JP7147688B2 - 冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Description
開示された冷凍サイクル装置の他の一つは、冷媒が循環する冷媒回路(1a,1b、1c)と、冷媒回路に設置されて、冷却対象物を冷却する冷却運転時に内部を流れる冷媒と冷却対象物とが熱交換する冷却用熱交換器(16)と、冷媒回路に設置されて、加熱対象物を加熱する加熱運転時に内部を流れる冷媒と加熱対象物とが熱交換する加熱用熱交換器(12)と、冷媒回路に設置されて、熱交換コア部(21)における冷媒の流路が冷却運転時と加熱運転時とで異なる流路可変熱交換器(2;102)と、流路可変熱交換器の熱交換コア部における冷媒の流路を、冷却運転時の冷却モード流路と加熱運転時の加熱モード流路とにわたって切り換える流路切換装置(24,25,26;124,125,126;125,126)と、を備え、加熱モード流路は、熱交換コア部において冷媒が一方向に流下する流路であり、冷却モード流路は、熱交換コア部において冷媒が一方向に進行した後、逆方向に流下する流路を含み、流路可変熱交換器は、熱交換コア部(21)と、熱交換コア部に連通し熱交換コア部の両端に設けられた第1タンク部(22)および第2タンク部(23)とを備え、冷媒回路は、圧縮機(11)の吸入部に連通する通路と第1タンク部とを冷却用熱交換器を経由してつなげる冷却用通路(1c)と、圧縮機の吸入部に連通する通路と第2タンク部とを冷却用熱交換器を経由しないでつなげる加熱用通路(1b)と、を含み、流路切換装置は、第2タンク部の内部と加熱用通路とを連通状態と遮断状態とに開閉する加熱用バルブと、第1タンク部の内部と冷却用通路とを連通状態と遮断状態とに開閉する冷却用バルブと、を備える冷凍サイクル装置である。
第1実施形態について図1~図4を参照して説明する。第1実施形態は、明細書に開示の目的を達成可能な冷凍サイクル装置の一例を示したものである。明細書に開示の目的を達成可能な冷凍サイクル装置は、熱交換器において冷媒と熱交換する流体や物体を冷却したり加熱したりことができる。冷却用熱交換器において冷却される流体や物体は、温度調節される冷却対象物である。加熱用熱交換器において加熱される流体や物体は、温度調節される加熱対象物である。冷却対象物、加熱対象物は、空気、水等の液体、固体物などである。冷却対象物と加熱対象物は、温度調節される温調対象物と称することもできる。第1実施形態では、温調対象物を空気とする車両用空調装置に冷凍サイクル装置を用いた一例について説明する。
TAO=Kset×TSET-Kr×TR-Kam×TAM-Ks×TS+C
ここで、TSETは、設定温度スイッチによって設定された室内設定温度、TRは内気センサによって検出された内気温度、TAMは外気センサによって検出された外気温度、TSは日射センサによって検出された日射量である。Kset,Kr,KamおよびKsは各ゲインであり、Cは全体にかかる補正用の定数である。
第2実施形態について図5および図6を参照して説明する。第2実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、第1実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。図5は、第2実施形態の車両用空調装置の制御に関する構成を示している。図6のフローチャートは、流路切換装置の動作に関する制御処理を示している。
第3実施形態について図7~図10を参照して説明する。第3実施形態で特に説明しない構成、作用、効果については、前述の実施形態と同様であり、以下、前述の実施形態と異なる点についてのみ説明する。図10のフローチャートにおいて前述の図6のフローチャートと同様の符号を付したステップについては第2実施形態の説明を援用する。
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品、要素の組み合わせに限定されず、種々変形して実施することが可能である。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品、要素が省略されたものを包含する。開示は、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、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および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
1b…加熱用通路(冷媒回路)、 1c…冷却用通路(冷媒回路)
2,102…室外熱交換器(流路可変熱交換器)、 12…凝縮器(加熱用熱交換器)
16…蒸発器(冷却用熱交換器)、 21…熱交換コア部、 22…第1タンク部
23…第2タンク部、 24,124…第1バルブ(流路切換装置)
25,125…第2バルブ(流路切換装置)
26,126…第3バルブ(流路切換装置)
Claims (7)
- 冷媒が循環する冷媒回路(1a,1b、1c)と、
前記冷媒回路に設置されて、冷却対象物を冷却する冷却運転時に内部を流れる冷媒と前記冷却対象物とが熱交換する冷却用熱交換器(16)と、
前記冷媒回路に設置されて、加熱対象物を加熱する加熱運転時に内部を流れる冷媒と前記加熱対象物とが熱交換する加熱用熱交換器(12)と、
前記冷媒回路に設置されて、熱交換コア部(21)における冷媒の流路が前記冷却運転時と前記加熱運転時とで異なる流路可変熱交換器(2;102)と、
前記流路可変熱交換器の前記熱交換コア部における冷媒の流路を、前記冷却運転時の冷却モード流路と前記加熱運転時の加熱モード流路とにわたって切り換える流路切換装置(24,25,26;124,125,126;125,126)と、
を備え、
前記加熱モード流路は、前記熱交換コア部において冷媒が一方向に流下する流路であり、
前記冷却モード流路は、前記熱交換コア部において冷媒が一方向に進行した後、逆方向に流下する流路を含み、
前記流路可変熱交換器は、熱交換コア部(21)と、前記熱交換コア部に連通し前記熱交換コア部の両端に設けられた第1タンク部(22)および第2タンク部(23)とを備え、
前記冷媒回路は、圧縮機(11)の吸入部に連通する通路と前記第1タンク部とを前記冷却用熱交換器を経由してつなげる冷却用通路(1c)と、前記圧縮機の吸入部に連通する通路と前記第2タンク部とを前記冷却用熱交換器を経由しないでつなげる加熱用通路(1b)と、を含み、
前記流路切換装置は、前記第1タンク部の内部において通路を開閉する第1バルブと、前記第2タンク部の内部と前記加熱用通路とを連通状態と遮断状態とに開閉する第2バルブと、前記第1タンク部の内部と前記冷却用通路とを連通状態と遮断状態とに開閉する第3バルブと、を備える冷凍サイクル装置。 - 前記第1バルブ、前記第2バルブおよび前記第3バルブの作動を制御する制御装置(4)を備え、
前記制御装置は、前記冷却運転時に、前記第1バルブと前記第2バルブとを閉状態に制御しかつ前記第3バルブを開状態に制御し、前記加熱運転時に、前記第1バルブと前記第2バルブとを開状態に制御しかつ前記第3バルブを閉状態に制御する請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記制御装置は、前記加熱運転時に冷媒流量が所定の高流量域に含まれる場合には前記第1バルブと前記第2バルブとを開状態に制御しかつ前記第3バルブを閉状態に制御し、前記加熱運転時に冷媒流量が所定の高流量域に含まれていない低流量である場合には、前記第1バルブと前記第2バルブとを閉状態に制御しかつ前記第3バルブを開状態に制御する請求項2に記載の冷凍サイクル装置。
- 前記第1バルブは、前記第1バルブの周囲圧力が、所定の第1圧力閾値を上回ると動作して閉状態になる構成と、前記第1圧力閾値よりも低い値に設定されている所定の第2圧力閾値を下回ると開状態になる構成とを有し、
前記第2バルブは、前記第2バルブの周囲圧力が、前記第1圧力閾値を上回ると動作して閉状態になる構成と、前記第2圧力閾値を下回ると動作して開状態になる構成とを有し、
前記第3バルブは、前記第3バルブの周囲圧力が、前記第1圧力閾値を上回ると動作して開状態になる構成と、前記第2圧力閾値を下回ると動作して閉状態になる構成とを有する請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 - 前記第1バルブは、周囲温度が、所定の第1温度閾値を上回ると動作して閉状態になる構成と、前記第1温度閾値よりも低い値に設定されている所定の第2温度閾値を下回ると開状態になる構成とを有し、
前記第2バルブは、周囲温度が、前記第1温度閾値を上回ると動作して閉状態になる構成と、前記第2温度閾値を下回ると動作して開状態になる構成とを有し、
前記第3バルブは、周囲温度が、前記第1温度閾値を上回ると動作して開状態になる構成と、前記第2温度閾値を下回ると動作して閉状態になる構成とを有する請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 - 冷媒が循環する冷媒回路(1a,1b、1c)と、
前記冷媒回路に設置されて、冷却対象物を冷却する冷却運転時に内部を流れる冷媒と前記冷却対象物とが熱交換する冷却用熱交換器(16)と、
前記冷媒回路に設置されて、加熱対象物を加熱する加熱運転時に内部を流れる冷媒と前記加熱対象物とが熱交換する加熱用熱交換器(12)と、
前記冷媒回路に設置されて、熱交換コア部(21)における冷媒の流路が前記冷却運転時と前記加熱運転時とで異なる流路可変熱交換器(2;102)と、
前記流路可変熱交換器の前記熱交換コア部における冷媒の流路を、前記冷却運転時の冷却モード流路と前記加熱運転時の加熱モード流路とにわたって切り換える流路切換装置(24,25,26;124,125,126;125,126)と、
を備え、
前記加熱モード流路は、前記熱交換コア部において冷媒が一方向に流下する流路であり、
前記冷却モード流路は、前記熱交換コア部において冷媒が一方向に進行した後、逆方向に流下する流路を含み、
前記流路可変熱交換器は、熱交換コア部(21)と、前記熱交換コア部に連通し前記熱交換コア部の両端に設けられた第1タンク部(22)および第2タンク部(23)とを備え、
前記冷媒回路は、圧縮機(11)の吸入部に連通する通路と前記第1タンク部とを前記冷却用熱交換器を経由してつなげる冷却用通路(1c)と、前記圧縮機の吸入部に連通する通路と前記第2タンク部とを前記冷却用熱交換器を経由しないでつなげる加熱用通路(1b)と、を含み、
前記流路切換装置は、前記第2タンク部の内部と前記加熱用通路とを連通状態と遮断状態とに開閉する加熱用バルブと、前記第1タンク部の内部と前記冷却用通路とを連通状態と遮断状態とに開閉する冷却用バルブと、を備える冷凍サイクル装置。 - 前記加熱用バルブおよび前記冷却用バルブの作動を制御する制御装置(4)を備え、
前記制御装置は、前記冷却運転時に前記加熱用バルブを閉状態に制御しかつ前記冷却用バルブを開状態に制御し、前記加熱運転時に前記加熱用バルブを開状態に制御しかつ前記冷却用バルブを閉状態に制御する請求項6に記載の冷凍サイクル装置。
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