WO2020149063A1 - Vehicle air-conditioning device - Google Patents
Vehicle air-conditioning device Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020149063A1 WO2020149063A1 PCT/JP2019/048669 JP2019048669W WO2020149063A1 WO 2020149063 A1 WO2020149063 A1 WO 2020149063A1 JP 2019048669 W JP2019048669 W JP 2019048669W WO 2020149063 A1 WO2020149063 A1 WO 2020149063A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- refrigerant
- heat medium
- heat
- opening
- heat exchanger
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
- F24F11/41—Defrosting; Preventing freezing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B47/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion, not provided for in another subclass
- F25B47/02—Defrosting cycles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Definitions
- the refrigerant discharged from the compressor 21 is in the order of the radiator 15, the outdoor heat exchanger 22, the heat absorber 14, and the heat medium heat exchanger 23, as shown by the solid arrow in the refrigerant circuit 20 of FIG. It is distributed and taken into the compressor 21.
- the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 radiates heat in the radiator 15 and the outdoor heat exchanger 22, and absorbs heat in the heat absorber 14.
- the air flowing through the air flow passage 11 of the air conditioning unit 10 is dehumidified and cooled by exchanging heat with the refrigerant that absorbs heat in the heat absorber 14, and is heated to the target blowing temperature in the radiator 15 and blown into the vehicle interior.
- the flow path of the first heat medium three-way valve 33a is communicated with the heat medium flow passage 30g side, and the flow path of the second heat medium three-way valve 33b is connected to the heat medium flow passage 30h side.
- the first heat medium pump 31a is driven.
- the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 absorbs heat by exchanging heat with the heat medium flowing through the heat medium circuit 30 in the heat medium heat exchanger 23, and is sucked into the compressor 21 in a state where the degree of superheat increases.
- the air flowing through the air flow passage 11 is heated by heat exchange with the refrigerant in the radiator 15 and heat exchange with the heat medium in the heat medium radiator 16, and is supplied into the vehicle interior.
- the opening/closing mechanism 27f opens the end opening of the refrigerant outlet pipe 27c in the flow path of the refrigerant circuit 20 other than during the defrosting operation.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
[Problem] To ensure the required amount of heat absorption while preventing frost formation in an interior heat exchanger during a defrosting operation. [Solution] An accumulator 27 has: a hollow pressure vessel 27a; a refrigerant outflow pipe 27c in which an end opening that allows passage of the gaseous refrigerant in the pressure vessel 27a is provided; and an opening/closing mechanism 27f that opens/closes the end opening of the refrigerant outflow pipe 27c. The refrigerant outflow pipe 27c is formed with a suction port 27c1 having an opening area smaller than the area of the end opening. During the defrosting operation in which the refrigerant is circulated through a compressor, an exterior heat exchanger, the accumulator 27, and a heat medium heat exchanger in this order, the opening/closing mechanism 27f closes the end opening of the refrigerant outflow pipe 27c.
Description
本発明は、例えば、電気自動車やハイブリッド車等、走行用の電動モータに電力を供給するバッテリを備えた車両に適用される車両用空気調和装置に関するものである。
The present invention relates to a vehicle air conditioner applied to a vehicle including a battery for supplying electric power to an electric motor for traveling such as an electric vehicle and a hybrid vehicle.
従来、この種の車両用空気調和装置では、圧縮機、室内熱交換器、室外熱交換器及び膨張弁を有する冷媒回路を備え、室内熱交換器において冷媒と熱交換した空気を車室内に供給することによって車室内の冷房、暖房、除湿等を行っている（例えば、特許文献１参照）。
Conventionally, this type of vehicle air conditioner is provided with a refrigerant circuit having a compressor, an indoor heat exchanger, an outdoor heat exchanger, and an expansion valve, and supplies the air that has exchanged heat with the refrigerant in the indoor heat exchanger into the vehicle interior. By doing so, cooling, heating, dehumidification and the like of the passenger compartment are performed (for example, refer to Patent Document 1).
また、前記車両用空気調和装置では、冬期等の車室外の温度が低温となる環境下において車室内の暖房を行っている場合に、室外熱交換器に霜が付着する場合がある。このため、前記車両用空気調和装置では、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器において放熱させることによって、室外熱交換器に付着した霜を融解させる除霜運転を行う。
Also, in the vehicle air conditioner, frost may adhere to the outdoor heat exchanger when the vehicle interior is heated in an environment where the temperature outside the vehicle is low, such as during winter. Therefore, in the vehicle air conditioner, the refrigerant discharged from the compressor is radiated in the outdoor heat exchanger to perform the defrosting operation for melting the frost adhering to the outdoor heat exchanger.
前記車両用空気調和装置では、除霜運転において、室外熱交換器を放熱器として機能させるとともに、室内熱交換器を吸熱器として機能せることになる。このため、前記車両用空気調和装置では、除霜運転を継続すると、室内熱交換器における吸熱が継続することになり、室内熱交換器に着霜が生じるおそれがある。
In the vehicle air conditioner, the outdoor heat exchanger functions as a radiator and the indoor heat exchanger functions as a heat absorber during defrosting operation. Therefore, in the vehicle air conditioner, if the defrosting operation is continued, heat absorption in the indoor heat exchanger will continue, and there is a risk that frost will form in the indoor heat exchanger.
本発明の目的とするところは、除霜運転時において、室内熱交換器における着霜を防止するとともに、必要な吸熱量を確保することのできる車両用空気調和装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner capable of preventing frost formation in an indoor heat exchanger and ensuring a necessary heat absorption amount during defrosting operation.
本発明の車両用空気調和装置は、前記目的を達成するために、圧縮機、室内熱交換器、室外熱交換器及び膨張弁を有する冷媒回路を備え、室内熱交換器において車室内に供給する空気と冷媒とを熱交換する車両用空気調和装置であって、車両の構成機器が接続され、流通する熱媒体によって構成機器の温度を調節する熱媒体回路と、を備え、冷媒回路における圧縮機の冷媒吸入側には、冷媒を流入させて気液分離させるアキュムレータが設けられ、冷媒回路におけるアキュムレータと圧縮機との間には、冷媒回路を流通する冷媒と熱媒体回路を流通する熱媒体とを熱交換させる熱媒体熱交換器が設けられ、アキュムレータは、中空の圧力容器と、圧力容器内における気体の冷媒を通過させる端部開口が設けられた冷媒流出管と、冷媒流出管の端部開口を開閉する開閉機構と、を有し、冷媒流出管には、端部開口の面積よりも小さい開口面積の吸入孔が形成され、冷媒回路は、圧縮機、室外熱交換器、アキュムレータ、熱媒体熱交換器の順に冷媒を流通させる除霜運転流路を有し、開閉機構は、除霜運転流路において冷媒流出管の端部開口を閉鎖する。
In order to achieve the above-mentioned object, the vehicle air conditioner of the present invention includes a compressor, an indoor heat exchanger, an outdoor heat exchanger, and a refrigerant circuit having an expansion valve, and supplies it to the vehicle interior in the indoor heat exchanger. A vehicle air conditioner for exchanging heat between air and a refrigerant, comprising: a heat medium circuit for connecting component equipment of a vehicle and adjusting a temperature of the component equipment by a heat medium flowing through the compressor; On the refrigerant intake side, an accumulator for inflowing a refrigerant to separate gas and liquid is provided, and between the accumulator and the compressor in the refrigerant circuit, a refrigerant flowing through the refrigerant circuit and a heat medium flowing through the heat medium circuit. A heat medium heat exchanger for heat exchange is provided, and the accumulator is a hollow pressure vessel, a refrigerant outlet pipe provided with an end opening for passing a gaseous refrigerant in the pressure vessel, and an end portion of the refrigerant outlet pipe. An opening/closing mechanism for opening and closing the opening, and a suction port having an opening area smaller than the area of the end opening is formed in the refrigerant outlet pipe, and the refrigerant circuit includes a compressor, an outdoor heat exchanger, an accumulator, and a heat exchanger. The medium heat exchanger has a defrosting operation flow path that allows the refrigerant to flow therethrough, and the opening/closing mechanism closes the end opening of the refrigerant outflow pipe in the defrosting operation flow path.
これにより、除霜運転流路を流通する冷媒が、室外熱交換器において放熱し、アキュムレータにおいて吸入孔を通過することによって減圧されることから、除霜運転流路を流通する冷媒が、熱媒体熱交換器において熱媒体と熱交換することによって吸熱する。
Thereby, the refrigerant flowing through the defrosting operation flow path radiates heat in the outdoor heat exchanger and is depressurized by passing through the suction hole in the accumulator, so that the refrigerant flowing through the defrosting operation flow path is the heat medium. It absorbs heat by exchanging heat with the heat medium in the heat exchanger.
本発明の車両用空気調和装置によれば、除霜運転流路を流通する冷媒を、アキュムレータにおいて減圧させ、熱媒体熱交換器において熱媒体と熱交換することによって吸熱させることが可能となるので、除霜運転時における室内熱交換器の着霜を防止するとともに、必要な吸熱量を確保することが可能となる。
According to the vehicle air conditioner of the present invention, the refrigerant flowing through the defrosting operation flow path can be depressurized in the accumulator and can absorb heat by exchanging heat with the heat medium in the heat medium heat exchanger. Thus, it becomes possible to prevent the indoor heat exchanger from frosting during the defrosting operation and to secure a necessary amount of heat absorption.
図１乃至図３は、本発明の一実施形態を示すものである。
1 to 3 show an embodiment of the present invention.
本発明の車両用空気調和装置１は、例えば電気自動車やハイブリッド車等、電動モータの駆動力によって走行可能な車両に適用されるものである。
The vehicle air conditioner 1 of the present invention is applied to a vehicle that can travel by the driving force of an electric motor, such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
車両は、走行用の電動モータと、電動モータに電力を供給するための構成機器としての走行用のバッテリＢと、を有している。バッテリＢは、使用によって熱を放出するものである。また、バッテリＢは、所定の性能を発揮するために、所定の温度帯での使用が要求される。このため、バッテリＢは、外気の温度や使用状態に応じて冷却したり加熱したりする必要が生じる場合がある。バッテリＢは、例えば１０℃～３０℃の範囲での使用が望ましい。
The vehicle has an electric motor for traveling and a battery B for traveling as a constituent device for supplying electric power to the electric motor. The battery B emits heat when used. Further, the battery B is required to be used in a predetermined temperature zone in order to exhibit a predetermined performance. For this reason, the battery B may need to be cooled or heated depending on the temperature of the outside air or the state of use. The battery B is desirably used in the range of 10°C to 30°C, for example.
この車両用空気調和装置１は、図１に示すように、車両の車室内に設けられる空調ユニット１０と、車室内および車室外にわたって設けられる冷媒回路２０と、バッテリＢから放出された熱を吸収する熱媒体を流通させるための熱媒体回路３０と、を備えている。
As shown in FIG. 1, this vehicle air conditioner 1 absorbs heat released from an air conditioning unit 10 provided inside a vehicle compartment of a vehicle, a refrigerant circuit 20 provided inside and outside the vehicle compartment, and a battery B. And a heat medium circuit 30 for circulating the heat medium.
空調ユニット１０は、車室内に供給する空気を流通させるための空気流通路１１を有している。空気流通路１１の一端側には、車室外の空気を空気流通路１１に流入させるための外気吸入口１１ａと、車室内の空気を空気流通路１１に流入させるための内気吸入口１１ｂと、が設けられている。また、空気流通路１１の他端側には、空気流通路１１を流通した空気を、搭乗者の足元に向かって吹き出させる図示しないフット吹出口、搭乗者の上半身に向かって吹き出させる図示しないベント吹出口、及び、車両のフロントガラスの車室内側の面に向かって吹き出させる図示しないデフ吹出口、が設けられている。
The air conditioning unit 10 has an air flow passage 11 for circulating the air supplied to the vehicle interior. At one end of the air flow passage 11, an outside air suction port 11a for letting air outside the vehicle compartment into the air flow passage 11, an inside air suction port 11b for letting air inside the vehicle cabin into the air flow passage 11, Is provided. Further, on the other end of the air flow passage 11, the air that has flowed through the air flow passage 11 is blown out toward the feet of the passenger (not shown), and the vent (not shown) that is blown toward the upper half of the passenger's upper body. An air outlet and a differential air outlet (not shown) that blows out toward a surface of the windshield of the vehicle on the inner side of the vehicle compartment are provided.
空気流通路１１の一端側には、外気吸入口１１ａ及び内気吸入口１１ｂの一方を開放して他方を閉鎖することが可能な吸入口切替ダンパ１３が設けられている。吸入口切替ダンパ１３は、内気吸入口１１ｂを閉鎖して外気吸入口１１ａを開放する外気供給モードと、外気吸入口１１ａを閉鎖して内気吸入口１１ｂを開放する内気循環モードと、外気吸入口１１ａと内気吸入口１１ｂとの間に位置させることで外気吸入口１１ａと内気吸入口１１ｂとをそれぞれ開放する内外気吸入モードと、を切り替えることが可能である。
At one end of the air flow passage 11, an intake switching damper 13 that can open one of the outside air intake 11a and the inside air intake 11b and close the other is provided. The intake port switching damper 13 includes an outside air supply mode in which the inside air intake port 11b is closed and the outside air intake port 11a is opened, an inside air circulation mode in which the outside air intake port 11a is closed and the inside air intake port 11b is opened, and an outside air intake port. It is possible to switch between the inside air/outside air intake mode in which the outside air intake port 11a and the inside air intake port 11b are opened by locating between the inside air intake port 11a and the inside air intake port 11b.
空気流通路１１内の一端側には、空気流通路１１の一端側から他端側に向かって空気を流通させるためのシロッコファン等の室内送風機１２が設けられている。
An indoor blower 12 such as a sirocco fan for circulating air from one end to the other end of the air flow passage 11 is provided at one end of the air flow passage 11.
空気流通路１１における室内送風機１２の空気流通方向下流側には、空気流通路１１を流通する空気を冷却及び除湿するための室内熱交換器としての吸熱器１４が設けられている。また、空気流通路１１における吸熱器１４の空気流通方向下流側には、空気流通路１１を流通する空気を加熱するための室内熱交換器としての放熱器１５が設けられている。
A heat absorber 14 as an indoor heat exchanger for cooling and dehumidifying the air flowing through the air flow passage 11 is provided downstream of the indoor blower 12 in the air flow passage 11 in the air flow direction. Further, a radiator 15 as an indoor heat exchanger for heating the air flowing through the air flow passage 11 is provided on the downstream side of the heat absorber 14 in the air flow passage 11 in the air flow direction.
放熱器１５は、空気流通路１１の直交方向一方側に配置され、空気流通路１１の直交方向他方側には、放熱器１５を迂回する放熱器バイパス流通路１１ｃが形成される。空気流通路１１の直交方向一方側において、吸熱器１４と放熱器１５と間には、熱媒体回路３０を流通する熱媒体と空気とを熱交換するによって車室内に供給する空気を加熱するための熱媒体放熱器１６が設けられている。
The radiator 15 is arranged on one side of the air flow passage 11 in the orthogonal direction, and the radiator bypass flow passage 11 c that bypasses the radiator 15 is formed on the other side of the air flow passage 11 in the orthogonal direction. Between the heat absorber 14 and the radiator 15 on one side in the orthogonal direction of the air flow passage 11, to heat the air supplied to the vehicle interior by exchanging heat with the heat medium flowing through the heat medium circuit 30. The heat medium radiator 16 is provided.
空気流通路１１における吸熱器１４と熱媒体放熱器１６との間には、吸熱器１４を通過した空気のうち、放熱器１５及び熱媒体放熱器１６によって加熱される空気の割合を調整するためのエアミックスダンパ１７が設けられている。エアミックスダンパ１７は、熱媒体放熱器１６及び放熱器バイパス流通路１１ｃの空気流通方向上流側において、放熱器バイパス流通路１１ｃ及び熱媒体放熱器１６の一方の空気流通方向上流側を閉鎖して他方を開放したり、放熱器バイパス流通路１１ｃ及び熱媒体放熱器１６の両方を開放し、熱媒体放熱器１６の空気流通方向上流側の開度を調整したりする。エアミックスダンパ１７は、空気流通路１１における熱媒体放熱器１６の空気流通方向上流側を閉鎖して放熱器バイパス流通路１１ｃを開放した状態で開度が０％となり、空気流通路１１における熱媒体放熱器１６の空気流通方向上流側を開放し、放熱器バイパス流通路１１ｃを閉鎖した状態で開度が１００％となる。
Between the heat absorber 14 and the heat medium radiator 16 in the air flow passage 11, for adjusting the ratio of the air heated by the heat radiator 15 and the heat medium radiator 16 in the air that has passed through the heat absorber 14. The air mix damper 17 is provided. The air mix damper 17 closes one of the radiator bypass flow passage 11c and the heat medium radiator 16 in the air circulation direction on the upstream side of the heat medium radiator 16 and the radiator bypass flow passage 11c in the air circulation direction. The other is opened, or both the radiator bypass passage 11c and the heat medium radiator 16 are opened to adjust the opening degree of the heat medium radiator 16 on the upstream side in the air flow direction. The air mix damper 17 has an opening of 0% in a state where the upstream side of the heat medium radiator 16 in the air circulation direction in the air circulation passage 11 is closed and the radiator bypass circulation passage 11c is opened, and the heat in the air circulation passage 11 is reduced. The opening becomes 100% in a state where the upstream side of the medium radiator 16 in the air circulation direction is opened and the radiator bypass flow passage 11c is closed.
冷媒回路２０は、前記吸熱器１４、前記放熱器１５、冷媒を圧縮するための圧縮機２１、冷媒と車室外の空気とを熱交換するための室外熱交換器２２、冷媒回路２０を流通する冷媒と熱媒体回路３０を流通する熱媒体とを熱交換するための熱媒体熱交換器２３、全閉と全開との間で弁開度の調整が可能な第１及び第２膨張弁２４ａ，２４ｂ、冷媒の流路を開閉するための第１及び第２電磁弁２５ａ，２５ｂ、冷媒の流路における冷媒の流通方向を規制するための第１及び第２逆止弁２６ａ，２６ｂ、気体の冷媒と液体の冷媒を分離して液体の冷媒が圧縮機２１に吸入されることを防止するためのアキュムレータ２７を有し、これらは例えばアルミニウム管や銅管によって接続されている。冷媒回路２０を流通する冷媒としては、例えば、Ｒ－１３４ａ等が用いられる。
The refrigerant circuit 20 flows through the heat absorber 14, the radiator 15, a compressor 21 for compressing the refrigerant, an outdoor heat exchanger 22 for exchanging heat between the refrigerant and the air outside the vehicle, and the refrigerant circuit 20. The heat medium heat exchanger 23 for exchanging heat between the refrigerant and the heat medium flowing through the heat medium circuit 30, the first and second expansion valves 24a whose valve opening can be adjusted between fully closed and fully opened, 24b, first and second solenoid valves 25a and 25b for opening and closing the flow path of the refrigerant, first and second check valves 26a and 26b for restricting the flow direction of the refrigerant in the flow path of the refrigerant, and gas There is an accumulator 27 for separating the refrigerant from the liquid refrigerant to prevent the liquid refrigerant from being sucked into the compressor 21, and these are connected by, for example, an aluminum pipe or a copper pipe. As the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20, for example, R-134a or the like is used.
具体的に説明すると、圧縮機２１の冷媒吐出側には、放熱器１５の冷媒流入側を接続することにより、冷媒流通路２０ａが形成されている。放熱器１５の冷媒流出側には、室外熱交換器２２の冷媒流入側を接続することにより、冷媒流通路２０ｂが形成されている。冷媒流通路２０ｂには、第１膨張弁２４ａが設けられている。室外熱交換器２２の冷媒流出側には、吸熱器１４の冷媒流入側を接続することにより、冷媒流通路２０ｃが形成されている。冷媒流通路２０ｃには、室外熱交換器２２側から順に、第１逆止弁２６ａ、第２膨張弁２４ｂが設けられている。吸熱器１４の冷媒流出側には、熱媒体熱交換器２３の冷媒流入側を接続することにより、冷媒流通路２０ｄが形成されている。冷媒流通路２０ｄには、吸熱器１４側から順に、第２逆止弁２６ｂ、アキュムレータ２７が設けられている。熱媒体熱交換器２３の冷媒流出側には、圧縮機２１の冷媒吸入側を接続することにより、冷媒流通路２０ｅが形成されている。また、冷媒流通路２０ｂにおける放熱器１５と第１膨張弁２４ａとの間には、室外熱交換器２２を迂回し、冷媒流通路２０ｃにおける第１逆止弁２６ａと第２膨張弁２４ｂとの間を接続することにより、冷媒流通路２０ｆが形成されている。冷媒流通路２０ｆには、第１電磁弁２５ａが設けられている。冷媒流通路２０ｃにおける室外熱交換器２２と第１逆止弁２６ａとの間には、冷媒流通路２０ｄにおける吸熱器１４と第２逆止弁２６ｂとの間を接続することにより、冷媒流通路２０ｇが形成されている。冷媒流通路２０ｇには、第２電磁弁２５ｂが設けられている。
Specifically, a refrigerant flow passage 20a is formed on the refrigerant discharge side of the compressor 21 by connecting the refrigerant inflow side of the radiator 15. A refrigerant flow passage 20b is formed by connecting the refrigerant outflow side of the radiator 15 to the refrigerant inflow side of the outdoor heat exchanger 22. A first expansion valve 24a is provided in the refrigerant flow passage 20b. By connecting the refrigerant inflow side of the heat absorber 14 to the refrigerant outflow side of the outdoor heat exchanger 22, a refrigerant flow passage 20c is formed. The refrigerant flow passage 20c is provided with a first check valve 26a and a second expansion valve 24b in order from the outdoor heat exchanger 22 side. A refrigerant flow passage 20d is formed by connecting the refrigerant inflow side of the heat medium heat exchanger 23 to the refrigerant outflow side of the heat absorber 14. The refrigerant flow passage 20d is provided with a second check valve 26b and an accumulator 27 in order from the heat absorber 14 side. A refrigerant flow passage 20e is formed on the refrigerant outflow side of the heat medium heat exchanger 23 by connecting the refrigerant suction side of the compressor 21. Further, between the radiator 15 and the first expansion valve 24a in the refrigerant flow passage 20b, the outdoor heat exchanger 22 is bypassed, and the first check valve 26a and the second expansion valve 24b in the refrigerant flow passage 20c are connected. A refrigerant flow passage 20f is formed by connecting the two. A first electromagnetic valve 25a is provided in the refrigerant flow passage 20f. By connecting the heat absorber 14 and the second check valve 26b in the refrigerant flow passage 20d between the outdoor heat exchanger 22 and the first check valve 26a in the refrigerant flow passage 20c, the refrigerant flow passage 20 g are formed. A second electromagnetic valve 25b is provided in the refrigerant flow passage 20g.
また、室外熱交換器２２は、フィンとチューブとからなる熱交換器であり、エンジンルーム等の車室外において空気の流通方向となる車両の前後方向に配置されている。室外熱交換器２２の近傍には、車両の停止時に車室外の空気を前後方向に流通させるための室外送風機２２ａが設けられている。
The outdoor heat exchanger 22 is a heat exchanger including fins and tubes, and is arranged in the front-rear direction of the vehicle, which is the direction of air flow outside the vehicle compartment such as the engine room. An outdoor blower 22a is provided near the outdoor heat exchanger 22 for circulating the air outside the vehicle in the front-rear direction when the vehicle is stopped.
アキュムレータ２７は、流入した液体の冷媒を分離して気体の冷媒を流出させるとともに、冷媒を減圧する機能を有する減圧機能付きアキュムレータである。アキュムレータ２７は、図２に示すように、中空の圧力容器２７ａと、圧力容器２７ａ内に冷媒を流入させるための冷媒流入管２７ｂと、圧力容器２７ａ内から冷媒を流出させるための冷媒流出管２７ｃと、圧力容器２７ａ内における冷媒流入管２７ｂの端部と冷媒流出管２７ｃの端部との間に設けられた仕切板２７ｄと、圧力容器２７ａ内の水分を吸着するための乾燥材２７ｅと、冷媒流出管２７ｃの端部開口を開閉するための開閉機構２７ｆと、を有している。
The accumulator 27 is an accumulator with a decompression function that separates the inflowing liquid refrigerant and allows the gas refrigerant to flow out, and also has the function of decompressing the refrigerant. As shown in FIG. 2, the accumulator 27 includes a hollow pressure vessel 27a, a refrigerant inflow tube 27b for inflowing a refrigerant into the pressure vessel 27a, and a refrigerant outflow tube 27c for outflowing the refrigerant from the pressure vessel 27a. A partition plate 27d provided between the end of the refrigerant inflow pipe 27b and the end of the refrigerant outflow pipe 27c in the pressure container 27a, and a desiccant 27e for adsorbing the water in the pressure container 27a. And an opening/closing mechanism 27f for opening and closing the end opening of the refrigerant outlet pipe 27c.
冷媒流入管２７ｂは、圧力容器２７ａの上部から下方に直線状に延びており、端部開口が下方を臨んでいる。
The refrigerant inflow pipe 27b linearly extends downward from the upper part of the pressure vessel 27a, and the end opening faces downward.
冷媒流出管２７ｃは、圧力容器２７ａの上部から下方に延びるとともに、圧力容器２７ａの下部側において屈曲して上方に延びており、端部開口が上方を臨んでいる。冷媒流出管２７ｃの下部側に位置する部分には、圧力容器２７ａ内に溜まった冷凍機油及び冷媒を冷媒流出管２７ｃ内に流入させるための吸入孔２７ｃ１が形成されている。吸入孔２７ｃ１は、冷媒流出管２７ｃの端部開口の開口面積よりも小さい開口面積を有している。
The refrigerant outflow pipe 27c extends downward from the upper part of the pressure container 27a, bends on the lower side of the pressure container 27a and extends upward, and the end opening faces upward. A suction hole 27c1 for allowing the refrigerating machine oil and the refrigerant accumulated in the pressure vessel 27a to flow into the refrigerant outflow pipe 27c is formed in a portion located on the lower side of the refrigerant outflow pipe 27c. The suction hole 27c1 has an opening area smaller than the opening area of the end opening of the refrigerant outlet pipe 27c.
開閉機構２７ｆは、冷媒流出管２７ｃの端部開口を開閉する弁体２７ｆ１と、弁体２７ｆ１を駆動させるためのソレノイド２７ｆ２と、を備えている。
The opening/closing mechanism 27f includes a valve body 27f1 that opens and closes an end opening of the refrigerant outflow pipe 27c, and a solenoid 27f2 that drives the valve body 27f1.
熱媒体回路３０は、図１に示すように、前記熱媒体放熱器１６、前記熱媒体熱交換器２３、熱媒体を圧送するための第１及び第２熱媒体ポンプ３１ａ，３１ｂ、熱媒体回路３０を流通する熱媒体を加熱するための熱媒体加熱ヒータ３２、第１及び第２熱媒体三方弁３３ａ，３３ｂ、車両走行用のバッテリＢ、を有し、これらは例えばアルミニウム管や銅管によって接続されている。熱媒体回路３０を流通する熱媒体としては、例えば、エチレングリコール等の不凍液が用いられる。
As shown in FIG. 1, the heat medium circuit 30 includes the heat medium radiator 16, the heat medium heat exchanger 23, first and second heat medium pumps 31a and 31b for pumping the heat medium, and the heat medium circuit. It has a heat medium heater 32 for heating the heat medium flowing through 30, first and second heat medium three- way valves 33a and 33b, and a battery B for running the vehicle. These are, for example, an aluminum pipe or a copper pipe. It is connected. As the heat medium flowing through the heat medium circuit 30, for example, an antifreezing liquid such as ethylene glycol is used.
具体的に説明すると、第１熱媒体ポンプ３１ａの熱媒体吐出側には、第１熱媒体三方弁３３ａの熱媒体流入口を接続することにより、熱媒体流通路３０ａが形成されている。第１熱媒体三方弁３３ａの二つの熱媒体流出口のうちの一方には、熱媒体加熱ヒータ３２の熱媒体流入側を接続することにより、熱媒体流通路３０ｂが形成されている。熱媒体加熱ヒータ３２の熱媒体流出側には、第２熱媒体三方弁３３ｂの熱媒体流入口を接続することにより、熱媒体流通路３０ｃが形成されている。第２熱媒体三方弁３３ｂの二つの熱媒体流出口のうちの一方には、バッテリＢの熱媒体流入側を接続することにより、熱媒体流通路３０ｄが形成されている。バッテリＢの熱媒体流出側には、熱媒体熱交換器２３の冷媒流入側を接続することにより、熱媒体流通路３０ｅが形成されている。熱媒体熱交換器２３の冷媒流出側には、第１熱媒体ポンプ３１ａの熱媒体吸入側を接続することにより、熱媒体流通路３０ｆが形成されている。また、第１熱媒体三方弁３３ａの他方の熱媒体流出口には、熱媒体流通路３０ｄを接続することにより、熱媒体流通路３０ｇが形成されている。第２熱媒体三方弁３３ｂの他方の熱媒体流出口には、第２熱媒体ポンプ３１ｂの熱媒体吸入側を接続することにより、熱媒体流通路３０ｈが形成されている。第２熱媒体ポンプ３１ｂの熱媒体吐出側には、熱媒体放熱器１６の熱媒体流入側を接続することにより、熱媒体流通路３０ｉが形成されている。熱媒体放熱器１６の熱媒体流出側には、熱媒体流通路３０ｂを接続することにより、熱媒体流通路３０ｊが形成されている。第１熱媒体三方弁３３ａは、熱媒体流通路３０ａが連通する先を熱媒体流通路３０ｂ側または熱媒体流通路３０ｇ側に切り替える。第２熱媒体三方弁３３ｂは、熱媒体流通路３０ｃが連通する先を熱媒体流通路３０ｄ側または熱媒体流通路３０ｈ側に切り替える。
Specifically, the heat medium flow passage 30a is formed on the heat medium discharge side of the first heat medium pump 31a by connecting the heat medium inlet of the first heat medium three-way valve 33a. The heat medium flow passage 30b is formed by connecting the heat medium inflow side of the heat medium heater 32 to one of the two heat medium outlets of the first heat medium three-way valve 33a. A heat medium flow passage 30c is formed on the heat medium outlet side of the heat medium heater 32 by connecting a heat medium inlet of the second heat medium three-way valve 33b. A heat medium flow passage 30d is formed by connecting the heat medium inflow side of the battery B to one of the two heat medium outlets of the second heat medium three-way valve 33b. A heat medium flow passage 30e is formed by connecting the refrigerant inflow side of the heat medium heat exchanger 23 to the heat medium outflow side of the battery B. A heat medium flow passage 30f is formed on the refrigerant outflow side of the heat medium heat exchanger 23 by connecting the heat medium suction side of the first heat medium pump 31a. A heat medium flow passage 30g is formed by connecting the heat medium flow passage 30d to the other heat medium outlet of the first heat medium three-way valve 33a. A heat medium flow passage 30h is formed by connecting the heat medium suction side of the second heat medium pump 31b to the other heat medium outlet of the second heat medium three-way valve 33b. A heat medium flow passage 30i is formed by connecting the heat medium inflow side of the heat medium radiator 16 to the heat medium discharge side of the second heat medium pump 31b. A heat medium flow passage 30j is formed by connecting the heat medium flow passage 30b to the heat medium outflow side of the heat medium radiator 16. The first heat medium three-way valve 33a switches the connection destination of the heat medium flow passage 30a to the heat medium flow passage 30b side or the heat medium flow passage 30g side. The second heat medium three-way valve 33b switches the connection destination of the heat medium flow passage 30c to the heat medium flow passage 30d side or the heat medium flow passage 30h side.
以上のように構成された車両用空気調和装置１では、空調ユニット１０及び冷媒回路２０を用いて車室内の空気の温度及び湿度を調節する。
In the vehicle air conditioner 1 configured as described above, the temperature and humidity of the air in the vehicle compartment are adjusted using the air conditioning unit 10 and the refrigerant circuit 20.
例えば、車室内の温度を低下させる冷房運転では、空調ユニット１０において、室内送風機１２を駆動させるとともに、エアミックスダンパ１７の開度を０％に設定する。また、冷媒回路２０において、第１膨張弁２４ａを全開、第２膨張弁２４ｂを所定の弁開度、第１電磁弁２５ａを閉鎖、第２電磁弁２５ｂを閉鎖した状態で圧縮機２１を駆動させる。また、アキュムレータ２７では、開閉機構２７ｆによって冷媒流出管２７ｃの端部開口を開放した状態とする。
For example, in the cooling operation for lowering the temperature in the passenger compartment, the air conditioner unit 10 drives the indoor blower 12 and sets the opening degree of the air mix damper 17 to 0%. Further, in the refrigerant circuit 20, the compressor 21 is driven with the first expansion valve 24a fully opened, the second expansion valve 24b a predetermined valve opening, the first electromagnetic valve 25a closed, and the second electromagnetic valve 25b closed. Let In addition, in the accumulator 27, the opening/closing mechanism 27f opens the end opening of the refrigerant outlet pipe 27c.
これにより、圧縮機２１から吐出された冷媒は、図１の冷媒回路２０における実線の矢印で示すように、放熱器１５、室外熱交換器２２、吸熱器１４、熱媒体熱交換器２３の順に流通して圧縮機２１に吸入される。
As a result, the refrigerant discharged from the compressor 21 is in the order of the radiator 15, the outdoor heat exchanger 22, the heat absorber 14, and the heat medium heat exchanger 23, as shown by the solid arrow in the refrigerant circuit 20 of FIG. It is distributed and taken into the compressor 21.
冷媒回路２０を流通する冷媒は、エアミックスダンパ１７の開度が０％であるため放熱器１５において放熱することなく、室外熱交換器２２において放熱し、吸熱器１４において吸熱する。
The refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 does not radiate in the radiator 15 because the opening degree of the air mix damper 17 is 0%, but radiates in the outdoor heat exchanger 22 and absorbs in the heat absorber 14.
空気流通路１１を流通する空気は、吸熱器１４において吸熱する冷媒と熱交換することによって冷却されて車室内に吹き出される。
The air flowing through the air flow passage 11 is cooled by exchanging heat with the refrigerant that absorbs heat in the heat absorber 14, and is blown into the vehicle interior.
また、例えば、車室内の温度及び湿度を低下させる除湿冷房運転では、冷房運転時における冷媒回路２０の冷媒の流路において、空調ユニット１０のエアミックスダンパ１７の開度を０％よりも大きい開度に設定する。
Further, for example, in the dehumidifying and cooling operation for reducing the temperature and humidity in the vehicle interior, the opening degree of the air mix damper 17 of the air conditioning unit 10 is set to be larger than 0% in the refrigerant passage of the refrigerant circuit 20 during the cooling operation. Set to each.
これにより、冷媒回路２０を流通する冷媒は、放熱器１５及び室外熱交換器２２において放熱し、吸熱器１４において吸熱する。
With this, the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 radiates heat in the radiator 15 and the outdoor heat exchanger 22, and absorbs heat in the heat absorber 14.
空気流通路１１を流通する空気は、吸熱器１４において吸熱する冷媒と熱交換することによって除湿されるとともに冷却され、放熱器１５において目標吹出温度まで加熱されて車室内に吹き出される。
The air flowing through the air flow passage 11 is dehumidified and cooled by exchanging heat with the refrigerant that absorbs heat in the heat absorber 14, and is heated to the target outlet temperature in the radiator 15 and blown into the vehicle interior.
また、例えば、車室内の湿度を低下させるとともに温度を上昇させる除湿暖房運転では、冷房運転時の冷媒回路２０の冷媒の流路において、第１膨張弁２４ａを全開よりも小さい所定の弁開度とする。また、空調ユニット１０のエアミックスダンパ１７の開度を０％よりも大きい開度に設定する。
Further, for example, in the dehumidifying and heating operation in which the humidity in the vehicle interior is decreased and the temperature is increased, in the refrigerant passage of the refrigerant circuit 20 during the cooling operation, the first expansion valve 24a has a predetermined valve opening smaller than fully opened. And Further, the opening degree of the air mix damper 17 of the air conditioning unit 10 is set to an opening degree larger than 0%.
これにより、冷媒回路２０を流通する冷媒は、放熱器１５において放熱し、室外熱交換器２２及び吸熱器１４において吸熱する。
As a result, the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 radiates heat in the radiator 15 and absorbs heat in the outdoor heat exchanger 22 and the heat absorber 14.
空調ユニット１０の空気流通路１１を流通する空気は、吸熱器１４において吸熱する冷媒と熱交換することによって除湿されるとともに冷却され、放熱器１５において目標吹き出し温度まで加熱されて車室内に吹出される。
The air flowing through the air flow passage 11 of the air conditioning unit 10 is dehumidified and cooled by exchanging heat with the refrigerant that absorbs heat in the heat absorber 14, and is heated to the target blowing temperature in the radiator 15 and blown into the vehicle interior. It
また、例えば、車室内の温度を上昇させる暖房運転では、空調ユニット１０において、室内送風機１２を駆動させるとともに、エアミックスダンパ１７を０％よりも大きい開度に設定する。また、冷媒回路２０において、第１膨張弁２４ａを全開よりも小さい所定の弁開度、第２膨張弁２４ｂを全閉、第１電磁弁２５ａを閉鎖、第２電磁弁２５ｂを開放した状態で、圧縮機２１を駆動させる。また、アキュムレータ２７では、開閉機構２７ｆによって冷媒流出管２７ｃの端部開口を開放した状態とする。
Further, for example, in the heating operation for raising the temperature in the passenger compartment, the air blower 12 is driven in the air conditioning unit 10 and the air mix damper 17 is set to an opening larger than 0%. Further, in the refrigerant circuit 20, in a state in which the first expansion valve 24a is a predetermined valve opening smaller than fully open, the second expansion valve 24b is fully closed, the first electromagnetic valve 25a is closed, and the second electromagnetic valve 25b is open. , Drive the compressor 21. In addition, in the accumulator 27, the opening/closing mechanism 27f opens the end opening of the refrigerant outlet pipe 27c.
これにより、圧縮機２１から吐出された冷媒は、図１の破線の矢印で示すように、放熱器１５、室外熱交換器２２、熱媒体熱交換器２３の順に流通して圧縮機２１に吸入される。
As a result, the refrigerant discharged from the compressor 21 flows into the radiator 15, the outdoor heat exchanger 22, and the heat medium heat exchanger 23 in this order and is sucked into the compressor 21, as indicated by the dashed arrow in FIG. To be done.
冷媒回路２０を流通する冷媒は、放熱器１５において放熱し、室外熱交換器２２において吸熱する。
The refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 radiates heat in the radiator 15 and absorbs heat in the outdoor heat exchanger 22.
空調ユニット１０の空気流通路１１を流通する空気は、吸熱器１４において冷媒と熱交換することなく、放熱器１５において放熱する冷媒と熱交換することによって加熱されて車室内に吹き出される。
The air flowing through the air flow passage 11 of the air conditioning unit 10 is heated by exchanging heat with the heat radiating refrigerant in the radiator 15 without exchanging heat with the refrigerant in the heat absorber 14, and is blown into the vehicle interior.
また、車両用空気調和装置１では、暖房運転時において、外気が低温の場合に、室外熱交換器２２からの吸熱量が不足し、暖房能力が不足する場合がある。そこで、車両用空気調和装置１では、空調ユニット１０及び冷媒回路２０を用いて車室内の温度及び湿度を調節している状態において、バッテリＢから放出される熱を冷媒回路２０において吸収するための排熱吸収運転を行う。
Further, in the vehicle air conditioner 1, when the outside air is at a low temperature during the heating operation, the amount of heat absorbed from the outdoor heat exchanger 22 may be insufficient and the heating capacity may be insufficient. Therefore, in the vehicle air conditioner 1, the refrigerant circuit 20 absorbs the heat released from the battery B in a state where the temperature and humidity inside the vehicle compartment are adjusted using the air conditioning unit 10 and the refrigerant circuit 20. Exhaust heat absorption operation is performed.
排熱吸収運転では、熱媒体回路３０において、第１熱媒体三方弁３３ａの流路を熱媒体流通路３０ｇ側に連通させ、第２熱媒体三方弁３３ｂの流路を熱媒体流通路３０ｈ側に連通させ、第１熱媒体ポンプ３１ａを駆動させる。
In the exhaust heat absorption operation, in the heat medium circuit 30, the flow path of the first heat medium three-way valve 33a is communicated with the heat medium flow passage 30g side, and the flow path of the second heat medium three-way valve 33b is connected to the heat medium flow passage 30h side. The first heat medium pump 31a is driven.
これにより、冷媒回路２０を流通する冷媒は、熱媒体熱交換器２３において熱媒体回路３０を流通する熱媒体と熱交換することによって吸熱し、過熱度が上昇した状態で圧縮機２１に吸入される。
As a result, the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 absorbs heat by exchanging heat with the heat medium flowing through the heat medium circuit 30 in the heat medium heat exchanger 23, and is sucked into the compressor 21 in a state where the degree of superheat increases. It
また、熱媒体回路３０において、第１熱媒体ポンプ３１ａから吐出された熱媒体は、図１の熱媒体回路３０における実線の矢印で示すように、バッテリＢ、熱媒体熱交換器２３の順に流通して第１熱媒体ポンプ３１ａに吸入される。第１熱媒体ポンプ３１ａから吐出されて熱媒体回路３０を流通する熱媒体は、バッテリＢから放出された熱によって加熱され、熱媒体熱交換器２３において冷媒と熱交換することによって放熱する。
In the heat medium circuit 30, the heat medium discharged from the first heat medium pump 31a flows in the order of the battery B and the heat medium heat exchanger 23, as indicated by the solid arrow in the heat medium circuit 30 of FIG. Then, it is sucked into the first heat medium pump 31a. The heat medium discharged from the first heat medium pump 31a and flowing through the heat medium circuit 30 is heated by the heat released from the battery B and radiates heat by exchanging heat with the refrigerant in the heat medium heat exchanger 23.
バッテリＢは、熱媒体熱交換器２３を介して冷媒と熱交換した熱媒体によって冷却される。
The battery B is cooled by the heat medium that has exchanged heat with the refrigerant via the heat medium heat exchanger 23.
さらに、車両用空気調和装置１では、暖房運転と共に排熱吸収運転を行う場合において、暖房能力が不足する場合に、不足する暖房能力を補う補助暖房運転を行う。
Further, in the vehicle air conditioner 1, when the exhaust heat absorption operation is performed together with the heating operation, if the heating capacity is insufficient, an auxiliary heating operation is performed to supplement the insufficient heating capacity.
補助暖房運転では、排熱吸収運転を行う熱媒体回路３０において、第２熱媒体ポンプ３１ｂ及び熱媒体加熱ヒータ３２を駆動させる。
In the auxiliary heating operation, the second heat medium pump 31b and the heat medium heater 32 are driven in the heat medium circuit 30 that performs the exhaust heat absorption operation.
熱媒体回路３０において、第２熱媒体ポンプ３１ｂから吐出された熱媒体は、図１の熱媒体回路３０における破線の矢印で示すように、熱媒体放熱器１６、熱媒体加熱ヒータ３２の順に流通して第２熱媒体ポンプ３１ｂに吸入される。第２熱媒体ポンプ３１ｂから吐出されて熱媒体回路３０を流通する熱媒体は、熱媒体加熱ヒータ３２によって加熱され、熱媒体放熱器１６において車室内に供給される空気と熱交換して放熱する。
In the heat medium circuit 30, the heat medium discharged from the second heat medium pump 31b flows in the order of the heat medium radiator 16 and the heat medium heater 32, as indicated by the dashed arrow in the heat medium circuit 30 of FIG. Then, it is sucked into the second heat medium pump 31b. The heat medium discharged from the second heat medium pump 31b and flowing through the heat medium circuit 30 is heated by the heat medium heating heater 32 and exchanges heat with the air supplied to the vehicle interior in the heat medium radiator 16 to radiate heat. ..
空気流通路１１を流通する空気は、放熱器１５において冷媒と熱交換するとともに、熱媒体放熱器１６において熱媒体と熱交換することによって加熱され、車室内に供給される。
The air flowing through the air flow passage 11 is heated by heat exchange with the refrigerant in the radiator 15 and heat exchange with the heat medium in the heat medium radiator 16, and is supplied into the vehicle interior.
また、車両用空気調和装置１では、外気が低温の環境下において暖房運転を継続すると、室外熱交換器２２に霜が付着する場合がある。この場合に、車両用空気調和装置では、室外熱交換器２２に付着した霜を除去するための除霜運転を行う。
Further, in the vehicle air conditioner 1, when the heating operation is continued in an environment where the outside air is low, frost may adhere to the outdoor heat exchanger 22. In this case, the vehicle air conditioner performs a defrosting operation for removing frost attached to the outdoor heat exchanger 22.
除霜運転では、暖房運転を行う冷媒回路２０において、第１膨張弁２４ａを所定開度以上まで開放する。また、アキュムレータ２７では、開閉機構２７ｆによって冷媒流出管２７ｃの端部開口を閉鎖した状態とする。
In the defrosting operation, in the refrigerant circuit 20 that performs the heating operation, the first expansion valve 24a is opened to a predetermined opening or more. In the accumulator 27, the opening/closing mechanism 27f closes the end opening of the refrigerant outlet pipe 27c.
これにより、圧縮機２１から吐出された冷媒は、図１の破線の矢印で示すように、放熱器１５、室外熱交換器２２、アキュムレータ２７、熱媒体熱交換器２３の順に流通して圧縮機２１に吸入される。
As a result, the refrigerant discharged from the compressor 21 flows in the order of the radiator 15, the outdoor heat exchanger 22, the accumulator 27, and the heat medium heat exchanger 23, as indicated by the dashed arrow in FIG. 21 is inhaled.
このとき、アキュムレータ２７では、図３に示すように、圧力容器２７ａ内に流入した冷媒が、冷媒流出管２７ｃの端部開口を通過することなく、冷媒流出管２７ｃの吸入孔２７ｃ１を通過する際に減圧されて冷媒流出管２７ｃ内に流入し、冷媒流出管２７ｃを介して圧力容器２７ａ外に流出される。
At this time, in the accumulator 27, as shown in FIG. 3, when the refrigerant flowing into the pressure vessel 27a passes through the suction hole 27c1 of the refrigerant outflow pipe 27c without passing through the end opening of the refrigerant outflow pipe 27c. After being decompressed, the refrigerant flows into the refrigerant outflow pipe 27c and flows out of the pressure vessel 27a via the refrigerant outflow pipe 27c.
これにより、冷媒回路２０を流通する冷媒は、放熱器１５及び室外熱交換器２２において放熱し、熱媒体熱交換器２３において吸熱する。
As a result, the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 radiates heat in the radiator 15 and the outdoor heat exchanger 22, and absorbs heat in the heat medium heat exchanger 23.
第１熱媒体ポンプ３１ａから吐出されて熱媒体回路３０を流通する熱媒体は、バッテリＢから放出された熱によって加熱され、熱媒体熱交換器２３において冷媒と熱交換することによって放熱する。
The heat medium discharged from the first heat medium pump 31a and flowing through the heat medium circuit 30 is heated by the heat released from the battery B and radiates heat by exchanging heat with the refrigerant in the heat medium heat exchanger 23.
このように、本実施形態の車両用空気調和装置によれば、アキュムレータ２７は、中空の圧力容器２７ａと、圧力容器２７ａ内における気体の冷媒を通過させる端部開口が設けられた冷媒流出管２７ｃと、冷媒流出管２７ｃの端部開口を開閉する開閉機構２７ｆと、を有し、冷媒流出管２７ｃには、端部開口の面積よりも小さい開口面積の吸入孔２７ｃ１が形成され、圧縮機２１、室外熱交換器２２、アキュムレータ２７、熱媒体熱交換器２３の順に冷媒を流通させる除霜運転において、開閉機構２７ｆによって冷媒流出管２７ｃの端部開口を閉鎖する。
As described above, according to the vehicle air conditioner of the present embodiment, the accumulator 27 includes the hollow pressure container 27a and the refrigerant outlet pipe 27c provided with the end opening for passing the gaseous refrigerant in the pressure container 27a. And an opening/closing mechanism 27f that opens and closes the end opening of the refrigerant outlet pipe 27c. The refrigerant outlet pipe 27c is provided with a suction hole 27c1 having an opening area smaller than the area of the end opening. In the defrosting operation of circulating the refrigerant in the order of the outdoor heat exchanger 22, the accumulator 27, and the heat medium heat exchanger 23, the opening/closing mechanism 27f closes the end opening of the refrigerant outflow pipe 27c.
これにより、除霜運転時の冷媒回路２０を流通する冷媒を、アキュムレータ２７において減圧させ、熱媒体熱交換器２３において熱媒体と熱交換することによって吸熱させることが可能となるので、除霜運転時における吸熱器１４の着霜を防止するとともに、必要な吸熱量を確保することが可能となる。
As a result, the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 20 during the defrosting operation can be depressurized in the accumulator 27 and can absorb heat by exchanging heat with the heat medium in the heat medium heat exchanger 23. It is possible to prevent frost formation of the heat absorber 14 at the time and secure a necessary heat absorption amount.
また、開閉機構２７ｆは、除霜運転時以外の冷媒回路２０の流路において冷媒流出管２７ｃの端部開口を開放する。
Further, the opening/closing mechanism 27f opens the end opening of the refrigerant outlet pipe 27c in the flow path of the refrigerant circuit 20 other than during the defrosting operation.
これにより、除霜運転以外の運転時には、アキュムレータ２７を、液冷媒を分離するように機能させることができ、圧縮機２１の液圧縮を確実に防止することができる。
With this, the accumulator 27 can be made to function to separate the liquid refrigerant during the operation other than the defrosting operation, and the liquid compression of the compressor 21 can be reliably prevented.
また、吸入孔２７ｃ１は、アキュムレータ２７内の圧縮機油が通過可能である。
Also, the compressor oil in the accumulator 27 can pass through the suction hole 27c1.
これにより、従来のアキュムレータにおいて圧縮機油を圧縮機に戻すための孔を、吸入孔２７ｃ１として利用してすることが可能となるので、アキュムレータ２７の製造コストの低減を図ることが可能となる。
With this, the hole for returning the compressor oil to the compressor in the conventional accumulator can be used as the suction hole 27c1, so that the manufacturing cost of the accumulator 27 can be reduced.
また、熱媒体回路３０は、熱媒体回路３０を流通する熱媒体を加熱する熱媒体加熱ヒータ３２と、熱媒体と車室内に供給する空気とを熱交換する熱媒体放熱器１６と、を有している。
The heat medium circuit 30 has a heat medium heater 32 that heats the heat medium flowing through the heat medium circuit 30, and a heat medium radiator 16 that exchanges heat between the heat medium and the air supplied to the vehicle interior. doing.
これにより、暖房運転時に冷媒回路２０の放熱器１５における放熱量が不足する場合に、熱媒体加熱ヒータ３２によって加熱された熱媒体の熱を車室内に供給する空気に放出することが可能となり、暖房能力が不足する状態を防止することが可能となる。
This makes it possible to release the heat of the heat medium heated by the heat medium heating heater 32 to the air supplied to the vehicle interior when the heat radiation amount in the radiator 15 of the refrigerant circuit 20 is insufficient during the heating operation. It is possible to prevent a situation where the heating capacity is insufficient.
尚、前記実施形態では、温度の調節が必要な車両の構成機器としてバッテリＢを示したが、これに限られるものではない。温度の調節が必要な車両の構成機器としては、例えば、コンバータ等の電源装置や電子部品、電動モータ等であってもよい。
In the above embodiment, the battery B is shown as a constituent device of the vehicle that requires temperature adjustment, but the present invention is not limited to this. The constituent device of the vehicle that requires temperature adjustment may be, for example, a power supply device such as a converter, an electronic component, an electric motor, or the like.
また、前記実施形態では、熱媒体回路３０を流通する熱媒体として、不凍液を用いたものを示したが、これに限られるものではない。熱媒体熱交換器２３において空気と熱交換可能であれば、例えば、水や油等を熱媒体として用いることも可能である。
Further, in the above-described embodiment, the antifreeze liquid is used as the heat medium flowing through the heat medium circuit 30, but the heat medium is not limited to this. If heat can be exchanged with air in the heat medium heat exchanger 23, for example, water, oil, or the like can be used as the heat medium.
また、前記実施形態では、開閉機構２７ｆをソレノイド２７ｆ２によって弁体２７ｆ１を駆動させるようにしたものを示したが、これに限られるものではない。弁体２７ｆ１を駆動させることが可能であれば、例えば、流体の圧力差で弁体を駆動させるパイロット式の開閉機構を構成してもよい。
In the above embodiment, the opening/closing mechanism 27f is configured to drive the valve body 27f1 by the solenoid 27f2, but the invention is not limited to this. If the valve body 27f1 can be driven, for example, a pilot type opening/closing mechanism that drives the valve body by a pressure difference of fluid may be configured.
また、前記実施形態では、除霜運転において、第１膨張弁２４ａを所定開度以上に開放するようにしたものを示したが、除霜運転における第１膨張弁２４ａは、全開の状態で保持してもよいし、開度を制御して冷媒の流量を調整するようにしてもよい。
In the above embodiment, the first expansion valve 24a is opened to a predetermined opening or more in the defrosting operation, but the first expansion valve 24a in the defrosting operation is held in the fully opened state. Alternatively, the opening may be controlled to adjust the flow rate of the refrigerant.
１…車両用空気調和装置、１６…熱媒体放熱器、２０…冷媒回路、２１…圧縮機、２３…熱媒体熱交換器、２４ａ…第１膨張弁、２４ｂ…第２膨張弁、２７…アキュムレータ、２７ａ…圧力容器、２７ｃ…冷媒流出管、２７ｃ１…吸入孔、２７ｆ…開閉機構、３０…熱媒体回路、３２…熱媒体加熱ヒータ、Ｂ…バッテリ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Vehicle air conditioner, 16... Heat medium radiator, 20... Refrigerant circuit, 21... Compressor, 23... Heat medium heat exchanger, 24a... 1st expansion valve, 24b... 2nd expansion valve, 27... Accumulator , 27a... Pressure vessel, 27c... Refrigerant outflow pipe, 27c1... Suction hole, 27f... Opening/closing mechanism, 30... Heat medium circuit, 32... Heat medium heating heater, B... Battery.
Claims (4)
- 圧縮機、室内熱交換器、室外熱交換器及び膨張弁を有する冷媒回路を備え、室内熱交換器において車室内に供給する空気と冷媒とを熱交換する車両用空気調和装置であって、
車両の構成機器が接続され、流通する熱媒体によって構成機器の温度を調節する熱媒体回路と、を備え、
冷媒回路における圧縮機の冷媒吸入側には、冷媒を流入させて気液分離させるアキュムレータが設けられ、
冷媒回路におけるアキュムレータと圧縮機との間には、冷媒回路を流通する冷媒と熱媒体回路を流通する熱媒体とを熱交換させる熱媒体熱交換器が設けられ、
アキュムレータは、中空の圧力容器と、圧力容器内における気体の冷媒を通過させる端部開口が設けられた冷媒流出管と、冷媒流出管の端部開口を開閉する開閉機構と、を有し、
冷媒流出管には、端部開口の面積よりも小さい開口面積の吸入孔が形成され、
冷媒回路は、圧縮機、室外熱交換器、アキュムレータ、熱媒体熱交換器の順に冷媒を流通させる除霜運転流路を有し、
開閉機構は、除霜運転流路において冷媒流出管の端部開口を閉鎖する
車両用空気調和装置。 A vehicle air conditioner comprising a compressor, an indoor heat exchanger, an outdoor heat exchanger and a refrigerant circuit having an expansion valve, wherein the indoor heat exchanger exchanges heat between air and a refrigerant supplied to the vehicle interior,
A vehicle constituent device is connected, and a heat medium circuit for adjusting the temperature of the constituent device by a circulating heat medium,
On the refrigerant intake side of the compressor in the refrigerant circuit, an accumulator for inflowing a refrigerant to separate gas and liquid is provided,
Between the accumulator and the compressor in the refrigerant circuit, a heat medium heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant flowing through the refrigerant circuit and the heat medium flowing through the heat medium circuit is provided,
The accumulator has a hollow pressure container, a refrigerant outlet pipe provided with an end opening for passing a gaseous refrigerant in the pressure container, and an opening/closing mechanism for opening and closing the end opening of the refrigerant outlet pipe,
The refrigerant outflow pipe is formed with a suction hole having an opening area smaller than the area of the end opening,
The refrigerant circuit has a compressor, an outdoor heat exchanger, an accumulator, a defrosting operation flow path for circulating the refrigerant in the order of the heat medium heat exchanger,
The opening/closing mechanism is a vehicle air conditioner that closes the end opening of the refrigerant outlet pipe in the defrosting operation flow path. - 開閉機構は、除霜運転流路以外の冷媒回路の流路において冷媒流出管の端部開口を開放する
請求項１に記載の車両用空気調和装置。 The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the opening/closing mechanism opens the end opening of the refrigerant outlet pipe in the flow path of the refrigerant circuit other than the defrosting operation flow path. - 吸入孔は、アキュムレータ内の圧縮機油が通過可能である
請求項１または２に記載の車両用空気調和装置。 The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2, wherein compressor oil in the accumulator can pass through the suction hole. - 熱媒体回路は、熱媒体回路を流通する熱媒体を加熱する熱媒体加熱ヒータと、熱媒体と車室内に供給する空気とを熱交換する熱媒体放熱器と、を有している
請求項１乃至３のいずれかに記載の車両用空気調和装置。 The heat medium circuit includes a heat medium heater that heats a heat medium flowing through the heat medium circuit, and a heat medium radiator that exchanges heat between the heat medium and air supplied to the vehicle interior. 4. The vehicle air conditioner according to any one of 1 to 3.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019006015A JP2020114694A (en) | 2019-01-17 | 2019-01-17 | Air-conditioning device for vehicle |
| JP2019-006015 | 2019-01-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2020149063A1 true WO2020149063A1 (en) | 2020-07-23 |
Family
ID=71613106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2019/048669 WO2020149063A1 (en) | 2019-01-17 | 2019-12-12 | Vehicle air-conditioning device |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2020114694A (en) |
| WO (1) | WO2020149063A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4951652A (en) * | 1972-09-20 | 1974-05-20 | ||
| JPS6129282U (en) * | 1984-07-26 | 1986-02-21 | 株式会社東芝 | Accumulator |
| JPH03105183A (en) * | 1989-09-19 | 1991-05-01 | Mitsubishi Electric Corp | Defrosting device |
| JPH07332808A (en) * | 1994-06-10 | 1995-12-22 | Hitachi Ltd | Accumulator |
-
2019
- 2019-01-17 JP JP2019006015A patent/JP2020114694A/en active Pending
- 2019-12-12 WO PCT/JP2019/048669 patent/WO2020149063A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4951652A (en) * | 1972-09-20 | 1974-05-20 | ||
| JPS6129282U (en) * | 1984-07-26 | 1986-02-21 | 株式会社東芝 | Accumulator |
| JPH03105183A (en) * | 1989-09-19 | 1991-05-01 | Mitsubishi Electric Corp | Defrosting device |
| JPH07332808A (en) * | 1994-06-10 | 1995-12-22 | Hitachi Ltd | Accumulator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020114694A (en) | 2020-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6088753B2 (en) | Air conditioner for vehicles | |
| JP6015636B2 (en) | Heat pump system | |
| JP6838518B2 (en) | Refrigeration cycle equipment | |
| JP6075058B2 (en) | Refrigeration cycle equipment | |
| JP7173064B2 (en) | thermal management system | |
| WO2020158207A1 (en) | Vehicle air conditioner | |
| US11518216B2 (en) | Vehicle air conditioning apparatus | |
| JP5505350B2 (en) | Refrigeration cycle equipment for vehicles | |
| WO2013121844A1 (en) | Vehicle air-conditioning device | |
| WO2013121843A1 (en) | Vehicle air-conditioning device | |
| JP5510374B2 (en) | Heat exchange system | |
| WO2020145019A1 (en) | Vehicle air-conditioning device | |
| WO2020149063A1 (en) | Vehicle air-conditioning device | |
| JP7165005B2 (en) | Vehicle air conditioner | |
| WO2019230117A1 (en) | Vehicle air-conditioning apparatus | |
| JP5582097B2 (en) | Air conditioner | |
| WO2020137236A1 (en) | Vehicle air conditioning device | |
| WO2021020161A1 (en) | Vehicle air conditioner | |
| WO2020059354A1 (en) | Vehicle air conditioner | |
| JP7404936B2 (en) | thermal management system | |
| WO2019230116A1 (en) | Vehicle air-conditioning apparatus | |
| CN115320323A (en) | Thermal management system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19909734 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 19909734 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |