车辆用空调装置的制造方法_3

文档序号:9756201阅读:来源:国知局
阀6的阀开度,从而控制散热器4的制冷剂压力(散热器压力Pci)。另外,在该除湿制冷模式下,由于无法利用注入回路40来进行气体注入,因此注入膨胀阀30全闭(全闭位置)。
[0063](5)制冷模式下制冷剂的流动
接着,在制冷模式下,控制器32在上述除湿制冷模式的状态下打开电磁阀20(在此情况下,室外膨胀阀6可设为包括全开(阀开度设为控制上限)在内的任一种阀开度),空气混合节气闸28设为使空气不被通风至散热器4的状态。由此,从压缩机2喷出的高温高压的气体制冷剂经由喷出侧热交换器35流入散热器4。由于空气流通路3内的空气不被通风至散热器4,所以此处可视为仅通过,离开散热器4的制冷剂经由制冷剂配管13E到达电磁阀20及室外膨胀阀6。
[0064]此时由于电磁阀20被打开,所以制冷剂在室外膨胀阀6中迂回并通过旁路配管13J,然后直接流入室外热交换器7,此处通过行驶或者被通风至室外送风机15的室外空气来进行冷却并发生冷凝液化。离开室外热交换器7的制冷剂从制冷剂配管13A经由电磁阀17,依次流入贮液干燥器部14、过冷却部16。此处制冷剂被过冷却。
[0065]离开室外热交换器7的过冷却部16的制冷剂经由止回阀18而进入制冷剂配管13B,并经由内部热交换器19而到达室内膨胀阀8。由室内膨胀阀8对制冷剂进行减压之后,制冷剂流入吸热器9并进行蒸发。因此时的吸热作用而使从室内送风机27吹出的空气中的水分凝结并附着于吸热器9,因此,空气被冷却。
[0066]反复如下循环:在吸热器9内蒸发的制冷剂经由蒸发能力控制阀11、内部热交换器19而流过制冷剂配管13C,到达储液器12,经由该储液器12被吸入压缩机2中。被吸热器9冷却且除湿后的空气不会通过散热器4,而是从吹出口 29被吹出至车厢内,因此,能够对车厢内进行制冷。在该制冷模式下,控制器32根据吸热器温度传感器48检测出的吸热器9的温度来控制压缩机2的转速。另外,即使在该制冷模式下,无法利用注入回路40来进行气体注入,因此注入膨胀阀30全闭(全闭位置)。
[0067](6)空调运转模式的切换控制
控制器32在起动时基于外部气体温度传感器33所检测出的外部气体温度Tam和目标吹出温度TAO来选择运转模式。另外,起动后,根据外部气体温度Tam、目标吹出温度TAO等环境、设定条件的变化来选择上述各运转模式,并进行切换。在该情况下,控制器32基本从制热模式转移至除湿制热模式或从除湿制热模式转移到制热模式,从除湿制热模式转移到除湿制冷模式或从除湿制冷模式转移到除湿制热模式,从除湿制冷模式转移到制冷模式或从制冷模式转移到除湿制冷模式,但是在从除湿制热模式转移到除湿制冷模式时及从除湿制冷模式转移至除湿制热模式时,经由上述内部循环模式进行转移。另外,也存在从制冷模式转移至内部循环模式,从内部循环模式转移至制冷模式的情况。
[0068](7)利用注入回路进行的气体注入
接着,说明利用注入回路40对压缩机2进行气体注入。注入膨胀阀30打开时,对于离开散热器4进入制冷剂配管13E、然后被分流而流入注入回路40的制冷剂配管13K中的制冷剂,在被注入膨胀阀30进行减压之后,进入喷出侧热交换器35,在该喷出侧热交换器35中与压缩机2的喷出制冷剂(从压缩机2喷出而流入散热器4之前的制冷剂)进行热交换,并吸热发生蒸发。然后,发生蒸发的气体制冷剂在之后返回压缩机2的压缩途中,与从储液器12被吸入并被压缩的制冷剂一起被进一步压缩,之后,再次从压缩机2被喷出至制冷剂配管13G。
[0069]由于制冷剂从注入回路40返回压缩机2的压缩途中,因而从压缩机2喷出的制冷剂量增大,因此散热器4的制热能力得以提高。另外,室外热交换器7、吸热器9的制冷剂流量对应分流到注入回路40的量而减少,因此能抑制吸热器9的温度降低。
[0070]另一方面,若液体制冷剂返回压缩机2则会引起液压缩,因而从注入回路40返回压缩机2的制冷剂必须为气体。因此,控制器32监视从注入压力传感器50及注入温度传感器55分别检测出的喷出侧热交换器35之后的制冷剂的压力和温度起、到压缩机2的压缩途中的制冷剂的过热度,通过与喷出制冷剂进行热交换来控制注入膨胀阀30的阀开度以实现规定的过热度,但是在本实施方式的喷出侧热交换器35中,使从压缩机2喷出并流入散热器4之前的温度极高的制冷剂与流过注入回路40的制冷剂进行热交换,因此能够实现较大的热交换量。因而,即使增大注入膨胀阀30的阀开度以增大注入量,制冷剂在喷出侧热交换器35中也能够充分地蒸发,能够得到所需的过热度。
[0071]由此,相比于以往那样使散热器之后的制冷剂与注入制冷剂进行热交换的情况,能够充分地确保向压缩机2注入的气体注入量,能够力图增大压缩机2的喷出制冷剂量以提尚制热能力。
[0072](8)除霜模式(实施例1)
接着,参照图3至图11说明实施例的车辆用空调装置I的除霜模式。上述制热模式、除湿制热模式中,室外热交换器7中制冷剂蒸发,因而有霜产生。若霜产生于室外热交换器7,则会阻碍与外部气体进行热交换,因而执行以下所说明的室外热交换器7的除霜模式。在该实施例中,控制器32具有逆循环除霜模式、第一除湿制冷型除霜模式及第二除湿制冷型除霜模式以作为除霜模式,根据状况进行切换并执行。此外,第一除湿制冷型除霜模式及第二除湿制冷型除霜模式都包含于本发明的除湿制冷型除霜模式(在其他实施例中说明简易热气体除霜模式及热气体除霜模式)。
[OO73 ] (8-1)逆循环除霜模式的制冷剂流动
首先,对逆循环除霜模式的制冷剂的流动进行说明。该逆循环除霜模式下的制冷剂的流动与上述制冷模式相同。即,在逆循环除霜模式下,控制器32打开电磁阀30及电磁阀17,关闭电磁阀21及电磁阀22。然后,运转压缩机2及各送风机15、27,空气混合节气闸28成为不与散热器4进行空气通风的状态(MC).
[0074]由此,从压缩机2喷出的高温高压的气体制冷剂经由喷出侧热交换器35而流入散热器4,但是散热器4并未与空气流通路3内的空气进行通风,因此此处仅为通过,离开散热器4的制冷剂会经由制冷剂配管13E到达电磁阀20及室外膨胀栗6。此时,由于电磁阀20开放,因而制冷剂在室外膨胀阀6中迂回并通过旁路配管13J,然后直接流入室外热交换器7进行散热,并发生冷凝液化。此时的散热会融解附着于室外热交换器7的霜。
[0075]离开室外热交换器7的制冷剂从制冷剂配管13A经由电磁阀17依次通过贮液干燥器部14、过冷却部16,经由止回阀18进入制冷剂配管13B,经由内部热交换器19到达室内膨胀阀8。反复如下循环:利用室内膨胀阀8对制冷剂进行减压,之后,流入吸热器9进行蒸发,从通过空气流通路3内的空气进行吸热,经由蒸发能力控制阀11、内部热交换器19,通过制冷剂配管13C到达储液器12,经此被吸入压缩机2。
[0076]此外,在后述的实施例的逆循环除霜模式中使注入回路40不进行动作(图10的步骤S15)。但是,也可以代替后述的第一除湿制冷型除霜模式(图10的步骤S7、步骤Sll、图14的步骤S27、图17的步骤S52)而进行逆循环除霜模式,此时也可以使注入回路40进行动作。图3示出了该情况下逆循环除霜模式下的P-h曲线图,左侧示出了未进行气体注入时(后述实施例的逆循环除霜模式)的情况,右侧示出了进行气体注入时的情况。图中的13K所示的部分示出了进行了气体注入的制冷剂。从该图可明确以下内容:利用注入回路40进行气体注入的情况(右侧)相比不进行气体注入的情况(左侧)能期待对于室外热交换器7的除霜能力的改善(P-h曲线图的上边)。另一方面,治疗作用(P-h曲线图的下边)没有太大的变化。
[0077](8-2)第一除湿制冷型除霜模式的制冷剂流动
接着,说明第一除湿制冷型除霜模式下的制冷剂流动。该第一除湿制冷型除霜模式下的制冷剂的流动与上述除霜制冷模式相同。接着,在第一除湿制冷型除霜模式下,控制器32打开电磁阀17,且关闭电磁阀21、电磁阀22以及电磁阀20。接着,使压缩机2以及各个送风机15、27运转,空气混合节气闸28成为使从室内送风机27吹出的空气全部与散热器4通风的状态(ΜΗ) 0
[0078]由此,从压缩机2喷出的高温高压的气体制冷剂经由喷出侧热交换器35流入散热器4。由于使空气流通路3内的空气与散热器4通风,所以空气流通路3内的空气被散热器4内的高温制冷剂加热,另一方面,散热器4内的制冷剂夺取空气中的热量以对其进行冷却,并使其冷凝液化。离开散热器4的制冷剂经由制冷剂配管13E到达室外膨胀阀6,经由以微打开的方式控制的室外膨胀阀6而流入室外热交换器7。流入室外热交换器7的制冷剂在此散热,发生冷凝液化。此时的散热会融解附着于室外热交换器7的霜。
[0079 ]离开室外热交换器7的制冷剂从制冷剂配管13A经由电磁阀17依次通过贮液干燥器部14、过冷却部16,经由止回阀18进入制冷剂配管13B,经由内部热交换器19到达室内膨胀阀8。反复如下循环:利用室内膨胀阀8对制冷剂进行减压,之后,流入吸热器9进行蒸发,从通过空气流通路3内的空气进行吸热,经由蒸发能力控制阀11、内部热交换器19,通过制冷剂配管13C到达储液器12,经此被吸入压缩机2。
[0080]另外,控制器32如下述那样执行第一除湿制冷型除霜模式时,打开注入回路40的注入膨胀阀30,如上述那样使离开散热器4的制冷剂的一部分分流,在压缩机2的压缩途中进行气体注入。图4示出了该第一除湿制冷型除霜模式下进行气体注入时的P-h曲线图,左侧示出了未进行气体注入时(除湿制冷模式)的情况,右侧示出了进行气体注入时的情况。图中的13K所示的部分示出了进行了气体注入的制冷剂。从该图可明确以下内容:利用注入回路40进行气体注入的情况(右侧)相比不进行气体注入的情况(左侧)能期待改善散热器4的制热能力及室外热交换器7的除霜能力(P-h曲线图的上边)。另一方面,制冷作用(P-h曲线图的下边)没有太大的变化。
[0081 ] (8-2)第二除湿制冷型除霜模式的制冷剂流动
第二除湿制冷型除霜模式下的制冷剂的流动与上述除湿制冷模式完全相同(但是,第二除湿制冷型除霜模式下如后述那样没有气体注入),因而省略说明。
[0082](8-4)逆循环除霜模式及第一除湿制冷型除霜模式下的压缩机的控制
另一方面,图5是决定逆循环除霜模式和第一除湿制冷型除霜模式用的压缩机2的目标转速(压缩机目标转速)TGNCc的控制器32的控制框图。控制器32的F/F(前馈)操作量运算部58基于外部气体温度Tam、鼓风机电压BLV、散热器4的温度的目标值即目标散热器温度TC0、根据SW = (TAO — Te) / (TH—Te)获得的空气混合节气闸28的空气混合节气闸开度SW、吸热器9的温度目标值即目标吸热器温度TEO,来运算压缩机目标转速的F/F操作量TGNCcff。
[0083]F/B(反馈)操作量运算部59基于目标吸热器温度TEO和吸热器温度Te来运算压缩机目标转速F/B操作量TGNCcf b。然后,F/F操作量运算部58运算出的F/F操作量TGNCcf f和F/B操作量运算部59运算出的F/B操作量TGNCcfb由加法器61进行相加,经由压缩机OFF控制部62(规定能运转压缩机2的最低转速)而由限制设定部63附加控制上限值和控制下限值的限制,之后被决定为压缩机目标转速TGNCc。在逆循环除霜模式和第一除湿制冷型除霜模式下,控制器32基于该压缩机目标转速TGNCc来控制压缩机2的转速。
[0084](8-5)逆循环除霜模式及第一除湿制冷型除霜模式下的室外膨胀阀的控制
接着,图6是表示决定逆循环除霜模式及第一除湿制冷型除霜模式下的室外膨胀阀6的目标开度(室外膨胀阀目标开度)TGECCVpc的控制器32的控制框图。控制器32的F/F操作量运算部64基于目标散热器温度TC0、鼓风机电压BLV、外部气体温度Tam、空气混合节气闸开度SW、目标吸热器温度ΤΕ0、以及目标散热器压力PCO,来运算室外膨胀阀目标开度的FAIt作量 TGECCVpcfT。
[0085]F/B操作量运算部66基于目标散热器压力PCO和散热器压力PCI来运算室外膨胀阀目标开度的F/B操作量TGECCVpcf b。然后,F/F操作量运算部64运算出的F/F操作量TGECCVpcf f和F/B操作量运算部66运算出的F/B操作量TGECCVpcf b由加法器67进行相加,由限制设定部68附加控制上限值和控制下限值的限制,之后,被决定为室外膨胀阀目标开度TGECCVpc。在逆循环除霜模式和第一除湿制冷型除霜模式下,控制器32基于该室外膨胀阀目标开度TGECCVpc来控制室外膨胀阀6的阀开度。
[0086](8-6)注入膨胀阀的控制I 接着,图7是压缩机2的转速NC低于规定值NI的情况下(低转速的情况)、控制器32决定注入回路40的注入膨胀阀30的目标开度(注入膨胀阀目标开度)TGECCVsh的控制框图。此夕卜,实施例中如后述那样,气体注入由第一除湿制冷型除霜模式(包括上述逆循环除霜模式下进行气体注入的情况)、热气体除霜模式执行。控制器32的注入制冷剂过热度运算部69基于注入温度传感器55所检测出的注入制冷剂的温度(注入制冷剂温度Tinj)、和饱和温度Tsatuinj之差,来计算从注入回路40返回压缩机2的压缩途中的注入制冷剂的过热度(注入制冷剂过热度)SHinj。
[0087]接着,F/B操作量运算部71基于注入制冷剂过热度运算部69计算出的注入制冷剂过热度SHinj、和从注入回路40返回压缩机2的压缩途中的注入制冷剂的过热度的目标值(目标注入制冷剂过热度TGSHinj),来运算注入膨胀阀目标开度F/B操作量TGECCVshfb13S外,F/B操作量运算部71在规定的注入要求标记HNJONreq为” I”(置位)时进行动作,在为“O”(复位)时停止运算。
[0088]由加法器72对F/B操作量运算部71计算出的F/B操作量TGECCVshfb、预先决定的注入膨胀阀30的F/F操作量TGECCVshff进行相加,由限制设定部73附加控制上限值和控制下限值的限制,之后,输入注入可否切换部74。向该注入可否切换部74中进一步输入”O”(注入膨胀阀30全闭),注入要求标记fINJONreq为“I”(置位)时,经由限制设定部73的值被决定为注入膨胀阀目标开度TGECCVsh,并被输出。
[0089]注入可否切换部74在注入要求标记HNJONreq为“O”(复位)时,将“O”作为注入膨胀阀目标开度TGECCVsh进行输出。即,在压缩机2的转速NC为低于规定值NI的低转速的情况下,在将注入要求标记HNJONreq置位为“I”时,控制器32基于注入制冷剂的过热度Shin j和目标注入制冷剂过热度TGSHinj来决定注入膨胀阀30的注入膨胀阀目标开度TGECCVsh,并控制该阀开度,并且在注入要求标记fINJONreq复位为“O”时,关闭注入膨胀阀30(全闭阀开度“O”),停止注入回路40进行气体注入。
[0090](8-7)注入膨胀阀的控制2
接着,图8是压缩机2的转速NC为规定值NI以上的情况下(高转速的情况)、控制器32决定注入回路40的注入膨胀阀30的目标开度(注入膨胀阀目标开度)TGECCVpc的控制框图。此夕卜,在该情况下气体注入也由第一除湿制冷型除霜模式(包括上述逆循环除霜模式下进行气体注入的情况)、热气体除霜模式执行。
[0091 ]该情况下,F/B操作量运算部76基于目标散热器压力PCO和散热器压力PCI来运算注入膨胀阀目标开度的F/B操作量TGECCVpcfb。另外,F/B操作量运算部76在注入要求标记HNJONreq为T (置位)时进行动作,在为“O” (复位)时停止运算。由加法器77对F/B操作量运算部76计算出的F/B操作量TGECCVpcfb、预先决定的注入膨胀阀30的F/F操作量TGECCVpcff进行相加,由限制设定部78附加控制上限值和控制下限值的限制,之后,输
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