JP5920178B2 - ヒートポンプサイクル - Google Patents
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Description
図1において、開示された発明のひとつの実施形態によって、車両用の空調装置1が提供される。空調装置1は、発明を適用したヒートポンプサイクル(HPC)2を備える。ヒートポンプサイクル2は、発明を適用した熱交換器70および熱交換器80を備える。ヒートポンプサイクル2は、冷媒回路10と、冷却水回路40とを含む。
通常暖房運転時には、車室外の空気ARを熱源として、室内凝縮器12によって空気URを加熱することにより、車室内の暖房が実行される。通常暖房運転は、車両の利用者によって操作されるスイッチによって起動される。冷媒回路10は、開閉弁15aが閉弁し、三方弁15bが室外熱交換器16とアキュムレータ18とを流路20aを介して接続し、圧縮機11が運転するように制御される。これにより、冷媒回路10は、図1の実線矢印に示すように冷媒が流れる冷媒流路に切り替えられる。冷却水回路40は、ポンプ41が所定流量の冷却水を圧送し、三方弁42がラジエータ43とバイパス通路44との両方に冷却水を流すように制御される。冷却水回路40は、図1の破線矢印に示すように冷却水が流れる回路に切り替えられる。
除霜運転時には、冷却水回路40から得られる熱によって室外熱交換器16に付着した霜が解かされる。除霜運転では、制御装置100が圧縮機11の作動を停止させるとともに、ファン17の作動を停止させる。従って、除霜運転時には、通常の暖房運転時に対して、室外熱交換器16へ流入する冷媒流量が減少し、熱交換器70に流入する空気ARの風量が減少する。さらに、制御装置100は、図2の破線矢印に示すように冷却水がラジエータ43を通過するように、三方弁42を切り替える。従って、ラジエータ43の水チューブ43aを流通する冷却水の有する熱がフィン50を介して、室外熱交換器16に伝熱されて、室外熱交換器16の除霜がなされる。つまり、冷却水回路40がもつ熱を有効に利用した除霜が実現される。除霜に利用される熱には、外部熱源HSから供給される廃熱と、冷却水回路40に蓄えられた熱とが含まれる。また、除霜に利用される熱には、暖房運転時に、熱交換器80において冷媒回路10から冷却水回路40に与えられて冷却水回路40に蓄えられた熱が含まれる。
廃熱回収運転時には、外部熱源HSを熱源として、車室内の暖房が実行される。冷却水回路40の熱は、空気ARに放熱することができるが、所定の条件が成立すると、冷却水回路40の熱を冷媒回路10に渡すことにより暖房能力を高める廃熱回収運転が実行される。例えば、暖房運転時に、冷却水温度Twが予め定めた基準温度、例えば60°Cを上回ると、廃熱回収運転を実行することができる。
冷房運転時には、車室内の冷房が実行される。冷房運転は、車両の利用者によって操作されるスイッチによって起動される。冷媒回路10は、開閉弁15aが開き、三方弁15bが室外熱交換器16と固定絞り19とを接続し、圧縮機11が運転されるように制御される。冷媒回路10には、図4の実線矢印に示すように冷媒が流れる。冷却水回路40は、冷却水温度Twが基準温度を上回ると三方弁42が冷却水をラジエータ43へ流入させ、冷却水温度Twが基準温度を下回ると三方弁42が冷却水をバイパス通路44へ迂回させるように制御される。図4では、冷却水温度Twが基準温度を上回った際の冷却水の流れを破線矢印で示している。
以下の説明においては、先行する実施形態からの変更点、相違点を主として説明する。後続の実施形態は、先行する実施形態のいずれかを基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、固定絞り13と開閉弁15aとを用いて熱交換器70に供給される冷媒を高圧冷媒と低圧冷媒とに切替える切替手段を提供した。これに代えて、この実施形態では、図11に示すように、膨張弁213を採用する。膨張弁213は、開度を調節可能な電動型の膨張弁である。膨張弁213は、少なくとも、固定絞り13に相当する小開度から、開閉弁15aの全開開度に相当する大開度にわたる範囲で開度を調節可能である。
上記実施形態では、室内凝縮器12より冷媒回路10における下流に熱交換器80を設けた。これに代えて、この実施形態では、図12に示すように、室内凝縮器12より上流に熱交換器80を備える。この構成では、圧縮機11から吐出された直後の高圧冷媒が熱交換器80に供給される。
上記実施形態では、高圧冷媒の熱を熱交換器80において取り出して熱交換器70に供給した。これに代えて、この実施形態では、図13に示すように、凝縮器における高圧冷媒と蒸発器における低圧冷媒との間の中間圧力をもつ中間圧冷媒の熱を熱交換器80において取り出す。
上記実施形態では、熱交換器80において得られた熱を、暖房運転時の着霜の抑制と、除霜運転時の除霜性能の改善との両方に利用した。これに代えて、この実施形態では、熱交換器80において得られた熱を、除霜運転時の除霜性能の改善だけに利用する。冷却水回路40は、図14に示すように構成される。冷却水回路40は、熱交換器80、熱交換器70、および外部熱源HSを含む閉回路を構成する。さらに、冷却水回路40は、熱交換器80だけを含む閉回路を構成できるように、ポンプ46、バイパス通路44a、および三方弁47を備える。さらに、冷却水回路40は、熱交換器70と外部熱源HSとだけを含む閉回路を構成できるように、ポンプ41およびバイパス通路44bを備える。
上記実施形態では、熱交換器70をバイパスするようにバイパス通路44を設けた。これに代えて、この実施形態では、図15に示すように、熱交換器80だけを含む閉回路を構成するようにバイパス通路44cを設けている。バイパス通路44cには、流量調節弁48が設けられている。熱交換器80とバイパス通路44cとを通る閉回路には、ポンプ46が設けられている。
上記実施形態では、熱交換器70をバイパスするようにバイパス通路44を設けた。これに代えて、この実施形態では、図16に示すように、冷却水回路40を閉回路だけで構成している。ポンプ41は、冷却水回路40を循環する流量を調節するように制御される。
上記実施形態では、冷却水回路40に外部熱源HSを設けた。これに代えて、この実施形態では、図17に示すように、外部熱源HSを備えない冷却水回路40を採用する。この構成においても、暖房運転時には、熱交換器80において得られた熱を熱交換器70に供給することができる。また、除霜時には、熱交換器80において得られ、冷却水WTに蓄えられた熱を熱交換器70に供給することができる。
上記実施形態では、冷却水WTを循環させるために冷却水回路40にポンプを設けた。これに代えて、この実施形態では、図18に示すように、補助媒体WTが自然循環する補助媒体回路40を採用する。補助媒体回路40は、熱交換器80で得られた熱を熱交換器70に運搬することができる流体回路を構成している。補助媒体WTとして、冷媒回路10が暖房運転されているときに、熱交換器80において蒸発し、熱交換器70において凝縮する冷媒を使用することができる。補助媒体回路40は、高温部の熱を低温部に運搬するヒートパイプによって提供することができる。
上記実施形態では、冷媒回路10の冷媒の熱を、補助媒体WTを介して、間接的に熱交換器70に供給した。これに代えて、冷媒回路10の高圧冷媒の熱を、直接的に、冷媒回路10の蒸発器として機能する室外熱交換器16およびそれを含む熱交換器70に伝えてもよい。この実施形態では、図19に示すように、熱交換器70のラジエータ43eを、高圧冷媒から熱を取り出すための熱交換部分81として利用する。高圧冷媒は、ラジエータ43eに供給される。これにより、熱交換器70の構成部品が高圧冷媒によって直接的に暖められる。ラジエータ43eを流出した冷媒は、膨張弁213を経由して室外熱交換器16に導入される。よって、ラジエータ43eは、高圧冷媒、すなわち高温冷媒を流し、高温冷媒から直接に熱を受けることにより、高温冷媒から得られた熱を熱交換器70および室外熱交換器16に供給する補助熱交換器を提供する。
上記実施形態では、熱交換器70のラジエータ43eに、高温媒体HMDとしての高圧冷媒を直接的に導入した。これに代えて、この実施形態では、図21に示すように、中間圧冷媒を熱交換器70のラジエータ43eに直接的に導入する。冷媒回路10は、室内凝縮器12と膨張弁213との間で分岐されている。分岐通路には、中間圧力への減圧器23が設けられている。中間圧冷媒は、ラジエータ43eに供給される。ラジエータ43eの下流には、中間圧冷媒を低圧冷媒に減圧する減圧器24が設けられている。
上記実施形態では、ラジエータ43eを通過した中間圧冷媒を低圧に減圧した。これに代えて、この実施形態では、図22に示すように、中間圧冷媒を、圧縮機411のガスインジェクションポートに吸引させる。この構成によると、減圧器24を用いることなく、ラジエータ43eに中間圧冷媒を供給することができる。
上記実施形態では、熱交換器70に設けられた低温媒体チューブ16aと高温媒体チューブ43aとを、それらの間の空気ARとフィン50とによって熱的に連結した。これに代えて、この実施形態では、図23に示すように、低温媒体チューブ16aと高温媒体チューブ43aとを直接的に接触させている。以下、低温媒体チューブ16aをCMDチューブ16aと呼び、高温媒体チューブ43aをHMDチューブ43aと呼ぶ。
上記実施形態では、CMDチューブ16aとHMDチューブ43aとを並べて配置した。これに代えて、この実施形態では、図24に示すように、CMDチューブ16aとHMDチューブ43aとを多重管によって提供する。図示の例においては、HMDチューブ43aの中に、CMDチューブ16aが配置されている。CMDチューブ16aの中にHMDチューブ43aを配置してもよい。この構成によると、HMDチューブ43aの熱が効果的にCMDチューブ16aに伝達される。
上記実施形態では、空気ARの流れ方向に関して複数の列、すなわち上流列と下流列とを構成するようにCMDチューブ16aとHMDチューブ43aとを並べて配置した。これに代えて、この実施形態では、図25に示すように、空気ARの流れ方向に関して単一の列を構成するように、CMDチューブ16aとHMDチューブ43aとを配置する。この構成においても、HMDチューブ43aに供給される熱によって、耐着霜性能の改善を図ることができる。
この実施形態では、図26に示すように、ひとつのCMDチューブ16aとひとつのHMDチューブ43aとが積層して配置されるとともに、空気ARの流れ方向に関して単一の列を構成するように配置されている。この構成においても、HMDチューブ43aに供給される熱によって、耐着霜性能の改善を図ることができる。
この実施形態では、図27に示すように、CMDチューブ16aとHMDチューブ43aとを多重管によって提供するとともに、空気ARの流れ方向に関して単一の列を構成するように多重管が配置されている。この構成においても、HMDチューブ43aに供給される熱によって、耐着霜性能の改善を図ることができる。
第1実施形態の熱交換器70では、上流列と下流列とにおいてCMDチューブ16aとHMDチューブ43aとを交互に配置した。これに代えて、この実施形態では、図28に示すように、上流列にHMDチューブ43aのみを配置し、下流列にCMDチューブ16aのみを配置している。この構成によると、HMDチューブ43aの熱を、霜が付きやすい上流列に供給することができる。これにより、耐着霜性能の改善を、効果的に図ることができる。
上記実施形態では、上流列と下流列とを連結するようにフィン50を配置した。これに代えて、この実施形態では、図29に示すように、上流列にフィン50aを配置し、下流列にフィン50bを配置している。この実施形態では、ラジエータ43のフィン50aと、室外熱交換器16のフィン50bとが別体である。さらに、ラジエータ43と室外熱交換器16とは、別々に取り扱いが可能な別体である。室外熱交換器16とラジエータ43とは、空気ARの流れに関して、ラジエータ43が室外熱交換器16の上流側に位置するように配置されている。
第1実施形態の熱交換器70では、上流列と下流列とにおいてCMDチューブ16aとHMDチューブ43aとを交互に配置した。これに代えて、この実施形態では、図30に示すように、上流列においてのみ、CMDチューブ16aとHMDチューブ43aとを交互に配置した。下流列には、CMDチューブ16aのみが配置されている。この構成によると、上流列においてCMDチューブ16aを減らすことができる。このため、上流列における着霜を抑制することができる。また、上流列に多くのHMDチューブ43aが配置されるから、HMDチューブ43aの熱によって、上流列における着霜を抑制することができる。また、上流列に多くのHMDチューブ43aが配置されるから、HMDチューブ43aの熱によって、上流列に成長した霜を効果的に融解させることができる。これにより、耐着霜性能の改善を図ることができる。
上記実施形態では、熱交換器70と熱交換器80とを別体に構成した。これに代えて、この実施形態では、図31に示すように、熱交換器70と熱交換器80とを一体的に構成する。熱交換器70は、空気ARと冷媒RFと補助媒体WTとを含む3つの媒体の間の熱交換を提供する。この実施形態では、熱交換器80も、熱交換器70と同じ構成によって提供される。熱交換器70と熱交換器80とは、同じ構成部品によって連続的に構成されている。熱交換器70と熱交換器80との両方は、空気ARと熱交換することができる。この構成によると、熱交換器70と熱交換器80とを一体化することができる。この結果、ヒートポンプサイクル2をコンパクトに構成することができる。
この実施形態では、図32に示すように、熱交換器ユニット90に、固定絞り13、バイパス通路14、および開閉弁15aを装着することにより、ひとつのユニットを構成している。よって、熱交換器ユニット90は、減圧器を含み、減圧器は、熱交換器80と室外熱交換器16との間に設けられている。この構成により、ヒートポンプサイクル2をコンパクトに構成することができる。
この実施形態では、図33に示すように、タンク96の仕切り壁に貫通穴13aを設けることによって固定絞り13を形成した。この構成により、ヒートポンプサイクル2をコンパクトに構成することができる。
この実施形態では、図34に示すように、熱交換器ユニット90に、膨張弁213を装着することにより、ひとつのユニットを構成している。この構成により、ヒートポンプサイクル2をコンパクトに構成することができる。
この実施形態では、図35に示すように、上流部分91のタンク94を連続した通路としている。この構成では、熱交換部分82とラジエータ43とを接続する冷却水回路40の通路が、タンク94によって提供される。
この実施形態では、図36に示すように、ラジエータ43および室外熱交換器16において、Uターン型の流路が形成されている。冷却水WTと冷媒RFとの流れ方向を対向流とすることができる。また、冷却水WTの出口が上側のタンク93に設けられるから、気泡の排出性を高めることができる。
この実施形態では、図37に示すように、上流部分91内に補助媒体回路40の閉回路を構成している。この構成は、図18に示した実施形態に適している。上流部分91の中には、ヒートパイプの作動媒体として機能する補助媒体WTが封入されている。補助媒体回路40は、閉回路型または循環型と呼ばれるヒートパイプを構成している。補助媒体WTは、熱交換部分82において熱交換部分81の冷媒RFから熱を奪い、ラジエータ43において熱を放出する。ラジエータ43から放出された熱は、室外熱交換器16およびラジエータ43の構成部品を暖める。
この実施形態では、図38に示すように、タンク96内に、熱交換部分81と室外熱交換器16とを仕切る仕切り壁96aが設けられている。仕切り壁96aには、貫通穴13aが開設されている。貫通穴13aは、高圧冷媒を減圧して低圧冷媒を供給する固定絞り13を提供する。
この実施形態では、図39に示すように、タンク96内に、熱交換部分81と室外熱交換器16とを仕切る仕切り壁96bが設けられている。仕切り壁96bには、ノズル状の貫通穴13bが開設されている。貫通穴13bは、高圧冷媒を減圧して低圧冷媒を供給する固定絞り13を提供する。
この実施形態では、図40に示すように、タンク96に直接に装着可能な膨張弁213が採用されている。タンク96内に、熱交換部分81と室外熱交換器16とを仕切る仕切り壁96cが設けられている。仕切り壁96cには、貫通穴213aが開設されている。タンク96の端面には、膨張弁213の駆動部213bが液密に固定されている。駆動部213bは、可動弁体213cを支持している。駆動部213bと可動弁体213cとは、タンク96の一端の開口部からタンク96内に挿入されている。駆動部213bは、可動弁体213cの位置を、図中左右方向に移動させる。可動弁体213cは、その位置に応じて、通路213aの開度を変化させる。この構成によると、膨張弁213を熱交換器90と一体的に構成することができる。
この実施形態では、図41および図42に示すように、カセット型の膨張弁213が採用されている。膨張弁213は、駆動部213bから延びる筒状のスリーブ213dを備える。スリーブ213dは、タンク96の内壁に密着して配置される。スリーブ213dの先端の壁は、タンク96内において熱交換部分81と室外熱交換器16とを仕切る仕切り壁を提供する。スリーブ213dの壁には、通路213aが形成されている。スリーブ213dの外周の壁には、冷媒を導入するための開口が形成されている。スリーブ213d内には、可動弁体213cが支持されている。この構成によると、膨張弁213をタンク96に簡単に組み付けることができる。
この実施形態では、図43に示すように、熱交換器70に送風するためのファン17aと、熱交換器80に送風するためのファン17bとが設けられている。ファン17aの風量と、ファン17bの風量とは、独立して調節可能である。ファン17aの風量と、ファン17bの風量とは、ヒートポンプサイクル2の運転モードに応じて調節される。
この実施形態では、図44に示すように、熱交換器70と熱交換器80との両方に送風するための共通のファン17cが設けられている。この構成によると、ヒートポンプサイクル2の構成を簡単にすることができる。
この実施形態では、図45に示すように、熱交換器70に送風するためのファン17dを備えるが、熱交換器80に積極的に送風する装置を備えない。この構成では、熱交換器70には、複数のファン17d、17dによって空気ARが送風される。一方、熱交換器80は、車両のシャーシおよびファンシュラウドなどの構成部材VHBによって空気ARの流れが遮られる部位に設けられている。言い換えると、熱交換器80は、熱交換器70に供給される空気ARの通風抵抗が大きい部位に設置されている。構成部材VHBなどの部材によって、熱交換器80への空気ARの到達を抑制する手段が提供されている。
上述の複数の実施形態には、高温冷媒の熱を室外熱交換器16に供給するための複数の構成が開示される。そのひとつは、熱交換器80と補助熱交換器43とによって高温冷媒の熱を間接的に伝達する構成である。この場合、熱交換器80は高温冷媒の熱を受けて補助媒体に供給する受熱熱交換器と呼ぶことができる。他のひとつは、ラジエータ43eによって高温冷媒の熱を直接的に伝達する構成である。これら熱交換器80、43、43eは、高温冷媒の熱を取り出し室外熱交換器16に供給するための補助熱交換器HEXと呼ぶことができる。また、室内凝縮器12は、加熱用途における利用側熱交換器12と呼ばれる。室内凝縮器12は、加熱用途における室内熱交換器と呼ぶことができる。冷却用途においては室内蒸発器20が使用される。よって、室内蒸発器20は冷却用途における利用側熱交換器、または冷却用途における室内熱交換器と呼ぶことができる。以下の説明では、補助熱交換器HEXの変形例を説明する。
図49に示すように、図13に図示した冷媒回路10は、圧縮機411を備える。圧縮機411は、2段階の圧縮機構を有する。ガスインジェクションポートPTは、2段目の圧縮機構の吸入口、すなわち中間圧力の吸入口である。この構成では、減圧器413と膨張弁213との間と、ガスインジェクションポートPTとの間に分流回路BPが形成される。補助熱交換器HEXは、分流回路BP上に直列に配置されている。分流回路BPには、冷媒回路10における高圧冷媒と低圧冷媒との間の中間圧力の冷媒が流れる。よって、図示の構成では、高温冷媒の熱は、分流回路BPから抽出され、室外熱交換器16に供給される。
図52に示すように、図21に図示した冷媒回路10は、加熱用途において分流回路BPを形成する。加熱用途においては、分流回路BPの一端、すなわち入口端は、利用側熱交換器12と室外熱交換器16との間に連通している。分流回路BPの他端、すなわち出口端は、室外熱交換器16と圧縮機11との間に連通している。分流回路BPは、圧縮機11を含むことなく室外熱交換器16と並列に形成されている。補助熱交換器HEXは、分流回路BP上に直列に設けられている。よって、補助熱交換器HEXは、室外熱交換器16と圧縮機11との間に連通可能である。
図54に示すように、この実施形態では、減圧器23は、補助熱交換器HEXより上流側の主流回路MP上に設けられている。この構成では、減圧器23だけによって、室外熱交換器16が吸熱熱交換器として機能するように冷媒が減圧される。補助熱交換器HEXの下流には減圧器24が設けられている。減圧器24は、補助熱交換器HEXに高温冷媒を供給するように圧力損失を発生する。
図55に示すように、この実施形態では、冷媒回路10は、加熱用途において分流回路BPを形成する。分流回路BPの一端、すなわち入口端は、圧縮機11と利用側熱交換器12との間に連通している。分流回路BPの他端、すなわち出口端は、利用側熱交換器12と室外熱交換器16との間に連通している。分流回路BPは、圧縮機11を含むことなく利用側熱交換器12と並列に形成されている。補助熱交換器HEXは、分流回路BP上に直列に設けられている。よって、補助熱交換器HEXは、圧縮機11と室外熱交換器12との間に連通可能である。
図56に示すように、この実施形態では、補助熱交換器HEXの前後両方に減圧器DCが設けられている。減圧器DCは、補助熱交換器HEXに高温冷媒を供給するように圧力損失を発生する。この構成によると、補助熱交換器HEXにおける圧力制御を、利用側熱交換器12における圧力制御から完全に独立して実行することができる。
図57に図示されるように、この実施形態では、冷媒回路10は、加熱用途において分流回路BPを形成する。分流回路BPの一端、すなわち入口端は、圧縮機11と利用側熱交換器12との間に連通している。分流回路BPの他端、すなわち出口端は、室外熱交換器16と圧縮機11との間に連通している。分流回路BPは、圧縮機11だけに並列に形成されている。補助熱交換器HEXは、分流回路BP上に直列に設けられている。よって、補助熱交換器HEXは、圧縮機11と室外熱交換器16との間に連通可能である。補助熱交換器HEXと直列に減圧器DCが設けられている。減圧器DCは、加熱用途において補助熱交換器HEXの上流側に位置している。
図58に図示されるように、この実施形態では、減圧器DCは、加熱用途において補助熱交換器HEXの下流側に位置している。
図59は、上述した複数の実施形態のいずれかに適用可能な温度制御のための制御処理S0を示す。制御処理S0が適用されることにより、ひとつの新しい実施形態が提供される。制御処理S0は、補助熱交換器HEXが室外熱交換器16に供給する温度を制御するための温度制御手段を提供する。
以上、開示された発明の好ましい実施形態について説明したが、開示された発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、開示された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。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、開示された発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。開示された発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
10 冷媒回路、 40 冷却水回路、
12 室内凝縮器(利用側熱交換器)、
16 室外熱交換器(吸熱熱交換器)、
16a 冷媒チューブ(低温媒体チューブ)、
43 ラジエータ(補助熱交換器)、
43a 水チューブ(高温媒体チューブ)、
50 フィン、
70 熱交換器、 80 熱交換器(補助熱交換器)、
AR 空気、 RF 冷媒、 WT 冷却水。
Claims (17)
- 低圧冷媒を吸入し、圧縮することにより、高圧冷媒を供給する圧縮機(11、411)と、
加熱用途において、前記高圧冷媒が供給され、前記高圧冷媒から熱が供給される利用側熱交換器(12)と、
前記加熱用途において、前記高圧冷媒を減圧し前記低圧冷媒を供給する減圧器(13、213)と、
前記加熱用途において、空気(AR)と前記低圧冷媒とを熱交換させ、前記低圧冷媒に吸熱させる室外熱交換器(16)と、
前記室外熱交換器に隣接して配置されており、前記加熱用途において、前記圧縮機によって圧縮され前記低圧冷媒より温度が高い高温冷媒から得られた熱を、前記室外熱交換器に供給する補助熱交換器(43、43e、HEX)とを備え、
前記補助熱交換器は、前記高温冷媒から得られた熱を蓄え、蓄えた熱を前記室外熱交換器に供給する補助媒体(WT)を有し、
さらに、前記高温冷媒から前記補助媒体へ熱を供給する熱源熱交換器(80)を備え、
前記減圧器(13、213)は、前記熱源熱交換器(80)と前記室外熱交換器(16)との間に設けられていることを特徴とするヒートポンプサイクル。 - 前記室外熱交換器(16)は前記空気を流すための空気通路(16a)を備え、
前記補助熱交換器(43、43e、HEX)は前記空気を流すための空気通路(43a)を備えることを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプサイクル。 - 前記低圧冷媒に吸熱させる吸熱熱交換器として前記室外熱交換器(16)を機能させる前記加熱用途と、前記高温冷媒から空気へ放熱させる放熱熱交換器として前記室外熱交換器(16)を機能させる冷却用途とに、流路を切換えるサイクル切換装置(15a、15b、213)を備え、
前記補助熱交換器(43、43e、HEX)は、前記冷却用途において、前記高温冷媒から得られた熱を前記空気に放熱することを特徴とする請求項2に記載のヒートポンプサイクル。 - 前記冷却用途における前記高温冷媒の流量を前記加熱用途における前記高温冷媒の流量より多くする流量調節器(15a、213、23、24、DC、VL)を備えることを特徴とする請求項3に記載のヒートポンプサイクル。
- 前記室外熱交換器(16)と前記補助熱交換器(43、43e、HEX)とは、一体のユニットとして取り扱いが可能な熱交換器ユニット(70)を構成していることを特徴とする請求項2から請求項4のいずれかに記載のヒートポンプサイクル。
- 前記室外熱交換器(16)は複数の低温媒体チューブ(16a)を備え、
前記補助熱交換器(43、43e、HEX)は複数の高温媒体チューブ(43a)を備え、
前記低温媒体チューブと前記高温媒体チューブとは、前記熱交換器ユニット(70)の少なくとも一部において熱的に結合して配置されていることを特徴とする請求項5に記載のヒートポンプサイクル。 - 前記低温媒体チューブと前記高温媒体チューブとは、前記空気通路に配置されたフィン(50)を介して熱的に結合していることを特徴とする請求項6に記載のヒートポンプサイクル。
- 前記低温媒体チューブと前記高温媒体チューブとは、前記空気の流れ方向に関して少なくとも上流列と下流列とを構成するように配置されており、
前記上流列の少なくとも一部に前記高温媒体チューブが配置されていることを特徴とする請求項6または請求項7に記載のヒートポンプサイクル。 - 前記低温媒体チューブと前記高温媒体チューブとは、前記上流列の少なくとも一部において交互に配置されていることを特徴とする請求項8に記載のヒートポンプサイクル。
- 前記室外熱交換器(16)と前記補助熱交換器(43、43e、HEX)とは、別体であり、
前記空気の流れに関して、前記補助熱交換器(43、43e、HEX)が前記室外熱交換器(16)の上流側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項2から請求項4のいずれかに記載のヒートポンプサイクル。 - 前記加熱用途において、前記圧縮機(11)、前記利用側熱交換器(12)、前記減圧器(13、213)、および前記室外熱交換器(16)は主流回路(MP)を構成し、
前記補助熱交換器(43、43e、HEX)は、前記利用側熱交換器の上流または下流における前記高温冷媒から得られた熱を前記室外熱交換器へ供給することを特徴とする請求項1から請求項10のいずれかに記載のヒートポンプサイクル。 - 前記加熱用途において、前記圧縮機(11)、前記利用側熱交換器(12)、前記減圧器(13、213)、および前記室外熱交換器(16)は主流回路(MP)を構成し、
さらに、前記利用側熱交換器の上流または下流から分流する分流回路(BP)を備え、
前記補助熱交換器(43、43e、HEX)は、前記分流回路における前記高温冷媒から得られた熱を前記室外熱交換器へ供給することを特徴とする請求項1から請求項10のいずれかに記載のヒートポンプサイクル。 - 前記補助熱交換器は、前記室外熱交換器への霜の付着を抑制するために、前記室外熱交換器が吸熱しているときに、前記室外熱交換器に熱を供給することを特徴とする請求項1から請求項12のいずれかに記載のヒートポンプサイクル。
- 前記補助熱交換器は、前記室外熱交換器に付着した霜を除霜するために、前記室外熱交換器が吸熱した後に、前記補助媒体から前記室外熱交換器に熱を供給することを特徴とする請求項1から請求項13のいずれかに記載のヒートポンプサイクル。
- 前記室外熱交換器(16)と前記熱源熱交換器(80)とは、一体のユニットとして取り扱いが可能な熱交換器ユニット(90)を構成していることを特徴とする請求項1から請求項14のいずれかに記載のヒートポンプサイクル。
- 前記熱交換器ユニット(90)は、前記減圧器(13、213)を含むことを特徴とする請求項15に記載のヒートポンプサイクル。
- さらに、前記補助熱交換器と前記熱源熱交換器とを通るように前記補助媒体を循環させる補助媒体回路(40)と、
前記補助媒体回路に設けられ、前記補助媒体に熱を供給する外部熱源(HS)とを備えることを特徴とする請求項1から請求項16のいずれかに記載のヒートポンプサイクル。
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