JP6277888B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Description
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、サイクルの高圧側冷媒を熱源として、空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する室内放熱器(13)と、サイクルの低圧側冷媒と室内放熱器(13)通過前の送風空気とを熱交換させて、送風空気を冷却する室内蒸発器(19)と、冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器(15)と、室内蒸発器(19)へ流入する冷媒を減圧させる室内用減圧手段(17b)と、室外熱交換器(15)へ流入する冷媒を減圧させる室外用減圧手段(17a)と、高圧側冷媒と低圧側冷媒とを熱交換させる内部熱交換器(18)と、室内放熱器(13)から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部(14a)と、室内蒸発器(19)から流出した冷媒の流れと室外熱交換器(15)から流出した冷媒の流れとを合流させる合流部(16)と、サイクルの冷媒回路を切り替える冷媒回路切替手段(12a、12b、14b)と、を備え、
冷媒回路切替手段(12a…14b)は、圧縮機(11)から吐出された冷媒を、室外熱交換器(15)→内部熱交換器(18)の高圧側冷媒通路(18a)→室内用減圧手段(17b)→室内蒸発器(19)→内部熱交換器(18)の低圧側冷媒通路(18b)→圧縮機(11)の吸入口側の順に冷媒を循環させる第1冷媒回路、および圧縮機(11)から吐出された冷媒を、室内放熱器(13)→分岐部(14a)→室内用減圧手段(17b)→室内蒸発器(19)→合流部(16)→内部熱交換器(18)の低圧側冷媒通路(18b)→圧縮機(11)の吸入口側の順に冷媒を循環させるとともに、室内放熱器(13)→分岐部(14a)→内部熱交換器(18)の高圧側冷媒通路(18a)→室外用減圧手段(17a)→室外熱交換器(15)→合流部(16)→内部熱交換器(18)の低圧側冷媒通路(18b)→圧縮機(11)の吸入口側の順に冷媒を循環させる第2冷媒回路を切替可能に構成されている冷凍サイクル装置がある。
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、サイクルの高圧側冷媒を熱源として、空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する室内放熱器(13)と、サイクルの低圧側冷媒と室内放熱器(13)通過前の送風空気とを熱交換させて、送風空気を冷却する室内蒸発器(19)と、冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器(15)と、室内蒸発器(19)へ流入する冷媒を減圧させる室内用減圧手段(17b)と、室外熱交換器(15)へ流入する冷媒を減圧させる室外用減圧手段(17a)と、高圧側冷媒と低圧側冷媒とを熱交換させる内部熱交換器(18)と、内部熱交換器(18)の高圧側冷媒通路(18a)および低圧側冷媒通路(18b)のうち、少なくとも一方を迂回させて冷媒を流すバイパス通路(23)と、バイパス通路(23)を開閉する開閉手段(23a)と、室内放熱器(13)から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部(16a)と、室内蒸発器(19)から流出した冷媒の流れと室外熱交換器(15)から流出した冷媒の流れとを合流させる合流部(16)と、サイクルの冷媒回路を切り替える冷媒回路切替手段(25)と、を備え、
冷媒回路切替手段(25)は、開閉手段(23a)がバイパス通路(23)を閉じた状態で、圧縮機(11)から吐出された冷媒を、室外熱交換器(15)→高圧側冷媒通路(18a)→室内用減圧手段(17b)→室内蒸発器(19)→低圧側冷媒通路(18b)→圧縮機(11)の吸入口側の順に冷媒を循環させる冷房用の冷媒回路、および開閉手段(23a)がバイパス通路(23)を開いた状態で、圧縮機(11)から吐出された冷媒を、室内放熱器(13)→分岐部(16a)→室内用減圧手段(17b)→室内蒸発器(19)→合流部(16)→圧縮機(11)の吸入口側の順に冷媒を循環させるとともに、室内放熱器(13)→分岐部(16a)→室外用減圧手段(17a)→室外熱交換器(15)→合流部(16)→前記圧縮機(11)の吸入口側の順に冷媒を循環させる除湿暖房用の冷媒回路を切替可能に構成されていることを特徴とする。
(第1実施形態)
図1〜図5を用いて、本発明の第1実施形態について説明する。本実施形態では、本発明に係る冷凍サイクル装置10を、走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得る電気
自動車の車両用空調装置1に適用している。この冷凍サイクル装置10は、車両用空調装置1において、空調対象空間である車室内へ送風される送風空気を冷却あるいは加熱する機能を果たす。
TAO=Kset×Tset−Kr×Tr−Kam×Tam−Ks×As+C…(F1)
ここで、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51によって検出された車室内温度(内気温)、Tamは外気センサ52によって検出された外気温、Asは日射センサ53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。
冷房モードでは、空調制御装置40が、圧縮機11の吐出口側と第2三方弁12bの1つの流入出口とを接続するように第1三方弁12aの作動を制御し、第1三方弁12aの別の流入出口と室外熱交換器15の一方の冷媒流入出口とを接続するように第2三方弁12bの作動を制御する。
除湿暖房モードでは、空調制御装置40が、圧縮機11の吐出口側と室内放熱器13の冷媒入口側とを接続するように第1三方弁12aの作動を制御し、室外熱交換器15の一方の冷媒流入出口と三方継手16の一方の冷媒流入口とを接続するように第2三方弁12bの作動を制御する。
Gr=A×(2×ρ×ΔP)0.5…(F2)
ここで、Aは高圧側冷媒通路18aの通路断面積、ΔPは高圧側冷媒通路18a入口側冷媒の圧力から出口側冷媒の圧力を減算した圧力差である。
本実施形態では、第1実施形態に対して、図6、図7の全体構成図に示すように、冷凍サイクル装置10の回路構成を変更した例を説明する。
本実施形態の冷房モードでは、空調制御装置40が、開閉弁25を閉じ、バイパス通路用開閉弁23aを閉じ、室外用膨張弁17aを全開とし、室内用膨張弁17bを第1実施形態の冷房モードと同様の冷媒減圧作用を発揮する絞り状態とする。
本実施形態の除湿暖房モードでは、空調制御装置40が、開閉弁25を開き、バイパス通路用開閉弁23aを開き、室外用膨張弁17aおよび室内用膨張弁17bを第1実施形態の除湿暖房モードと同様の冷媒減圧作用を発揮する絞り状態とする。
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
12a、12b 第1三方弁、第2三方弁(冷媒回路切替手段)
13 室内放熱器
14a 分岐機能付三方弁の通路形成部(分岐部)
14b 分岐機能付三方弁の開閉機構(冷媒回路切替手段)
15 室外熱交換器
16 三方継手(合流部)
17a、17b 室外用膨張弁(室外用減圧手段)、室内用膨張弁(室内用減圧手段)
18 内部熱交換器
18a、18b 高圧側冷媒通路、低圧側冷媒通路
19 室内蒸発器
Claims (3)
- 空調装置に適用される冷凍サイクル装置であって、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、
サイクルの高圧側冷媒を熱源として、空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する室内放熱器(13)と、
サイクルの低圧側冷媒と前記室内放熱器(13)通過前の前記送風空気とを熱交換させて、前記送風空気を冷却する室内蒸発器(19)と、
冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器(15)と、
前記室内蒸発器(19)へ流入する冷媒を減圧させる室内用減圧手段(17b)と、
前記室外熱交換器(15)へ流入する冷媒を減圧させる室外用減圧手段(17a)と、
前記高圧側冷媒と前記低圧側冷媒とを熱交換させる内部熱交換器(18)と、
前記内部熱交換器(18)の高圧側冷媒通路(18a)および低圧側冷媒通路(18b)のうち、少なくとも一方を迂回させて冷媒を流すバイパス通路(23)と、
前記バイパス通路(23)を開閉する開閉手段(23a)と、
前記室内放熱器(13)から流出した冷媒の流れを分岐する分岐部(16a)と、
前記室内蒸発器(19)から流出した冷媒の流れと前記室外熱交換器(15)から流出した冷媒の流れとを合流させる合流部(16)と、
サイクルの冷媒回路を切り替える冷媒回路切替手段(25)と、を備え、
前記冷媒回路切替手段(25)は、
前記開閉手段(23a)が前記バイパス通路(23)を閉じた状態で、前記圧縮機(11)から吐出された冷媒を、前記室外熱交換器(15)→前記高圧側冷媒通路(18a)→前記室内用減圧手段(17b)→前記室内蒸発器(19)→前記低圧側冷媒通路(18b)→前記圧縮機(11)の吸入口側の順に冷媒を循環させる冷房用の冷媒回路、
および前記開閉手段(23a)が前記バイパス通路(23)を開いた状態で、前記圧縮機(11)から吐出された冷媒を、前記室内放熱器(13)→前記分岐部(16a)→前記室内用減圧手段(17b)→前記室内蒸発器(19)→前記合流部(16)→前記圧縮機(11)の吸入口側の順に冷媒を循環させるとともに、前記室内放熱器(13)→前記分岐部(16a)→前記室外用減圧手段(17a)→前記室外熱交換器(15)→前記合流部(16)→前記圧縮機(11)の吸入口側の順に冷媒を循環させる除湿暖房用の冷媒回路を切替可能に構成されていることを特徴とする冷凍サイクル装置。 - 前記合流部(16)の冷媒流出口から前記低圧側冷媒通路(18b)の流入口側へ至る冷媒流路に配置され、冷媒の気液を分離して分離された気相冷媒を下流側へ流出させる気液分離手段(21)を備え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。
- 前記室内蒸発器(19)における冷媒蒸発圧力を予め定めた基準蒸発圧力以上となるように調整する蒸発圧力調整弁(20)を備え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。
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