车辆用空调装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及对车辆的车厢内进行空气调节的热栗型空调装置，特别涉及可适用于混合动力汽车、电动汽车的空调装置。
【背景技术】
[0002]由于近年来环境问题突显，因此混合动力汽车、电动汽车已广泛普及。于是，作为可适用于上述车辆的空调装置，研发了以下空调装置，该空调装置包括:压缩并喷出制冷剂的压缩机；设置于车厢内侧使制冷剂散热的散热器(冷凝器)；设置于车厢内侧使制冷剂吸热的吸热器(蒸发器)；以及设置于车厢外侧使制冷剂散热或吸热的室外热交换器，该空调装置能够切换运行下述模式，即:制热模式，该制热模式是指在散热器中使从压缩机喷出的制冷剂散热，并在室外热交换器中使在该散热器中进行了散热的制冷剂吸热；除湿模式，该除湿模式是指在散热器中使从压缩机喷出的制冷剂散热，在吸热器中使在散热器中进行了散热的制冷剂吸热；以及制冷模式，该制冷模式是指在室外热交换器中使从压缩机喷出的制冷剂散热，并在吸热器中使其吸热(例如，参照专利文献I)。
[0003]此外，专利文献I中设置喷射通路，该喷射通路将从散热器喷出的制冷剂分流，使该分流了的制冷剂减压之后，与该散热器喷出的制冷剂热交换，在压缩机的压缩途中返回，由此，增加压缩机的喷出制冷剂，提高散热器的制热能力。
现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1:日本专利特许第3985384号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0005]然而，上述那样的空调装置中，由于在室外热交换器上结霜的情况下，无法从外界气体中吸热，因此有无法得到所需的制热能力的问题。另外，由于散热器喷出的制冷剂的温度低，所以与被分流减压的制冷剂的热交换量也减少。因此，为了在压缩机的压缩途中喷射气体，而限制在喷射通路流动的制冷剂的量增加，压缩机的喷出制冷剂无法充分增加，结果有无法得到足够的制热能力这样的不足。
[0006]本发明是为了解决所涉及的以往的技术问题而完成的，其目的在于在所谓的热栗型空调装置中，高效并且舒适地使车厢内制热。
解决技术问题所采用的技术方案
[0007]本发明的车辆用空调装置，包括:压缩机，该压缩机压缩制冷剂；空气流通路，该空气流通路使提供至车厢内的空气流通；散热器，该散热器用于使制冷剂散热，对从空气流通路提供至车厢内的空气加热；吸热器，该吸热器用于使制冷剂吸热，使从空气流通路提供至车厢内的空气冷却；室外热交换器，该室外热交换器设置于车厢外，使制冷剂散热或吸热；以及控制单元，利用该控制单元至少执行制热模式，即，利用散热器使从压缩机喷出的制冷剂散热，使经过散热的该制冷剂减压之后，利用室外热交换器吸热，其特征在于，包括:辅助加热单元，该辅助加热单元用于对从空气流通路提供至车厢内的空气进行加热，控制单元在散热器的制热能力不足的情况下，利用辅助加热单元进行加热。
[0008]权利要求2的发明的车辆用空调装置，其特征在于，上述发明中的控制单元，将所要求的散热器的制热能力即要求制热能力Qtgt和散热器产生的制热能力Qhp相比较，利用辅助加热单元的加热对该制热能力Qhp与要求制热能力Qtgt相比不足的部分进行补足。
[0009]权利要求3的发明的车辆用空调装置，其特征在于，上述发明中的制热能力Qhp为室外热交换器未结霜时散热器产生的未结霜时制热能力QhpNI，利用辅助加热单元的加热对该未结霜时制热能力QhpNI与要求制热能力Qtgt相比不足的部分进行补足。
[0010]权利要求4的发明的车辆用空调装置，其特征在于，上述发明中的控制单元在散热器实际产生的实际制热能力Qhpr小于非结霜时制热能力QhpNI的情况下，将该非结霜时制热能力QhpNI和实际制热能力Qhpr的差相加，利用辅助加热单元进行加热。
[0011]权利要求5的发明的车辆用空调装置，其特征在于，权利要求3或权利要求4的发明中的控制单元在散热器实际产生的实际制热能力Qhpr小于非结霜时制热能力QhpNI且该非结霜时制热能力QhpNI和实际制热能力Qhpr的差大于规定值的情况下，停止压缩机，并且利用要求制热能力Qtgt控制辅助加热单元。
[0012]权利要求6的发明的车辆用空调装置，其特征在于，权利要求4或权利要求5的发明中的控制单元，基于分别表示从散热器流出的空气的温度、以及通过该散热器的风量的指标中的任一个，或者它们的组合，和表示流入散热器的空气的比热以及该空气密度的指标计算实际制热能力Qhpr。
[0013]权利要求7的发明的车辆用空调装置，其特征在于，权利要求3至权利要求6的发明中的控制单元，基于分别表示流入散热器的空气的温度、从该散热器流出的空气的温度、以及通过该散热器的风量的指标中的任一个，或者它们的组合，和表示流入散热器的空气的比热以及该空气密度的指标计算要求制热能力Qtgt，并且基于分别表示外界气体温度、制冷剂流量、空气流通路内的风量、车速、所述室外热交换器通过风量、向该室外热交换器通风的室外送风机的电压、吸热器的温度、压缩机的转速、散热器出口的制冷剂压力、散热器出口的制冷剂温度、散热器入口的制冷剂压力、以及散热器入口的制冷剂温度的指标中的任一个，或者它们的组合，计算非结霜时制热能力QhpNI。
[0014]权利要求8的发明的车辆用空调装置，其特征在于，在上述各发明中的空气流通路外设置散热器，并且具有:热介质-制冷剂交换器，该热介质-制冷剂交换器与该散热器进行热交换；热介质-空气热交换器，该热介质-空气热交换器设置在空气流通路；电加热器；以及循环单元，由热介质循环回路构成辅助加热单元，该热介质循环回路利用循环单元使经热介质-制冷剂热交换器、和/或电加热器加热后的热介质在热介质-空气热交换器中进行循环。
[0015]权利要求9的发明的车辆用空调装置，其特征在于，权利要求1至权利要求7的发明中利用设置在空气流通路中并对向车厢内提供的空气进行加热的电加热器构成辅助加热单元。
[0016]权利要求10的发明的车辆用空调装置，其特征在于，权利要求1至权利要求7的发明中将散热器设置在空气流通路，并且具有:设置在该空气流通路的热介质-空气热交换器、电加热器、以及循环单元，由热介质循环回路构成辅助加热单元，该热介质循环回路利用循环单元使经电加热器加热后的热介质在热介质-空气热交换器中进行循环。
[0017]权利要求11的发明的车辆用空调装置，其特征在于，上述发明中的热介质循环回路具有从经过散热器的制冷剂回收热量的热介质-制冷剂交换器。
[0018]权利要求12的发明的车辆用空调装置，其特征在于，权利要求10或权利要求11的发明中的控制单元，在虽然散热器的制热能力并未不足，但在室外热交换器未结霜时散热器产生的非结霜时制热能力QhpNI和要求的散热器的制热能力即要求制热能力Qtgt的差缩小到规定值的情况下，执行开始热介质循环回路的加热的预备运行。
[0019]权利要求13的发明的车辆用空调装置，其特征在于，上述发明中的控制单元，在执行预备运行的过程中，使散热器的制热能力降低由热介质循环回路进行的加热的量。
[0020]权利要求14的发明的车辆用空调装置，其特征在于，权利要求12或权利要求13的发明中的控制单元，在执行预备运行的过程中，流过热介质循环回路的热介质的温度低于规定值的情况下，对在热介质-空气热交换器循环的热介质的量进行限制。
[0021]权利要求15的发明的车辆用空调装置，其特征在于，权利要求9至权利要求14的发明中相对于空气流通路的空气流动将电加热器、或热介质-空气热交换器设置在散热器的下游侧。
[0022]权利要求16的发明的车辆用空调装置，其特征在于，权利要求9至权利要求14的发明中相对于空气流通路的空气流动将电加热器、或热介质-空气热交换器设置在散热器的上游侧。
发明效果
[0023]根据本发明，包括:压缩机，该压缩机压缩制冷剂；空气流通路，该空气流通路使提供至车厢内的空气流通；散热器，该散热器用于使制冷剂散热，对从空气流通路提供至车厢内的空气加热；吸热器，该吸热器用于使制冷剂吸热，使从空气流通路提供至车厢内的空气冷却；室外热交换器，该室外热交换器设置在车厢外，使制冷剂散热或吸热；以及控制单元，利用该控制单元至少使从压缩机喷出的制冷剂利用散热器散热，使散热的该制冷剂减压之后，利用室外热交换器吸热执行制热模式中，设置用于对从空气流通路提供至车厢内的空气进行加热的辅助加热单元，控制单元在散热器的制热能力不足的情况下，利用辅助加热单元执行加热，因此在室外热交换器结霜的情况下等，散热器的制热能力不足的情况下能利用辅助加热单元对提供至车厢内的空气进行加热，补足制热能力，实现舒适的车厢内制热，并且也能抑制室外热交换器的结霜。
[0024]另外，由于在散热器的制热能力不足的情况下利用辅助加热单元执行加热，因此也能将辅助加热单元的加热所伴随着的效率的恶化抑制在最小限度。由此，尤其能有效抑制电动汽车中续航距离降低的问题。
[0025]该情况下，如权利要求2的发明那样，控制单元将所要求的散热器的制热能力即要求制热能力Qtgt和散热器产生的制热能力Qhp相比较，利用辅助加热单元的加热对该制热能力Qhp与要求制热能力Qtgt相比不足的部分进行补足，能有效进行车厢内的舒适制热并且抑制效率降低。
[0026]例如，如权利要求3的发明那样，将制热能力Qhp作为室外热交换器的非结霜时的散热器产生的非结霜时制热能力QhpNI，利用辅助加热手段的加热对该非结霜时制热能力QhpNI与要求制热能力Qtgt相比不足的部分进行补足，则能在室外热交换器结霜之前的阶段掌握散热器的制热能力是否不足，能迅速开始利用辅助加热单元加热，实现更舒适的车厢内制热。
[0027]这时，如权利要求4的发明那样，控制单元在散热器实际产生的实际制热能力Qhpr小于非结霜时制热能力QhpNI的情况下，将该非结霜时制热能力QhpNI和实际制热能力Qhpr的差相加并利用辅助加热单元加热，则在室外热交换器产生结霜且散热器实际产生的实际制热能力Qhpr低于非结霜时制热能力QhpNI的情况下，能利用辅助加热单元补足该降低的量，进一步提高舒适度。
[0028]另外，如权利要求5的发明那样，控制单元在散热器实际产生的实际制热能力Qhpr小于非结霜时制热能力QhpNI且该非结霜时制热能力QhpNI和实际制热能力Qhpr的差大于规定值的情况下，停止压缩机，并且以要求制热能力Qtgt控制辅助加热单元，则能掌握室外热交换器结霜的进行程度，在结霜进行中的情况下切换为仅利用辅助加热单元进行车厢内制热。由此，能防止室外热交换器的进一步结霜的生长，或者促进结霜的融解，同时能利用辅助加热单元继续进行车厢内的制热。
[0029]该情况下，如权利要求6的发明那样，控制单元基于分别表示从散热器流出的空气的温度、以及通过该散热器的风量的指标中的任一个，或者它们的组合，和表示流入散热器的空气的比热以及该空气密度的指标计算实际制热能力Qhpr，如权利要求7的发明那样，基于分别表示流入散热器的空气的温度、从该散热器流出的