制冷循环装置的制作方法

文档序号:20359565发布日期:2020-04-10 23:35阅读:123来源:国知局
制冷循环装置的制作方法

相关申请的相互参照

本申请以在2017年8月10日申请的日本专利申请2017-155679号为基础,通过参照而将该公开内容编入本申请。

本发明涉及制冷循环装置。



背景技术:

以往,在专利文献1中公开了一种制冷循环装置,其进行电池的温度调节以及送风空气的温度调节,该电池是在工作时伴有发热的发热部,该送风空气是热交换对象流体。在该制冷循环装置中,使发热部的热被制冷循环装置的低压侧的制冷剂吸收,再使吸收到的热从高压侧的制冷剂向送风空气散热,由此实现空气调节对象空间的制热。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特愿2014-37959号公报

但是,在专利文献1的制冷循环装置中,若使低压侧的制冷剂吸收的热量变多,则制冷循环装置的高压侧的制冷剂的压力会不必要地上升。这样,若高压侧的制冷剂的压力不必要地上升,则会给制冷循环装置的构成设备的耐久寿命带来不良影响。

对此,考虑使压缩机的制冷剂排出能力降低以防高压侧的制冷剂的压力不必要地上升的方法。但是,若使压缩机的制冷剂排出能力降低,则无法使低压侧的制冷剂从发热部吸收到的热从高压侧的制冷剂向送风空气适当地散热。即,无法有效地利用在发热部产生的热对送风空气进行加热。

因此,为了防止制冷循环装置的高压侧的制冷剂压力不必要地上升,而存在如下这样的问题:不能够使低压侧的制冷剂充分地吸收在发热部产生的热,不能够有效地利用在发热部产生的热。



技术实现要素:

鉴于上述问题,本发明的目的在于,提供一种制冷循环装置,该制冷循环装置在对热交换对象流体进行加热时能够有效地利用在发热部产生的热。

基于本发明的第一特征例的制冷循环装置具有:

压缩机,该压缩机对制冷剂进行压缩并排出;第一热交换部,该第一热交换部将从压缩机排出的高压制冷剂作为热源对热交换对象流体进行加热;减压器,该减压器使从第一热交换部流出的制冷剂减压;热介质蒸发器,该热介质蒸发器使由减压器减压后的制冷剂与低级侧制冷剂进行热交换而蒸发;发热部,该发热部配置于使低级侧热介质循环的低级侧热介质循环回路而对低级侧热介质进行加热;第二热交换部,该第二热交换部将由发热部加热后的低级侧热介质作为热源对热交换对象流体进行加热;流量调节部,该流量调节部对低级侧热介质流入热介质蒸发器的流量和低级侧热介质流入第二热交换部的流量进行调节;以及流量控制部,该流量控制部对流量调节部的工作进行控制。在利用第一热交换部对热交换对象流体进行加热的第一加热模式中,流量控制部对流量调节部的工作进行控制,以使得由发热部加热后的低级侧热介质流入热介质蒸发器;在利用第二热交换部对热交换对象流体进行加热的第二加热模式中,流量控制部对流量调节部的工作进行控制,以使得由发热部加热后的低级侧热介质流入第二热交换部。

由此,在第一加热模式中,能够使由发热部加热后的低级侧热介质所具有的热在热介质蒸发器被制冷剂吸收,并将制冷剂吸收到的热作为热源而在第一热交换部对热交换对象流体进行加热。并且,在第二加热模式中,能够将由发热部加热后的低级侧热介质所具有的热作为热源而在第二热交换部对热交换对象流体进行加热。

因此,在发热部的发热增加而从压缩机排出的制冷剂的压力有可能不必要地上升的运转条件下,从第一加热模式切换至第二加热模式,由此能够有效地利用在发热部产生的热对热交换对象流体进行加热。

基于本发明的第二特征例的制冷循环装置具有:压缩机,该压缩机对制冷剂进行压缩并排出;冷凝器,该冷凝器使从压缩机排出的高压制冷剂与热介质进行热交换而对热介质进行加热;减压器(13、62、63),该减压器使从冷凝器流出的制冷剂减压;热介质蒸发器,该热介质蒸发器使由减压器减压后的制冷剂与热介质进行热交换而蒸发;发热部,该发热部对热介质进行加热;加热器芯,将由冷凝器加热后的热介质和由发热部加热后的热介质中的至少一方作为热源对热交换对象流体进行加热;流量调节部,该流量调节部对由发热部加热后的热介质流入热介质蒸发器的流量和由发热部加热后的热介质流入加热器芯的流量进行调节;以及流量控制部,该流量控制部对流量调节部的工作进行控制。在将由冷凝器加热后的热介质作为热源对热交换对象流体进行加热的制冷循环加热模式中,流量控制部对流量调节部的工作进行控制,以使得由发热部加热后的热介质流入热介质蒸发器,在将由发热部加热后的热介质作为热源对热交换对象流体进行加热的热源加热模式中,流量控制部对流量调节部的工作进行控制,以使得由发热部加热后的热介质流入加热器芯。

由此,在制冷循环加热模式中,能够使由发热部加热后的热介质所具有的热在热介质蒸发器被制冷剂吸收,并将制冷剂吸收到的热作为热源而利用第一热交换部对热交换对象流体进行加热。并且,在热源加热模式中,能够将由发热部加热后的热介质所具有的热作为热源而利用加热器芯对热交换对象流体进行加热。

因此,在发热部的发热增加而从压缩机排出的制冷剂的压力不必要地上升的运转条件下,从制冷循环加热模式切换至热源加热模式,由此能够有效地利用在发热部产生的热对热交换对象流体进行加热。

附图说明

图1是第一实施方式的空调装置的整体结构图。

图2是表示空调装置的电控制部的框图。

图3是第二实施方式的空调装置的整体结构图。

图4是第三实施方式的空调装置的整体结构图。

图5是第四实施方式的空调装置的整体结构图。

图6是第五实施方式的空调装置的整体结构图。

具体实施方式

(第一实施方式)

使用图1及图2对搭载有第一实施方式的制冷循环装置10的空调装置1进行说明。图1所示的空调装置1适用于将车室内空间调节为适当的温度的车辆用空调装置。本实施方式的空调装置1搭载于从发动机(换言之为内燃机)及行驶用电动机获得车辆行驶用的驱动力的混合动力汽车。

本实施方式的混合动力汽车构成为插电式混合动力汽车,该插电式混合动力汽车能够将在车辆停车时从外部电源(换言之商用电源)供给的电力向搭载于车辆的电池(换言之车载电池)充电。作为电池,能够使用例如锂离子电池。

从发动机输出的驱动力不仅用作车辆行驶用,而且还用于使发电机工作。并且,能够将由发电机发出的电力以及从外部电源供给的电力储存于电池,储存于电池的电力不仅向行驶用电动机供给,还向以构成制冷循环装置10的电动式构成设备为首的各种车载设备供给。

空调装置1对作为空气调节对象空间的车室内进行制热(即对作为热交换对象流体的送风空气进行加热)。空调装置1具有制冷循环装置10、第一热交换部20、低级侧热介质循环回路30以及室内空调单元40。

制冷循环装置10具备压缩机11、冷凝器12、减压阀13(减压器)、制冷剂流路调节阀14、热介质蒸发器15、储液器16(贮液部)。制冷循环装置10还具有外部蒸发器18及室外热交换器用送风机19。在本实施方式的制冷循环装置10中,使用氟利昂系制冷剂作为制冷剂,构成高压制冷剂压力不超过制冷剂的临界压力的亚临界制冷循环。

压缩机11是通过从电池供给的电力来驱动的电动压缩机,将制冷循环装置10的制冷剂吸入并压缩后排出。根据从排出能力控制部50a(图2所示)输出的控制信号来控制压缩机11的工作。

在压缩机11的排出口连接有冷凝器12的制冷剂入口侧。冷凝器12是加热用散热器,该加热用散热器使从压缩机11排出的高温高压的制冷剂(以下简称为高压制冷剂)与作为高级侧热介质的冷却水进行热交换,从而使高压制冷剂所具有的热向冷却水散热来对冷却水进行加热。在高压制冷剂所具有的热向冷却水散热时,高压制冷剂冷凝。

第一热交换部20具有高级侧热介质循环回路21、高级侧泵22以及加热器芯23。第一热交换部20将从压缩机11排出的高压制冷剂作为热源对送风空气进行加热。

在高级侧热介质循环回路21内流通的冷却水、在后述的低级侧热介质循环回路30中流通的冷却水使用至少包含乙二醇、二甲基聚硅氧烷或纳米流体的液体、或者使用防冻液体。

高级侧热介质循环回路21是使冷却水在冷凝器12与加热器芯23之间循环的环状的流路。在高级侧热介质循环回路21配置有冷凝器12、加热器芯23以及高级侧泵22。

高级侧泵22吸入冷却水并向冷凝器12侧排出,由此使冷却水在高级侧热介质循环回路21内循环。高级侧泵22是电动式的泵,是对在高级侧热介质循环回路21中循环的冷却水的流量进行调节的高级侧流量调节部。

加热器芯23配置在后述的壳体41内。加热器芯23使由冷凝器12加热后的冷却水与作为热交换对象流体的送风空气进行热交换,由此对送风空气进行加热。按这种方式,冷凝器12经由加热器芯23对送风空气进行加热。

在冷凝器12的制冷剂出口侧连接有减压阀13的制冷剂入口侧。减压阀13是使从冷凝器12流出的液相制冷剂减压膨胀的减压器。也就是说,减压阀13使冷凝器12的下游侧的制冷剂减压。

减压阀13是根据从控制装置50输出的控制信号来控制其工作的电动式的可变节流机构,具有阀芯和电动致动器。阀芯构成为能够变更制冷剂通路的通路开度(换言之节流开度)。电动致动器具有使阀芯的节流开度变化的步进电机。

制冷剂流路调节阀14使从减压阀13流出的制冷剂的流动分支到外部蒸发器18和热介质蒸发器15。因此,外部蒸发器18和热介质蒸发器15相对于制冷剂流并联地配置。制冷剂流路调节阀14是流入量调节部,该流入量调节部对从减压阀13流出的制冷剂流入外部蒸发器18的流量和从减压阀13流出的制冷剂流入热介质蒸发器15的流量进行调节。制冷剂流路调节阀14是三通阀,是通过被供给电力而进行工作的三向式流量调节阀,根据从控制装置50输出的控制信号来控制制冷剂流路调节阀14的工作。

在外部蒸发器18的制冷剂入口侧经由制冷剂流路调节阀14而连接有减压阀13的制冷剂出口侧。外部蒸发器18是外气蒸发部,该外气蒸发部通过使由减压阀13减压后的低压制冷剂所具有的热与由室外热交换器用送风机19吹送的外气进行热交换而使低压制冷剂蒸发。在外部蒸发器18中,低压制冷剂从外气吸热而蒸发。

室外热交换器用送风机19是利用电动机来驱动风扇的电动送风机,根据从控制装置50输出的控制信号来控制室外热交换器用送风机19的工作。外部蒸发器18配置于车辆发动机罩内的前方侧。因此,在车辆行驶时,能够使行驶风与外部蒸发器18接触。

在热介质蒸发器15的制冷剂入口侧经由制冷剂流路调节阀14而连接有减压阀13的制冷剂出口侧。热介质蒸发器15通过使由减压阀13减压后的低压制冷剂所具有的热与在低级侧热介质循环回路30中流通的作为低级侧热介质的冷却水进行热交换而使低压制冷剂蒸发。在热介质蒸发器15中,低压制冷剂从冷却水吸热而蒸发,由此冷却水被冷却。

低级侧热介质循环回路30是环状的流路,供作为低级侧热介质的冷却水循环。在低级侧热介质循环回路30配置有热介质蒸发器15、低级侧流量调节阀31、低级侧散热器32、低级侧泵33、发热装置34、流量调节阀35(流量调节部)。

在低级侧热介质循环回路30连接有散热器旁通流路37,该散热器旁通流路37使由低级侧泵33排出的作为低级侧热介质的冷却水绕过低级侧散热器32而流通。散热器旁通流路37的两端与低级侧散热器32的流入侧及流出侧的低级侧热介质循环回路30连接。

低级侧流量调节阀31使从热介质蒸发器15流出的冷却水的流动分支到低级侧散热器32和散热器旁通流路37。低级侧流量调节阀31是低级侧流入量调节部,该低级侧流入量调节部对从热介质蒸发器15流出的冷却水流入低级侧散热器32的流量和从热介质蒸发器15流出的冷却水流入散热器旁通流路37的流量进行调节。低级侧流量调节阀31是三通阀,是通过被供给电力而进行工作的电磁阀,根据从控制装置50输出的控制信号来控制低级侧流量调节阀31的工作。

低级侧散热器32通过使由热介质蒸发器15冷却后的冷却水与由低级侧散热器用送风机36吹送的外气进行热交换而使该冷却水吸热。

低级侧散热器用送风机36是利用电动机来驱动风扇的电动送风机,根据从控制装置50输出的控制信号来控制低级侧散热器用送风机36的工作。低级侧散热器32配置于车辆发动机罩内的前方侧。因此,在车辆行驶时能够使行驶风与低级侧散热器32接触。

低级侧泵33是吸入并排出冷却水的低级侧热介质泵。低级侧泵33是电动式的泵,是对在低级侧热介质循环回路30中循环的冷却水的流量进行调节的低级侧流量调节部。

发热装置34是通过工作来发热并对由低级侧泵33排出的冷却水进行加热的发热部。作为发热装置34,能够采用ptc加热器(电气式加热器)等。根据从控制装置50输出的控制信号来控制发热装置34的工作。

低级侧热介质循环回路30连接有第二热交换部流路38,该第二热交换部流路38供由低级侧泵33排出并由发热装置34加热后的冷却水流通。第二热交换部流路38的两端与低级侧泵33的吸入侧的低级侧热介质循环回路30和流量调节阀35连接。

在第二热交换部流路38配置有第二热交换器39。第二热交换器39配置在后述的壳体41内。第二热交换器39使由低级侧泵33排出并在发热装置34加热后的冷却水与作为热交换对象流体的送风空气进行热交换,由此对送风空气进行加热。也就是说,第二热交换器39将由发热装置34加热后的冷却水作为热源来对送风空气进行加热。

流量调节阀35是流量调节部,该流量调节部对由低级侧泵33排出并在发热装置34加热后的冷却水流入热介质蒸发器15的流量和该冷却水流入第二热交换器39的流量进行调节。流量调节阀35是三通阀,是通过被供给电力而进行工作的三向式流量调节阀,根据从控制装置50输出的控制信号来控制流量调节阀35的工作。

流量调节阀35能够对热介质侧流量与热交换器侧流量的流量比连续地进行调节,该热介质侧流量是从低级侧泵33压送并在发热装置34加热后的冷却水中的使其向热介质蒸发器15流入的流量,该热交换器侧流量是从低级侧泵33压送并在发热装置34加热后的冷却水中的使其向第二热交换器39流入的流量。此外,能够使从低级侧泵33压送并在发热装置34加热后的冷却水的全部量流入热介质蒸发器15,并且能够使该冷却水的全部量流入第二热交换器39。流量调节阀35构成为,在未通电的情况下冷却水的全部量流入第二热交换器39。

在热介质蒸发器15的制冷剂出口侧连接有储液器16的制冷剂入口侧。也就是说,储液器16设置在热介质蒸发器15与压缩机11之间、也就是压缩机11的上游侧。储液器16是对流入内部的制冷剂的气液进行分离的气液分离部,并且是储存循环内的剩余制冷剂的贮液部。

在储液器16的气相制冷剂出口连接有压缩机11的吸入口侧。因此,储液器16起到如下功能:抑制液相制冷剂被吸入压缩机11,防止压缩机11中的液压缩。

接着,对室内空调单元40进行说明。室内空调单元40用于将通过制冷循环装置10而进行了温度调节的送风空气向作为空气调节对象空间的车室内吹出。室内空调单元40配置于车室内最前部的仪表盘(仪表板)的内侧。室内空调单元40通过在形成其外壳的壳体41内收容第二热交换器39及加热器芯23等而构成。

壳体41是空气通路形成部,该空气通路形成部形成被吹送至作为空气调节对象空间的车室内的送风空气的空气通路。壳体41由具有一定程度的弹性且在强度上也优异的树脂(例如聚丙烯)成形。在壳体41内的送风空气流最上游侧配置有作为内外气切换部的内外气切换装置43,该内外气切换装置43向壳体41内切换导入内气(空气调节对象空间内的空气)和外气(空气调节对象空间外的空气)。内外气切换装置43能够使内气的风量与外气的风量的风量比例连续地变化。

在内外气切换装置43的送风空气流下游侧配置有空调用送风机42,该空调用送风机42将经由内外气切换装置43吸入的空气朝向空气调节对象空间内吹送。该空调用送风机42是利用电动机来驱动离心多叶片风扇(西洛克风扇)的电动送风机,根据从控制装置50输出的控制电压来控制转速(送风量)。

在形成于壳体41内的空气通路中的、空调用送风机42的送风空气流下游侧配置有第二热交换器39。在形成于壳体41内的空气通路中的、第二热交换器39的送风空气流下游侧配置有加热器芯23。

在壳体41的送风空气流最下游部配置有多个开口孔,该多个开口孔用于将通过了加热器芯23的送风空气(空气调节风)向作为空气调节对象空间的车室内吹出。

接着,对本实施方式的空调装置1的电控制部的概要进行说明。图2所示的控制装置50由包括cpu、rom以及ram等的公知的微型计算机及其周边电路构成。控制装置50基于存储于rom内的控制程序来进行各种运算、处理。在控制装置50的输出侧连接有各种控制对象设备。控制装置50是对各种控制对象设备的工作进行控制的控制部。

由控制装置50控制的控制对象设备是压缩机11、减压阀13、制冷剂流路调节阀14、室外热交换器用送风机19、高级侧泵22、低级侧流量调节阀31、低级侧泵33、发热装置34、流量调节阀35、低级侧散热器用送风机36、空调用送风机42等。

此外,控制装置50一体地构成有对与其输出侧连接的各种控制对象设备进行控制的控制部。并且,控制装置50中的对各个控制对象设备的工作进行控制的结构(硬件及软件)构成对各个控制对象设备的工作进行控制的控制部。例如,控制装置50中的对压缩机11的制冷剂的排出能力进行控制的结构是排出能力控制部50a。另外,控制装置50中的对发热装置34的发热量进行控制的结构是发热量控制部50b。另外,控制装置50中的对流量调节阀35的工作进行控制的结构是流量控制部50c。

在控制装置50的输入侧连接有内气温度传感器51、外气温度传感器52、以及日照量传感器53、室外热交换器温度传感器54等各种控制用传感器组。内气温度传感器51对车室内温度tr进行检测。外气温度传感器52对外气温度tam进行检测。日照量传感器53对车室内的日照量ts进行检测。室外热交换器温度传感器54对在外部蒸发器18内流通的制冷剂的温度进行检测。

控制装置50具有结霜判定部50d,该结霜判定部50d对在外部蒸发器18是否产生了结霜或者是否成为能够在外部蒸发器18产生结霜的运转条件(以下简略为在外部蒸发器18产生了结霜)进行判定。结霜判定部50d例如基于由室外热交换器温度传感器54检测出的、在外部蒸发器18内流通的制冷剂的温度并当在外部蒸发器18中的制冷剂蒸发温度成为预定的基准温度以下时判定为在外部蒸发器18产生了结霜。

在控制装置50的输入侧连接有操作部60。操作部60由乘员操作。操作部60配置于车室内前部的仪表盘附近。来自操作部60的操作信号被输入控制装置50。在操作部60设置有空调开关、温度设定开关等。空调开关设定是否通过室内空调单元来进行送风空气的冷却。温度设定开关设定车室内的设定温度。

接着,对上述结构的工作进行说明。控制装置50基于由控制用传感器组检测出的检测信号以及来自操作部60的操作信号,算出向车室内吹送的送风空气的目标吹出温度tao并且将空调装置1的运转模式确定为第一加热模式~第三加热模式、除霜运转模式中的任一个。以下,对各运转模式进行说明。

(第一加热模式)

第一加热模式是利用加热器芯23来对送风空气进行加热的运转模式。在第一加热模式中,控制装置50基于检测信号及目标吹出温度tao等来确定各种控制对象设备的工作状态(向各种控制设备输出的控制信号)。具体而言,控制装置50使压缩机11、高级侧泵22、室外热交换器用送风机19、低级侧泵33、发热装置34以及低级侧散热器用送风机36工作。控制装置50确定向减压阀13输出的控制信号,以使得减压阀13达到预定的第一加热模式的节流开度。

流量控制部50c对流量调节阀35的工作进行控制,以使得由低级侧泵33排出并在发热装置34加热后的冷却水的全部量流入热介质蒸发器15。

在向车室内吹送的送风空气的温度未达到目标吹出温度tao的情况下、压缩机11的转速达到了根据压缩机11的耐久性而预先设定的规定转速的情况下、或者压缩机11中的电力消耗超过既定值的情况下等,发热量控制部50b使发热装置34工作。发热量控制部50b控制发热装置34的发热量,以使得向车室内吹送的送风空气达到目标吹出温度tao。

因此,在第一加热模式的制冷循环装置10中,从压缩机11排出的高压制冷剂向冷凝器12流入。流入冷凝器12的高压制冷剂与冷却水进行热交换而冷凝。此时,高压制冷剂所具有的热向冷却水散热,从而冷却水被加热。然后,在加热器芯23中由冷凝器12加热后的冷却水与送风空气进行热交换,从而对送风空气进行加热。

从冷凝器12流出的高压制冷剂由减压阀13减压而成为低压制冷剂。

由减压阀13减压后的低压制冷剂向热介质蒸发器15及外部蒸发器18流入。流入热介质蒸发器15的低压制冷剂从在低级侧热介质循环回路30内循环的冷却水吸热而蒸发。由此,在低级侧热介质循环回路30内循环的冷却水被冷却。另外,流入外部蒸发器18的低压制冷剂从外气吸热而蒸发。

在第一加热模式中,低级侧流量调节阀31使冷却水流入低级侧散热器32。因此,在热介质蒸发器15冷却后的冷却水在低级侧散热器32中与外气进行热交换而吸热,被加热。

从低级侧散热器32流出的冷却水被吸入低级侧泵33。从低级侧泵33压送的冷却水在发热装置34被加热,然后经由流量调节阀35向热介质蒸发器15流入。在热介质蒸发器15中,由发热装置34加热后的冷却水与制冷剂进行热交换,制冷剂蒸发。由此,制冷剂经由冷却水而吸收发热装置34所产生的热。

从热介质蒸发器15流出的制冷剂流入储液器16并进行气液分离。在储液器16分离出的气相制冷剂被吸入压缩机11而再次被压缩。

如上所述,在第一加热模式中,能够将由加热器芯23加热后的送风空气向车室内吹出。由此,能够实现车室内的制热。

另外,在第一加热模式中,通过除了利用制冷剂从由发热装置34加热后的冷却水吸收到的热之外,还利用压缩机11的压缩功,从而能够使冷凝器12中的制冷剂冷凝温度与在低级侧热介质循环回路30中循环的冷却水的温度相比升高。因此,能够以比在以下说明的第二加热模式高的温度带对送风空气进行加热。

(第二加热模式)

第二加热模式是利用第二热交换器39来对送风空气进行加热的运转模式。在第二加热模式中,控制装置50基于检测信号以及目标吹出温度tao等来确定各种控制对象设备的工作状态(向各种控制设备输出的控制信号)。具体而言,控制装置50使低级侧泵33以及发热装置34工作。此外,在第二加热模式中,控制装置50使压缩机11、高级侧泵22、室外热交换器用送风机19以及低级侧散热器用送风机36停止。

流量控制部50c控制流量调节阀35,以使得由低级侧泵33排出并在发热装置34加热后的冷却水的全部量流入第二热交换器39。

发热量控制部50b控制发热装置34的发热量,以使得向车室内吹送的送风空气达到目标吹出温度tao。

因此,在第二加热模式的空调装置1中,由低级侧泵33排出并在发热装置34加热后的冷却水的全部量流入第二热交换器39。由此,在第二热交换器39中,由发热装置34加热后的冷却水与送风空气进行热交换,从而对送风空气进行加热。

如上所述,在第二加热模式中,能够将在第二热交换器39加热后的送风空气向车室内吹出。由此,能够实现车室内的制热。

(第三加热模式)

第三加热模式是利用加热器芯23来对在第二热交换器39加热后的送风空气进行加热的运转模式。换言之,是利用第二热交换器39和加热器芯23来对送风空气阶段性地进行加热的运转模式。

在第三加热模式中,控制装置50基于检测信号以及目标吹出温度tao等来确定各种控制对象设备的工作状态(向各种控制设备输出的控制信号)。具体而言,控制装置50使压缩机11、室外热交换器用送风机19、高级侧泵22、低级侧泵33、发热装置34以及低级侧散热器用送风机36工作。控制装置50确定向减压阀13输出的控制信号,以使得减压阀13达到预定的第三加热模式的节流开度。

流量控制部50c控制流量调节阀35,以使得在发热装置34加热后的冷却水流入热介质蒸发器15和第二热交换器39双方。另外,流量控制部50c基于制冷循环装置10的运转状态和目标吹出温度tao来控制流量调节阀35,由此对在发热装置34加热后的冷却水流入热介质蒸发器15的流量、以及在发热装置34加热后的冷却水流入第二热交换器39的流量进行控制。

发热量控制部50b控制发热装置34的发热量,以使得向车室内吹送的送风空气达到目标吹出温度tao。

因此,在第三加热模式的制冷循环装置10中,从压缩机11排出的高压制冷剂向冷凝器12流入。流入冷凝器12的高压制冷剂与冷却水进行热交换而冷凝。此时,高压制冷剂所具有的热向冷却水散热,从而冷却水被加热。然后,在加热器芯23中由冷凝器12加热后的冷却水与送风空气进行热交换,从而对送风空气进行加热。

从冷凝器12流出的高压制冷剂由减压阀13减压而成为低压制冷剂。

由减压阀13减压后的低压制冷剂向热介质蒸发器15及外部蒸发器18流入。流入热介质蒸发器15的低压制冷剂从在低级侧热介质循环回路30内循环的冷却水吸热而蒸发。由此,在低级侧热介质循环回路30内循环的冷却水被冷却。另外,流入外部蒸发器18的低压制冷剂从外气吸热而蒸发。

在第三加热模式中,低级侧流量调节阀31使冷却水流入低级侧散热器32。因此,在热介质蒸发器15冷却后的冷却水在低级侧散热器32中与外气进行热交换而吸热,被加热。

从低级侧散热器32流出的冷却水在发热装置34被加热,然后流入热介质蒸发器15及第二热交换器39。在热介质蒸发器15中,由发热装置34加热后的冷却水与制冷剂进行热交换,制冷剂从冷却水吸热而蒸发。另一方面,在第二热交换器39中,由发热装置34加热后的冷却水与送风空气进行热交换,送风空气被加热。

从热介质蒸发器15流出的制冷剂流入储液器16并进行气液分离。在储液器16分离出的气相制冷剂被吸入压缩机11而再次被压缩。

如上所述,在第三加热模式中,能够将在第二热交换器39及加热器芯23加热后的送风空气向车室内吹出。由此,能够实现车室内的制热。

另外,在第三加热模式中,除了利用制冷剂从由发热装置34加热后的冷却水吸收到的热之外,还利用压缩机11的压缩功,从而能够使冷凝器12中的制冷剂冷凝温度与在低级侧热介质循环回路30中循环的冷却水的温度相比升高。因此,能够按照第二热交换器39→加热器芯23的顺序阶段性地加热送风空气。

(除霜运转模式)

当在第一加热模式或第三加热模式正在被执行的情况下控制装置50的结霜判定部50d判定为在外部蒸发器18产生了结霜时,执行以下所示的除霜运转模式。

发热量控制部50b使发热装置34的发热量增加而使流入热介质蒸发器15的冷却水的热量增加。由此,在热介质蒸发器15中,制冷剂从冷却水吸热的吸热量增加,从而制冷剂温度上升,霜在外部蒸发器18中融化,结霜得到抑制。

另外,流量控制部50c使压缩机11的转速降低而使压缩机11的排出能力降低。由此,外部蒸发器18中的制冷剂从外气吸热的吸热量降低,外部蒸发器18中的结霜被抑制。如上所述,在热介质蒸发器15中,制冷剂从冷却水吸热的吸热量增加,从而制冷剂温度上升,因此能够抑制伴随压缩机11的排出能力的降低而产生的高压制冷剂的压力降低,抑制除霜运转模式时的空调装置1的制热能力降低。

如以上说明的那样,在第一加热模式中,流量控制部50c对流量调节阀35的工作进行控制,以使得由发热装置34加热后的冷却水流入热介质蒸发器15。在第二加热模式中,流量控制部50c对流量调节阀35的工作进行控制,以使得由发热装置34加热后的冷却水流入第二热交换器39。

由此,在第一加热模式中,能够使由发热装置34加热后的冷却水所具有的热在热介质蒸发器15被制冷剂吸收,并将制冷剂吸收到的热作为热源而对向加热器芯23流入的冷却水进行加热。进而,能够利用加热器芯23来对送风空气进行加热。在第二加热模式中,能够将由发热装置34加热后的冷却水所具有的热作为热源而利用第二热交换器39来对送风空气进行加热。

这里,在第一加热模式中,由于使低压侧的制冷剂吸收在低级侧热介质循环回路30中循环的冷却水所具有的热,因此若低压侧的制冷剂的吸热量增加则高压侧的制冷剂的压力有可能不必要地上升。这样,若高压侧的制冷剂的压力不必要地上升,则会给制冷循环装置10的构成设备的耐久寿命带来不良影响。

对此,根据本实施方式的制冷循环装置10,在以第一加热模式运转的状态下,发热装置34的发热量增加而从压缩机11排出的制冷剂的压力有可能不必要地上升,在这样的运转条件下,能够从第一加热模式切换至第二加热模式。

然后,通过从第一加热模式切换至第二加热模式,能够可靠地抑制制冷循环装置10的高压侧的制冷剂的压力不必要地上升,并且能够有效地利用发热装置34所产生的热来对送风空气进行加热。

并且,即使在像压缩机11的工作不良时等那样无法使制冷剂在制冷循环装置10中循环的状态下,通过切换至第二加热模式,从而也能够将由发热装置34加热后的冷却水所具有的热作为热源而利用第二热交换器39来对送风空气进行加热。

另外,在第三加热模式中,本实施方式的流量控制部50c对流量调节阀35的工作进行控制,以使得在发热装置34加热后的冷却水流入热介质蒸发器15及第二热交换器39双方。

在第三加热模式中,能够与第二加热模式同样地利用第二热交换器39来对送风空气进行加热,再与第一加热模式同样地利用加热器芯23来对送风空气进行加热。更详细而言,在第三加热模式中,能够将由能量转换效率高的制冷循环装置10产生的热作为热源而利用加热器芯23来对由第二热交换器39加热后的送风空气进一步加热。因此,在第三加热模式中,能够同时实现能量转换效率的维持和制热性能降低的抑制。

根据本实施方式的制冷循环装置10,在以第一加热模式运转的状态下,发热装置34的发热量增加而从压缩机11排出的制冷剂的压力有可能不必要地上升,在这样的运转条件下,能够从第一加热模式切换至第三加热模式。

然后,通过从第一加热模式切换至第三加热模式,能够抑制制冷循环装置10的高压侧的制冷剂的压力上升,并且还能够抑制加热后的送风空气的温度带降低。

另外,本实施方式的制冷循环装置10的第一热交换部20具有使冷却水循环的高级侧热介质循环回路21、使高压制冷剂与冷却水进行热交换的冷凝器12、以及使冷却水与送风空气进行热交换的加热器芯23。由此,在加热器芯23中,在高级侧热介质循环回路21中循环的冷却水与送风空气进行热交换,能够对送风空气进行加热。

另外,流量调节阀35构成为,在未通电的情况下冷却水的全部量流入第二热交换器39。由此,例如即使流量调节阀35因冻结等而粘着,通过将运转模式切换为第二加热模式,也能够利用第二热交换器39来对送风空气进行加热,能够进行车室内的制热。

另外,在由结霜判定部50d判定出外部蒸发器18中的结霜的情况下,发热量控制部50b使发热装置34中的发热量增加。由此,在热介质蒸发器15中,制冷剂从冷却水吸热的吸热量增加,从而制冷剂温度上升,能够使霜在外部蒸发器18中融化,能够抑制外部蒸发器18中的结霜。

另外,在由结霜判定部50d判定出外部蒸发器18中的结霜的情况下,控制装置50使压缩机11的转速降低。由此,外部蒸发器18中的制冷剂从外气吸热的吸热量降低,能够抑制外部蒸发器18中的结霜。

(第二实施方式)

以下,使用图3来对第二实施方式的空调装置2与第一实施方式的空调装置1的不同点进行说明。相对于第一实施方式的空调装置1,第二实施方式的空调装置2追加了室内冷凝器25,并废除了冷凝器12、高级侧热介质循环回路21、高级侧泵22以及加热器芯23。

室内冷凝器25是以从压缩机11排出的高压制冷剂为热源而对送风空气进行加热的第一热交换部20。室内冷凝器25配置在第二热交换器39的下游侧的壳体41内。室内冷凝器25使从压缩机11排出的高压制冷剂与送风空气进行热交换而使高压制冷剂所具有的热向送风空气散热,进而对送风空气进行加热。

这样,在第二实施方式的空调装置2中,在室内冷凝器25中,利用高压制冷剂所具有的热来对送风空气进行直接加热。由此,与使高压制冷剂所具有的热经由冷却水来对送风空气进行加热的结构相比,能够高效地对送风空气进行加热。

(第三实施方式)

以下,使用图4来对第三实施方式的空调装置3与第一实施方式的空调装置1的不同点进行说明。相对于第一实施方式的空调装置1,第三实施方式的空调装置3追加了第一减压阀55、第二减压阀56、第一连接流路65及第二连接流路66,并废除了减压阀13、第二热交换部流路38及第二热交换器39。

第一减压阀55和第二减压阀56是使从冷凝器12流出的液相制冷剂减压膨胀的减压器。也就是说,第一减压阀55和第二减压阀56使冷凝器12的下游侧的制冷剂减压。由第一减压阀55减压后的低压制冷剂流入热介质蒸发器15。由第二减压阀56减压后的低压制冷剂流入外部蒸发器18。

第一减压阀55和第二减压阀56是根据从控制装置50输出的控制信号来控制其工作的电动式的可变节流机构,具有阀芯和电动致动器。阀芯构成为能够变更制冷剂通路的通路开度(换言之节流开度)。电动致动器具有使阀芯的节流开度变化的步进电机。

第一连接流路65将流量调节阀35与加热器芯23的上游侧的高级侧热介质循环回路21连接。第一连接流路65是将低级侧热介质循环回路30的冷却水向高级侧热介质循环回路21引导的流路。

第二连接流路66将加热器芯23及高级侧泵22的下游侧的高级侧热介质循环回路21与低级侧泵33的上游侧的低级侧热介质循环回路30连接。

在第三实施方式的空调装置3中,流量调节阀35是流量调节部,该流量调节部对在发热装置34加热后的冷却水流入热介质蒸发器15的流量和在发热装置34加热后的冷却水经由第一连接流路65流入加热器芯23的流量进行调节。

流量调节阀35能够使在发热装置34加热后的冷却水的全部量流入热介质蒸发器15,并且能够使该冷却水的全部量流入加热器芯23。流量调节阀35构成为,在未通电的情况下冷却水的全部量流入加热器芯23。

控制装置50基于由控制用传感器组检测出的检测信号及来自操作部60的操作信号,来算出向车室内吹送的送风空气的目标吹出温度tao,并且将空调装置1的运转模式确定为制冷循环加热模式、热源加热模式、制冷循环热源加热模式、除霜运转模式中的任一个。以下,对各运转模式进行说明。

(制冷循环加热模式)

制冷循环加热模式是将由冷凝器12加热后的冷却水作为热源来对送风空气进行加热的运转模式。在制冷循环加热模式中,控制装置50基于检测信号及目标吹出温度tao等来确定各种控制对象设备的工作状态(向各种控制设备输出的控制信号)。具体而言,控制装置50使压缩机11、高级侧泵22、低级侧泵33、发热装置34及低级侧散热器用送风机36工作。控制装置50确定向第一减压阀55和第二减压阀56输出的控制信号,以使它们达到预定的制冷循环加热模式的节流开度。

流量控制部50c对流量调节阀35的工作进行控制,以使得由低级侧泵33排出并在发热装置34加热后的冷却水的全部量流入热介质蒸发器15。

与在第一实施方式中说明的第一加热模式同样地,在向车室内吹送的送风空气的温度未达到目标吹出温度tao的情况下、压缩机11的转速达到了根据压缩机11的耐久性而预先设定的规定转速的情况下、或者压缩机11中的电力消耗超过既定值的情况下等,发热量控制部50b使发热装置34工作。发热量控制部50b控制发热装置34的发热量,以使得向车室内吹送的送风空气达到目标吹出温度tao。

因此,在制冷循环加热模式的制冷循环装置10中,从压缩机11排出的高压制冷剂向冷凝器12流入。流入冷凝器12的高压制冷剂与冷却水进行热交换而冷凝。此时,高压制冷剂所具有的热向冷却水散热,从而冷却水被加热。然后,在加热器芯23中由冷凝器12加热后的冷却水与送风空气进行热交换,从而对送风空气进行加热。

从冷凝器12流出的高压制冷剂由第一减压阀55及第二减压阀56减压而成为低压制冷剂。

由第一减压阀55减压后的低压制冷剂向热介质蒸发器15流入。流入热介质蒸发器15的低压制冷剂从在低级侧热介质循环回路30内循环的冷却水吸热而蒸发。由此,在低级侧热介质循环回路30内循环的冷却水被冷却。

由第二减压阀56减压后的低压制冷剂向外部蒸发器18流入。流入外部蒸发器18的低压制冷剂从外气吸热而蒸发。

在制冷循环加热模式中,低级侧流量调节阀31使冷却水流入低级侧散热器32。因此,在热介质蒸发器15冷却后的冷却水在低级侧散热器32中与外气进行热交换而吸热,被加热。

从低级侧散热器32流出的冷却水被吸入低级侧泵33。从低级侧泵33压送的冷却水在发热装置34被加热,然后经由流量调节阀35向热介质蒸发器15流入。在热介质蒸发器15中,由发热装置34加热后的冷却水与制冷剂进行热交换,制冷剂蒸发。由此,制冷剂经由冷却水而吸收发热装置34所产生的热。

从热介质蒸发器15流出的制冷剂流入储液器16并进行气液分离。在储液器16分离出的气相制冷剂被吸入压缩机11而再次被压缩。

如上所述,制冷循环加热模式能够将在加热器芯23加热后的送风空气向车室内吹出。由此,能够实现车室内的制热。

另外,在制冷循环加热模式中,除了利用制冷剂从由发热装置34加热后的冷却水吸收到的热之外,还利用压缩机11的压缩功,从而能够使冷凝器12中的制冷剂冷凝温度比在低级侧热介质循环回路30中循环的冷却水的温度升高。因此,能够以比在以下说明的热源加热模式高的温度带来对送风空气进行加热。

(热源加热模式)

热源加热模式是将由发热装置34加热后的冷却水作为热源来对送风空气进行加热的运转模式。在热源加热模式中,控制装置50基于检测信号以及目标吹出温度tao等来确定各种控制对象设备的工作状态(向各种控制设备输出的控制信号)。具体而言,控制装置50使低级侧泵33以及发热装置34工作。此外,在热源加热模式中,控制装置50使压缩机11、高级侧泵22、室外热交换器用送风机19及低级侧散热器用送风机36停止。

流量控制部50c控制流量调节阀35,以使得由低级侧泵33排出并在发热装置34加热后的冷却水的全部量经由第一连接流路65流入加热器芯23。

发热量控制部50b控制发热装置34的发热量,以使得向车室内吹送的送风空气达到目标吹出温度tao。

因此,在热源加热模式的空调装置3中,由低级侧泵33排出并在发热装置34加热后的冷却水的全部量流入加热器芯23。由此,在加热器芯23中,由发热装置34加热后的冷却水与送风空气进行热交换,从而对送风空气进行加热。

如上所述,在热源加热模式中,能够将由加热器芯23加热后的送风空气向车室内吹出。由此,能够实现车室内的制热。

(制冷循环热源加热模式)

制冷循环热源加热模式是将由冷凝器12加热后的冷却水以及由发热装置34加热后的冷却水作为热源来对送风空气进行加热的运转模式。在制冷循环热源加热模式中,控制装置50基于检测信号及目标吹出温度tao等来确定各种控制对象设备的工作状态(向各种控制设备输出的控制信号)。具体而言,控制装置50使压缩机11、高级侧泵22、低级侧泵33、发热装置34及低级侧散热器用送风机36工作。控制装置50确定向第一减压阀55和第二减压阀56输出的控制信号,以使它们达到预定的制冷循环热源加热模式的节流开度。

流量控制部50c控制流量调节阀35,以使得在发热装置34加热后的冷却水流入热介质蒸发器15和加热器芯23双方。另外,流量控制部50c基于制冷循环装置10的运转状态和目标吹出温度tao来控制流量调节阀35,由此对在发热装置34加热后的冷却水流入热介质蒸发器15的流量、以及在发热装置34加热后的冷却水流入加热器芯23的流量进行控制。

发热量控制部50b控制发热装置34的发热量,以使得向车室内吹送的送风空气达到目标吹出温度tao。

因此,在第三模式的制冷循环装置10中,从压缩机11排出的高压制冷剂向冷凝器12流入。流入冷凝器12的高压制冷剂与冷却水进行热交换而冷凝。此时,高压制冷剂所具有的热向冷却水散热,从而冷却水被加热。然后,在加热器芯23中由冷凝器12加热后的冷却水与送风空气进行热交换,从而对送风空气进行加热。

从冷凝器12流出的高压制冷剂由第一减压阀55及第二减压阀56减压而成为低压制冷剂。

由第一减压阀55减压后的低压制冷剂向热介质蒸发器15流入。流入热介质蒸发器15的低压制冷剂从在低级侧热介质循环回路30内循环的冷却水吸热而蒸发。由此,在低级侧热介质循环回路30内循环的冷却水被冷却。

由第二减压阀56减压后的低压制冷剂向外部蒸发器18流入。流入外部蒸发器18的低压制冷剂从外气吸热而蒸发。

在制冷循环热源加热模式中,低级侧流量调节阀31使冷却水流入低级侧散热器32。因此,由热介质蒸发器15冷却后的冷却水在低级侧散热器32中与外气进行热交换而吸热,被加热。

从低级侧散热器32流出的冷却水在发热装置34被加热,然后流入热介质蒸发器15及加热器芯23。通过冷却水流入热介质蒸发器15,从而由发热装置34加热后的冷却水在热介质蒸发器15中与制冷剂进行热交换,制冷剂被加热。像这样,发热装置34对制冷剂进行加热。

另一方面,由发热装置34加热后的冷却水流入加热器芯23,由此在加热器芯23中由发热装置34加热后的冷却水与送风空气进行热交换,从而对送风空气进行加热。

从热介质蒸发器15流出的制冷剂流入储液器16并进行气液分离。在储液器16分离出的气相制冷剂被吸入压缩机11而再次被压缩。

如上所述,在制冷循环热源加热模式中,能够将在加热器芯23加热后的送风空气向车室内吹出。由此,能够实现车室内的制热。

(除霜运转模式)

当在制冷循环加热模式或制冷循环热源加热模式正在被执行的情况下控制装置50的结霜判定部50d判定为在外部蒸发器18产生了结霜时,执行以下所示的除霜运转模式。

排出能力控制部50a使压缩机11的转速降低而使压缩机11的排出能力降低。由此,外部蒸发器18中的制冷剂从外气吸热的吸热量降低,外部蒸发器18中的结霜得到抑制。

流量控制部50c控制流量调节阀35,以使得在发热装置34加热后的冷却水向加热器芯23流入的流入量增加。发热量控制部50b使发热装置34的发热量增加。由此,流入加热器芯23的冷却水的热量增加。因此,即使伴随压缩机11的排出能力的降低而冷凝器12中的向冷却水散热的散热量发生了降低,也能够抑制流入加热器芯23的冷却水的温度降低,维持空调装置3的制热能力。

如以上说明的那样,在制冷循环加热模式中,流量控制部50c控制流量调节阀35的工作,以使得在发热装置34加热后的冷却水流入热介质蒸发器15,在热源加热模式中,流量控制部50c控制流量调节阀35的工作,以使得在发热装置34加热后的冷却水流入加热器芯23。

由此,在制冷循环加热模式中,能够使由发热装置34加热后的冷却水所具有的热在热介质蒸发器15被制冷剂吸收,并将制冷剂吸收到的热作为热源而对向加热器芯23流入的冷却水进行加热。进而,能够利用加热器芯23来对送风空气进行加热。并且,在热源加热模式中,能够将由发热装置34加热后的冷却水所具有的热作为热源而利用加热器芯23来对送风空气进行加热。

因此,在发热装置34的发热增加而从压缩机11排出的制冷剂的压力有可能不必要地上升的运转条件下,能够从制冷循环加热模式切换至热源加热模式。

然后,通过从制冷循环加热模式切换至热源加热模式,能够可靠地抑制制冷循环装置10的高压侧的制冷剂的压力不必要地上升,并且能够有效地利用发热装置34所产生的热来对送风空气进行加热。

此外,即使在像压缩机11的工作不良时等那样无法使制冷剂在制冷循环装置10中循环的状态下,通过切换至热源加热模式,从而也能够将由发热装置34加热后的冷却水所具有的热作为热源而利用加热器芯23对送风空气进行加热。

另外,在由结霜判定部50d判定为在外部蒸发器18中产生了结霜的情况下,流量控制部50c控制流量调节阀35,以使得由发热装置34加热后的冷却水向加热器芯23流入的流入量增加。

由此,即使为了在外部蒸发器18中进行除霜而使压缩机11的排出能力降低并因此而引起冷凝器12中的向冷却水散热的散热量发生了降低,也能够抑制流入加热器芯23的冷却水的温度降低,能够维持空调装置3的制热能力。

另外,流量调节阀35构成为,在未通电的情况下冷却水的全部量流入加热器芯23。由此,例如即使流量调节阀35因冻结等而粘着,通过执行热源加热模式的运转,也能够利用加热器芯23来对送风空气进行加热,能够可靠地进行车室内的制热。

(第四实施方式)

以下,使用图5来对第四实施方式的空调装置4与第一实施方式的空调装置1的不同点进行说明。相对于第一实施方式的空调装置1,第四实施方式的空调装置4追加了室外热交换器61、第一减压阀62、第二减压阀63以及室外热交换器用送风机64,并废除了制冷剂流路调节阀14、外部蒸发器18以及室外热交换器用送风机19。

第四实施方式的空调装置4的制冷循环装置10具备压缩机11、冷凝器12、第一减压阀62(第一减压器)、室外热交换器61、第二减压阀63、热介质蒸发器15、储液器16(贮液部)。

在冷凝器12的制冷剂出口侧连接有第一减压阀62的制冷剂入口侧。第一减压阀62是使从冷凝器12流出的液相制冷剂减压膨胀的第一减压器。也就是说,第一减压阀62使冷凝器12的下游侧的制冷剂减压。并且,第一减压阀62构成为带有全开功能的可变节流机构,该全开功能为,通过使节流开度全开来仅作为制冷剂通路发挥功能而几乎不发挥制冷剂减压作用。

第一减压阀62是根据从控制装置50输出的控制信号来控制其工作的电动式的可变节流机构,具有阀芯和电动致动器。阀芯构成为能够变更制冷剂通路的通路开度(换言之节流开度)。

在室外热交换器61的制冷剂入口侧连接有第一减压阀62的制冷剂出口侧。在第一减压阀62的节流开度为全开的情况下,室外热交换器61能够通过使高压制冷剂与由室外热交换器用送风机64吹送的外气进行热交换而使高压制冷剂冷凝。另一方面,在通过第一减压阀62来对供制冷剂流通的流路进行了节流的情况下,室外热交换器61能够通过使由第一减压阀62减压后的低压介质与由室外热交换器用送风机64吹送的外气进行热交换来使该低压介质吸热而蒸发。

室外热交换器用送风机64是利用电动机来驱动风扇的电动送风机,根据从控制装置50输出的控制信号来控制室外热交换器用送风机64的工作。室外热交换器61和室外热交换器用送风机64配置于车辆发动机罩内的前方侧。因此,在车辆行驶时,能够使行驶风与室外热交换器用送风机64接触。

在室外热交换器61的制冷剂出口侧连接有第二减压阀63的制冷剂入口侧。第二减压阀63是使从室外热交换器61流出的液相制冷剂减压膨胀的第二减压器。也就是说,第二减压阀63使室外热交换器61的下游侧的制冷剂减压。并且,第二减压阀63构成为带有全开功能的可变节流机构,该全开功能通过使节流开度全开来仅作为制冷剂通路发挥功能而几乎不发挥制冷剂减压作用。

第二减压阀63是根据从控制装置50输出的控制信号来控制其工作的电动式的可变节流机构,具有阀芯和电动致动器。阀芯构成为能够变更制冷剂通路的通路开度(换言之节流开度)。

控制装置50基于由控制用传感器组检测出的检测信号以及来自操作部60的操作信号,来算出使其向车室内吹送的送风空气的目标吹出温度tao,并且将空调装置1的运转模式确定为第一加热模式~第三加热模式、除霜运转模式、制冷模式中的任一个。

在第一加热模式~第三加热模式及除霜运转模式中,控制装置50使第一减压阀62及第二减压阀63中的至少一方的开度缩小,在室外热交换器61及热介质蒸发器15中的至少一方,低压制冷剂与外气或冷却水进行热交换而吸热,从而蒸发。其他动作与第一实施方式的空调装置1的第一加热模式~第三加热模式、以及除霜运转模式相同。

(制冷模式)

制冷模式是利用第二热交换器39来对送风空气进行冷却的运转模式。在制冷模式中,控制装置50基于检测信号以及目标吹出温度tao等来确定各种控制对象设备的工作状态(向各种控制设备输出的控制信号)。具体而言,控制装置50使压缩机11、低级侧泵33、室外热交换器用送风机64工作。另一方面,控制装置50使高级侧泵22、低级侧散热器用送风机36停止,并且使发热装置34中的发热停止。控制装置50使第一减压阀62的节流开度全开,并且确定向第二减压阀63输出的控制信号以使其达到预定的制冷模式的节流开度。

流量控制部50c控制流量调节阀35,以使得由低级侧泵33排出的冷却水流入热介质蒸发器15及第二热交换器39。

控制装置50对低级侧流量调节阀31的工作进行控制,以使得从热介质蒸发器15流出的冷却水流入低级侧散热器32的流量和从热介质蒸发器15流出的冷却水的全部量流入散热器旁通流路37。

因此,在制冷模式的制冷循环装置10中,从压缩机11排出的高压制冷剂向冷凝器12流入。由于高级侧泵22已停止,因此流入冷凝器12的高压制冷剂几乎不与冷却水进行热交换。因此,流入冷凝器12的高压制冷剂几乎不冷凝而流出。

从冷凝器12流出的高压制冷剂不被第一减压阀62减压而流入室外热交换器61。流入室外热交换器61的高压制冷剂通过与由室外热交换器用送风机64吹送的外气进行热交换而冷凝。从室外热交换器61流出的高压制冷剂由第二减压阀63减压而成为低压制冷剂。

由第二减压阀63减压后的低压制冷剂向热介质蒸发器15流入。流入热介质蒸发器15的低压制冷剂从在低级侧热介质循环回路30内循环的冷却水吸热而蒸发。由此,在低级侧热介质循环回路30内循环的冷却水被冷却。

在制冷模式中,低级侧流量调节阀31使冷却水流入散热器旁通流路37。由此,能够防止由热介质蒸发器15冷却后的冷却水在低级侧散热器32中与外气进行热交换。

从低级侧散热器32流出且由低级侧泵33排出的冷却水向热介质蒸发器15及第二热交换器39流入。由热介质蒸发器15冷却后的冷却水在第二热交换器39中与送风空气进行热交换。由此,送风空气被冷却。

从热介质蒸发器15流出的制冷剂流入储液器16并进行气液分离。在储液器16分离出的气相制冷剂被吸入压缩机11而再次被压缩。

如上所述,在制冷模式中,能够将由第二热交换器39冷却后的送风空气向车室内吹出,由此能够实现车室内的制冷。

(第五实施方式)

以下,使用图6来对第五实施方式的空调装置5与第一实施方式的空调装置1的不同点进行说明。第五实施方式的空调装置5相对于第一实施方式的空调装置1而追加了第一连接流路71、第二连接流路72以及导入量调节阀73。

第一连接流路71将流量调节阀35的下游侧的第二热交换部流路38与加热器芯23的上游侧的高级侧热介质循环回路21连接。第二连接流路72是将低级侧热介质循环回路30的冷却水向高级侧热介质循环回路21引导的流路。

第二连接流路72将加热器芯23及高级侧泵22的下游侧的高级侧热介质循环回路21与低级侧泵33的上游侧的低级侧热介质循环回路30连接。

导入量调节阀73是导入量调节部,该导入量调节部对从第二热交换部流路38经由第一连接流路71而导入高级侧热介质循环回路21的冷却水的导入量进行调节。

第五实施方式的空调装置5的控制装置50中的对导入量调节阀73的工作进行控制的软件以及硬件为导入量控制部50e。

控制装置50基于由控制用传感器组检测出的检测信号以及来自操作部60的操作信号,来算出使其向车室内吹送的送风空气的目标吹出温度tao并且将空调装置1的运转模式确定为第一加热模式~第三加热模式、除霜运转模式中的任一个。

第五实施方式的空调装置5的第一加热模式~第三加热模式与第一实施方式的空调装置1的第一加热模式~第三加热模式相同。

(除霜运转模式)

当在第一加热模式或第三加热模式正在被执行的情况下控制装置50的结霜判定部50d判定为在外部蒸发器18产生了结霜时,执行以下所示的除霜运转模式。

排出能力控制部50a使压缩机11的转速降低而使压缩机11的排出能力降低。

导入量控制部50e控制导入量调节阀73,以使得由发热装置34加热后的冷却水向加热器芯23导入的导入量增加。发热量控制部50b使发热装置34的发热量增加。由此,即使伴随压缩机11的排出能力的降低而冷凝器12中的向冷却水散热的散热量发生了降低,也能够抑制流入加热器芯23的冷却水的温度降低,维持空调装置3的制热能力。

如以上说明的那样,在由结霜判定部50d判定为在外部蒸发器18中产生了结霜的情况下,排出能力控制部50a使压缩机11的转速降低而使压缩机11的排出能力降低。由此,外部蒸发器18中的制冷剂从外气吸热的吸热量降低,外部蒸发器18中的结霜得到抑制。

另外,在由结霜判定部50d判定为在外部蒸发器18中产生了结霜的情况下,导入量控制部50e控制导入量调节阀73,以使得由发热装置34加热后的冷却水向加热器芯23流入的流入量增加。

由此,即使为了在外部蒸发器18中进行除霜而使压缩机11的排出能力降低并因此而引起冷凝器12中的向冷却水散热的散热量发生了降低,也能够抑制流入加热器芯23的冷却水的温度降低,能够维持空调装置3的制热能力。

(其他实施方式)

本发明并不限定于上述的实施方式,能够在不脱离本发明的主旨的范围内如以下这样进行各种变形。上述各实施方式也可以在可实施的范围内适当组合。

(1)在上述的实施方式中,说明了将本发明所涉及的制冷循环装置10应用于车辆用的空调装置的例子,但本发明所涉及的制冷循环装置10的应用不限定于车辆,也可以应用于固定型的空调装置。此外,本发明所涉及的制冷循环装置10的应用并不限定于空调装置,也可以应用于热交换对象流体成为饮用水或生活用水的热水器。

(2)在上述的实施方式中,说明了将作为贮存制冷剂的贮液部的储液器16配置于压缩机11的上游侧的例子,但贮液部并不限定于此。例如,作为贮液部,也可以在冷凝器12的下游侧配置接收器(受液器),该接收器(受液器)将从室外冷凝器流出的制冷剂的气液分离并储存剩余液相制冷剂。当然,也可以同时配置储液器16和接收器。

(3)构成制冷循环装置10的各构成设备并不限定于上述实施方式所公开的设备。例如,在上述的实施方式中,说明了采用电动压缩机作为压缩机11的例子,但在应用于车辆行驶用发动机的情况下,作为压缩机11,也可以采用通过经由带轮、带等从车辆行驶用发动机传递的旋转驱动力来驱动的发动机驱动式的压缩机。

(4)在上述的实施方式中,发热装置34是ptc加热器等电气式加热器。发热装置34也可以是在工作时伴有发热的车载设备。作为车载设备,能够采用电池、作为频率转换部的逆变器、输出行驶用的驱动力的行驶用电动机。这些车载设备通过向低级侧热介质循环回路30的冷却水散热而被冷却。

(5)结霜判定部50d也可以是下述的实施方式,例如,在如下情况下判定为在外部蒸发器18产生了结霜:由外气温度传感器52检测出的外气温度tam为0℃以下,并且从外气温度tam减去由室外热交换器温度传感器54检测出的外部蒸发器18的温度而得到的值成为预定的基准温度差以上。

(6)也可以是如下的实施方式:从以上说明的第一实施方式的空调装置1、第二实施方式的空调装置2、第三实施方式的空调装置3、第五实施方式的空调装置5中废除了制冷剂流路调节阀14、外部蒸发器18以及室外热交换器用送风机19。也可以对第四实施方式的空调装置4追加在第五实施方式的空调装置5中说明的第一连接流路71、第二连接流路72以及导入量调节阀73。

(7)在第二实施方式的空调装置2中,也可以在室内冷凝器25的下游侧设置有室外冷凝器,该室外冷凝器使从室内冷凝器25流出的高压制冷剂与外气进行热交换而冷凝。对于该实施方式而言,在第一制热模式~第三制热模式中,在室外冷凝器中,从室内冷凝器25流出的高压制冷剂与外气进行热交换而冷凝,高压制冷剂所具有的剩余的热被排出到外气。

(8)在第四实施方式的空调装置4中,也可以追加制冷剂流路调节阀14及外部蒸发器18,执行在第一实施方式的空调装置1中说明的除霜运转模式。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1