JP6011375B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Description
冷媒を吸入して吐出する圧縮機(11)と、
圧縮機(11)から吐出された冷媒が持つ熱を空調対象空間への送風空気に放熱させる放熱器(12、13)と、
絞り開度を変更可能に構成され、放熱器(12、13)から流出した冷媒を減圧させる第1減圧手段(15)と、
第1減圧手段(15)から流出した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器(16)と、
室外熱交換器(16)から流出した冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、気相冷媒と液相冷媒とを別々に流出させることが可能な気液分離器(17)と、
気液分離器(17)で分離された液相冷媒を減圧させる第2減圧手段(21)と、
第2減圧手段(21)から流出した液相冷媒と送風空気とを熱交換させて液相冷媒を蒸発させる蒸発器(22)と、
気液分離器(17)から液相冷媒を流出させて第2減圧手段(21)および蒸発器(22)に流入させ更に圧縮機(11)に吸入させる第1モードの冷媒回路と、気液分離器(17)から気相冷媒を流出させて圧縮機(11)に吸入させる第2モードの冷媒回路とを切り替える切替手段(18、20)とを備えることを特徴とする。
TAO=Kset×Tset−Kr×Tr−Kam×Tam−Ks×As+C…(F1)
但し、Tsetは温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度、Trは内気センサによって検出された車室内温度(内気温)、Tamは外気センサによって検出された外気温、Asは日射センサによって検出された日射量である。Kset、Kr、Kam、Ksは制御ゲインであり、Cは補正用の定数である。
図4に示す冷房モードでは、空調制御装置50が、第1開閉弁18を閉じて第2開閉弁20を開けるとともに、第1膨張弁15の絞り開度を全開とする。これにより、冷房モードでは、図4の矢印に示すように、圧縮機11→凝縮器12→全開状態の第1膨張弁15→室外熱交換器16→気液分離器17→過冷却器19→第2膨張弁21→蒸発器22→圧縮機11の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
図6に示す暖房モードでは、空調制御装置50が、第1開閉弁18を開き第2開閉弁20を閉じるとともに、第1膨張弁15を、減圧作用を発揮する絞り状態とする。これにより、暖房モードでは、図6の矢印に示すように、圧縮機11→凝縮器12→第1膨張弁15→室外熱交換器16→気液分離器17→圧縮機11の順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
図8に示す除湿暖房モードでは、空調制御装置50が、第1開閉弁18を閉じ、第2開閉弁20を開けるとともに、第1膨張弁15を減圧作用を発揮する絞り状態とする、または第1膨張弁15の絞り開度を全開とする。
低吹出温度モードは、除湿暖房モード時に、目標吹出温度TAOが冷房基準温度α以上、かつ予め定めた第1基準温度以下となっている場合に実行される。
高吹出温度モードは、除湿暖房モード時に、目標吹出温度TAOが第1基準温度より高く、かつ予め定めた第2基準温度以下となった場合に実行される。高吹出温度モードでは、空調制御装置50が、第1膨張弁15を絞り状態とし、第2膨張弁21の絞り開度を低吹出温度モード時よりも増加させる。従って、高吹出温度モードでは、図10のモリエル線図に示すようにサイクルを循環する冷媒の状態が変化する。
上述の実施形態に限定されることなく、例えば以下のように種々変形可能である。
12 凝縮器(放熱器)
13 ヒータコア(放熱器)
14 貯蔵容器
15 第1膨張弁(第1減圧手段)
17 気液分離器
18 第1開閉弁(切替手段)
19 過冷却器
20 第2開閉弁(切替手段)
21 第2膨張弁(第2減圧手段)
Claims (9)
- 冷媒を吸入して吐出する圧縮機(11)と、
前記圧縮機(11)から吐出された前記冷媒が持つ熱を空調対象空間への送風空気に放熱させる放熱器(12、13)と、
絞り開度を変更可能に構成され、前記放熱器(12、13)から流出した前記冷媒を減圧させる第1減圧手段(15)と、
前記第1減圧手段(15)から流出した前記冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器(16)と、
前記室外熱交換器(16)から流出した前記冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離し、前記気相冷媒と前記液相冷媒とを別々に流出させることが可能な気液分離器(17)と、
前記気液分離器(17)で分離された前記液相冷媒を減圧させる第2減圧手段(21)と、
前記第2減圧手段(21)から流出した前記液相冷媒と前記送風空気とを熱交換させて前記液相冷媒を蒸発させる蒸発器(22)と、
前記気液分離器(17)から前記液相冷媒を流出させて前記第2減圧手段(21)および前記蒸発器(22)に流入させ更に前記圧縮機(11)に吸入させる第1モードの冷媒回路と、前記気液分離器(17)から前記気相冷媒を流出させて前記圧縮機(11)に吸入させる第2モードの冷媒回路とを切り替える切替手段(18、20)とを備えることを特徴とする冷凍サイクル装置。 - 前記第1モードの冷媒回路に切り替えられた場合、前記第1減圧手段(15)は、前記室外熱交換器(16)において前記冷媒が前記外気に放熱するように前記絞り開度を調整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。
- 前記第2モードの冷媒回路に切り替えられた場合、前記第1減圧手段(15)は、前記室外熱交換器(16)において前記冷媒が前記外気から吸熱するように前記絞り開度を調整することを特徴とする請求項1または2に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記第1モードの冷媒回路に切り替えられた場合、前記第1減圧手段(15)は、空調負荷(TAO)に応じて前記絞り開度を調整することを特徴とする請求項2に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記気液分離器(17)で分離された前記液相冷媒を過冷却する過冷却器(19)を備え、
前記第2減圧手段(21)には、前記過冷却器(19)で過冷却された前記液相冷媒が流入することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。 - 前記放熱器(12)と前記第1減圧手段(15)との間に配置され、前記液相冷媒を貯蔵することが可能な貯蔵容器(14)を備えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。
- 前記貯蔵容器(14)は、前記液相冷媒に含まれる水分を吸着する吸着材を収容していることを特徴とする請求項6に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記切替手段(18、20)は、前記気液分離器(17)から前記圧縮機(11)へ向かう前記気相冷媒の流れを断続するとともに、前記気液分離器(17)から前記第2減圧手段(21)へ向かう前記液相冷媒の流れを断続する弁手段であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。
- 前記放熱器(12、13)は、前記圧縮機(11)から吐出された前記冷媒と熱媒体とを熱交換させる冷媒熱媒体熱交換器(12)と、前記冷媒熱媒体熱交換器(12)で熱交換された前記熱媒体と前記送風空気とを熱交換させるヒータコア(13)とを有していることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。
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