, as shown in FIG. In addition, it is determined whether the heating capacity is insufficient.

ステップ224で、冷房用可変絞り弁26を全開状態としなくても凝縮器22における加熱能力が不足しない、あるいは、冷房用可変絞り弁26を全開状態とすれば凝縮器22における加熱能力が不足しないと判断した場合には、吐出冷媒絞り弁54の制御フラグを0としたまま、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   Even if the cooling variable throttle valve 26 is not fully opened in step 224, the heating capacity in the condenser 22 is not insufficient, or if the cooling variable throttle valve 26 is fully opened, the heating capacity in the condenser 22 is not insufficient. If it is determined, the process returns with the control flag of the discharged refrigerant throttle valve 54 set to 0 (proceeds to step 230 shown in FIG. 2).

ステップ224で、冷房用可変絞り弁26を全開状態としても凝縮器22における加熱能力が不足すると判断した場合、すなわち、室外熱交換器24を蒸発器27と冷媒圧力が同等の蒸発器(吸熱器)として機能させても凝縮器22における加熱能力が不足すると判断した場合には、吐出冷媒絞り弁54の制御フラグを1とし(ステップ225c)、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   If it is determined in step 224 that the heating capacity of the condenser 22 is insufficient even when the cooling variable throttle valve 26 is fully opened, that is, the outdoor heat exchanger 24 is replaced with an evaporator (heat absorber) having the same refrigerant pressure as the evaporator 27. ), The control flag of the discharge refrigerant throttle valve 54 is set to 1 (step 225c), and the process returns (proceeds to step 230 shown in FIG. 2).

ステップ222cにおいて吐出冷媒絞り弁54の制御フラグが1であると判断した場合には、凝縮器温度TAVが目標吹出温度TAOと一致するように(極力近似するように)吐出冷媒絞り弁54の開度調整を行う(ステップ226c)。   If it is determined in step 222c that the control flag for the discharge refrigerant throttle valve 54 is 1, the discharge refrigerant throttle valve 54 is opened so that the condenser temperature TAV matches the target blowout temperature TAO (as close as possible). The degree is adjusted (step 226c).

ステップ226cを実行した結果、吐出冷媒絞り弁54を開いて全開状態に到達し、吐出冷媒絞り弁54を全開状態とした状態であっても凝縮器22における加熱能力が過剰である否か判断する(ステップ227c)。ステップ227cでは、ステップ226cを実行して凝縮器温度TAVを目標吹出温度TAOと一致するように制御しても、凝縮器温度TAVを目標吹出温度TAOにまで降温できず、図8に示すように、加熱能力が過剰であるかどうかを判断する。   As a result of executing step 226c, it is determined whether or not the heating capacity in the condenser 22 is excessive even if the discharge refrigerant throttle valve 54 is opened and reaches the fully open state, and the discharge refrigerant throttle valve 54 is in the fully open state. (Step 227c). In step 227c, even if step 226c is executed to control the condenser temperature TAV so as to coincide with the target blowing temperature TAO, the condenser temperature TAV cannot be lowered to the target blowing temperature TAO, as shown in FIG. Determine if the heating capacity is excessive.

ステップ227cで、吐出冷媒絞り弁54を全開状態としなくても凝縮器22における加熱能力が過剰とならない、あるいは、吐出冷媒絞り弁54を全開状態とすれば凝縮器22における加熱能力が過剰とならないと判断した場合には、吐出冷媒絞り弁54の制御フラグを1としたまま、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   In step 227c, the heating capacity in the condenser 22 is not excessive even if the discharge refrigerant throttle valve 54 is not fully opened, or the heating capacity in the condenser 22 is not excessive if the discharge refrigerant throttle valve 54 is fully opened. If it is determined, the process returns with the control flag of the discharge refrigerant throttle valve 54 being set to 1 (proceeds to step 230 shown in FIG. 2).

ステップ227cで、吐出冷媒絞り弁54を全開状態としても凝縮器22における加熱能力が過剰であると判断した場合には、吐出冷媒絞り弁54の制御フラグを0とし(ステップ228c)、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   If it is determined in step 227c that the heating capacity of the condenser 22 is excessive even when the discharge refrigerant throttle valve 54 is fully opened, the control flag of the discharge refrigerant throttle valve 54 is set to 0 (step 228c) and the process returns ( Proceed to step 230 shown in FIG.

上述の構成および作動によれば、図2のステップ190の判定によってステップ200の冷房運転が設定されたときには、暖房用可変絞り弁23が全開モードとなり、暖房用電磁弁34が閉弁し、冷房用可変絞り弁26が冷媒を減圧膨張する流量制御開度とする(減圧膨張モードとなる)ことで、図17に実線で示すように冷媒が循環し、冷凍サイクル3Cの運転モードが冷房運転モードとなる。なお、冷房運転モード時には、吐出冷媒絞り弁54は、全開モードとなっている。また、エアミックスドア6が凝縮器22の空気入口部を閉じ、凝縮器22における冷媒の凝縮が抑止される。   According to the above-described configuration and operation, when the cooling operation in step 200 is set by the determination in step 190 in FIG. 2, the heating variable throttle valve 23 is in the fully open mode, the heating electromagnetic valve 34 is closed, and the cooling is performed. When the variable throttle valve 26 is set to a flow control opening degree that decompresses and expands the refrigerant (becomes the decompression and expansion mode), the refrigerant circulates as shown by a solid line in FIG. 17, and the operation mode of the refrigeration cycle 3C is the cooling operation mode. It becomes. In the cooling operation mode, the discharged refrigerant throttle valve 54 is in a fully open mode. Further, the air mix door 6 closes the air inlet portion of the condenser 22, and the condensation of the refrigerant in the condenser 22 is suppressed.

これにより、送風ダクト2内を流通する空気が蒸発器27で冷却され、車室内へ吹き出す。蒸発器27で吸熱された熱量およびコンプレッサ21の冷媒断熱圧縮によるエンタルピ増加分の熱量は、室外熱交換器24によって外気へ放熱される。   Thereby, the air which distribute | circulates the inside of the ventilation duct 2 is cooled with the evaporator 27, and blows off into a vehicle interior. The amount of heat absorbed by the evaporator 27 and the amount of enthalpy increase due to the refrigerant adiabatic compression of the compressor 21 are radiated to the outside air by the outdoor heat exchanger 24.

ステップ190の判定によってステップ210の暖房運転が設定されたときには、暖房用可変絞り弁23が冷媒を減圧膨張する流量制御開度となり(減圧膨張モードとなり)、暖房用電磁弁34が開弁し、冷房用可変絞り弁26が全閉モードとなることで、図18に実線で示すように冷媒が循環し、冷凍サイクル3Cの運転モードが暖房運転モードとなる。なお、暖房運転モード時には、エアミックスドア6が凝縮器22の空気入口部を開き、凝縮器22における冷媒の凝縮に伴い外部流体である空気の加熱が行われる。   When the heating operation of step 210 is set by the determination of step 190, the heating variable throttle valve 23 becomes a flow control opening degree for decompressing and expanding the refrigerant (becomes a decompression expansion mode), and the heating electromagnetic valve 34 is opened, When the cooling variable throttle valve 26 is in the fully closed mode, the refrigerant circulates as shown by the solid line in FIG. 18, and the operation mode of the refrigeration cycle 3C becomes the heating operation mode. In the heating operation mode, the air mix door 6 opens the air inlet of the condenser 22, and air, which is an external fluid, is heated as the refrigerant condenses in the condenser 22.

これにより、送風ダクト2内を流通する空気が凝縮器22で加熱され、車室内へ吹き出す。凝縮器22で空気に放熱される熱量は、室外熱交換器24による外気からの吸熱量とコンプレッサ21の冷媒断熱圧縮によるエンタルピ増加分の熱量により賄われる。   Thereby, the air which distribute | circulates the inside of the ventilation duct 2 is heated with the condenser 22, and blows off into a vehicle interior. The amount of heat radiated to the air by the condenser 22 is covered by the amount of heat absorbed from the outside air by the outdoor heat exchanger 24 and the amount of heat by the enthalpy increase due to the refrigerant adiabatic compression of the compressor 21.

ステップ190の判定によってステップ220の除湿暖房運転が設定されたときには、
暖房用可変絞り弁23が冷媒を減圧膨張する流量制御開度となり(減圧膨張モードとなり)、暖房用電磁弁34が閉弁することで、図19に実線で示すように冷媒が循環し、冷凍サイクル3Cの運転モードが除湿暖房運転モードとなる。なお、除湿暖房運転モード時においては、凝縮器22における空気加熱能力が小さくてよい場合には、冷房用可変絞り弁26が冷媒を減圧膨張する流量制御開度となり(減圧膨張モードとなり)、吐出冷媒絞り弁54が全開モードとなる。
When the dehumidifying heating operation of step 220 is set by the determination of step 190,
The heating variable throttle valve 23 has a flow control opening degree for decompressing and expanding the refrigerant (becomes a decompression and expansion mode), and the heating electromagnetic valve 34 is closed, whereby the refrigerant circulates as shown by a solid line in FIG. The operation mode of the cycle 3C is the dehumidifying heating operation mode. In the dehumidifying and heating operation mode, when the air heating capacity in the condenser 22 may be small, the cooling variable throttle valve 26 has a flow control opening degree for decompressing and expanding the refrigerant (becomes a decompression and expansion mode), and the discharge The refrigerant throttle valve 54 is in the fully open mode.

これに対して、凝縮器22における空気加熱能力を大きくする場合には、冷房用可変絞り弁26が全開モードとなり、吐出冷媒絞り弁54が冷媒を減圧膨張する流量制御開度となる(減圧膨張モードとなる)。また、いずれの場合も、エアミックスドア6が凝縮器22の空気入口部を開いている。これにより、エバポレータ27で冷却されて含有する水蒸気が凝縮除去されることで除湿された空気が、凝縮器22における冷媒の凝縮に伴い再加熱され、車室内へ吹き出す。   On the other hand, when the air heating capacity in the condenser 22 is increased, the cooling variable throttle valve 26 is in a fully open mode, and the discharge refrigerant throttle valve 54 has a flow control opening degree for decompressing and expanding the refrigerant (decompressing expansion). Mode). In any case, the air mix door 6 opens the air inlet of the condenser 22. Thereby, the air dehumidified by the condensation and removal of the water vapor cooled and contained in the evaporator 27 is reheated with the condensation of the refrigerant in the condenser 22 and blown out into the vehicle interior.

蒸発器27における送風ダクト2内を流通する空気からの吸熱量およびコンプレッサ21の冷媒断熱圧縮によるエンタルピ増加分の熱量(圧縮動力による増加熱量)は、凝縮器22によって送風ダクト2内を流通する空気へ放熱される。蒸発器27での吸熱量およびコンプレッサ21によるエンタルピ増加分の熱量と、凝縮器22での放熱量との差分は、室外熱交換器24における吸熱量もしくは放熱量により補われる。   The amount of heat absorbed from the air flowing through the blower duct 2 in the evaporator 27 and the amount of enthalpy increase due to the refrigerant adiabatic compression of the compressor 21 (increased heat amount due to compression power) are air flowing through the blower duct 2 by the condenser 22. The heat is dissipated. The difference between the heat absorption amount in the evaporator 27 and the heat amount due to the increase in enthalpy by the compressor 21 and the heat release amount in the condenser 22 is compensated by the heat absorption amount or heat release amount in the outdoor heat exchanger 24.

本実施形態の冷凍サイクル3Cは、コンプレッサ21から吐出され凝縮器22へ流入する冷媒を減圧する減圧量可変式の吐出冷媒絞り弁54を備えている。そして、蒸発器27における吸熱量、室外熱交換器24における吸熱量、および、コンプレッサ21によるエンタルピ増加分の熱量の総和が、凝縮器22での放熱量に不足する場合には、コンプレッサ21で断熱圧縮する仕事量を増大させることで、コンプレッサ21によるエンタルピ増加分の熱量を増大させ、コンプレッサ21から吐出された冷媒を吐出冷媒絞り弁54で減圧して凝縮器22に流入させる。これにより、凝縮器22での放熱量に不足する分の熱量を確保することができる。   The refrigeration cycle 3 </ b> C of the present embodiment includes a variable pressure reduction type discharge refrigerant throttle valve 54 that depressurizes the refrigerant discharged from the compressor 21 and flowing into the condenser 22. When the heat absorption amount in the evaporator 27, the heat absorption amount in the outdoor heat exchanger 24, and the heat amount due to the increase in enthalpy by the compressor 21 are insufficient for the heat dissipation amount in the condenser 22, heat insulation is performed in the compressor 21. By increasing the amount of work to be compressed, the amount of heat of the enthalpy increase by the compressor 21 is increased, and the refrigerant discharged from the compressor 21 is decompressed by the discharge refrigerant throttle valve 54 and flows into the condenser 22. Thereby, the heat quantity which is insufficient for the heat radiation quantity in the condenser 22 can be secured.

図20を用いて説明したように、ECU10は、エバポレータ27の吸熱能力の関連物理量であるエバ温度TEの値が吸熱目標値である目標エバ温度TEOに一致するようにコンプレッサ21の吐出容量を制御し、凝縮器22の加熱能力の関連物理量である凝縮器温度TAVの値が加熱目標値である目標吹出温度TAOに一致するように吐出冷媒絞り弁54の減圧量を制御する。   As described with reference to FIG. 20, the ECU 10 controls the discharge capacity of the compressor 21 so that the value of the evaporator temperature TE, which is a related physical quantity of the heat absorption capability of the evaporator 27, matches the target evaporator temperature TEO, which is the endothermic target value. Then, the amount of pressure reduction of the discharge refrigerant throttle valve 54 is controlled so that the value of the condenser temperature TAV that is a related physical quantity of the heating capacity of the condenser 22 coincides with the target blowing temperature TAO that is the heating target value.

これにより、エバ温度TEを、例えばエバポレータ27のフロスト防止のための制約を有する目標エバ温度TEO(例えば1℃)に一致させたとしても、凝縮器22の温度TAVが送風ダクト2内を流通する空気を充分に加熱できる目標吹出温度TAOに一致するように、コンプレッサ21の冷媒吐出容量および吐出冷媒絞り弁54の減圧量を制御することができる。   Thereby, even if the evaporator temperature TE is made to coincide with the target evaporator temperature TEO (for example, 1 ° C.) having restrictions for preventing frost of the evaporator 27, for example, the temperature TAV of the condenser 22 circulates in the air duct 2. The refrigerant discharge capacity of the compressor 21 and the pressure reduction amount of the discharge refrigerant throttle valve 54 can be controlled so as to coincide with the target blowing temperature TAO that can sufficiently heat the air.

換言すれば、エバポレータ27の吸熱能力の制約によって決まるサイクル冷媒循環流量であり、冷房用可変絞り弁26を全開として室外熱交換器24の吸熱能力を最大にしたとしても、凝縮器22における加熱能力が不足する場合には、図21の圧力−エンタルピ線図に実線で示すようなサイクル状態を形成することができる。   In other words, it is the cycle refrigerant circulation flow rate determined by the restriction of the heat absorption capacity of the evaporator 27, and even if the heat absorption capacity of the outdoor heat exchanger 24 is maximized by fully opening the cooling variable throttle valve 26, the heating capacity in the condenser 22 Is insufficient, a cycle state as shown by a solid line in the pressure-enthalpy diagram of FIG. 21 can be formed.

具体的には、コンプレッサ21の仕事量を増大させて吐出圧を上昇させ、上昇した吐出圧を吐出冷媒絞り弁54で等エンタルピ的に減圧させて、凝縮器22へ流入する冷媒のエンタルピを増加させることができる。   Specifically, the work pressure of the compressor 21 is increased to increase the discharge pressure, and the increased discharge pressure is decompressed in an enthalpy manner by the discharge refrigerant throttle valve 54 to increase the enthalpy of the refrigerant flowing into the condenser 22. Can be made.

図21の圧力−エンタルピ線図に破線で示したサイクルは、吐出冷媒絞り弁54を備えず、コンプレッサ21による仕事量を増大させることができない比較例である。   The cycle indicated by the broken line in the pressure-enthalpy diagram of FIG. 21 is a comparative example in which the discharge refrigerant throttle valve 54 is not provided and the amount of work by the compressor 21 cannot be increased.

本実施形態の冷凍サイクル3Cによれば、室外熱交換器24の吸熱能力を最大にしても凝縮器22における加熱能力が不足する場合であっても、コンプレッサ21で冷媒を圧縮吐出する仕事量を増大させて吐出圧を上昇させ、上昇した冷媒圧力を吐出冷媒絞り弁54で減圧させることで、凝縮器22の加熱能力の関連物理量である凝縮器温度TAVの値を、送風ダクト2内を流通する空気を充分に加熱できる加熱目標値である目標吹出温度TAOにすることができる。このようにして、エバポレータ27の吸熱能力に制約があったとしても、凝縮器22において充分な外部流体加熱能力を得ることができる。   According to the refrigeration cycle 3C of the present embodiment, even if the heat absorption capacity of the outdoor heat exchanger 24 is maximized, even when the heating capacity in the condenser 22 is insufficient, the work amount for compressing and discharging the refrigerant by the compressor 21 is reduced. The discharge pressure is increased to increase, and the increased refrigerant pressure is reduced by the discharge refrigerant throttle valve 54, whereby the value of the condenser temperature TAV, which is a related physical quantity of the heating capacity of the condenser 22, is circulated in the air duct 2. The target blowing temperature TAO, which is a heating target value that can sufficiently heat the air to be performed, can be obtained. In this way, even if the heat absorption capability of the evaporator 27 is limited, a sufficient external fluid heating capability can be obtained in the condenser 22.

また、エバポレータ温度TEを目標エバ温度TEOに一致させるコンプレッサ21の吐出容量の調節、および、凝縮器温度TAVを目標吹出温度TAOに一致させる吐出冷媒絞り弁54の減圧量の調節を、いずれも制御手段であるECU10で行っている。したがって、コンプレッサ21の吐出容量の調節精度および吐出冷媒絞り弁54の減圧量の調節精度を確保することが容易である。   In addition, both the adjustment of the discharge capacity of the compressor 21 that matches the evaporator temperature TE with the target evaporator temperature TEO and the adjustment of the pressure reduction amount of the discharge refrigerant throttle valve 54 that matches the condenser temperature TAV with the target outlet temperature TAO are controlled. This is performed by the ECU 10 as means. Therefore, it is easy to ensure the adjustment accuracy of the discharge capacity of the compressor 21 and the adjustment accuracy of the decompression amount of the discharge refrigerant throttle valve 54.

次に、上記の実施形態に対して、ECU10が、凝縮器22の加熱能力の関連物理量である凝縮器温度TAVの値が加熱目標値である目標吹出温度TAOに一致するようにコンプレッサ21の吐出容量を制御し、エバポレータ27の吸熱能力の関連物理量であるエバ温度TEの値が吸熱目標値である目標エバ温度TEOに一致するように吐出冷媒絞り弁54の減圧量を制御する実施形態について、図22に基づいて説明する。   Next, with respect to the above embodiment, the ECU 10 discharges the compressor 21 so that the value of the condenser temperature TAV, which is a related physical quantity of the heating capacity of the condenser 22, matches the target blowing temperature TAO, which is the heating target value. For an embodiment in which the capacity is controlled and the pressure reduction amount of the discharge refrigerant throttle valve 54 is controlled so that the value of the evaporator temperature TE, which is a related physical quantity of the heat absorption capability of the evaporator 27, coincides with the target evaporator temperature TEO, which is the endothermic target value. This will be described with reference to FIG.

図22に示すように、本実施形態では、図2に示すステップ220を実行する際には、まず、冷媒圧力センサ42が検出する冷媒圧力に基づいて得た凝縮器温度TAVが目標吹出温度TAOと一致するように(極力近似するように)コンプレッサ21の回転制御(すなわち、冷媒吐出容量の制御)を行う(ステップ221a)。   As shown in FIG. 22, in the present embodiment, when executing step 220 shown in FIG. 2, first, the condenser temperature TAV obtained based on the refrigerant pressure detected by the refrigerant pressure sensor 42 is the target outlet temperature TAO. The rotation control of the compressor 21 (that is, the control of the refrigerant discharge capacity) is performed so as to match (as close as possible) (step 221a).

ステップ221aを実行したら、次に、吐出冷媒絞り弁54の制御フラグが1であるか否か判断する(ステップ222c)。吐出冷媒絞り弁54の制御フラグが1とは、エバ温度センサ45が検出するエバ温度TEがステップ180で算出した目標エバ温度TEOと一致するように(極力近似するように)、吐出冷媒絞り弁54が通過する冷媒流量を絞る開度制御される設定であり、吐出冷媒絞り弁54の制御フラグが0とは、吐出冷媒絞り弁54が通過する冷媒流量を絞らない全開固定される設定である。   If step 221a is executed, it is next determined whether or not the control flag of the discharged refrigerant throttle valve 54 is 1 (step 222c). When the control flag of the discharge refrigerant throttle valve 54 is 1, the discharge refrigerant throttle valve is set so that the evaporation temperature TE detected by the evaporation temperature sensor 45 matches the target evaporation temperature TEO calculated in step 180 (as close as possible). 54 is a setting in which the opening degree of the refrigerant flow rate through which the refrigerant passes is controlled to be controlled, and the control flag of the discharge refrigerant throttle valve 54 is set to be fully open and the refrigerant flow rate through which the discharge refrigerant throttle valve 54 passes is not throttled. .

ステップ222cにおいて吐出冷媒絞り弁54の制御フラグが1でない、すなわち、制御フラグが0であると判断した場合には、エバ温度センサ45が検出するエバ温度TEがステップ180で算出した目標エバ温度TEOと一致するように(極力近似するように)暖房用可変絞り弁23および冷房用可変絞り弁26の開度調整を行う(ステップ223a)。   If it is determined in step 222c that the control flag of the discharged refrigerant throttle valve 54 is not 1, that is, the control flag is 0, the evaporator temperature TE detected by the evaporator temperature sensor 45 is the target evaporator temperature TEO calculated in step 180. (Step 223a) is performed to adjust the opening degree of the heating variable throttle valve 23 and the cooling variable throttle valve 26 so as to coincide with each other (as close as possible).

ステップ223aを実行した結果、冷房用可変絞り弁26を開いて全開状態に到達し、冷房用可変絞り弁26を全開状態とした状態であっても蒸発器27における除湿能力(吸熱能力)が過剰であるか否か判断する(ステップ224a)。ステップ224aでは、ステップ223aを実行してエバ温度TEが目標エバ温度TEOと一致するように制御しても、エバ温度TEを目標エバ温度TEOにまで昇温できず、図11に示すように、除湿能力が過剰であるかどうかを判断する。   As a result of executing step 223a, the dehumidifying capacity (heat absorption capacity) in the evaporator 27 is excessive even when the variable throttle valve for cooling 26 is opened to reach the fully opened state and the variable throttle valve for cooling 26 is fully opened. (Step 224a). In step 224a, even if step 223a is executed and control is performed so that the evaporation temperature TE coincides with the target evaporation temperature TEO, the evaporation temperature TE cannot be raised to the target evaporation temperature TEO, and as shown in FIG. Determine if the dehumidifying capacity is excessive.

ステップ224aで、冷房用可変絞り弁26を全開状態としなくても蒸発器27における除湿能力が過剰とならない、あるいは、冷房用可変絞り弁26を全開状態とすれば蒸発器27における除湿能力が過剰とならないと判断した場合には、吐出冷媒絞り弁54の制御フラグを0としたまま、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   In step 224a, the dehumidifying capacity in the evaporator 27 does not become excessive even if the variable throttle valve 26 for cooling is not fully opened, or the dehumidifying capacity in the evaporator 27 is excessive if the variable throttle valve 26 for cooling is fully opened. If it is determined that the condition does not occur, the control is returned while the control flag of the discharged refrigerant throttle valve 54 is set to 0 (proceeds to step 230 shown in FIG. 2).

ステップ224aで、冷房用可変絞り弁26を全開状態としても蒸発器27における除湿能力が過剰であると判断した場合、すなわち、室外熱交換器24を蒸発器27と冷媒圧力が同等の蒸発器(吸熱器)として機能させても蒸発器27における除湿能力が過剰であると判断した場合には、吐出冷媒絞り弁54の制御フラグを1とし(ステップ225c)、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   If it is determined in step 224a that the dehumidifying capacity of the evaporator 27 is excessive even when the cooling variable throttle valve 26 is fully opened, that is, the outdoor heat exchanger 24 is an evaporator having the same refrigerant pressure as that of the evaporator 27 ( If it is determined that the dehumidifying capacity of the evaporator 27 is excessive even if it functions as a heat absorber, the control flag of the discharge refrigerant throttle valve 54 is set to 1 (step 225c), and the process returns (step 230 shown in FIG. 2). Go to).

ステップ222cにおいて吐出冷媒絞り弁54の制御フラグが1であると判断した場合には、エバ温度TEが目標エバ温度TEOと一致するように(極力近似するように)吐出冷媒絞り弁54の開度調整を行う(ステップ226d)。   If it is determined in step 222c that the control flag of the discharge refrigerant throttle valve 54 is 1, the opening degree of the discharge refrigerant throttle valve 54 is set so that the evaporation temperature TE matches the target evaporation temperature TEO (as close as possible). Adjustment is performed (step 226d).

ステップ226dを実行した結果、吐出冷媒絞り弁54を開いて全開状態に到達し、吐出冷媒絞り弁54を全開状態とした状態であっても蒸発器27における除湿能力が不足するか否か判断する(ステップ227d)。ステップ227dでは、ステップ226dを実行してエバ温度TEを目標エバ温度TEOと一致するように制御しても、エバ温度TEを目標エバ温度TEOにまで降温できず、図11に示すように、除湿能力が不足であるかどうかを判断する。   As a result of executing step 226d, it is determined whether or not the dehumidifying capacity in the evaporator 27 is insufficient even when the discharge refrigerant throttle valve 54 is opened and reaches the fully open state, and the discharge refrigerant throttle valve 54 is in the fully open state. (Step 227d). In step 227d, even if step 226d is executed to control the evaporation temperature TE so as to match the target evaporation temperature TEO, the evaporation temperature TE cannot be decreased to the target evaporation temperature TEO, and as shown in FIG. Determine if your ability is insufficient.

ステップ227dで、吐出冷媒絞り弁54を全開状態としなくても蒸発器27における除湿能力が不足しない、あるいは、吐出冷媒絞り弁54を全開状態とすれば蒸発器27における除湿能力が不足しないと判断した場合には、吐出冷媒絞り弁54の制御フラグを1としたまま、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   In step 227d, it is determined that the dehumidifying capacity of the evaporator 27 is not insufficient even if the discharge refrigerant throttle valve 54 is not fully opened, or that the dehumidifying capacity of the evaporator 27 is not insufficient if the discharge refrigerant throttle valve 54 is fully opened. In this case, the process returns with the control flag of the discharged refrigerant throttle valve 54 set to 1 (proceeds to step 230 shown in FIG. 2).

ステップ227dで、吐出冷媒絞り弁54を全開状態としても蒸発器27における除湿能力が不足すると判断した場合には、吐出冷媒絞り弁54の制御フラグを0とし(ステップ228c)、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   If it is determined in step 227d that the dehumidifying capacity of the evaporator 27 is insufficient even when the discharge refrigerant throttle valve 54 is fully opened, the control flag of the discharge refrigerant throttle valve 54 is set to 0 (step 228c) and the process returns (FIG. 2). Go to step 230).

本実施形態の構成および作動によれば、ECU10は、凝縮器22の加熱能力の関連物理量である凝縮器温度TAVの値が加熱目標値である目標吹出温度TAOに一致するようにコンプレッサ21の吐出容量を制御し、エバポレータ27の吸熱能力の関連物理量であるエバ温度TEの値が吸熱目標値である目標エバ温度TEOに一致するように吐出冷媒絞り弁54の減圧量を制御する。   According to the configuration and operation of the present embodiment, the ECU 10 discharges the compressor 21 so that the value of the condenser temperature TAV, which is a related physical quantity of the heating capacity of the condenser 22, coincides with the target blowing temperature TAO that is the heating target value. The capacity is controlled, and the pressure reduction amount of the discharge refrigerant throttle valve 54 is controlled so that the value of the evaporator temperature TE, which is a related physical quantity of the heat absorption capability of the evaporator 27, coincides with the target evaporator temperature TEO which is the endothermic target value.

これによっても、前記した実施形態と同様に、エバ温度TEを、例えばエバポレータ27のフロスト防止のための制約を有する目標エバ温度TEOに一致させたとしても、凝縮器22の温度TAVが送風ダクト2内を流通する空気を充分に加熱できる目標吹出温度TAOに一致するように、コンプレッサ21の冷媒吐出容量および吸入冷媒絞り弁50の減圧量を制御することができる。   Even in this manner, similarly to the above-described embodiment, even if the evaporator temperature TE is made to coincide with the target evaporator temperature TEO having restrictions for preventing the evaporator 27 from being frosted, for example, the temperature TAV of the condenser 22 is equal to the air duct 2. The refrigerant discharge capacity of the compressor 21 and the pressure reduction amount of the suction refrigerant throttle valve 50 can be controlled so as to coincide with the target blowing temperature TAO that can sufficiently heat the air flowing inside.

エバポレータ27の吸熱能力の制約によって決まるサイクル冷媒循環流量であり、冷房用可変絞り弁26を全開として室外熱交換器24の吸熱能力を最大にしたとしても、凝縮器22における加熱能力が不足する場合には、図21の圧力−エンタルピ線図に実線で示すようなサイクル状態を形成することができ、前記した実施形態と同様の効果を得ることができる。   This is the cycle refrigerant circulation flow rate determined by the restriction of the heat absorption capability of the evaporator 27, and even if the heat absorption capability of the outdoor heat exchanger 24 is maximized by fully opening the cooling variable throttle valve 26, the heating capability in the condenser 22 is insufficient. In this case, a cycle state as shown by a solid line in the pressure-enthalpy diagram of FIG. 21 can be formed, and the same effect as the above-described embodiment can be obtained.

ここで説明した2つの実施形態の冷凍サイクル3Cは、下記のような特徴を有する冷凍サイクル装置であると言える。   It can be said that the refrigeration cycle 3C of the two embodiments described here is a refrigeration cycle apparatus having the following characteristics.

冷媒を吸入圧縮して吐出する圧縮機(コンプレッサ21が相当)と、
圧縮機から吐出された冷媒の熱を放熱して外部流体を加熱する放熱器(凝縮器22が相当)と、
放熱器から流出した冷媒を減圧膨張させる第1減圧手段(暖房用可変絞り弁23が相当)と、
第1減圧手段で減圧した冷媒を蒸発させ外部流体から吸熱する蒸発器(エバポレータ27が相当)と、
圧縮機が吐出し放熱器に流入する冷媒を減圧する減圧量可変式の第2減圧手段(吐出冷媒絞り弁50が相当)と、を備え、
放熱器の加熱能力もしくはその関連物理量の値(TAVが相当)が加熱目標値(TAOが相当)に一致するように圧縮機の吐出容量および第2減圧手段の減圧量の一方が調節され、蒸発器の吸熱能力もしくそのは関連物理量の値(TEが相当)が吸熱目標値(TEOが相当)に一致するように圧縮機の吐出容量および第2減圧手段の減圧量の他方が調節されることを特徴とする冷凍サイクル装置である。
A compressor (equivalent to the compressor 21) for sucking and compressing and discharging the refrigerant;
A radiator (equivalent to the condenser 22) that radiates the heat of the refrigerant discharged from the compressor and heats the external fluid;
First decompression means (corresponding to the heating variable throttle valve 23) for decompressing and expanding the refrigerant flowing out of the radiator;
An evaporator (equivalent to the evaporator 27) that evaporates the refrigerant decompressed by the first decompression means and absorbs heat from the external fluid;
A second depressurizing means of variable depressurization amount that depressurizes the refrigerant discharged from the compressor and flowing into the radiator (equivalent to the discharged refrigerant throttle valve 50),
One of the discharge capacity of the compressor and the pressure reduction amount of the second pressure reducing means is adjusted so that the heating capacity of the radiator or the related physical quantity value (corresponding to TAV) matches the heating target value (corresponding to TAO), and evaporation The other of the discharge capacity of the compressor and the pressure reduction amount of the second pressure reducing means is adjusted so that the heat absorption capacity of the compressor or the value of the related physical quantity (corresponding to TE) matches the endothermic target value (corresponding to TEO). This is a refrigeration cycle apparatus.

このような特徴を有していれば、蒸発器の吸熱能力もしくはその関連物理量の値を、制約のある吸熱目標値に一致させたときに、放熱器の加熱能力もしくはその関連物理量の値が、外部流体を充分に加熱できる加熱目標値に一致するように、圧縮機の吐出容量および第2減圧手段の減圧量を調節することができる。すなわち、蒸発器の吸熱能力の制約によって決まる冷媒循環流量であっても、圧縮機で冷媒を圧縮吐出する仕事量を増大させて吐出圧を上昇させ、上昇した冷媒圧力を第2減圧手段で等エンタルピ的に減圧させて放熱器に流入させることで、圧縮機での仕事量の増大による吐出圧の上昇および上昇した吐出圧の減圧を行わない場合よりも、放熱器へ流入する冷媒のエンタルピを増大させることができる。これにより、放熱器の加熱能力もしくはその関連物理量の値を、外部流体を充分に加熱できる加熱目標値にすることができる。このようにして、蒸発器の吸熱能力に制約があったとしても、放熱器において充分な外部流体加熱能力を得ることが可能となる。   If it has such characteristics, when the value of the endothermic capacity of the evaporator or the related physical quantity is matched with the limited endothermic target value, the heating capacity of the radiator or the value of the related physical quantity is The discharge capacity of the compressor and the pressure reduction amount of the second pressure reducing means can be adjusted so as to coincide with the heating target value that can sufficiently heat the external fluid. That is, even if the refrigerant circulation flow rate is determined by the restriction of the heat absorption capacity of the evaporator, the work pressure for compressing and discharging the refrigerant by the compressor is increased to increase the discharge pressure, and the increased refrigerant pressure is increased by the second pressure reducing means. By reducing the pressure enthalpy and allowing it to flow into the radiator, the enthalpy of the refrigerant flowing into the radiator can be reduced compared to when the discharge pressure is increased due to increased work in the compressor and when the increased discharge pressure is not reduced. Can be increased. Thereby, the heating capacity of the radiator or the value of the related physical quantity can be set to a heating target value that can sufficiently heat the external fluid. In this way, even if the heat absorption capability of the evaporator is limited, it is possible to obtain a sufficient external fluid heating capability in the radiator.

また、発明が解決しようとする課題の欄に記載した、蒸発器の吸熱能力に制約があったとしても、放熱器において充分な外部流体加熱能力を得ることは、以下に図を用いて述べる複数の実施形態においても可能である。   Moreover, even if there is a restriction on the heat absorption capability of the evaporator described in the column of the problem to be solved by the invention, obtaining a sufficient external fluid heating capability in the radiator is described below with reference to the drawings. This embodiment is also possible.

まず、図23〜28を用いて、1つの実施形態を説明する。図23は、冷凍サイクル装置3Dを用いた車両用空調装置の概略構成を示す模式図である。   First, one embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 23 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a vehicle air conditioner using the refrigeration cycle apparatus 3D.

図23に例示する本実施形態の車両用空調装置は、自動車等の車両の車室内を空調する空調ユニット(エアコンユニット)201を具備しており、空調ユニット201は、内部に自動車の車室内に空調風を導く空気通路を形成する送風ダクト2(ダクトに相当)と、この送風ダクト2内において車室内に向かう空気流を発生させる遠心式送風機と、送風ダクト2内を流れる空気を冷却するエバポレータ27(蒸発器に相当、以下蒸発器と言う場合がある)、およびこのエバポレータ27を通過した空気を再加熱する凝縮器22(放熱器に相当)を有する冷凍サイクル3D(冷凍サイクル装置に相当)とを備えている。   The vehicle air conditioner of this embodiment illustrated in FIG. 23 includes an air conditioning unit (air conditioner unit) 201 that air-conditions the interior of a vehicle such as an automobile, and the air conditioning unit 201 is disposed inside the interior of the automobile. A blower duct 2 (corresponding to a duct) that forms an air passage for guiding conditioned air, a centrifugal blower that generates an air flow toward the vehicle interior in the blower duct 2, and an evaporator that cools the air flowing in the blower duct 2 Refrigeration cycle 3D (corresponding to a refrigeration cycle apparatus) having a condenser 27 (corresponding to a radiator) that reheats the air that has passed through the evaporator 27 (corresponding to an evaporator, sometimes referred to as an evaporator) 27 And.

図23に示すように、本実施形態の冷凍サイクル3Dには、前出の吸入冷媒絞り弁や吐出冷媒絞り弁は設けられていない。   As shown in FIG. 23, the refrigeration cycle 3D of the present embodiment is not provided with the aforementioned suction refrigerant throttle valve or discharge refrigerant throttle valve.

空調ユニット201において各空調機器(アクチュエータ等)を制御する制御手段であるECU10は、前述した第1の実施形態と同様に、図2に示した制御フローにしたがって制御処理を行う。   The ECU 10, which is a control means for controlling each air conditioner (actuator or the like) in the air conditioning unit 201, performs control processing according to the control flow shown in FIG. 2 as in the first embodiment described above.

本実施形態では、図2に示すステップ220を実行する際には、図27に示すように、まず、エバ温度センサ45が検出するエバ温度TEがステップ180で算出した目標エバ温度TEOと一致するように(極力近似するように)コンプレッサ21の回転制御(すなわち、冷媒吐出容量の制御)を行う(ステップ221)。   In the present embodiment, when step 220 shown in FIG. 2 is executed, first, the evaporator temperature TE detected by the evaporator temperature sensor 45 coincides with the target evaporator temperature TEO calculated in step 180, as shown in FIG. Thus, the rotation control of the compressor 21 (that is, the control of the refrigerant discharge capacity) is performed (as much as possible) (step 221).

ステップ221を実行したら、次に、暖房用可変絞り弁23の制御フラグが1であるか否か判断する(ステップ222e)。暖房用可変絞り弁23の制御フラグが1とは、冷媒圧力センサ42が検出する冷媒圧力に基づいて得た(算出した)凝縮器温度TAVが目標吹出温度TAOと一致するように(極力近似するように)、冷凍サイクル3Dのサイクル効率に係わらず冷媒流量を増大させる開度に制御される設定であり、暖房用可変絞り弁23の制御フラグが0とは、冷凍サイクル3Dのサイクル効率を最適化するように開度制御される設定である。   After step 221 is executed, it is next determined whether or not the control flag of the heating variable throttle valve 23 is 1 (step 222e). The control flag of the heating variable throttle valve 23 is 1 (approximated as much as possible) so that the condenser temperature TAV obtained (calculated) based on the refrigerant pressure detected by the refrigerant pressure sensor 42 coincides with the target outlet temperature TAO. And so on, regardless of the cycle efficiency of the refrigeration cycle 3D, the opening is controlled to increase the refrigerant flow rate. When the control flag of the heating variable throttle valve 23 is 0, the cycle efficiency of the refrigeration cycle 3D is optimized. The opening degree is controlled so that

ステップ222eにおいて暖房用可変絞り弁23の制御フラグが1でない、すなわち、制御フラグが0であると判断した場合には、冷媒圧力センサ42が検出する冷媒圧力に基づいて得た凝縮器温度TAVが目標吹出温度TAOと一致するように(極力近似するように)暖房用可変絞り弁23および冷房用可変絞り弁26の開度調整を行う(ステップ223)。   When it is determined in step 222e that the control flag of the heating variable throttle valve 23 is not 1, that is, the control flag is 0, the condenser temperature TAV obtained based on the refrigerant pressure detected by the refrigerant pressure sensor 42 is The opening adjustments of the heating variable throttle valve 23 and the cooling variable throttle valve 26 are performed so as to coincide with the target blowing temperature TAO (as close as possible) (step 223).

ステップ223を実行した結果、暖房用可変絞り弁23を絞るとともに冷房用可変絞り弁26を開いて全開状態に到達し、暖房用可変絞り弁23を最小開度とするとともに冷房用可変絞り弁26を全開状態とした状態であっても凝縮器22における加熱能力が不足するか否か判断する(ステップ224e)。ステップ224eでは、ステップ223を実行して室外熱交換器24の吸熱能力を最大化して凝縮器温度TAVを目標吹出温度TAOと一致するように制御しても、凝縮器温度TAVを目標吹出温度TAOにまで昇温できず、図8に示すように、加熱能力が不足しているかどうかを判断する。   As a result of executing Step 223, the heating variable throttle valve 23 is throttled and the cooling variable throttle valve 26 is opened to reach the fully open state. The heating variable throttle valve 23 is set to the minimum opening and the cooling variable throttle valve 26 is opened. Whether or not the heating capacity in the condenser 22 is insufficient is determined even in a state where is fully opened (step 224e). In step 224e, even if step 223 is executed to maximize the heat absorption capacity of the outdoor heat exchanger 24 and the condenser temperature TAV is controlled to coincide with the target blowing temperature TAO, the condenser temperature TAV is set to the target blowing temperature TAO. As shown in FIG. 8, it is determined whether the heating capacity is insufficient.

ステップ224eで、暖房用可変絞り弁23を最小開度とするとともに冷房用可変絞り弁26を全開状態としなくても凝縮器22における加熱能力が不足しない、あるいは、暖房用可変絞り弁23を最小開度とするとともに冷房用可変絞り弁26を全開状態とすれば凝縮器22における加熱能力が不足しないと判断した場合には、暖房用可変絞り弁23の制御フラグを0としたまま、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   In step 224e, the heating capacity of the condenser 22 is not insufficient even if the heating variable throttle valve 23 is set to the minimum opening and the cooling variable throttle valve 26 is not fully opened, or the heating variable throttle valve 23 is minimized. If it is determined that the heating capacity of the condenser 22 is not insufficient if the cooling variable throttle valve 26 is fully opened, the routine returns with the control flag of the heating variable throttle valve 23 set to 0. (Proceed to step 230 shown in FIG. 2).

ステップ224eで、暖房用可変絞り弁23を最小開度とするとともに冷房用可変絞り弁26を全開状態としても凝縮器22における加熱能力が不足すると判断した場合、すなわち、室外熱交換器24を蒸発器27と冷媒圧力が同等の蒸発器(吸熱器)として機能させて室外熱交換器24の吸熱能力を最大にしたとしても凝縮器22における加熱能力が不足すると判断した場合には、暖房用可変絞り弁23の制御フラグを1とし(ステップ225e)、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   If it is determined in step 224e that the heating variable throttle valve 23 has the minimum opening and the cooling variable throttle valve 26 is fully opened, the heating capacity of the condenser 22 is insufficient, that is, the outdoor heat exchanger 24 is evaporated. If it is determined that the heat capacity in the condenser 22 is insufficient even if the heat absorption capacity of the outdoor heat exchanger 24 is maximized by functioning as an evaporator (heat absorber) having the same refrigerant pressure as that of the condenser 27, the variable for heating is used. The control flag of the throttle valve 23 is set to 1 (step 225e), and the process returns (proceeds to step 230 shown in FIG. 2).

ステップ222eにおいて暖房用可変絞り弁23の制御フラグが1であると判断した場合には、凝縮器温度TAVが目標吹出温度TAOと一致するように(極力近似するように)暖房用可変絞り弁23の開度調整を行う(ステップ226e)。なお、このときには、冷房用可変絞り弁26は全開状態としている。   If it is determined in step 222e that the control flag of the heating variable throttle valve 23 is 1, the heating variable throttle valve 23 is set so that the condenser temperature TAV matches the target outlet temperature TAO (as close as possible). Is adjusted (step 226e). At this time, the cooling variable throttle valve 26 is fully opened.

ステップ226eを実行した結果、暖房用可変絞り弁23の開度が最小の状態に到達し、冷房用可変絞り弁26を全開とした状態下で暖房用可変絞り弁23を最小開度とした状態であっても凝縮器22における加熱能力が過剰である否か判断する(ステップ227e)。ステップ227eでは、ステップ226eを実行して凝縮器温度TAVを目標吹出温度TAOと一致するように制御しても、凝縮器温度TAVを目標吹出温度TAOにまで降温できず、図8に示すように、加熱能力が過剰であるかどうかを判断する。   As a result of executing step 226e, the opening degree of the heating variable throttle valve 23 reaches the minimum state, and the heating variable throttle valve 23 is set to the minimum opening degree while the cooling variable throttle valve 26 is fully opened. Even so, it is determined whether or not the heating capacity in the condenser 22 is excessive (step 227e). In step 227e, even if step 226e is executed to control the condenser temperature TAV so as to coincide with the target blowing temperature TAO, the condenser temperature TAV cannot be lowered to the target blowing temperature TAO, as shown in FIG. Determine if the heating capacity is excessive.

ステップ227eで、暖房用可変絞り弁23を最小開度としなくても凝縮器22における加熱能力が過剰とならない、あるいは、暖房用可変絞り弁23を最小開度とすれば凝縮器22における加熱能力が過剰とならないと判断した場合には、暖房用可変絞り弁23の制御フラグを1としたまま、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   In step 227e, the heating capacity in the condenser 22 does not become excessive even if the heating variable throttle valve 23 is not set to the minimum opening, or the heating capacity in the condenser 22 is set if the heating variable throttle valve 23 is set to the minimum opening. Is determined to be excessive, the process returns with the control flag of the heating variable throttle valve 23 set to 1 (proceeds to step 230 shown in FIG. 2).

ステップ227eで、暖房用可変絞り弁23を最小開度状態としても凝縮器22における加熱能力が過剰であると判断した場合には、暖房用可変絞り弁23の制御フラグを0とし(ステップ228e)、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   If it is determined in step 227e that the heating capacity of the condenser 22 is excessive even when the heating variable throttle valve 23 is in the minimum opening state, the control flag of the heating variable throttle valve 23 is set to 0 (step 228e). , Return (proceed to step 230 shown in FIG. 2).

上述の構成および作動によれば、図2のステップ190の判定によってステップ200の冷房運転が設定されたときには、暖房用可変絞り弁23が全開モードとなり、暖房用電磁弁34が閉弁し、冷房用可変絞り弁26が冷媒を減圧膨張する流量制御開度とする(減圧膨張モードとなる)ことで、図24に実線で示すように冷媒が循環し、冷凍サイクル3Dの運転モードが冷房運転モードとなる。なお、冷房運転モード時には、エアミックスドア6が凝縮器22の空気入口部を閉じ、凝縮器22における冷媒の凝縮が抑止される。   According to the above-described configuration and operation, when the cooling operation in step 200 is set by the determination in step 190 in FIG. 2, the heating variable throttle valve 23 is in the fully open mode, the heating electromagnetic valve 34 is closed, and the cooling is performed. When the variable throttle valve 26 is set to a flow rate control opening for decompressing and expanding the refrigerant (becomes a decompression and expansion mode), the refrigerant circulates as shown by a solid line in FIG. It becomes. In the cooling operation mode, the air mix door 6 closes the air inlet of the condenser 22 and the condensation of the refrigerant in the condenser 22 is suppressed.

これにより、送風ダクト2内を流通する空気が蒸発器27で冷却され、車室内へ吹き出す。蒸発器27で吸熱された熱量およびコンプレッサ21の冷媒断熱圧縮によるエンタルピ増加分の熱量は、室外熱交換器24によって外気へ放熱される。   Thereby, the air which distribute | circulates the inside of the ventilation duct 2 is cooled with the evaporator 27, and blows off into a vehicle interior. The amount of heat absorbed by the evaporator 27 and the amount of enthalpy increase due to the refrigerant adiabatic compression of the compressor 21 are radiated to the outside air by the outdoor heat exchanger 24.

ステップ190の判定によってステップ210の暖房運転が設定されたときには、暖房用可変絞り弁23が冷媒を減圧膨張する流量制御開度となり(減圧膨張モードとなり)、暖房用電磁弁34が開弁し、冷房用可変絞り弁26が全閉モードとなることで、図25に実線で示すように冷媒が循環し、冷凍サイクル3Dの運転モードが暖房運転モードとなる。なお、暖房運転モード時には、エアミックスドア6が凝縮器22の空気入口部を開き、凝縮器22における冷媒の凝縮に伴い外部流体である空気の加熱が行われる。   When the heating operation of step 210 is set by the determination of step 190, the heating variable throttle valve 23 becomes a flow control opening degree for decompressing and expanding the refrigerant (becomes a decompression expansion mode), and the heating electromagnetic valve 34 is opened, When the cooling variable throttle valve 26 is in the fully closed mode, the refrigerant circulates as shown by the solid line in FIG. 25, and the operation mode of the refrigeration cycle 3D becomes the heating operation mode. In the heating operation mode, the air mix door 6 opens the air inlet of the condenser 22, and air, which is an external fluid, is heated as the refrigerant condenses in the condenser 22.

これにより、送風ダクト2内を流通する空気が凝縮器22で加熱され、車室内へ吹き出す。凝縮器22で空気に放熱される熱量は、室外熱交換器24による外気からの吸熱量とコンプレッサ21の冷媒断熱圧縮によるエンタルピ増加分の熱量により賄われる。   Thereby, the air which distribute | circulates the inside of the ventilation duct 2 is heated with the condenser 22, and blows off into a vehicle interior. The amount of heat radiated to the air by the condenser 22 is covered by the amount of heat absorbed from the outside air by the outdoor heat exchanger 24 and the amount of heat by the enthalpy increase due to the refrigerant adiabatic compression of the compressor 21.

ステップ190の判定によってステップ220の除湿暖房運転が設定されたときには、
暖房用可変絞り弁23が冷媒を減圧膨張する流量制御開度となり(減圧膨張モードとなり)、暖房用電磁弁34が閉弁することで、図26に実線で示すように冷媒が循環し、冷凍サイクル3Dの運転モードが除湿暖房運転モードとなる。なお、除湿暖房運転モード時においては、凝縮器22における空気加熱能力が小さくてよい場合には、冷房用可変絞り弁26が冷媒を減圧膨張する流量制御開度となる(減圧膨張モードとなる)。
When the dehumidifying heating operation of step 220 is set by the determination of step 190,
The heating variable throttle valve 23 has a flow control opening degree for decompressing and expanding the refrigerant (becomes a decompression and expansion mode), and the heating electromagnetic valve 34 is closed, whereby the refrigerant circulates as shown by a solid line in FIG. The operation mode of the cycle 3D becomes the dehumidification heating operation mode. In the dehumidifying and heating operation mode, when the air heating capacity in the condenser 22 may be small, the cooling variable throttle valve 26 has a flow control opening degree for decompressing and expanding the refrigerant (becomes the decompression and expansion mode). .

これに対して、凝縮器22における空気加熱能力を大きくする必要がある場合には、冷房用可変絞り弁26が全開モードとなる。また、いずれの場合も、エアミックスドア6が凝縮器22の空気入口部を開いている。これにより、エバポレータ27で冷却されて含有する水蒸気が凝縮除去されることで除湿された空気が、凝縮器22における冷媒の凝縮に伴い再加熱され、車室内へ吹き出す。   On the other hand, when the air heating capacity in the condenser 22 needs to be increased, the cooling variable throttle valve 26 is in the fully open mode. In any case, the air mix door 6 opens the air inlet of the condenser 22. Thereby, the air dehumidified by the condensation and removal of the water vapor cooled and contained in the evaporator 27 is reheated with the condensation of the refrigerant in the condenser 22 and blown out into the vehicle interior.

蒸発器27における送風ダクト2内を流通する空気からの吸熱量およびコンプレッサ21の冷媒断熱圧縮によるエンタルピ増加分の熱量(圧縮動力による増加熱量)は、凝縮器22によって送風ダクト2内を流通する空気へ放熱される。蒸発器27での吸熱量およびコンプレッサ21によるエンタルピ増加分の熱量と、凝縮器22での放熱量との差分は、室外熱交換器24における吸熱量もしくは放熱量により補われる。   The amount of heat absorbed from the air flowing through the blower duct 2 in the evaporator 27 and the amount of enthalpy increase due to the refrigerant adiabatic compression of the compressor 21 (increased heat amount due to compression power) are air flowing through the blower duct 2 by the condenser 22. The heat is dissipated. The difference between the heat absorption amount in the evaporator 27 and the heat amount due to the increase in enthalpy by the compressor 21 and the heat release amount in the condenser 22 is compensated by the heat absorption amount or heat release amount in the outdoor heat exchanger 24.

本実施形態の冷凍サイクル3Dでは、蒸発器27における吸熱量、室外熱交換器24における吸熱量、および、コンプレッサ21によるエンタルピ増加分の熱量の総和が、凝縮器22での放熱量に不足する場合には、冷房用可変絞り弁26の開度を最大に保持したまま、サイクル効率に係わらず暖房用可変絞り弁23の開度を上昇させる。これだけの制御では室外熱交換器24および蒸発器27における冷媒蒸発圧力が上昇してしまうが、本実施形態では蒸発器27における吸熱能力(除湿能力)を維持するようにコンプレッサ21の回転数(吐出容量)が制御される。すなわち、コンプレッサ21の回転数の増加により室外熱交換器24および蒸発器27における冷媒蒸発圧力の上昇が抑止され、冷媒蒸発圧力を一定に調整することができる。   In the refrigeration cycle 3D of the present embodiment, when the heat absorption amount in the evaporator 27, the heat absorption amount in the outdoor heat exchanger 24, and the heat amount due to the increase in enthalpy by the compressor 21 are insufficient for the heat dissipation amount in the condenser 22. In this case, the opening degree of the heating variable throttle valve 23 is increased regardless of the cycle efficiency while keeping the opening degree of the cooling variable throttle valve 26 at the maximum. With this control alone, the refrigerant evaporation pressure in the outdoor heat exchanger 24 and the evaporator 27 increases, but in this embodiment, the rotational speed (discharge) of the compressor 21 is maintained so as to maintain the heat absorption capability (dehumidification capability) in the evaporator 27. Capacity) is controlled. That is, an increase in the refrigerant evaporation pressure in the outdoor heat exchanger 24 and the evaporator 27 is suppressed by increasing the rotation speed of the compressor 21, and the refrigerant evaporation pressure can be adjusted to be constant.

これにより、コンプレッサ21の吸入圧力(冷媒蒸発圧力)を一定に保ったままコンプレッサ21の回転速度(回転数)を増加するので、冷凍サイクル3Dの冷媒循環流量を増加させることができる。したがって、図28に示すように、暖房用可変絞り弁23の開度を上昇することで凝縮器22の出口におけるエンタルピが増大し、凝縮器22におけるエンタルピ変化は減少してしまうものの、凝縮器22における加熱能力は、エンタルピ変化と冷媒流量との積であるので、コンプレッサ21の仕事量の増加で冷媒流量を増加させることで、凝縮器22での放熱量に不足する分の熱量を確保することができる。   As a result, the rotation speed (rotation speed) of the compressor 21 is increased while the suction pressure (refrigerant evaporation pressure) of the compressor 21 is kept constant, so that the refrigerant circulation flow rate of the refrigeration cycle 3D can be increased. Therefore, as shown in FIG. 28, although the enthalpy at the outlet of the condenser 22 is increased by increasing the opening degree of the heating variable throttle valve 23 and the change in enthalpy in the condenser 22 is decreased, the condenser 22 is reduced. Since the heating capacity at is the product of the change in enthalpy and the refrigerant flow rate, by increasing the refrigerant flow rate by increasing the work amount of the compressor 21, it is possible to secure the amount of heat that is insufficient for the heat dissipation amount in the condenser 22. Can do.

図27を用いて説明したように、ECU10は、エバポレータ27の吸熱能力の関連物理量であるエバ温度TEの値が吸熱目標値である目標エバ温度TEOに一致するようにコンプレッサ21の吐出容量を制御し、凝縮器22の加熱能力の関連物理量である凝縮器温度TAVの値が加熱目標値である目標吹出温度TAOに一致するように暖房用可変絞り弁23の減圧量を制御する。   As described with reference to FIG. 27, the ECU 10 controls the discharge capacity of the compressor 21 so that the value of the evaporator temperature TE, which is a related physical quantity of the heat absorption capability of the evaporator 27, coincides with the target evaporator temperature TEO, which is the endothermic target value. Then, the amount of pressure reduction of the heating variable throttle valve 23 is controlled so that the value of the condenser temperature TAV, which is a related physical quantity of the heating capacity of the condenser 22, coincides with the target blowing temperature TAO which is the heating target value.

これにより、エバ温度TEを、例えばエバポレータ27のフロスト防止のための制約を有する目標エバ温度TEO(例えば1℃)に一致させたとしても、凝縮器22の温度TAVが送風ダクト2内を流通する空気を充分に加熱できる目標吹出温度TAOに一致するように、コンプレッサ21の冷媒吐出容量および暖房用絞り弁23の減圧量を制御することができる。   Thereby, even if the evaporator temperature TE is made to coincide with the target evaporator temperature TEO (for example, 1 ° C.) having restrictions for preventing frost of the evaporator 27, for example, the temperature TAV of the condenser 22 circulates in the air duct 2. The refrigerant discharge capacity of the compressor 21 and the pressure reduction amount of the heating throttle valve 23 can be controlled so as to coincide with the target blowing temperature TAO that can sufficiently heat the air.

換言すれば、エバポレータ27の吸熱能力の制約によって決まるサイクル冷媒循環流量であるときに、冷房用可変絞り弁26を全開として室外熱交換器24の吸熱能力を最大にしたとしても、凝縮器22における加熱能力が不足する場合には、サイクル運転効率に係わらず図28の圧力−エンタルピ線図に実線で示すようなサイクル状態を形成し、コンプレッサ21の仕事量の増大により冷媒循環流量を増大させることができる。   In other words, even if the cooling variable throttle valve 26 is fully opened and the heat absorption capacity of the outdoor heat exchanger 24 is maximized when the circulation refrigerant flow rate is determined by the restriction of the heat absorption capacity of the evaporator 27, When the heating capacity is insufficient, a cycle state as shown by a solid line in the pressure-enthalpy diagram of FIG. 28 is formed regardless of the cycle operation efficiency, and the refrigerant circulation flow rate is increased by increasing the work amount of the compressor 21. Can do.

本実施形態の冷凍サイクル3Dによれば、室外熱交換器24の吸熱能力を最大にしても凝縮器22における加熱能力が不足する場合であっても、暖房用可変絞り弁23の開度を上昇するとともにコンプレッサ21で冷媒を圧縮吐出する仕事量を増大させて冷媒循環流量を増大させることで、凝縮器22の加熱能力の関連物理量である凝縮器温度TAVの値を、送風ダクト2内を流通する空気を充分に加熱できる加熱目標値である目標吹出温度TAOにすることができる。このようにして、エバポレータ27の吸熱能力に制約があったとしても、凝縮器22において充分な外部流体加熱能力を得ることができる。   According to the refrigeration cycle 3D of the present embodiment, even if the heat absorption capacity of the outdoor heat exchanger 24 is maximized, the opening degree of the heating variable throttle valve 23 is increased even when the heating capacity of the condenser 22 is insufficient. In addition, by increasing the work flow for compressing and discharging the refrigerant by the compressor 21 and increasing the refrigerant circulation flow rate, the value of the condenser temperature TAV, which is a related physical quantity of the heating capacity of the condenser 22, is circulated in the air duct 2. The target blowing temperature TAO, which is a heating target value that can sufficiently heat the air to be performed, can be obtained. In this way, even if the heat absorption capability of the evaporator 27 is limited, a sufficient external fluid heating capability can be obtained in the condenser 22.

また、エバポレータ温度TEを目標エバ温度TEOに一致させるコンプレッサ21の吐出容量の調節、および、凝縮器温度TAVを目標吹出温度TAOに一致させる暖房用可変絞り弁23の減圧量の調節を、いずれも制御手段であるECU10で行っている。したがって、コンプレッサ21の吐出容量の調節精度および暖房用可変絞り弁23の減圧量の調節精度を確保することが容易である。   In addition, the adjustment of the discharge capacity of the compressor 21 that matches the evaporator temperature TE with the target evaporator temperature TEO, and the adjustment of the pressure reduction amount of the heating variable throttle valve 23 that matches the condenser temperature TAV with the target outlet temperature TAO, both. It is performed by ECU10 which is a control means. Therefore, it is easy to ensure the adjustment accuracy of the discharge capacity of the compressor 21 and the adjustment accuracy of the pressure reduction amount of the heating variable throttle valve 23.

次に、上記の実施形態に対して、ECU10が、凝縮器22の加熱能力の関連物理量である凝縮器温度TAVの値が加熱目標値である目標吹出温度TAOに一致するようにコンプレッサ21の吐出容量を制御し、エバポレータ27の吸熱能力の関連物理量であるエバ温度TEの値が吸熱目標値である目標エバ温度TEOに一致するように暖房用可変絞り弁23の減圧量を制御する実施形態について、図29に基づいて説明する。   Next, with respect to the above embodiment, the ECU 10 discharges the compressor 21 so that the value of the condenser temperature TAV, which is a related physical quantity of the heating capacity of the condenser 22, matches the target blowing temperature TAO, which is the heating target value. An embodiment in which the capacity is controlled and the amount of pressure reduction of the heating variable throttle valve 23 is controlled so that the value of the evaporator temperature TE, which is a related physical quantity of the heat absorption capability of the evaporator 27, coincides with the target evaporator temperature TEO, which is the heat absorption target value. This will be described with reference to FIG.

図29に示すように、本実施形態では、図2に示すステップ220を実行する際には、まず、冷媒圧力センサ42が検出する冷媒圧力に基づいて得た凝縮器温度TAVが目標吹出温度TAOと一致するように(極力近似するように)コンプレッサ21の回転制御(すなわち、冷媒吐出容量の制御)を行う(ステップ221a)。   As shown in FIG. 29, in the present embodiment, when step 220 shown in FIG. 2 is executed, first, the condenser temperature TAV obtained based on the refrigerant pressure detected by the refrigerant pressure sensor 42 is the target outlet temperature TAO. The rotation control of the compressor 21 (that is, the control of the refrigerant discharge capacity) is performed so as to match (as close as possible) (step 221a).

ステップ221aを実行したら、次に、暖房用可変絞り弁23の制御フラグが1であるか否か判断する(ステップ222e)。暖房用可変絞り弁23の制御フラグが1とは、エバ温度センサ45が検出するエバ温度TEがステップ180で算出した目標エバ温度TEOと一致するように(極力近似するように)、冷凍サイクル3Dのサイクル効率に係わらず冷媒流量を増大させる開度に制御される設定であり、暖房用可変絞り弁23の制御フラグが0とは、冷凍サイクル3Dのサイクル効率を最適化するように開度制御される設定である。   After step 221a is executed, it is next determined whether or not the control flag of the heating variable throttle valve 23 is 1 (step 222e). When the control flag of the heating variable throttle valve 23 is 1, the refrigeration cycle 3D is set so that the evaporator temperature TE detected by the evaporator temperature sensor 45 matches the target evaporator temperature TEO calculated in step 180 (as close as possible). The opening is controlled so as to optimize the cycle efficiency of the refrigeration cycle 3D when the control flag of the heating variable throttle valve 23 is 0. It is a setting to be done.

ステップ222eにおいて暖房用可変絞り弁23の制御フラグが1でない、すなわち、制御フラグが0であると判断した場合には、エバ温度センサ45が検出するエバ温度TEがステップ180で算出した目標エバ温度TEOと一致するように(極力近似するように)暖房用可変絞り弁23および冷房用可変絞り弁26の開度調整を行う(ステップ223a)。   When it is determined in step 222e that the control flag of the heating variable throttle valve 23 is not 1, that is, the control flag is 0, the evaporator temperature TE detected by the evaporator temperature sensor 45 is calculated by the target evaporator temperature calculated in step 180. The opening adjustments of the heating variable throttle valve 23 and the cooling variable throttle valve 26 are adjusted so as to coincide with TEO (as close as possible) (step 223a).

ステップ223aを実行した結果、暖房用可変絞り弁23を絞るとともに冷房用可変絞り弁26を開いて全開状態に到達し、暖房用可変絞り弁23を最小開度とするとともに冷房用可変絞り弁26を全開状態とした状態であっても蒸発器27における除湿能力(吸熱能力)が過剰であるか否か判断する(ステップ224f)。ステップ224fでは、ステップ223aを実行してエバ温度TEが目標エバ温度TEOと一致するように制御しても、エバ温度TEを目標エバ温度TEOにまで昇温できず、図11に示すように、除湿能力が過剰であるかどうかを判断する。   As a result of executing Step 223a, the heating variable throttle valve 23 is throttled and the cooling variable throttle valve 26 is opened to reach the fully open state. The heating variable throttle valve 23 is set to the minimum opening and the cooling variable throttle valve 26 is opened. It is determined whether or not the dehumidification capacity (heat absorption capacity) in the evaporator 27 is excessive even in a state in which is fully opened (step 224f). In step 224f, even if step 223a is executed and control is performed so that the evaporation temperature TE coincides with the target evaporation temperature TEO, the evaporation temperature TE cannot be increased to the target evaporation temperature TEO, and as shown in FIG. Determine if the dehumidifying capacity is excessive.

ステップ224fで、暖房用可変絞り弁23を最小開度とするとともに冷房用可変絞り弁26を全開状態としなくても蒸発器27における除湿能力が過剰とならない、あるいは、暖房用可変絞り弁23を最小開度とするとともに冷房用可変絞り弁26を全開状態とすれば蒸発器27における除湿能力が過剰とならないと判断した場合には、暖房用可変絞り弁23の制御フラグを0としたまま、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   In step 224f, the dehumidifying capacity of the evaporator 27 does not become excessive even if the heating variable throttle valve 23 is set to the minimum opening and the cooling variable throttle valve 26 is not fully opened, or the heating variable throttle valve 23 is turned on. When it is determined that the dehumidifying capacity in the evaporator 27 does not become excessive if the cooling opening is set to the minimum opening and the cooling variable throttle valve 26 is fully opened, the control flag of the heating variable throttle valve 23 is set to 0. Return (proceed to step 230 shown in FIG. 2).

ステップ224fで、暖房用可変絞り弁23を最小開度とするとともに冷房用可変絞り弁26を全開状態としても蒸発器27における除湿能力が過剰であると判断した場合、すなわち、室外熱交換器24を蒸発器27と冷媒圧力が同等の蒸発器(吸熱器)として機能させて室外熱交換器24の吸熱能力を最大にしたときに蒸発器27における除湿能力が過剰であると判断した場合には、暖房用可変絞り弁23の制御フラグを1とし(ステップ225e)、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   In step 224f, when it is determined that the dehumidifying capacity in the evaporator 27 is excessive even when the heating variable throttle valve 23 is set to the minimum opening and the cooling variable throttle valve 26 is fully opened, that is, the outdoor heat exchanger 24. Is functioned as an evaporator (heat absorber) having the same refrigerant pressure as that of the evaporator 27 to maximize the heat absorption capability of the outdoor heat exchanger 24, the dehumidification capability of the evaporator 27 is determined to be excessive. Then, the control flag of the heating variable throttle valve 23 is set to 1 (step 225e), and the process returns (proceeds to step 230 shown in FIG. 2).

ステップ222eにおいて暖房用可変絞り弁23の制御フラグが1であると判断した場合には、エバ温度TEが目標エバ温度TEOと一致するように(極力近似するように)暖房用可変絞り弁23の開度調整を行う(ステップ226f)。なお、このときには、冷房用可変絞り弁26は全開状態としている。   If it is determined in step 222e that the control flag of the heating variable throttle valve 23 is 1, the heating variable throttle valve 23 is set so that the evaporation temperature TE coincides with the target evaporation temperature TEO (as close as possible). The opening degree is adjusted (step 226f). At this time, the cooling variable throttle valve 26 is fully opened.

ステップ226fを実行した結果、暖房用可変絞り弁23の開度が最小の状態に到達し、冷房用可変絞り弁26を全開とした状態下で暖房用可変絞り弁23を最小開度とした状態であっても蒸発器27における除湿能力が不足するか否か判断する(ステップ227f)。ステップ227fでは、ステップ226fを実行してエバ温度TEを目標エバ温度TEOと一致するように制御しても、エバ温度TEを目標エバ温度TEOにまで降温できず、図11に示すように、除湿能力が不足であるかどうかを判断する。   As a result of executing step 226f, the opening of the heating variable throttle valve 23 reaches the minimum state, and the heating variable throttle valve 23 is set to the minimum opening degree with the cooling variable throttle valve 26 fully opened. Even so, it is determined whether or not the dehumidifying capacity in the evaporator 27 is insufficient (step 227f). In step 227f, even if step 226f is executed to control the evaporation temperature TE so as to coincide with the target evaporation temperature TEO, the evaporation temperature TE cannot be lowered to the target evaporation temperature TEO. As shown in FIG. Determine if your ability is insufficient.

ステップ227fで、暖房用可変絞り弁23を最小開度としなくても蒸発器27における除湿能力が不足しない、あるいは、暖房用可変絞り弁23を最小開度とすれば蒸発器27における除湿能力が不足しないと判断した場合には、暖房用可変絞り弁23の制御フラグを1としたまま、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   In step 227f, the dehumidifying capacity of the evaporator 27 does not become insufficient even if the variable aperture valve 23 for heating is not set to the minimum opening, or the dehumidifying capacity of the evaporator 27 is increased if the variable opening valve 23 for heating is set to the minimum opening. If it is determined that there is no shortage, the routine returns with the control flag of the heating variable throttle valve 23 set to 1 (proceeds to step 230 shown in FIG. 2).

ステップ227fで、暖房用可変絞り弁23を最小開度状態としても蒸発器27における除湿能力が不足すると判断した場合には、暖房用可変絞り弁23の制御フラグを0とし(ステップ228e)、リターンする(図2に示すステップ230へ進む)。   If it is determined in step 227f that the dehumidifying capacity in the evaporator 27 is insufficient even when the heating variable throttle valve 23 is in the minimum opening state, the control flag of the heating variable throttle valve 23 is set to 0 (step 228e), and the return (Proceed to step 230 shown in FIG. 2).

本実施形態の構成および作動によれば、ECU10は、凝縮器22の加熱能力の関連物理量である凝縮器温度TAVの値が加熱目標値である目標吹出温度TAOに一致するようにコンプレッサ21の吐出容量を制御し、エバポレータ27の吸熱能力の関連物理量であるエバ温度TEの値が吸熱目標値である目標エバ温度TEOに一致するように暖房用可変絞り弁23の減圧量を制御する。   According to the configuration and operation of the present embodiment, the ECU 10 discharges the compressor 21 so that the value of the condenser temperature TAV, which is a related physical quantity of the heating capacity of the condenser 22, coincides with the target blowing temperature TAO that is the heating target value. The capacity is controlled, and the amount of pressure reduction of the heating variable throttle valve 23 is controlled so that the value of the evaporator temperature TE, which is a related physical quantity of the heat absorption capability of the evaporator 27, coincides with the target evaporator temperature TEO, which is the endothermic target value.

これによっても、前記した実施形態と同様に、エバ温度TEを、例えばエバポレータ27のフロスト防止のための制約を有する目標エバ温度TEO(例えば1℃)に一致させたとしても、凝縮器22の温度TAVが送風ダクト2内を流通する空気を充分に加熱できる目標吹出温度TAOに一致するように、コンプレッサ21の冷媒吐出容量および暖房用絞り弁23の減圧量を制御することができる。   Even in this manner, similarly to the above-described embodiment, even if the evaporator temperature TE is made to coincide with the target evaporator temperature TEO (for example, 1 ° C.) having restrictions for preventing frost of the evaporator 27, for example, the temperature of the condenser 22 The refrigerant discharge capacity of the compressor 21 and the pressure reduction amount of the heating throttle valve 23 can be controlled so that the TAV matches the target blowing temperature TAO that can sufficiently heat the air flowing through the blower duct 2.

エバポレータ27の吸熱能力の制約によって決まるサイクル冷媒循環流量であるときに、冷房用可変絞り弁26を全開として室外熱交換器24の吸熱能力を最大にしたとしても、凝縮器22における加熱能力が不足する場合には、サイクル運転効率に係わらず図28の圧力−エンタルピ線図に実線で示すようなサイクル状態を形成し、コンプレッサ21の仕事量の増大により冷媒循環流量を増大させることができ、前記した実施形態と同様の効果を得ることができる。   Even if the cooling variable throttle valve 26 is fully opened and the heat absorption capacity of the outdoor heat exchanger 24 is maximized when the cycle refrigerant circulation flow rate is determined by the restriction of the heat absorption capacity of the evaporator 27, the heating capacity in the condenser 22 is insufficient. In this case, a cycle state as shown by a solid line in the pressure-enthalpy diagram of FIG. 28 can be formed regardless of the cycle operation efficiency, and the refrigerant circulation flow rate can be increased by increasing the work amount of the compressor 21, The same effects as those of the embodiment described above can be obtained.

また、コンプレッサ21が吸入する冷媒を減圧する吸入冷媒絞り弁やコンプレッサ21が吐出する冷媒を減圧する吐出冷媒絞り弁を設ける必要がないので、構成を簡素化することができる。   Further, since it is not necessary to provide an intake refrigerant throttle valve that depressurizes the refrigerant sucked by the compressor 21 and a discharge refrigerant throttle valve that depressurizes the refrigerant discharged from the compressor 21, the configuration can be simplified.

ここで説明した2つの実施形態の冷凍サイクル3Dは、下記のような特徴を有する冷凍サイクル装置であると言える。   It can be said that the refrigeration cycle 3D of the two embodiments described here is a refrigeration cycle apparatus having the following characteristics.

冷媒を吸入圧縮して吐出する圧縮機(コンプレッサ21が相当)と、
圧縮機から吐出された冷媒の熱を放熱して外部流体を加熱する放熱器(凝縮器22が相当)と、
放熱器から流出した冷媒を減圧膨張させる減圧手段(暖房用可変絞り弁23が相当)と、
減圧手段で減圧した冷媒を蒸発させ外部流体から吸熱する蒸発器(エバポレータ27が相当)と、を備え、
放熱器の加熱能力もしくはその関連物理量の値(TAVが相当)が加熱目標値(TAOが相当)に一致するように圧縮機の吐出容量および減圧手段の減圧量の一方が調節され、蒸発器の吸熱能力もしくそのは関連物理量の値(TEが相当)が吸熱目標値(TEOが相当)に一致するように圧縮機の吐出容量および減圧手段の減圧量の他方が調節されることを特徴とする冷凍サイクル装置である。
A compressor (equivalent to the compressor 21) for sucking and compressing and discharging the refrigerant;
A radiator (equivalent to the condenser 22) that radiates the heat of the refrigerant discharged from the compressor and heats the external fluid;
Decompression means (corresponding to the heating variable throttle valve 23) for decompressing and expanding the refrigerant flowing out of the radiator;
An evaporator (equivalent to the evaporator 27) that evaporates the refrigerant decompressed by the decompression means and absorbs heat from the external fluid;
One of the discharge capacity of the compressor and the pressure reduction amount of the pressure reducing means is adjusted so that the heating capacity of the radiator or the value of the related physical quantity (corresponding to TAV) matches the target heating value (corresponding to TAO). It is characterized in that the other of the discharge capacity of the compressor and the pressure reduction amount of the pressure reducing means is adjusted so that the endothermic capacity or the value of the related physical quantity (corresponding to TE) matches the endothermic target value (corresponding to TEO). The refrigeration cycle apparatus.

このような特徴を有していれば、蒸発器の吸熱能力もしくはその関連物理量の値を、制約のある吸熱目標値に一致させたときに、放熱器の加熱能力もしくはその関連物理量の値が、外部流体を充分に加熱できる加熱目標値に一致するように、圧縮機の吐出容量および減圧手段の減圧量を調節することができる。冷凍サイクルの運転効率と蒸発器の吸熱能力の制約によって決まる冷媒循環流量では放熱器の加熱能力が不足する場合には、減圧手段の減圧量を減少させるとともに圧縮機で冷媒を圧縮吐出する仕事量を増大させて冷媒循環流量を増大させることで、放熱器の加熱能力もしくはその関連物理量の値を外部流体を充分に加熱できる加熱目標値にすることができる。このようにして、蒸発器の吸熱能力に制約があったとしても、放熱器において充分な外部流体加熱能力を得ることが可能となる。   If it has such characteristics, when the value of the endothermic capacity of the evaporator or the related physical quantity is matched with the limited endothermic target value, the heating capacity of the radiator or the value of the related physical quantity is The discharge capacity of the compressor and the pressure reduction amount of the pressure reducing means can be adjusted so as to coincide with the heating target value that can sufficiently heat the external fluid. If the refrigerant circulation flow rate determined by the restrictions on the operating efficiency of the refrigeration cycle and the heat absorption capacity of the evaporator is insufficient, the amount of decompression by the decompression means is reduced and the amount of work for compressing and discharging the refrigerant by the compressor. By increasing the refrigerant circulation flow rate, the heating capacity of the radiator or the value of the related physical quantity can be set to a heating target value that can sufficiently heat the external fluid. In this way, even if the heat absorption capability of the evaporator is limited, it is possible to obtain a sufficient external fluid heating capability in the radiator.

上記各実施形態(前述の第1〜第4の実施形態および他の実施形態における上記4つの形態)では、放熱器の加熱能力の関連物理量として放熱器温度である凝縮器温度TAVを、加熱目標値として目標吹出温度TAOを用いていたが、これに限定されるものではない。放熱器の加熱能力の他の関連物理量とそれに対応する加熱目標値を用いてもよいし、放熱器の加熱能力(例えばエンタルピ変化量と冷媒流量の積)とそれに対応する加熱目標値を用いてもよい。   In each of the above-described embodiments (the above-described four forms in the above-described first to fourth embodiments and other embodiments), the condenser temperature TAV, which is the radiator temperature, is used as the heating target as the related physical quantity of the heating capability of the radiator. Although the target blowing temperature TAO was used as a value, it is not limited to this. Other related physical quantities of the heat capacity of the radiator and the corresponding heating target value may be used, or the heat capacity of the radiator (for example, product of enthalpy change amount and refrigerant flow rate) and the corresponding heating target value. Also good.

また、蒸発器の吸熱能力の関連物理量として蒸発器温度であるエバ温度TEを、吸熱目標値として目標エバ温度TEOを用いていたが、これに限定されるものではない。蒸発器の吸熱能力の他の関連物理量とそれに対応する吸熱目標値を用いてもよいし、蒸発器の吸熱能力(例えばエンタルピ変化量と冷媒流量の積)とそれに対応する吸熱目標値を用いてもよい。   Further, the evaporator temperature TE, which is the evaporator temperature, is used as the physical quantity related to the heat absorption capability of the evaporator, and the target evaporator temperature TEO is used as the endothermic target value. However, the present invention is not limited to this. Other related physical quantities of the endothermic capacity of the evaporator and the corresponding endothermic target value may be used, or the endothermic capacity of the evaporator (eg, product of enthalpy change amount and refrigerant flow rate) and the corresponding endothermic target value may be used. Also good.

また、上記各実施形態では、放熱器を凝縮器22としていたが、これに限定されるものではない。例えば、圧縮機から吐出される冷媒が臨界圧以上となる所謂超臨界冷凍サイクル装置の本発明を適用し、放熱器はガスクーラであってもかまわない。   Moreover, in each said embodiment, although the heat radiator was the condenser 22, it is not limited to this. For example, the present invention of a so-called supercritical refrigeration cycle apparatus in which the refrigerant discharged from the compressor has a critical pressure or higher is applied, and the radiator may be a gas cooler.

また、上記各実施形態では、冷凍サイクル3、3A、3B、3C、3Dは、凝縮器22、蒸発器27以外に室外熱交換器24を備えるものであったが、室外熱交換器を有しない冷凍サイクル装置であっても、本発明は適用して有効である。   Moreover, in each said embodiment, although refrigeration cycle 3, 3A, 3B, 3C, 3D was provided with the outdoor heat exchanger 24 other than the condenser 22 and the evaporator 27, it does not have an outdoor heat exchanger. The present invention is effective when applied to a refrigeration cycle apparatus.

また、上記各実施形態では、蒸発器27を凝縮器22の空気流れ上流側に配設していた。すなわち、凝縮器22および蒸発器27の外部流体は同一の流体(空気)であったが、これに限定されるものではない。外部流体は他の流体であってもよいし、凝縮器22の外部流体と蒸発器27の外部流体とが異なるものであってもよい。   Further, in each of the above embodiments, the evaporator 27 is disposed on the upstream side of the air flow of the condenser 22. That is, although the external fluid of the condenser 22 and the evaporator 27 is the same fluid (air), it is not limited to this. The external fluid may be another fluid, or the external fluid of the condenser 22 and the external fluid of the evaporator 27 may be different.

また、上記各実施形態では、冷凍サイクル3、3A、3B、3C、3Dを、車両用空調装置に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではない。車両用以外の空調装置の冷凍サイクル装置であってもよいし、空調装置以外に用いられる冷凍サイクル装置であってもかまわない。   Moreover, although each said embodiment demonstrated the case where refrigeration cycle 3, 3A, 3B, 3C, 3D was applied to the vehicle air conditioner, it is not limited to this. It may be a refrigeration cycle apparatus for an air conditioner other than for a vehicle, or may be a refrigeration cycle apparatus used other than an air conditioner.

2 送風ダクト(ダクト)
3、3A、3B、3C、3D 冷凍サイクル(冷凍サイクル装置)
10 空調制御装置(制御手段)
21 コンプレッサ(圧縮機)
22 凝縮器(放熱器)
23 暖房用可変絞り弁(第1減圧手段)
27 エバポレータ(蒸発器)
50 吸入冷媒絞り弁(第2減圧手段)
51 吸入冷媒絞り弁(定圧弁、第2減圧手段)
52 吸入冷媒絞り弁(固定絞り弁、第2減圧手段の一部)
53 電磁開閉弁(開閉弁、第2減圧手段の一部)
2 Air duct (duct)
3, 3A, 3B, 3C, 3D Refrigeration cycle (refrigeration cycle equipment)
10 Air-conditioning control device (control means)
21 Compressor
22 Condenser (heat radiator)
23 Variable throttle valve for heating (first decompression means)
27 Evaporator
50 Suction refrigerant throttle valve (second decompression means)
51 Suction refrigerant throttle valve (constant pressure valve, second pressure reducing means)
52 Suction refrigerant throttle valve (fixed throttle valve, part of second decompression means)
53 Electromagnetic on-off valve (on-off valve, part of second decompression means)

Claims (5)

冷媒を吸入圧縮して吐出する圧縮機(21)と、
前記圧縮機(21)から吐出された前記冷媒の熱を放熱して外部流体を加熱する放熱器(22)と、
前記放熱器(22)から流出した前記冷媒を減圧膨張させる第1減圧手段(23)と、
前記第1減圧手段(23)で減圧した前記冷媒を蒸発させ外部流体から吸熱する蒸発器(27)と、
前記蒸発器(27)で蒸発して前記圧縮機(21)が吸入する前記冷媒を減圧する減圧量を変更可能な第2減圧手段(50)と、を備え、
前記放熱器(22)の加熱能力もしくはその関連物理量の値(TAV)が加熱目標値(TAO)に一致するように前記圧縮機(21)の吐出容量および前記第2減圧手段(50)の減圧量の一方を調節し、前記蒸発器(27)の吸熱能力もしくはその関連物理量の値(TE)が吸熱目標値(TEO)に一致するように前記吐出容量および前記減圧量の他方を調節することを特徴とする冷凍サイクル装置。
A compressor (21) for sucking and compressing and discharging the refrigerant;
A radiator (22) for radiating heat of the refrigerant discharged from the compressor (21) to heat an external fluid;
First decompression means (23) for decompressing and expanding the refrigerant flowing out of the radiator (22);
An evaporator (27) for evaporating the refrigerant decompressed by the first decompression means (23) and absorbing heat from an external fluid;
A second decompression means (50) capable of changing a decompression amount for decompressing the refrigerant evaporated by the evaporator (27) and sucked by the compressor (21),
The discharge capacity of the compressor (21) and the pressure reduction of the second pressure reducing means (50) so that the heating capacity of the radiator (22) or the value of the related physical quantity (TAV) matches the heating target value (TAO). Adjusting one of the amounts, and adjusting the other of the discharge capacity and the amount of pressure reduction so that the endothermic capacity of the evaporator (27) or the value of the associated physical quantity (TE) matches the endothermic target value (TEO). A refrigeration cycle apparatus characterized by.
前記加熱能力もしくはその関連物理量の値(TAV)に基づいて、前記圧縮機(21)の吐出容量の制御を行う制御手段(10)を備え、
前記第2減圧手段(51)は、前記圧縮機(21)の吸入冷媒圧力が低下しても前記蒸発器(27)内の冷媒圧力が所定圧未満になることを抑止する定圧弁(51)であり、
前記制御手段(10)は、前記加熱能力もしくはその関連物理量の値(TAV)が前記加熱目標値(TAO)に一致するように前記吐出容量を制御し、
前記第2減圧手段(51)によって、前記吸熱能力もしくはその関連物理量の値(TE)が前記吸熱目標値(TEO)に一致するように前記減圧量を調節することを特徴とする請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
Control means (10) for controlling the discharge capacity of the compressor (21) based on the heating capacity or the value of its related physical quantity (TAV),
The second pressure reducing means (51) is a constant pressure valve (51) for preventing the refrigerant pressure in the evaporator (27) from becoming less than a predetermined pressure even when the suction refrigerant pressure of the compressor (21) is reduced. And
The control means (10) controls the discharge capacity so that the heating capacity or a value (TAV) of the related physical quantity matches the heating target value (TAO),
The said pressure reduction amount is adjusted by the said 2nd pressure reduction means (51) so that the value (TE) of the said heat absorption capability or its related physical quantity may correspond with the said endothermic target value (TEO). The refrigeration cycle apparatus described.
前記加熱能力もしくはその関連物理量の値(TAV)、および、前記吸熱能力もしくはその関連物理量の値(TE)に基づいて、前記圧縮機(21)の吐出容量の制御および前記第2減圧手段(50)の減圧量の制御を行う制御手段(10)を備え、
前記制御手段(10)は、前記加熱能力もしくはその関連物理量の値(TAV)が前記加熱目標値(TAO)に一致するように前記吐出容量および前記減圧量の一方を制御し、前記吸熱能力もしくはその関連物理量の値(TE)が前記吸熱目標値(TEO)に一致するように前記吐出容量および前記減圧量の他方を制御することを特徴とする請求項1に記載の冷凍サイクル装置。
Based on the heating capacity or the related physical quantity value (TAV) and the endothermic capacity or the related physical quantity value (TE), the control of the discharge capacity of the compressor (21) and the second decompression means (50 Control means (10) for controlling the pressure reduction amount of
The control means (10) controls one of the discharge capacity and the pressure reduction amount so that the heating capacity or a value (TAV) of the related physical quantity matches the heating target value (TAO), and the heat absorption capacity or 2. The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein the other one of the discharge capacity and the pressure reduction amount is controlled so that a value (TE) of the related physical quantity matches the endothermic target value (TEO).
前記第2減圧手段(52、53)は、絞りが固定された固定絞り弁(52)と、前記固定絞り弁(52)に並列に設けられて開状態と閉状態とを切り替える開閉弁(53)とからなり、
前記制御手段(10)は、前記開閉弁(52)の開閉状態を切り替えることにより、前記減圧量を制御することを特徴とする請求項3に記載の冷凍サイクル装置。
The second pressure reducing means (52, 53) includes a fixed throttle valve (52) having a fixed throttle, and an on-off valve (53) provided in parallel to the fixed throttle valve (52) for switching between an open state and a closed state. )
The said control means (10) controls the said pressure reduction amount by switching the open / close state of the said on-off valve (52), The refrigerating-cycle apparatus of Claim 3 characterized by the above-mentioned.
前記放熱器(22)および前記蒸発器(27)は、室内へ吹き出す空気を流通するダクト(2)内に、前記蒸発器(27)の方が空気流れ上流側となるように配設され、
前記蒸発器(27)が前記空気から吸熱して除湿し、前記放熱器(22)が前記空気を加熱することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。
The radiator (22) and the evaporator (27) are disposed in a duct (2) through which air blown into the room is circulated so that the evaporator (27) is on the upstream side of the air flow,
The refrigeration cycle according to any one of claims 1 to 4, wherein the evaporator (27) absorbs heat from the air to dehumidify, and the radiator (22) heats the air. apparatus.
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