JP6934844B2 - Vehicle air conditioner - Google Patents
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Description
この発明は、暖房や除湿暖房の機能を有するヒートポンプサイクルを備えた車両用空調装置に関し、特に、サイクル経路上に冷媒中の異物を捕捉するストレーナを備えた車両用空調装置に関する。 The present invention relates to a vehicle air conditioner provided with a heat pump cycle having a heating or dehumidifying heating function, and more particularly to a vehicle air conditioner provided with a strainer for capturing foreign matter in a refrigerant on a cycle path.
冷媒を循環させる冷凍サイクルにおいては、冷媒や潤滑油の劣化により、また冷凍サイクルの各構成部品の腐食等により、さらには圧縮機等の摺動部位における摩耗等によって異物(コンタミネーション)が発生し、冷媒中に混在する不都合がある。 In the refrigeration cycle in which the refrigerant is circulated, foreign matter (contamination) is generated due to deterioration of the refrigerant and lubricating oil, corrosion of each component of the refrigeration cycle, and wear of sliding parts such as compressors. , There is a problem that it is mixed in the refrigerant.
このため、このような冷媒中の異物を捕捉するために、例えば、下記する特許文献1に示される構成が提案されている。
これは、冷凍サイクルの圧縮機の吸入側に設けられ、蒸発器から流出した冷媒を気液分離し、分離されたガス冷媒を圧縮機へ戻すアキュムレータにストレーナを設けたもので、より具体的には、冷媒流出管の途中に設けられるオイル戻し穴の外側に、異物(コンタミネーション)を捕捉する網目状のフィルタ部を設けたものである。これにより、圧縮機に吸引される冷媒中に異物が混入して圧縮機の意図しない異音の発生や焼き付きを抑制することが可能となる。
Therefore, in order to capture such foreign substances in the refrigerant, for example, the configuration shown in
This is provided on the suction side of the compressor of the refrigeration cycle, and a strainer is provided on the accumulator that separates the refrigerant flowing out of the evaporator into gas and liquid and returns the separated gas refrigerant to the compressor. Is provided with a mesh-like filter portion for capturing foreign matter (contamination) outside the oil return hole provided in the middle of the refrigerant outflow pipe. As a result, it is possible to suppress the generation of unintended abnormal noise and seizure of the compressor due to foreign matter being mixed in the refrigerant sucked into the compressor.
ところで、昨今においては、冷房機能のみを有する冷凍サイクルに代えて、暖房や除湿暖房の機能をも備えたヒートポンプサイクルも多用されている。
例えば、図9に示されるように、圧縮機10と、空調ユニット1内に配置されてダンパ9により通風量が調整される第1の熱交換器2と、第1の膨張装置11と、外気と熱交換が可能な車室外熱交換器4と、第2の膨張装置14と、空調ユニット1内に配置されて第1の熱交換器2よりも空調ユニット2内の上流側に配置された第2の熱交換器3と、アキュムレータ12とを少なくともこの順でループ状に接続し、第1の熱交換器2と第1の膨張装置11との間の冷媒流路と車室外熱交換器4と第2の膨張装置14との間の冷媒流路とを、第1の開閉弁15を備えた第1のバイパス流路16を介して接続し、車室外熱交換器4と第2の膨張装置14との間の冷媒流路のうち、第1のバイパス流路16との合流部位(A)より上流側に逆流を阻止する第2の開閉弁19を設けると共に、車室外熱交換器4と第2の開閉弁19との間の冷媒流路と第2の熱交換器3とアキュムレータ12との間の冷媒流路とを、第3の開閉弁17を備えた第2のバイパス流路18を介して接続したヒートポンプサイクルが提案されている(特許文献2参照)。
By the way, in recent years, instead of a refrigerating cycle having only a cooling function, a heat pump cycle having a heating or dehumidifying heating function is often used.
For example, as shown in FIG. 9, a
このようなヒートポンプサイクルにおいても、特許文献1で示されるようなストレーナ12cを有するアキュムレータ12を採用することで圧縮機10への異物の混入を防止でき、意図しない異音の発生や焼き付きを回避することが可能となる。
Even in such a heat pump cycle, by adopting the
しかしながら、上述のヒートポンプサイクルにおいては、冷房機能のみを有する冷凍サイクルと比べて、制御弁やサイクル構成部品が多く、また、配管も入り組む等、構成が複雑化する。すなわち、異物の発生箇所が増え、また、異物の量も増えることが懸念される。このため、上述したストレーナを備えたアキュムレータによって異物を捕捉する構成においては、圧縮機への異物の流入を阻止して圧縮機を保護する上では有効であるが、圧縮機の吐出口からアキュムレータの流入側に至る経路を流れる異物を捕捉することはできない。
特に通路面積が小さい膨張装置の絞り部にあっては、異物が堆積しやすくなり、所望の弁開度が得られなくなる等の不都合が懸念される。
However, in the above-mentioned heat pump cycle, the configuration is complicated because there are many control valves and cycle components and the piping is complicated as compared with the refrigeration cycle having only the cooling function. That is, there is a concern that the number of places where foreign matter is generated will increase and the amount of foreign matter will also increase. Therefore, in the configuration in which foreign matter is captured by the accumulator provided with the strainer described above, it is effective in preventing the inflow of foreign matter into the compressor to protect the compressor, but the accumulator from the discharge port of the compressor It is not possible to capture foreign matter flowing in the path leading to the inflow side.
In particular, in the throttle portion of the expansion device having a small passage area, there is a concern that foreign matter tends to accumulate and the desired valve opening cannot be obtained.
そこで、このような不都合を解消するために、図9で示すサイクル構成において、第1の膨張装置11と第2の膨張装置14との上流側となる冷媒経路上、すなわち、第1の熱交換機2の下流側であって第1のバイパス流路16が分岐する分岐部位Cよりも上流側の部分に冷媒中の異物を捕捉するストレーナ20(破線で示す)を配設することも考えられる。
このような構成によれば、ストレーナ20がいずれの膨張装置(第1の膨張装置11、第2の膨張装置14)よりも上流側に配置され、また、冷房、暖房、除湿暖房のいずれの運転モードが選択された場合でも冷媒は必ずストレーナ20を通流するので、各膨張装置の絞り部に異物が堆積することを効果的に防止することが期待できる。
Therefore, in order to eliminate such inconvenience, in the cycle configuration shown in FIG. 9, on the refrigerant path on the upstream side of the
According to such a configuration, the
しかしながら、第1の熱交換機2の下流側であって第1のバイパス流路16が分岐する分岐部位Cよりも上流側にストレーナ20を配置する構成では、第1の熱交換機2から流出する冷媒は、気相状態であることが多く、冷媒の流速が比較的早くなるため、ストレーナ20によって通路抵抗の増大が著しくなる不都合がある。
また、ストレーナ20よりも下流側に配置される熱交換器(車室外熱交換器4)や、第1のバイパス流路16が接続される分岐部位Cや合流部位A、及び、第2のバイパス流路18が接続される分岐部位Dでの配管接続部に由来する異物、さらにはそれぞれの配管自体に由来する異物が存在すると、それぞれの膨張装置(第1の膨張装置11、第2の膨張装置14)に異物が堆積し、ストレーナが十分に機能しないという不都合もある。
However, in the configuration in which the
Further, a heat exchanger (external heat exchanger 4) arranged on the downstream side of the
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、暖房や除湿暖房の運転モードが可能なヒートポンプサイクルを備えた車両用空調装置において、冷媒経路の通路抵抗の増大を抑えつつ、各膨張装置への異物の堆積を効果的に防止することが可能な車両用空調装置を提供することを主たる課題としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in a vehicle air conditioner provided with a heat pump cycle capable of heating and dehumidifying and heating operation modes, the expansion device can be moved to each expansion device while suppressing an increase in passage resistance of the refrigerant path. The main issue is to provide an air conditioner for vehicles that can effectively prevent the accumulation of foreign matter.
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用空調装置は、圧縮機と、空調ユニット内に配置されてダンパにより通風量が調整される第1の熱交換器と、前記空調ユニット内に配置されて前記第1の熱交換器よりも前記空調ユニット内の上流側に配置された第2の交換器と、外気と熱交換が可能な車室外熱交換器と、冷媒流路を絞ること、閉じること及び全開することが可能な第1の膨張装置と、冷媒流路を絞ること及び閉じることが可能な第2の膨張装置と、アキュムレータとを有し、前記圧縮機、前記第1の熱交換器、前記第1の膨張装置、前記車室外熱交換器、前記第2の膨張装置、前記第2の熱交換器、及び前記アキュムレータを少なくともこの順でループ状に接続し、前記第1の熱交換器と前記第1の膨張装置との間の冷媒流路と前記車室外熱交換器と前記第2の膨張装置との間の冷媒流路とを、第1の冷媒制御部を備えた第1のバイパス流路を介して接続し、前記車室外熱交換器と前記第2の膨張装置との間の冷媒流路のうち、前記第1のバイパス流路との合流部位より上流側に前記合流部位から上流側への冷媒の流れを阻止する第2の冷媒制御部を設けると共に、前記車室外熱交換器と前記第2の冷媒制御部との間の冷媒流路と前記第2の熱交換器と前記アキュムレータとの間の冷媒流路とを、第3の冷媒制御部を備えた第2のバイパス流路を介して接続し、前記車室外熱交換器と前記第2の膨張装置との間の冷媒流路のうち、前記合流部位から前記第2の膨張装置までの間に、冷媒中の異物を捕捉するストレーナを設け、
発熱体を冷却する第3の熱交換器と、冷媒流路を絞ることが可能な第3の膨張装置とをさらに備え、前記車室外熱交換器と前記第2の膨張装置との間の冷媒流路のうち前記合流部位よりも下流側と前記第2の熱交換器と前記アキュムレータとの間の冷媒流路とを、前記第3の膨張装置と前記第3の熱交換器とを接続した分岐流路を介して接続し、
前記ストレーナは、前記車室外熱交換器と前記第2の膨張装置との間の冷媒流路のうち、前記合流部位から前記分岐流路が接続された分岐部位までの間に設けられることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the vehicle air conditioner according to the present invention includes a compressor, a first heat exchanger arranged in the air conditioner unit and the ventilation amount is adjusted by a damper, and the air conditioner unit. A second exchanger arranged upstream of the first heat exchanger in the air conditioning unit, an vehicle interior heat exchanger capable of exchanging heat with the outside air, and a refrigerant flow path are narrowed down. The compressor, the first inflator, which has a first inflator capable of closing and fully opening, a second inflator capable of narrowing and closing the refrigerant flow path, and an accumulator. The heat exchanger, the first inflator, the outdoor heat exchanger, the second inflator, the second heat exchanger, and the accumulator are connected in a loop at least in this order, and the first. A first refrigerant control unit is provided for a refrigerant flow path between the heat exchanger and the first expansion device and a refrigerant flow path between the passenger compartment outdoor heat exchanger and the second expansion device. Of the refrigerant flow paths between the vehicle interior heat exchanger and the second expansion device, which are connected via the first bypass flow path, upstream of the confluence portion with the first bypass flow path. Is provided with a second refrigerant control unit that blocks the flow of refrigerant from the merging portion to the upstream side, and the refrigerant flow path between the vehicle interior heat exchanger and the second refrigerant control unit and the second. The refrigerant flow path between the heat exchanger and the accumulator is connected via a second bypass flow path provided with a third refrigerant control unit, and the vehicle interior heat exchanger and the second expansion are connected. A strainer for catching foreign matter in the refrigerant is provided between the confluence portion and the second expansion device in the refrigerant flow path between the device and the device .
A third heat exchanger for cooling the heating element and a third expansion device capable of narrowing the refrigerant flow path are further provided, and the refrigerant between the vehicle interior heat exchanger and the second expansion device is further provided. The refrigerant flow path between the second heat exchanger and the accumulator was connected to the downstream side of the flow path from the confluence portion, and the third expansion device and the third heat exchanger were connected to each other. Connected via a branch flow path,
The strainer is characterized in that it is provided between the merging portion and the branch portion to which the branch flow path is connected in the refrigerant flow path between the vehicle interior heat exchanger and the second expansion device. It is said.
したがって、冷暖、暖房、除湿暖房の各運転モードへの切り替え可能なヒートポンプサイクルであって、通路抵抗の増大を抑えつつ、膨張装置への異物の堆積を防止する。
すなわち、第1の膨張装置は、全開可能であるので、サイクル稼働中に第1の膨張装置を全開状態として冷媒を通流させるモードが選択されることで、第1の膨張装置に堆積しようとする異物が押し流される。このため、第1の膨張装置の上流側にストレーナを配置しなくても異物の堆積が防止される。また、第2の膨張装置に対しては、ここに流入する経路にストレーナが配置されるので、第2の膨張装置に流入しようとする異物を除去することが可能となる。しかも、ストレーナは、車室外熱交換器と第2の膨張装置との間の冷媒流路のうち、第1のバイパス流路が接続された合流部位から第2の膨張装置までの間に配置されるので、ここを通過する冷媒は気相冷媒であることは少なく(第2の膨張装置を通過させる運転モードは、気液混合状態である運転モード、全く流れない運転モード、循環量のうち一部が流れる運転モードのいずれかであることが多いので)、ヒートポンプの稼働期間の全体を見たとき、ストレーナを流れる冷媒の流速は比較的遅くなる。このため、ストレーナを設けたことによる通路抵抗の増大を避けることが可能となる。
Therefore, it is a heat pump cycle that can be switched to each operation mode of cooling / heating, heating, and dehumidifying / heating, and prevents the accumulation of foreign matter on the expansion device while suppressing an increase in passage resistance.
That is, since the first expansion device can be fully opened, the mode in which the first expansion device is fully opened and the refrigerant is allowed to flow is selected during the cycle operation, so that the first expansion device is to be deposited on the first expansion device. Foreign matter is washed away. Therefore, the accumulation of foreign matter can be prevented even if the strainer is not arranged on the upstream side of the first expansion device. Further, for the second expansion device, since the strainer is arranged in the path flowing into the second expansion device, it is possible to remove the foreign matter that is about to flow into the second expansion device. Moreover, the strainer is arranged between the confluence portion to which the first bypass flow path is connected and the second expansion device in the refrigerant flow path between the vehicle interior heat exchanger and the second expansion device. Therefore, the refrigerant passing through here is rarely a gas phase refrigerant (the operation mode for passing through the second expansion device is one of an operation mode in which a gas-liquid mixture state, an operation mode in which no flow occurs, and a circulation amount. The flow rate of the refrigerant flowing through the strainer is relatively slow when looking at the entire operating period of the heat pump (because it is often in one of the operating modes in which the parts flow). Therefore, it is possible to avoid an increase in passage resistance due to the provision of the strainer.
また、発熱体を冷却する第3の熱交換器と、冷媒流路を絞ることが可能な第3の膨張装置とをさらに備え、前記車室外熱交換器と前記第2の膨張装置との間の冷媒流路のうち前記合流部位よりも下流側と前記第2の熱交換器と前記アキュムレータとの間の冷媒流路とを、前記第3の膨張装置と前記第3の熱交換器とを接続した分岐流路を介して接続する構成においては、前記ストレーナは、前記車室外熱交換器と前記第2の膨張装置との間の冷媒流路のうち、前記合流部位から前記分岐流路が接続された分岐部位までの間に設けたので、運転モードに拘わらずに第3の熱交換器による発熱体の冷却を確保しつつ、前述した効果を得ることが可能となる。 Further, a third heat exchanger for cooling the heating element and a third expansion device capable of narrowing the refrigerant flow path are further provided, and between the vehicle interior heat exchanger and the second expansion device. The refrigerant flow path between the second heat exchanger and the accumulator on the downstream side of the confluence portion of the refrigerant flow path of the above, and the third expansion device and the third heat exchanger. In the configuration in which the strainer is connected via the connected branch flow path, the strainer has the branch flow path from the merging portion of the refrigerant flow path between the vehicle interior heat exchanger and the second expansion device. Since it is provided between the connected branch portions, it is possible to obtain the above-mentioned effect while ensuring the cooling of the heating element by the third heat exchanger regardless of the operation mode.
ここで、前記ストレーナは、前記車室外熱交換器と前記第2の膨張装置との間の冷媒流路のうち、前記合流部位より下流側の配管同士の接続部分、又は、前記合流部位のジョイント部に配置するようにしてもよい。
このような構成においては、配管の接続時や取り換え時にストレーナの取り付け、又は、交換が可能となるので、ストレーナの取り付け作業を容易に行うことが可能となる。
また、上述した構成において、アキュムレータに、ここに流入した異物を捕捉するアキュムレータ用ストレーナをさらに設けるようにしてもよい。
このような構成においては、アキュムレータによって異物を回収することもできるので、圧縮機への異物の流入をより確実に抑えることが可能となる
Here, the strainer is a connection portion between pipes on the downstream side of the confluence portion of the refrigerant flow path between the vehicle interior heat exchanger and the second expansion device, or a joint of the confluence portion. It may be arranged in the part.
In such a configuration, the strainer can be attached or replaced when the pipe is connected or replaced, so that the strainer can be easily attached.
Further, in the above-described configuration, the accumulator may be further provided with an accumulator strainer that captures the foreign matter that has flowed into the accumulator.
In such a configuration, foreign matter can be collected by the accumulator, so that the inflow of foreign matter into the compressor can be suppressed more reliably.
以上述べたように、本発明によれば、圧縮機、第1の熱交換器、第1の膨張装置、車室外熱交換器、第2の膨張装置、第2の熱交換器、及びアキュムレータを少なくともこの順でループ状に接続し、第1の熱交換器と第1の膨張装置との間と車室外熱交換器と第2の膨張装置との間を、第1の冷媒制御部を備えた第1のバイパス流路を介して接続し、車室外熱交換器と第2の膨張装置との間の冷媒流路のうち、第1のバイパス流路との合流部位より上流側に合流部位から上流側への冷媒の流れを阻止する第2の冷媒制御部を設けると共に、車室外熱交換器と第2の冷媒制御部との間と第2の熱交換器とアキュムレータとの間を、第3の冷媒制御部を備えた第2のバイパス流路を介して接続するサイクル構成を備えた車両用空調装置において、第1の膨張装置を、冷媒流路を絞ること、閉じること及び全開にすることが可能な膨張装置とし、車室外熱交換器と第2の膨張装置との間の冷媒流路のうち、合流部位から第2の膨張装置までの間に、冷媒中の異物を捕捉するストレーナを設けるようにしたので、冷暖、暖房、除湿暖房の各運転モードへの切り替え可能なヒートポンプサイクルにおいても、通路抵抗の増大を抑えつつ、各膨張装置への異物の堆積を防止することが可能となる。 As described above, according to the present invention, the compressor, the first heat exchanger, the first inflator, the outdoor heat exchanger, the second inflator, the second heat exchanger, and the accumulator At least in this order, they are connected in a loop, and a first refrigerant control unit is provided between the first heat exchanger and the first expansion device and between the vehicle interior heat exchanger and the second expansion device. Of the refrigerant flow paths between the vehicle interior heat exchanger and the second expansion device, which are connected via the first bypass flow path, the merging portion is upstream from the merging portion with the first bypass flow path. A second refrigerant control unit is provided to block the flow of refrigerant from the upstream side, and between the vehicle interior heat exchanger and the second refrigerant control unit and between the second heat exchanger and the accumulator. In a vehicle air conditioner having a cycle configuration connected via a second bypass flow path provided with a third refrigerant control unit, the first expansion device is used to narrow, close, and fully open the refrigerant flow path. The expansion device is capable of capturing foreign matter in the refrigerant between the confluence portion and the second expansion device in the refrigerant flow path between the vehicle interior heat exchanger and the second expansion device. Since a strainer is provided, it is possible to prevent foreign matter from accumulating on each expansion device while suppressing an increase in passage resistance even in a heat pump cycle that can switch to each operation mode of cooling / heating, heating, and dehumidifying / heating. It becomes.
以下、本発明に係る車両用空調装置の実施例を図面により説明する。 Hereinafter, examples of the vehicle air conditioner according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1において、この発明に係る車両用空調装置が示され、車両用空調装置は、例えば自動車に搭載されるもので、空調ユニット1内に配置された第1及び第2の熱交換器2,3と、空調ユニット1外に配置され、外気と熱交換可能な車室外熱交換器4とを備えている。
FIG. 1 shows a vehicle air conditioner according to the present invention, wherein the vehicle air conditioner is mounted on, for example, an automobile, and the first and
空調ユニット1の最上流側には内外気切換装置5が設けられ、内気入口5aと外気入口5bとがインテークドア6によって選択的に開口されるようになっている。この空調ユニット1に選択的に導入される内気または外気は、送風機7の回転により吸引され、第1及び第2の熱交換器2,3に送られ、ここで熱交換されて所望の吹き出し口8a〜8cから車室内に供給されるようになっている。
An inside / outside
第1の熱交換器2は、第2の熱交換器3よりも空調ユニット内の空気流れ方向下流側に配置されており、この第1の熱交換器2の空気流れ方向上流側には、ダンパ9が設けられている。ダンパ9は、第1の熱交換器2の通過風量が最大となる位置(暖房位置:開度100%)から最小となる位置(冷房位置:開度0%)まで可変できるようになっており、開度を調整することにより、第1の熱交換器2を通過する空気とバイパスする空気との割合を調整できるようになっている。ダンパ9は、エアミックスドアと呼ばれることもある。
The
第1の熱交換器2の流入側2aは、圧縮機10の吐出側αに接続され、第1の熱交換器2の流出側2bは、第1の膨張装置(E−1)11の流入側11aに接続されている。また、第2の熱交換器3の流出側3bは、アキュムレータ12を介して圧縮機10の吸入側βに接続されている。第1の熱交換器2は室内放熱器や、インナーコンデンサと呼ばれることもある。なお、図示しないが、第1の熱交換器2の下流側に、電気発熱式の加熱装置が配置されることもある。
The
前記第1の膨張装置11の流出側11bは、車室外熱交換器4の流入側4aに接続され、この車室外熱交換器4の流出側4bは、逆止弁(第2の冷媒制御部に相当)13及び第2の膨張装置(E−2)14を介して第2の熱交換器3の流入側3aに接続されている。したがって、圧縮機10、第1の熱交換器2、第1の膨張装置11、車室外熱交換器4、逆止弁13、第2の膨張装置14、第2の熱交換器3、アキュムレータ12、圧縮機10の順でループ状に接続された冷媒循環サイクルが形成されている。
The
また、第1の熱交換器2の流出側2bと第1の膨張装置11の流入側11aとの間の冷媒流路と、逆止弁13の流出側13bと第2の膨張装置14の流入側14aとの間の冷媒流路とは、第1の開閉弁(V−1:第1の冷媒制御部に相当)15を有する第1のバイパス流路16によって接続されている。さらに、車室外熱交換器4の流出側4bと逆止弁13の流入側13aとの間の冷媒流路と第2の熱交換器3の流出側3bとアキュムレータ12の流入側12aとの間の冷媒流路とは、第2の開閉弁(V−2:第3の冷媒制御部に相当)17にて開閉される第2のバイパス流路18によって接続されている。
Further, the refrigerant flow path between the
ここで、上述の構成例において、第1の膨張装置11は、外部からの制御信号によって冷媒流路を絞ること、閉じること及び全開にすることが可能な電磁膨張弁が用いられている。また、第2の膨張装置14は、外部からの制御信号によって冷媒流路を絞ること及び閉じることが可能な電磁制御弁が用いられている。また、前記逆止弁13は、流路を開閉する第3の開閉弁(V−3)19に置き換えてもよい。これら、逆止弁13、第3の開閉弁(V−3)19は、第2の冷媒制御部に相当する。
Here, in the above-described configuration example, the
そして、車室外熱交換器4の流出側4bと第2の膨張装置14の流入側14aとの間の冷媒流路のうち、第1のバイパス流路16が合流する合流部位(A)から第2の膨張装置14までの間に、冷媒中の異物を捕捉するストレーナ20が配設されている。
このストレーナ20は、冷媒中の異物を捕捉する例えば網目状のフィルタ部材を配管途中に設けるようにしても、前記合流部位(A)に設けられる継手に設けるようにしてもよい。
Then, among the refrigerant flow paths between the
The
ストレーナ20を配管途中に設ける構成としては、配管同士を接続する管継手の内部にストレーナ20を収容するとよい。例えば、図2に示されるように、管継手21が、一方の配管P1の拡径された端部(拡径部P1a)の外周に固定されたフレアボルト22と、他方の配管P2の端部に形成されたつば部23に係止されると共に回転自在に外装されたフレアナットと24とを有して構成され、他方の配管P2の端部を一方の配管P1の端部にシール部材(例えば、Oリング)25を介して挿入し、一方の配管P1の端部とつば部23とを軸方向で当接させ、この状態を維持するためにフレアボルト22にフレアナット24を螺合させて軸方向に締め付ける構成である場合には、一方の配管P1の拡径部P1aの内側にストレーナ(フィルタ部材)20を挿入した後に他方の配管P2の端部を挿入することで取り付けるようにしてもよい。
As a configuration in which the
また、ストレーナ20を合流部位(A)に設ける例としては、合流部位(A)を形成するブロック継手30と第2の膨張装置14へ接続される配管P1との接続部分にストレーナ20を収容するとよい。例えば、ブロック継手30として、三方向ブロック継手を用い、図5(a)に示されるように、ブロック継手30のメス側継手部31に配管P1の端部をシール部材(例えば、Oリング)32を介して挿入し、その状態を維持するために配管P1の端部に設けられたフランジ部33をメス側継手部31に押し付けるように締結プレート34をブロック継手33にボルト35にて固定する場合には、メス側継手部31の内側にストレーナ(フィルタ部材)20を挿入した後に配管P1の端部を挿入することで取り付けるようにしてもよい。また、図5(b)に示されるように、ブロック継手30のオス側継手部36に配管P1の端部をシール部材(例えば、Oリング)32を介して外嵌し、その状態を維持するために配管P1の端部のフランジ部33を背後から押し付けるように締結プレート34をブロック継手30にボルト35にて固定する場合には、配管P1の端部の内側にストレーナ(フィルタ部材)20を挿入した後にこの配管P1の端部をオス側継手部36に外嵌させることで取り付けるようにしてもよい。
Further, as an example of providing the
上記第1及び第2の膨張装置11,14、開閉弁15,17,19の開閉、及びダンパ9の開度は、コントロールユニット50からの制御信号で制御されるようになっている。このコントロールユニット50は、A/D変換器やマルチプレクサ等を含む入力回路、ROM、RAM、CPU等を含む演算処理回路、駆動回路等を含む出力回路を備えたそれ自体公知のもので、外気温を検出する外気温度センサ51からの外気温信号や車室内温度を検出する内気温度センサ52、運転モードを設定する各種信号等が入力され、これらの信号を予め定められた所定のプログラムに沿って処理するようになっている。
The opening and closing of the first and
特に、除湿暖房運転モードに設定された場合においては、外気温度により除湿暖房の態様が切り替えられるようになっており、外気温度が0〜10℃の範囲であれば(外気負荷が低い低熱負荷時であれば)、吸熱能力を高めるために、車室外熱交換器4と第2の熱交換器3とをそれぞれ吸熱器として用いる2系統の流れを形成する(第1の熱交換器2からの冷媒を車室外熱交換器4と第2の熱交換器3に並列的に流す)除湿暖房運転モード(以下、除湿暖房モード(Parallel)という)に設定される。また、外気温度が18〜25℃の範囲であれば(外気負荷が比較的高い中熱負荷時であれば)、放熱能力を高めるために、第1の熱交換器2と車室外熱交換器4とを放熱器として用いて2段階に熱を放熱する(第1の熱交換器2と車室外熱交換器4とに直列的に冷媒を流す)除湿暖房運転モード(以下、除湿暖房モード(Series)という)に設定される。さらに、外気温度が10〜18℃の中間温度領域であれば(外気負荷が比較的低い中低熱負荷時であれば)、室外熱交器4を利用せずに、第1の熱交換器2のみを放熱器として用い、また、第2の熱交換器3のみを吸熱器として用いる(第1の熱交換器2からの冷媒を車室外熱交換器4を迂回させて流す)除湿暖房運転モード(以下、除湿暖房モード(By-Pass)という)に設定される。
In particular, when the dehumidifying / heating operation mode is set, the mode of dehumidifying / heating can be switched according to the outside air temperature, and if the outside air temperature is in the range of 0 to 10 ° C. (If), in order to increase the heat absorption capacity, two systems of flow using the vehicle
なお、上述した除湿暖房運転モードは、サイクルの稼働初期においては、上述した外気温度に基づき、いずれの除湿暖房運転モードで稼働させるかを決定するが、時間が経過して、車室内温度が目標温度(例えば、25℃)に近接してくると、車室外温度の変化の有無に拘わらず、除湿暖房モード(Parallel)から除湿暖房モード(By-Pass)へ切り替え、また、除湿暖房モード(By-Pass)から除湿暖房モード(Series)へ切り替えるようにしてもよい。 The above-mentioned dehumidifying / heating operation mode determines which dehumidifying / heating operation mode to operate based on the above-mentioned outside air temperature at the initial stage of cycle operation, but the vehicle interior temperature is the target after a lapse of time. When approaching a temperature (for example, 25 ° C.), the dehumidifying / heating mode (Parallel) is switched to the dehumidifying / heating mode (By-Pass) regardless of whether or not the outside temperature of the vehicle is changed, and the dehumidifying / heating mode (By-Pass) is also used. You may switch from -Pass) to dehumidifying and heating mode (Series).
次に、コントロールユニット50による制御動作のうち、膨張装置(第1の膨張装置(E−1)11,第2の膨張装置(E−2)14)、制御弁(第1の開閉弁15,第2の開閉弁17,第3の開閉弁19)とダンパ9の具体的制御動作例を運転モード毎に説明する。各運転モードではコントロールユニット50からの指示により送風機7が回転し、内外気切換装置5を通過した空気が第2の熱交換器3に送られ、続いて第1の熱交換器2に向けて流れる。
Next, among the control operations by the
先ず、運転モードが冷房運転モードに設定される場合には、コントロールユニット50は、図4(a)にも示されるように、第1の膨張装置(E−1)11を全開とし、第2の膨張装置(E−2)14を絞る。また、第1及び第2の開閉弁15,17を閉じ、逆止弁13を開閉弁19で代用する場合には、その開閉弁19を開き、またダンパ9を冷房位置(開度0%の位置)に設定する。
First, when the operation mode is set to the cooling operation mode, the
すると、圧縮機10の吐出側αから吐出された圧縮冷媒は、第1の熱交換器2を通過する空気が無いことからここで放熱することなく通過し、第1の膨張装置11を介して車室外熱交換器4に入る。この際、第1の膨張装置11は、全開であるため、ここで減圧膨張されることなく車室外熱交換器4に入り、ここで放熱(凝縮液化)された後に逆止弁13(又は、第3の開閉弁19)及びストレーナ20を介して第2の膨張装置14に至り、この第2の膨張装置14で減圧されて第2の熱交換器3に入り、ここで吸熱(蒸発気化)された後にアキュムレータ12を介して圧縮機10に戻される。
このため、空調ユニット1の上流側から送られてきた空気は、第2の熱交換器3で冷却され、第1の熱交換器2をバイパスしてそのまま冷風として車室内に供給される。
Then, the compressed refrigerant discharged from the discharge side α of the
Therefore, the air sent from the upstream side of the
また、この冷房運転モードでは、第1の膨張装置11は、全開状態であるので、この第1の膨張装置11の流路に冷媒中の異物が堆積していた場合でも、多量かつ流速の早い冷媒が一気に流通し、堆積していた異物は押し流される。また、合流部位(A)と第2の膨張装置14との間には、ストレーナ20が設けられているので、合流部位(A)から第2の膨張装置14へ向かって流れる冷媒中に異物が混在している場合でも、その異物はストレーナ20によって捕捉されることとなり、第2の膨張装置14が目詰まりする不都合はなくなる。
Further, in this cooling operation mode, since the
しかも、ストレーナ20は、第1のバイパス流路16が接続される合流部位Aと第2の膨張装置14との間に配置されているので、ここを通過する冷媒は車室外熱交換器4を通過した気液混合状態の冷媒であるため、冷媒の体積が減少するために比較的流速が遅くなる。このため、ストレーナ20を設けたことによる通路抵抗の増大を避けることが可能となる。
Moreover, since the
次に、運転モードが暖房運転モードに設定される場合には、図4(b)にも示されるように、コントロールユニット50は、第1の膨張装置11を絞り、第2の膨張装置14を閉じる。また、第1の開閉弁15を閉じ、第2の開閉弁17を開き、逆止弁13を開閉弁19で代用する場合には、その開閉弁19を閉じ、またダンパ9を暖房位置(開度100%の位置)に設定する。
Next, when the operation mode is set to the heating operation mode, the
すると、圧縮機10の吐出側αから吐出された圧縮冷媒は、第1の熱交換器2で放熱(凝縮液化)し、第1の膨張装置11で減圧されて車室外熱交換器4に至り、ここで吸熱(蒸発気化)された後に第2の開閉弁17を通って、アキュムレータ12を介して圧縮機10に戻される。
このため、空調ユニット1の上流側から送られてきた空気は、第2の熱交換器3を通過するものの熱交換されず、第1の熱交換器2に全て導かれて加熱され、温風として車室内に供給される。
Then, the compressed refrigerant discharged from the discharge side α of the
Therefore, the air sent from the upstream side of the
このような暖房運転モードでは、第1の膨張装置11は絞られているが、いずれ全開となる運転モードに切り替えられた場合には、多量かつ流速の早い冷媒が一気に流通することになるので、異物が一時的に堆積されることはあっても、いずれ除去されることとなる。
In such a heating operation mode, the
運転モードが除湿暖房運転モードに設定される場合において、外気温が0〜10℃である場合には、図5(a)に示されるように、低熱負荷用の除湿暖房運転モード(parallel)に設定され、コントロールユニット50は、第1及び第2の膨張装置11,14を絞り、第1及び第2の開閉弁15,17を開き、逆止弁13を開閉弁19で代用する場合には、その開閉弁19を閉じ、またダンパ9の開度を任意の中間位置に設定する。
When the operation mode is set to the dehumidifying / heating operation mode and the outside air temperature is 0 to 10 ° C., the dehumidifying / heating operation mode (parallel) for a low heat load is set as shown in FIG. 5 (a). When the
すると、圧縮機10の吐出側αから吐出された圧縮冷媒は、第1の熱交換器2で放熱(凝縮液化)され、第1の膨張装置11で減圧されて車室外熱交換器4に至り、ここで吸熱(蒸発気化)された後に第2の開閉弁17を通って、アキュムレータ12を介して圧縮機10に戻される。それと同時に、第1の熱交換器2を通過した冷媒は、第1のバイパス流路16を通ってストレーナ20を介して第2の膨張装置14へ至り、ここで減圧されて第2の熱交換器3で吸熱(蒸発気化)された後にアキュムレータ12を介して圧縮機10に戻される。
このため、空調ユニット1の上流側から送られてきた空気は、第2の熱交換器3によって除湿され、第1の熱交換器2を通過する際に加熱されて、乾燥した温風として車室内に供給される。
Then, the compressed refrigerant discharged from the discharge side α of the
Therefore, the air sent from the upstream side of the
このような運転モードにおいては、第1の膨張装置11と第2の膨張装置14は絞られているが、第1の膨張装置11にあっては、いずれ全開となる運転モードに切り替えられた場合に、多量かつ流速の早い冷媒が一気に流通するので、堆積していた異物を除去することが可能となり、第2の膨張装置14にあっては、その上流側においてストレーナ20によって冷媒中の異物が捕捉されるので、目詰まりの不都合はない。
In such an operation mode, the
しかも、ストレーナ20は、第1のバイパス流路16が接続された合流部位Aから第2の膨張装置14までの間に配置されているので、第2のバイパス流路18を流れる冷媒が流入しないから、ストレーナ20を流れる冷媒の流速は比較的遅くなる。このため、ストレーナ20を設けたことによる通路抵抗の増大を避けることが可能となる。
Moreover, since the
次に、運転モードが除湿暖房運転モードに設定される場合において、外気温が10〜18℃である場合には、図5(b)に示されるように、中低熱負荷用の除湿暖房運転モード(By‐Pass)に設定され、コントロールユニット50は、第1の膨張装置11を全閉とし、第2の膨張装置14を絞り、第1の開閉弁15を開き、第2の開閉弁17を閉じ、逆止弁13を開閉弁19で代用する場合には、その開閉弁19を閉じ、ダンパ9の開度を任意の中間位置に設定する。
Next, when the operation mode is set to the dehumidification / heating operation mode, when the outside air temperature is 10 to 18 ° C., as shown in FIG. 5 (b), the dehumidification / heating operation mode for medium and low heat loads Set to (By-Pass), the
すると、圧縮機10の吐出側αから吐出された圧縮冷媒は、第1の熱交換器2で放熱(凝縮液化)され、車室外熱交換器4を迂回して第1のバイパス通路16を流れた後に、ストレーナ20を介して第2の膨張装置14に至り、この第2の膨張装置14で減圧されて、第2の熱交換器3に供給される。そして、この第2の熱交換器3で吸熱した後にアキュムレータ12を介して圧縮機10に戻される。
このため、空調ユニット1の上流側から送られてきた空気は、第2の熱交換器3によって除湿され、第1の熱交換器2を通過する際に加熱されて、乾燥した温風として車室内に供給される。
Then, the compressed refrigerant discharged from the discharge side α of the
Therefore, the air sent from the upstream side of the
このような運転モードにおいても、第1のバイパス流路16の合流部位Aと第2の膨張装置14との間に配置されたストレーナ20によって冷媒中の異物が捕捉されるので、第2の膨張装置14に異物が堆積することは回避される。
Even in such an operation mode, foreign matter in the refrigerant is captured by the
なお、この運転モードにおいては、第2の膨張装置14に至る冷媒は、気相冷媒となることもあるが、第1の熱交換器2において冷却されている。よって、ストレーナ20を通過する冷媒は、圧縮機10の吐出側αや第1の熱交換器2の流入側2aを通過する冷媒よりも、流速が低下している場合が多い。また、この運転モードが選択されて稼働されるのは限定的である。さらに、この運転モードで冷媒の循環量が増大されるのは、第1熱交換器2において送風空気を加熱する加熱量を多く得たい場合であるところ、圧縮機10の稼働速度を上昇して冷媒の循環量を極端に増大するよりも、第1の熱交換器2の下流側近傍に配置される図示しない電気発熱装置を稼働させることが省エネルギーの観点で好ましい。このため、図5(b)に示される運転モードが選択されたとしても、ストレーナ20を設けたことによる通路抵抗の実質的な増大はない。
In this operation mode, the refrigerant reaching the
また、運転モードが除湿暖房運転モードに設定される場合において、外気温が18〜25℃である場合には、図5(c)に示されるように、中熱負荷用の除湿暖房運転モード(Series)に設定され、コントロールユニット50は、第1の膨張装置11を全開とし、第2の膨張装置14を絞り、第1の開閉弁15を閉じ、第2の開閉弁17を閉じ、逆止弁13を開閉弁19で代用する場合には、その開閉弁19を開き、ダンパ9の開度を任意の中間位置に設定する。
Further, when the operation mode is set to the dehumidification / heating operation mode and the outside air temperature is 18 to 25 ° C., as shown in FIG. 5 (c), the dehumidification / heating operation mode for medium heat load ( The
すると、圧縮機10の吐出側αから吐出された圧縮冷媒は、第1の熱交換器2で放熱(凝縮液化)され、第1の膨張装置11で減圧されずに車室外熱交換器4に至り、ここで再び放熱(凝縮液化)された後にストレーナ20を介して第2の膨張装置14へ送られ、ここで減圧されて第2の熱交換器3に供給される。そして、この第2の熱交換器3で吸熱した後にアキュムレータ12を介して圧縮機10に戻される。
このため、空調ユニット1の上流側から送られてきた空気は、第2の熱交換器3によって除湿され、第1の熱交換器2を通過する際に加熱されて、乾燥した温風として車室内に供給される。
Then, the compressed refrigerant discharged from the discharge side α of the
Therefore, the air sent from the upstream side of the
このような運転モードにおいては、冷房運転モードと同様に、第1の膨張装置11は、全開状態となるので、この第1の膨張装置11の流路に冷媒中の異物が堆積していた場合でも、多量かつ流速の早い冷媒が一気に流通し、堆積していた異物は押し流される。また、合流部位(A)と第2の膨張装置14との間にストレーナ20が設けられているので、合流部位(A)から第2の膨張装置14へ向かって流れる冷媒中に異物が混在している場合でも、その異物はストレーナ20によって捕捉されることとなり、第2の膨張装置14が目詰まりする不都合はなくなる。
In such an operation mode, as in the cooling operation mode, the
しかも、ストレーナ20は、第1のバイパス流路16が接続された合流部位Aから第2の膨張装置14までの間に配置されているので、ここを通過する冷媒は第1の熱交換器2及び車室外熱交換器4を通過した気液混合状態の冷媒であるから、ストレーナ20を流れる冷媒の流速は比較的遅くなる。このため、ストレーナ20を設けたことによる通路抵抗の増大を避けることが可能となる。
Moreover, since the
なお、上述の構成においては、第1の膨張装置11を全開にさせることを許容しつつ、合流部位(A)と第2の膨張装置14との間にストレーナ20を設けるようにしたので、それぞれの膨張装置が異物によって目詰まりする不都合を回避することが可能となるが、圧縮機へ流入する異物をより確実に防止するために、アキュムレータ12にここを通過する冷媒中の異物を捕捉するアキュムレータ用ストレーナ12cを設けるようにしてもよい。
In the above configuration, the
以上の構成は、車室内を冷房、暖房、除湿暖房が可能なヒートポンプサイクルの例を示したが、上述した構成に対して、例えば、図6に示されるように、バッテリー(蓄電池)等の発熱体45を冷却するために第3の熱交換器42をさらに追加してもよい。すなわち、図1のサイクル構成に対して、車室外熱交換器4と第2の膨張装置14との間の冷媒流路のうち合流部位(A)よりも下流側と第2の熱交換器3とアキュムレータ12との間の冷媒流路とが、分岐流路40を介して接続されている。そして、この分岐流路40上に、第3の膨張装置41と第3の熱交換器42とが直列に配置され、合流部位(A)から下流側へ流れる冷媒が、第2の膨張装置14と第3の膨張装置41に分流されるようになっている。
この例において、第3の膨張装置41は、コントロールユニット50からの制御信号によって冷媒流路を絞ることが可能な電磁膨張弁を用いる例を示すが、絞り量を可変する必要がなければ、固定オリフィスで代用してもよい。
The above configuration shows an example of a heat pump cycle capable of cooling, heating, and dehumidifying and heating the passenger compartment. However, with respect to the above configuration, for example, as shown in FIG. 6, heat generated by a battery (storage battery) or the like is generated. A
In this example, the
そして、この構成において、前記ストレーナ20は、前記車室外熱交換器4と前記第2の膨張装置14との間の冷媒流路のうち、前記合流部位(A)から分岐流路40が接続された分岐部位(B)までの間に設けられている。
このような構成においても、ストレーナ20は、冷媒中の異物を捕捉する例えば網目状のフィルタ部材を、図2に示されるように、配管途中に設けるようにしても、図3に示されるように、合流部位(A)に設けられる継手に設けるようにしてもよい。
In this configuration, the
Even in such a configuration, even if the
発熱体45は、例えば車両走行用モータに電力を供給するバッテリー(蓄電池)である。バッテリーに充電すると発熱し、この熱によってバッテリーの寿命が短縮されるおそれがあるところ、冷却することによって温度上昇を抑制することで、製品寿命の延長が期待される。発熱体45は、他の例としては、電気自動車の走行状態を制御する電子回路などが挙げられ、冷却することで意図しない電子回路のバグの防止や、製品寿命の延長が期待される。
The
図6に示す上述した構成において、次に、コントロールユニット50による膨張装置(第1の膨張装置(E−1)11,第2の膨張装置(E−2)14、第3の膨張装置(E−3)41)、制御弁(第1の開閉弁15,第2の開閉弁17,第3の開閉弁19)とダンパ9の具体的制御動作例を運転モード毎に説明する。各運転モードではコントロールユニット50からの指示により送風機7が回転し、内外気切換装置5を通過した空気が第2の熱交換器3に送られ、続いて第1の熱交換器2に向けて流れる。
In the above-described configuration shown in FIG. 6, next, the expansion device by the control unit 50 (first expansion device (E-1) 11, second expansion device (E-2) 14, third expansion device (E). -3) 41), specific control operation examples of the control valve (first on-off
先ず、運転モードが冷房運転モードに設定される場合には、コントロールユニット50は、図7(a)にも示されるように、第1の膨張装置(E−1)11を全開とし、第2の膨張装置(E−2)14を絞り、第3の膨張装置(E−3)41を絞る。また、第1及び第2の開閉弁15,17を閉じ、逆止弁13を開閉弁19で代用する場合には、その開閉弁19を開き、またダンパ9を冷房位置(開度0%の位置)に設定する。
First, when the operation mode is set to the cooling operation mode, the
すると、圧縮機10の吐出側αから吐出された圧縮冷媒は、第1の熱交換器2を通過する空気が無いことからここで放熱することなく通過し、第1の膨張装置11を介して車室外熱交換器4に入る。この際、第1の膨張装置11は、全開であるため、ここで減圧膨張されることなく車室外熱交換器4に入り、ここで放熱(凝縮液化)された後に逆止弁13(又は、第3の開閉弁19)及びストレーナ20を介して第2の膨張装置14に至り、この第2の膨張装置14で減圧されて第2の熱交換器3に入り、ここで吸熱(蒸発気化)された後にアキュムレータ12を介して圧縮機10に戻される。
これと同時に、車室外熱交換器4から流出した冷媒は、ストレーナ20を介して第3の膨張装置41に至り、この第3の膨張装置41で減圧されて第3の熱交換器42に入り、ここで吸熱(蒸発気化)された後にアキュムレータ12を介して圧縮機10に戻される。
Then, the compressed refrigerant discharged from the discharge side α of the
At the same time, the refrigerant flowing out of the vehicle
このため、空調ユニット1の上流側から送られてきた空気は、第2の熱交換器3で冷却され、第1の熱交換器2をバイパスしてそのまま冷風として車室内に供給される。また、発熱体45は、第3の熱交換器42によって冷却される。
Therefore, the air sent from the upstream side of the
また、この冷房運転モードでは、第1の膨張装置11は、全開状態であるので、この第1の膨張装置11の流路に冷媒中の異物が堆積していた場合でも、多量かつ流速の早い冷媒が一気に流通し、堆積していた異物は押し流される。また、合流部位(A)と分岐部位(B)との間には、ストレーナ20が設けられているので、合流部位(A)から第2の膨張装置14及び第3の膨張装置41へ向かって流れる冷媒中に異物が混在していても、このストレーナ20によって捕捉することが可能となり、第2の膨張装置14及び第3の膨張装置41が目詰まりする不都合がなくなる。
Further, in this cooling operation mode, since the
しかも、ストレーナ20は、第1のバイパス流路16が接続された合流部位Aから分岐部位Bまでの間に配置されているので、ここを通過する冷媒は車室外熱交換器4を通過した気液混合状態の冷媒であるため、冷媒の体積が減少するために比較的流速が遅くなる。このため、ストレーナ20を設けたことによる通路抵抗の増大を避けることが可能となる。
Moreover, since the
次に、運転モードが暖房運転モードに設定される場合には、図7(b)に示されるように、コントロールユニット50は、第1の膨張装置11を絞り、第2の膨張装置14を閉じ、第3の膨張装置41を絞る。また、第1の開閉弁15を閉じ、第2の開閉弁17を開き、逆止弁13を開閉弁19で代用する場合には、その開閉弁19を閉じ、またダンパ9を暖房位置(開度100%の位置)に設定する。
Next, when the operation mode is set to the heating operation mode, the
すると、圧縮機10の吐出側αから吐出された圧縮冷媒は、第1の熱交換器2で放熱(凝縮液化)し、第1の膨張装置11で減圧されて車室外熱交換器4に至り、ここで吸熱(蒸発気化)された後に第2の開閉弁17を通って、アキュムレータ12を介して圧縮機10に戻される。
これと同時に、車室外熱交換器4から流出した冷媒は、バイパス流路16を通過してストレーナ20を介して第3の膨張装置41に至り、この第3の膨張装置41で減圧されて第3の熱交換器42に入り、ここで吸熱(蒸発気化)された後にアキュムレータ12を介して圧縮機10に戻される。
Then, the compressed refrigerant discharged from the discharge side α of the
At the same time, the refrigerant flowing out of the vehicle
このため、空調ユニット1の上流側から送られてきた空気は、第2の熱交換器3を通過するものの熱交換されず、第1の熱交換器2に全て導かれて加熱され、温風として車室内に供給される。また、発熱体45は、第3の熱交換器42によって冷却される。
Therefore, the air sent from the upstream side of the
このような暖房運転モードでは、第1の膨張装置11は絞られているが、いずれ全開となる運転モードに切り替えられた場合には、多量かつ流速の早い冷媒が一気に流通するので、異物が一時的に堆積されることはあっても、いずれ除去されることとなる。また、合流部位(A)と分岐部位(B)との間には、ストレーナ20が設けられているので、合流部位(A)から第3の膨張装置41へ向かって流れる冷媒中に異物が混在していても、このストレーナ20によって捕捉することが可能となり、第3の膨張装置41が目詰まりする不都合はなくなる。
しかも、ストレーナ20は、第1のバイパス流路16が接続された合流部位Aと分岐流路40が接続された分岐部位Bとの間に配置されているので、第2のバイパス流路18を流れる冷媒が流入しないから、ストレーナ20を流れる冷媒の流速は比較的遅くなる。このため、ストレーナ20を設けたことによる通路抵抗の増大を避けることが可能となる。
In such a heating operation mode, the
Moreover, since the
運転モードが除湿暖房運転モードに設定される場合において、外気温が0〜10℃である場合には、図8(a)に示されるように、低熱負荷用の除湿暖房運転モード(parallel)に設定され、コントロールユニット50は、第1の膨張装置11を絞り、第2の膨張装置14を絞り、第3の膨張装置41を絞る。また、第1及び第2の開閉弁15,17を開き、逆止弁13を開閉弁19で代用する場合には、その開閉弁19を閉じ、またダンパ9の開度を任意の中間位置に設定する。
When the operation mode is set to the dehumidifying / heating operation mode and the outside air temperature is 0 to 10 ° C., the dehumidifying / heating operation mode (parallel) for a low heat load is set as shown in FIG. 8 (a). Once set, the
すると、圧縮機10の吐出側αから吐出された圧縮冷媒は、第1の熱交換器2で放熱(凝縮液化)され、第1の膨張装置11で減圧されて車室外熱交換器4に至り、ここで吸熱(蒸発気化)された後に第2の開閉弁17を通って、アキュムレータ12を介して圧縮機10に戻される。それと同時に、第1の熱交換器2を通過した冷媒は、第1のバイパス流路16を通ってストレーナ20を介して第2の膨張装置14へ至り、ここで減圧されて第2の熱交換器3で吸熱(蒸発気化)された後にアキュムレータ12を介して圧縮機10に戻される。
また、バイパス通路16を通過した冷媒は、ストレーナ20を介して第3の膨張装置41に至り、この第3の膨張装置41で減圧されて第3の熱交換器42に入り、ここで吸熱(蒸発気化)された後にアキュムレータ12を介して圧縮機10に戻される。
Then, the compressed refrigerant discharged from the discharge side α of the
Further, the refrigerant that has passed through the
このため、空調ユニット1の上流側から送られてきた空気は、第2の熱交換器3によって除湿され、第1の熱交換器2を通過する際に加熱されて、乾燥した温風として車室内に供給される。また、発熱体45は、第3の熱交換器42によって冷却される。
Therefore, the air sent from the upstream side of the
このような運転モードにおいては、いずれの膨張装置(第1の膨張装置11、第2の膨張装置14、第3の膨張装置41)も絞られているが、第1の膨張装置11にあっては、いずれ全開となる運転モードに切り替えられた場合に、多量かつ流速の早い冷媒が一気に流通するので、堆積していた異物を除去することが可能となり、第2の膨張装置14と第3の膨張装置41にあっては、その上流側においてストレーナ20によって冷媒中の異物が捕捉されるので、目詰まりの不都合はない。
In such an operation mode, all the inflating devices (first inflating
しかも、ストレーナ20は、第1のバイパス流路16が接続された合流部位Aから分岐流路40が接続された分岐部位Bまでの間に配置され、第2のバイパス流路18を流れる冷媒が流入しないから、ストレーナ20を流れる冷媒の流速は比較的遅くなる。このため、ストレーナ20を設けたことによる通路抵抗の増大を避けることが可能となる。
Moreover, the
運転モードが除湿暖房運転モードに設定される場合において、外気温が10〜18℃である場合には、図8(b)に示されるように、中低熱負荷用の除湿暖房運転モード(By‐Pass)に設定され、コントロールユニット50は、第1の膨張装置11を全閉とし、第2の膨張装置14を絞り、第3の膨張装置41を絞る。また、第1の開閉弁15を開き、第2の開閉弁17を閉じ、逆止弁13を開閉弁19で代用する場合には、その開閉弁19を閉じ、ダンパ9の開度を任意の中間位置に設定する。
When the operation mode is set to the dehumidification / heating operation mode and the outside air temperature is 10 to 18 ° C., as shown in FIG. 8B, the dehumidification / heating operation mode for medium and low heat loads (By- Pass), the
すると、圧縮機10の吐出側αから吐出された圧縮冷媒は、第1の熱交換器2で放熱(凝縮液化)され、車室外熱交換器4を迂回して第1のバイパス流路16を流れ、ストレーナ20を介して第2の膨張装置14に至る。そして、この第2の膨張装置12で減圧された後に第2の熱交換器3に供給され、この第2の熱交換器3で吸熱した後にアキュムレータ12を介して圧縮機10に戻される。
また、これと同時にバイパス流路16を通った冷媒は、ストレーナ20を介して第3の膨張装置41に至り、この第3の膨張装置41で減圧されて第3の熱交換器42に入り、ここで吸熱(蒸発気化)された後にアキュムレータ12を介して圧縮機10に戻される。
Then, the compressed refrigerant discharged from the discharge side α of the
At the same time, the refrigerant that has passed through the
このため、空調ユニット1の上流側から送られてきた空気は、第2の熱交換器3によって除湿され、第1の熱交換器2を通過する際に加熱されて、乾燥した温風として車室内に供給される。また、発熱体45は、第3の熱交換器42によって冷却される。
Therefore, the air sent from the upstream side of the
このような運転モードにおいても、第1のバイパス流路16が接続された合流部位Aと分岐流路40が接続された分岐部位Bとの間に配置されたストレーナ20によって冷媒中の異物を捕捉することが可能となるので、第2の膨張装置14及び第3の膨張装置41に異物が堆積することはない。
Even in such an operation mode, foreign matter in the refrigerant is captured by the
なお、この運転モードにおいては、第2の膨張装置14と第3の膨張装置41に至る冷媒は、気相冷媒となることもあるが、第1の熱交換器2において冷却されている。よって、ストレーナ20を通過する冷媒は、圧縮機10の吐出側αや第1の熱交換器の流入側2aを通過する冷媒よりも、流速が低下している場合が多い。また、この運転モードが選択されて稼働されるのは限定的である。さらに、この運転モードで冷媒の循環量が増大されるのは、第1熱交換器2において送風空気を加熱する加熱量を多く得たい場合であるところ、圧縮機10の稼働速度を上昇して冷媒の循環量を極端に増大するよりも、第1の熱交換器2の下流側近傍に配置される図示しない電気発熱装置を稼働させることが省エネルギーの観点で好ましい。このため、図8(b)に示される運転モードが選択されたとしても、ストレーナ20を設けたことによる通路抵抗の実質的な増大はない。
In this operation mode, the refrigerant reaching the
また、運転モードが除湿暖房運転モードに設定される場合において、外気温が18〜25℃である場合には、図8(c)に示されるように、中熱負荷用の除湿暖房運転モード(Series)に設定され、コントロールユニット50は、第1の膨張装置11を全開とし、第2の膨張装置14を絞り、第3の膨張装置41を絞る。また、第1の開閉弁15を閉じ、第2の開閉弁17を閉じ、逆止弁13を開閉弁19で代用する場合には、その開閉弁19を開き、ダンパ9の開度を任意の中間位置に設定する。
Further, when the operation mode is set to the dehumidification / heating operation mode and the outside air temperature is 18 to 25 ° C., as shown in FIG. 8C, the dehumidification / heating operation mode for medium heat load ( The
すると、圧縮機10の吐出側αから吐出された圧縮冷媒は、第1の熱交換器2で放熱(凝縮液化)され、第1の膨張装置11で減圧されずに車室外熱交換器4に至り、ここで再び放熱(凝縮液化)された後にストレーナ20を介して第2の膨張装置14へ送られ、ここで減圧されて第2の熱交換器3に供給される。そして、この第2の熱交換器3で吸熱した後にアキュムレータ12を介して圧縮機10に戻される。
また、これと同時に、車室外熱交換器4から流出した冷媒は、ストレーナ20を介して第3の膨張装置41に至り、この第3の膨張装置41で減圧されて第3の熱交換器42に入り、ここで吸熱(蒸発気化)された後にアキュムレータ12を介して圧縮機10に戻される。
Then, the compressed refrigerant discharged from the discharge side α of the
At the same time, the refrigerant flowing out of the vehicle interior
このため、空調ユニット1の上流側から送られてきた空気は、第2の熱交換器3によって除湿され、第1の熱交換器2を通過する際に加熱されて、乾燥した温風として車室内に供給される。また、発熱体45は、第3の熱交換器42によって冷却される。
Therefore, the air sent from the upstream side of the
このような運転モードにおいては、冷房運転モードと同様に、第1の膨張装置11は、全開状態であるので、この第1の膨張装置11の流路に冷媒中の異物が堆積していた場合でも、多量かつ流速の早い冷媒が一気に流通し、堆積していた異物は押し流される。また、合流部位(A)と分岐部位(B)との間には、ストレーナ20が設けられているので、合流部位(A)から第2の膨張装置14及び第3の膨張装置41へ向かって流れる冷媒中に異物が混在していても、このストレーナ20によって捕捉することが可能となり、第2の膨張装置14及び第3の膨張装置41が目詰まりする不都合がなくなる。
In such an operation mode, as in the cooling operation mode, the
しかも、ストレーナ20は、第1のバイパス流路16が接続された合流部位Aから分岐流路40が接続された分岐部位Bまでの間に配置されているので、ここを通過する冷媒は第1の熱交換器2及び車室外熱交換器4を通過した気液混合状態の冷媒であるから、ストレーナ20を流れる冷媒の流速は比較的遅くなる。このため、ストレーナ20を設けたことによる通路抵抗の増大を避けることが可能となる。
Moreover, since the
なお、以上において、発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明の目的を逸脱しない範囲で適宜変更できることはもちろんである。例えば、除湿暖房運転モードに設定された場合に外気温度を指標として運転モードを切り替える構成を説明したが、これに変えて、第2の熱交換器3に直接、または下流に冷却温度検出手段を設けるとともに所定冷却温度を設定し、この冷却温度検知手段で検知された温度が所定の冷却温度を越えているか否かにより除湿暖房運転の運転モードを切り替えてもよい。また、第1の熱交換器2に直接、または下流に加熱温度検知手段を設け、この加熱温度検知手段で検知された温度が所定の加熱温度を超えているか否かにより除湿暖房運転の運転モードを切り替えてもよい。
In the above, the mode for carrying out the invention has been described, but it goes without saying that the embodiment can be appropriately changed without departing from the object of the present invention. For example, the configuration for switching the operation mode using the outside air temperature as an index when the dehumidifying / heating operation mode is set has been described, but instead of this, a cooling temperature detecting means is provided directly to the
1 空調ユニット
2 第1の熱交換器
3 第2の熱交換器
4 車室外熱交換器
11 第1の膨張装置
12 アキュムレータ
10 圧縮機
15 第1の開閉弁(V−1)
14 第2の膨張装置
16 第1のバイパス流路
17 第2の開閉弁(V−2)
18 第2のバイパス流路
19 第3の開閉弁(V−3)
20 ストレーナ
40 分岐流路
41 第3の膨張装置
42 第3の熱交換器
45 発熱体
1
14
18 Second
20
Claims (3)
前記圧縮機(10)、前記第1の熱交換器(2)、前記第1の膨張装置(11)、前記車室外熱交換器(4)、前記第2の膨張装置(14)、前記第2の熱交換器(3)、及び前記アキュムレータ(12)を少なくともこの順でループ状に接続し、
前記第1の熱交換器(2)と前記第1の膨張装置(11)との間の冷媒流路と前記車室外熱交換器(4)と前記第2の膨張装置(14)との間の冷媒流路とを、第1の冷媒制御部(15)を備えた第1のバイパス流路(16)を介して接続し、
前記車室外熱交換器(4)と前記第2の膨張装置(14)との間の冷媒流路のうち、前記第1のバイパス流路(16)との合流部位(A)より上流側に前記合流部位から上流側への冷媒の流れを阻止する第2の冷媒制御部(13,19)を設けると共に、前記車室外熱交換器(4)と前記第2の冷媒制御部(13、19)との間の冷媒流路と前記第2の熱交換器(3)と前記アキュムレータ(12)との間の冷媒流路とを、第3の冷媒制御部(17)を備えた第2のバイパス流路(18)を介して接続し、
前記車室外熱交換器(4)と前記第2の膨張装置(14)との間の冷媒流路のうち、前記合流部位(A)から前記第2の膨張装置(14)までの間に、冷媒中の異物を捕捉するストレーナ(20)を設け、
発熱体(45)を冷却する第3の熱交換器(42)と、冷媒流路を絞ることが可能な第3の膨張装置(41)とをさらに備え、
前記車室外熱交換器(4)と前記第2の膨張装置(14)との間の冷媒流路のうち前記合流部位(A)よりも下流側と前記第2の熱交換器(3)と前記アキュムレータ(12)との間の冷媒流路とを、前記第3の膨張装置(41)と前記第3の熱交換器(42)とを接続した分岐流路(40)を介して接続し、
前記ストレーナ(20)は、前記車室外熱交換器(4)と前記第2の膨張装置(14)との間の冷媒流路のうち、前記合流部位(A)から前記分岐流路(40)が接続された分岐部位(B)までの間に設けられることを特徴とする車両用空調装置。 The compressor (10), the first heat exchanger (2) arranged in the air conditioning unit (1) and whose ventilation amount is adjusted by the damper (9), and the first heat exchanger (2) arranged in the air conditioning unit. A second exchanger (3) arranged on the upstream side in the air conditioning unit, an outdoor heat exchanger (4) capable of exchanging heat with the outside air, and a refrigerant flow path are narrowed down. It has a first expansion device (11) capable of closing and fully opening, a second expansion device (14) capable of narrowing and closing the refrigerant flow path, and an accumulator (12). death,
The compressor (10), the first heat exchanger (2), the first inflator (11), the outdoor heat exchanger (4), the second inflator (14), the first. The heat exchanger (3) of 2 and the accumulator (12) are connected in a loop at least in this order.
Between the refrigerant flow path between the first heat exchanger (2) and the first expansion device (11) and between the vehicle interior heat exchanger (4) and the second expansion device (14). Is connected to the refrigerant flow path of the above via a first bypass flow path (16) provided with a first refrigerant control unit (15).
Of the refrigerant flow paths between the vehicle interior heat exchanger (4) and the second expansion device (14), on the upstream side of the merging portion (A) with the first bypass flow path (16). A second refrigerant control unit (13, 19) for blocking the flow of the refrigerant from the merging portion to the upstream side is provided, and the vehicle interior heat exchanger (4) and the second refrigerant control unit (13, 19) are provided. ) And the refrigerant flow path between the second heat exchanger (3) and the accumulator (12) are provided with a second refrigerant control unit (17). Connected via the bypass flow path (18)
Of the refrigerant flow paths between the vehicle interior heat exchanger (4) and the second expansion device (14), between the merging portion (A) and the second expansion device (14). A strainer (20) for capturing foreign matter in the refrigerant is provided .
A third heat exchanger (42) for cooling the heating element (45) and a third expansion device (41) capable of narrowing the refrigerant flow path are further provided.
Of the refrigerant flow paths between the passenger compartment outdoor heat exchanger (4) and the second expansion device (14), the downstream side of the confluence portion (A) and the second heat exchanger (3). The refrigerant flow path between the accumulator (12) and the accumulator (12) is connected via a branch flow path (40) connecting the third expansion device (41) and the third heat exchanger (42). ,
The strainer (20) has a branch flow path (40) from the merging portion (A) of the refrigerant flow paths between the vehicle interior heat exchanger (4) and the second expansion device (14). An air conditioner for a vehicle, which is provided between the branch portion (B) to which the air conditioner is connected.
The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2 , wherein the accumulator (12) is provided with an accumulator strainer (12c) for capturing foreign matter flowing into the accumulator (12).
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