JP2022051624A - Air conditioner - Google Patents
Air conditioner Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022051624A JP2022051624A JP2020158032A JP2020158032A JP2022051624A JP 2022051624 A JP2022051624 A JP 2022051624A JP 2020158032 A JP2020158032 A JP 2020158032A JP 2020158032 A JP2020158032 A JP 2020158032A JP 2022051624 A JP2022051624 A JP 2022051624A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- air
- unit
- cooling
- temperature side
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 721
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 449
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 131
- 238000010257 thawing Methods 0.000 claims abstract description 111
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 claims abstract description 92
- 239000010721 machine oil Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 489
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 81
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 81
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims description 72
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims description 70
- 230000006837 decompression Effects 0.000 claims description 48
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 abstract description 59
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 abstract description 47
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 47
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 126
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 67
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 63
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 48
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 33
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 25
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 23
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 21
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 15
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 15
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 14
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 5
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 239000010725 compressor oil Substances 0.000 description 3
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 241001125929 Trisopterus luscus Species 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 1
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 1
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000010726 refrigerant oil Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Central Air Conditioning (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
【課題】吸着部を有する熱交換部を備えることによる作動効率の向上効果を得つつ、圧縮機へ冷凍機油を適切に戻すことのできる空調装置を提供する。【解決手段】車両用空調装置1の除湿暖房モードでは、圧縮機11から吐出された冷媒を、室内凝縮器12、第1膨張弁14a、デシカント材15aを有する室内蒸発器15、室外熱交換器16、圧縮機の吸入側の順に循環させるように、冷凍サイクル装置10の冷媒回路に切り替える。除湿暖房モードでは、デシカント材15aの吸着作用を利用して、送風空気を除湿する。除霜モードでは、圧縮機11から吐出された冷媒を、室内凝縮器12、室外熱交換器16、第2膨張弁14b、室内蒸発器15、圧縮機の吸入側の順に循環させるように、冷凍サイクル装置10の冷媒回路に切り替える。除霜モードでは、室内凝縮器12にて送風空気を再加熱する。【選択図】図1An air conditioner capable of appropriately returning refrigerating machine oil to a compressor while obtaining the effect of improving operating efficiency by providing a heat exchange section having an adsorption section is provided. SOLUTION: In a dehumidification heating mode of a vehicle air conditioner 1, a refrigerant discharged from a compressor 11 is supplied to an indoor condenser 12, a first expansion valve 14a, an indoor evaporator 15 having a desiccant material 15a, and an outdoor heat exchanger. 16. Switch to the refrigerant circuit of the refrigeration cycle device 10 so as to circulate in order from the suction side of the compressor. In the dehumidifying heating mode, the desiccant material 15a uses the adsorption action to dehumidify the blown air. In the defrosting mode, the refrigerant discharged from the compressor 11 is circulated through the indoor condenser 12, the outdoor heat exchanger 16, the second expansion valve 14b, the indoor evaporator 15, and the suction side of the compressor in this order. Switch to the refrigerant circuit of the cycle device 10 . In the defrost mode, the indoor condenser 12 reheats the blown air. [Selection drawing] Fig. 1
Description
本発明は、吸着部を有する熱交換部を備える空調装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner including a heat exchange unit having an adsorption unit.
従来、特許文献1に、電気自動車に適用された車両用空調装置が開示されている。特許文献1の車両用空調装置は、空調対象空間である車室内へ送風される送風空気の温度を調整する蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置を有している。
Conventionally,
特許文献1の冷凍サイクル装置は、複数の熱交換器を備え、運転モードに応じて冷媒回路を切替可能に構成されている。例えば、車室内の除湿暖房を行う除湿暖房モード時には、温度調整用の熱交換器を凝縮器として機能させ、湿度調整用の熱交換器および室外熱交換器を蒸発器として機能させる冷媒回路に切り替える。
The refrigeration cycle device of
これにより、特許文献1の車両用空調装置では、湿度調整用の熱交換器にて冷却されて除湿された送風空気を、温度調整用の熱交換器にて再加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を実現している。
As a result, in the vehicle air conditioner of
さらに、特許文献1の車両用空調装置では、湿度調整用の熱交換器として、送風空気に含まれる水分を吸着する吸着部を有する熱交換部(具体的には、外表面にデシカント材が塗布された熱交換器)を採用している。そして、除湿暖房モード時に、送風空気として外気よりも高温多湿となる内気を湿度調整用の熱交換器へ導いて、送風空気に含まれる水分を吸着部に吸着させている。
Further, in the vehicle air conditioner of
これにより、特許文献1の車両用空調装置では、除湿暖房モード時に、送風空気を除湿するために消費されるエネルギを低減させて、作動効率を向上させている。
As a result, in the vehicle air conditioner of
また、特許文献2には、冷凍サイクル装置を有する空調システムが開示されている。特許文献2の冷凍サイクル装置は、室内熱交換器および室外熱交換器を備え、運転モードに応じて冷媒回路を切替可能に構成されている。さらに、引用文献2の空調システムでは、室内熱交換器として、特許文献1と同様の吸着部を有する熱交換部を採用している。
Further, Patent Document 2 discloses an air conditioning system having a refrigeration cycle device. The refrigeration cycle device of Patent Document 2 includes an indoor heat exchanger and an outdoor heat exchanger, and is configured to be able to switch the refrigerant circuit according to the operation mode. Further, in the air conditioning system of Cited Document 2, a heat exchange unit having an adsorption unit similar to that of
特許文献2の冷凍サイクル装置は、室内の暖房を行う暖房モード時には、室内熱交換器を凝縮器として機能させ、室外熱交換器を蒸発器として機能させる冷媒回路に切り替える。また、室外熱交換器に着いた霜を取り除く除霜モード時には、室外熱交換器を凝縮器として機能させ、室内熱交換器を蒸発器として機能させる冷媒回路に切り替える。 The refrigeration cycle device of Patent Document 2 switches to a refrigerant circuit in which the indoor heat exchanger functions as a condenser and the outdoor heat exchanger functions as an evaporator in the heating mode for heating the room. Further, in the defrosting mode for removing frost on the outdoor heat exchanger, the outdoor heat exchanger is switched to a refrigerant circuit that functions as a condenser, and the indoor heat exchanger is switched to a refrigerant circuit that functions as an evaporator.
さらに、特許文献2の空調システムでは、除霜モード時に、室内熱交換器の吸着部が送風空気に含まれる水分を吸着する際の吸着熱を、室外熱交換器についた霜を融解して取り除くための熱源としている。 Further, in the air conditioning system of Patent Document 2, in the defrosting mode, the heat of adsorption when the adsorption part of the indoor heat exchanger adsorbs the moisture contained in the blown air is removed by melting the frost attached to the outdoor heat exchanger. It is used as a heat source for.
これにより、特許文献2の空調システムでは、暖房モードから除霜モードへ切り替えた際に、空調対象空間の温度が低下してしまうことを抑制しようとしている。 As a result, the air-conditioning system of Patent Document 2 attempts to prevent the temperature of the air-conditioned space from dropping when the heating mode is switched to the defrosting mode.
ところで、特許文献1の車両用空調装置においても、除湿暖房モード時に蒸発器として機能する室外熱交換器に着霜が生じる可能性がある。そこで、特許文献1の車両用空調装置においても、特許文献2の空調システムと同様の除霜モードでの運転を実行することが考えられる。
By the way, even in the vehicle air conditioner of
具体的には、特許文献1の冷凍サイクル装置では、除霜モード時に、室外熱交換器を凝縮器として機能させ、湿度調整用の熱交換器を蒸発器として機能させる冷媒回路に切り替えることが考えられる。そして、除湿暖房モードから除霜モードへ切り替えた際の送風空気の温度低下を抑制するために、室内熱交換器の吸着部における吸着熱を熱源として室外熱交換器の除霜を行うことが考えられる。
Specifically, in the refrigeration cycle device of
ここで、除湿暖房モードから除霜モードへ切り替えた後の空調対象空間の温度低下を抑制するためには、室内熱交換器における冷媒蒸発温度の低下を抑制する必要がある。そのためには、除湿暖房モードから除霜モードへ切り替えた後は、圧縮機の回転数を低下させることが望ましい。 Here, in order to suppress the decrease in temperature of the air-conditioned space after switching from the dehumidifying / heating mode to the defrosting mode, it is necessary to suppress the decrease in the evaporation temperature of the refrigerant in the indoor heat exchanger. For that purpose, it is desirable to reduce the rotation speed of the compressor after switching from the dehumidifying / heating mode to the defrosting mode.
ところが、除霜モード時にサイクルを循環させる必要のある必要冷媒流量は、除湿暖房モード時の必要冷媒流量よりも少なくなる。このため、除湿暖房モードから除霜モードへ切り替えた後の送風空気の温度低下を抑制するために、除霜モード時に冷凍サイクル装置の圧縮機の回転数を低下させてしまうと、冷媒に混入された冷凍機油を圧縮機へ戻すことができなくなってしまう可能性がある。 However, the required refrigerant flow rate in which the cycle needs to be circulated in the dehumidification mode is smaller than the required refrigerant flow rate in the dehumidification / heating mode. Therefore, if the number of revolutions of the compressor of the refrigeration cycle device is reduced in the dehumidification mode in order to suppress the temperature drop of the blown air after switching from the dehumidification / heating mode to the defrosting mode, the refrigerant is mixed. It may not be possible to return the freezing machine oil to the compressor.
つまり、特許文献1の車両用空調装置では、除湿暖房モードでは、吸着部の吸着作用によって作動効率の向上を狙うことができるものの、除霜モードでの運転を実行すると、圧縮機へ適切に冷凍機油を戻すことができなくなってしまう。その結果、圧縮機の耐久寿命に悪影響を与えてしまうおそれがある。
That is, in the vehicle air conditioner of
本発明は、上記点に鑑み、吸着部を有する熱交換部を備えることによる作動効率の向上効果を得つつ、冷凍機油を圧縮機へ適切に戻すことのできる空調装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, it is an object of the present invention to provide an air conditioner capable of appropriately returning refrigerating machine oil to a compressor while obtaining an effect of improving operating efficiency by providing a heat exchange unit having an adsorption unit. do.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の空調装置は、圧縮機(11)と、加熱部(12、12a、40)と、第1減圧部(14a)と、第2減圧部(14b)と、空気冷却用熱交換部(15)と、室外用熱交換部(16)と、冷媒回路切替部(13)と、を備える。
In order to achieve the above object, the air conditioner according to
圧縮機は、冷凍機油が混入された冷媒を圧縮して吐出する。加熱部は、圧縮機から吐出された冷媒を熱源として空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する。第1減圧部および第2減圧部は、冷媒を減圧させる。空気冷却用熱交換部は、冷媒を蒸発させて加熱部にて加熱される前の送風空気を冷却する。室外用熱交換部は、冷媒と外気とを熱交換させる。冷媒回路切替部は、冷媒を循環させる冷媒回路を切り替える。 The compressor compresses and discharges the refrigerant mixed with the refrigerating machine oil. The heating unit heats the blown air blown to the air-conditioned space using the refrigerant discharged from the compressor as a heat source. The first decompression section and the second decompression section depressurize the refrigerant. The air cooling heat exchange unit evaporates the refrigerant and cools the blown air before being heated by the heating unit. The outdoor heat exchange unit exchanges heat between the refrigerant and the outside air. The refrigerant circuit switching unit switches the refrigerant circuit that circulates the refrigerant.
空気冷却用熱交換部は、送風空気に含まれる水分を吸着する吸着部(15a)を有している。 The air cooling heat exchange unit has an adsorption unit (15a) that adsorbs moisture contained in the blown air.
冷媒回路切替部は、空調対象空間を除湿暖房する除湿暖房モード時に、圧縮機から吐出された冷媒を、加熱部、第1減圧部、空気冷却用熱交換部、室外用熱交換部、圧縮機の吸入側の順に循環させる冷媒回路に切り替える。また、室外用熱交換部に着いた霜を取り除く除霜モード時に、圧縮機から吐出された冷媒を、加熱部、室外用熱交換部、第2減圧部、空気冷却用熱交換部、圧縮機の吸入側の順に循環させる冷媒回路に切り替える。 The refrigerant circuit switching unit heats the refrigerant discharged from the compressor in the dehumidifying / heating mode for dehumidifying and heating the air-conditioned space, the heating unit, the first decompression unit, the air cooling heat exchange unit, the outdoor heat exchange unit, and the compressor. Switch to the refrigerant circuit that circulates in the order of the suction side. Further, in the defrosting mode for removing the frost on the outdoor heat exchange unit, the refrigerant discharged from the compressor is used in the heating unit, the outdoor heat exchange unit, the second decompression unit, the air cooling heat exchange unit, and the compressor. Switch to the refrigerant circuit that circulates in the order of the suction side.
これによれば、冷媒回路切替部(13)が除湿暖房モードの冷媒回路に切り替えた際には、加熱部(12、12a、40)を凝縮器として機能させ、空気冷却用熱交換部(15)および室外用熱交換部(16)を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成することができる。 According to this, when the refrigerant circuit switching unit (13) switches to the refrigerant circuit in the dehumidifying / heating mode, the heating unit (12, 12a, 40) functions as a condenser, and the air cooling heat exchange unit (15). ) And the outdoor heat exchange unit (16) can be configured as a steam compression type refrigeration cycle that functions as an evaporator.
そして、空気冷却用熱交換部(15)にて冷却されて除湿された送風空気を加熱部(12、12a、40)にて再加熱して空調対象空間へ吹き出すことによって、空調対象空間の除湿暖房を行うことができる。 Then, the blown air cooled and dehumidified by the air cooling heat exchange unit (15) is reheated by the heating unit (12, 12a, 40) and blown out to the air-conditioned space to dehumidify the air-conditioned space. Can be heated.
さらに、空気冷却用熱交換部(15)が吸着部(15a)を有している。従って、除湿暖房モード時に、吸着部(15a)の吸着作用を利用して送風空気の除湿を行うことができる。その結果、圧縮機(11)の消費動力を低減させて、空調装置全体としての作動効率を向上させることができる。 Further, the air cooling heat exchange unit (15) has an adsorption unit (15a). Therefore, in the dehumidifying / heating mode, it is possible to dehumidify the blown air by utilizing the adsorption action of the adsorption portion (15a). As a result, the power consumption of the compressor (11) can be reduced, and the operating efficiency of the air conditioner as a whole can be improved.
また、冷媒回路切替部(13)が除霜モードの冷媒回路に切り替えた際には、加熱部(12、12a、40)および室外用熱交換部(16)を凝縮器として機能させ、空気冷却用熱交換部(15)を蒸発器として機能させることができる。従って、室外用熱交換部(16)に着いた霜を融解して取り除くことができる。 Further, when the refrigerant circuit switching unit (13) is switched to the defrosting mode refrigerant circuit, the heating unit (12, 12a, 40) and the outdoor heat exchange unit (16) are made to function as a condenser to cool the air. The heat exchange unit (15) can function as an evaporator. Therefore, the frost on the outdoor heat exchange unit (16) can be melted and removed.
さらに、除霜モードでは、圧縮機(11)から吐出された高温の冷媒を加熱部(12、12a、40)へ流入させる。従って、除霜モード時に、空気冷却用熱交換部(15)にて送風空気が冷却されても加熱部(12、12a、40)にて再加熱することができる。その結果、圧縮機(11)へ冷凍機油を適切に戻すことができるように、圧縮機(11)の回転数を決定しても空調対象空間の温度低下を抑制することができる。 Further, in the defrosting mode, the high-temperature refrigerant discharged from the compressor (11) is made to flow into the heating unit (12, 12a, 40). Therefore, even if the blown air is cooled by the air cooling heat exchange unit (15) in the defrosting mode, it can be reheated by the heating unit (12, 12a, 40). As a result, the temperature drop in the air-conditioned space can be suppressed even if the rotation speed of the compressor (11) is determined so that the refrigerating machine oil can be appropriately returned to the compressor (11).
すなわち、請求項1に記載の空調装置によれば、吸着部(15a)を有する空気冷却用熱交換部(15)を備えることによる作動効率の向上効果を得つつ、冷凍機油を圧縮機(11)へ適切に戻すことができる。
That is, according to the air conditioner according to
また、請求項2に記載の空調装置は、圧縮機(11)と、加熱部(12、12a、40)と、分岐部(17a)と、室外用減圧部(14c)と、室外用熱交換部(16)と、冷却用減圧部(14d、14e)と、冷却用熱交換部(15、19)と、圧力調整部(20)と、合流部(17g)と、冷媒回路切替部(13a…13d)と、を備える。 The air conditioner according to claim 2 includes a compressor (11), a heating unit (12, 12a, 40), a branch unit (17a), an outdoor decompression unit (14c), and an outdoor heat exchange. Section (16), cooling decompression section (14d, 14e), cooling heat exchange section (15, 19), pressure adjustment section (20), merging section (17g), refrigerant circuit switching section (13a). ... 13d) and.
圧縮機は、冷凍機油が混入された冷媒を圧縮して吐出する。加熱部は、圧縮機から吐出された冷媒を熱源として空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する。分岐部は、加熱部から流出した冷媒の流れを分岐する。室外用減圧部および冷却用減圧部は、冷媒を減圧させる。室外用熱交換部は、室外用減圧部にて減圧された冷媒と外気とを熱交換させる。冷却用熱交換部は、冷却対象物を冷却するために冷却用減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させる。圧力調整部は、冷却用熱交換部における冷媒圧力および室外用熱交換部における冷媒圧力の少なくとも一方を調整する。合流部は、冷却用熱交換部から流出した冷媒の流れと室外用熱交換部から流出した冷媒の流れとを合流させて圧縮機の吸入側へ流出させる。冷媒回路切替部は、冷媒を循環させる冷媒回路を切り替える。 The compressor compresses and discharges the refrigerant mixed with the refrigerating machine oil. The heating unit heats the blown air blown to the air-conditioned space using the refrigerant discharged from the compressor as a heat source. The branching portion branches the flow of the refrigerant flowing out from the heating portion. The outdoor decompression unit and the cooling decompression unit decompress the refrigerant. The outdoor heat exchange unit exchanges heat between the refrigerant decompressed by the outdoor decompression unit and the outside air. The cooling heat exchange unit evaporates the refrigerant decompressed by the cooling decompression unit in order to cool the object to be cooled. The pressure adjusting unit adjusts at least one of the refrigerant pressure in the cooling heat exchange unit and the refrigerant pressure in the outdoor heat exchange unit. The merging section merges the flow of the refrigerant flowing out from the cooling heat exchange section and the flow of the refrigerant flowing out from the outdoor heat exchange section and flows out to the suction side of the compressor. The refrigerant circuit switching unit switches the refrigerant circuit that circulates the refrigerant.
冷却用熱交換部は、加熱部にて加熱される前の送風空気を冷却するための空気冷却用熱交換部(15)を有している。空気冷却用熱交換部は、送風空気に含まれる水分を吸着する吸着部(15a)を有している。冷却用減圧部は、空気冷却用熱交換部へ流入する冷媒を減圧させる空気冷却用減圧部(14d)を有している。 The cooling heat exchange unit has an air cooling heat exchange unit (15) for cooling the blown air before being heated by the heating unit. The air cooling heat exchange unit has an adsorption unit (15a) that adsorbs moisture contained in the blown air. The cooling decompression unit has an air cooling decompression unit (14d) that decompresses the refrigerant flowing into the air cooling heat exchange unit.
冷媒回路切替部は、空調対象空間を除湿暖房する除湿暖房モード時に、圧縮機から吐出された冷媒を、加熱部、分岐部、空気冷却用減圧部、空気冷却用熱交換部、合流部、圧縮機の吸入側の順に循環させる。同時に、圧縮機から吐出された冷媒を、加熱部、分岐部、室外用減圧部、室外用熱交換部、合流部、圧縮機の吸入側の順に循環させる冷媒回路に切り替える。また、室外用熱交換部に着いた霜を取り除く除霜モード時に、圧縮機から吐出された冷媒を、加熱部、室外用熱交換部、冷却用減圧部、冷却用熱交換部、圧縮機の吸入側の順に循環させる冷媒回路に切り替える。 The refrigerant circuit switching unit compresses the refrigerant discharged from the compressor in the heating unit, branch unit, air cooling decompression unit, air cooling heat exchange unit, confluence unit, and compression unit during the dehumidification / heating mode for dehumidifying and heating the air-conditioned space. Circulate in the order of the suction side of the machine. At the same time, the refrigerant discharged from the compressor is switched to a refrigerant circuit that circulates in the order of the heating part, the branch part, the outdoor decompression part, the outdoor heat exchange part, the merging part, and the suction side of the compressor. Further, in the defrosting mode for removing the frost on the outdoor heat exchange unit, the refrigerant discharged from the compressor is used in the heating unit, the outdoor heat exchange unit, the cooling decompression unit, the cooling heat exchange unit, and the compressor. Switch to the refrigerant circuit that circulates in the order of the suction side.
これによれば、冷媒回路切替部(13a…13d)が除湿暖房モードの冷媒回路に切り替えた際には、加熱部(12、12a、40)を凝縮器として機能させ、空気冷却用熱交換部(15)および室外用熱交換部(16)を蒸発器として機能させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成することができる。 According to this, when the refrigerant circuit switching unit (13a ... 13d) switches to the refrigerant circuit in the dehumidifying / heating mode, the heating unit (12, 12a, 40) functions as a condenser, and the air cooling heat exchange unit is used. A steam compression type refrigeration cycle can be configured in which the (15) and the outdoor heat exchange unit (16) function as an evaporator.
そして、空気冷却用熱交換部(15)にて冷却されて除湿された送風空気を加熱部(12、12a、40)にて再加熱して空調対象空間へ吹き出すことによって、空調対象空間の除湿暖房を行うことができる。 Then, the blown air cooled and dehumidified by the air cooling heat exchange unit (15) is reheated by the heating unit (12, 12a, 40) and blown out to the air-conditioned space to dehumidify the air-conditioned space. Can be heated.
さらに、空気冷却用熱交換部(15)が吸着部(15a)を有している。従って、除湿暖房モード時に、吸着部(15a)の吸着作用を利用して送風空気の除湿を行うことができる。その結果、圧縮機(11)の消費動力を低減させて、空調装置全体としての作動効率を向上させることができる。 Further, the air cooling heat exchange unit (15) has an adsorption unit (15a). Therefore, in the dehumidifying / heating mode, it is possible to dehumidify the blown air by utilizing the adsorption action of the adsorption portion (15a). As a result, the power consumption of the compressor (11) can be reduced, and the operating efficiency of the air conditioner as a whole can be improved.
また、冷媒回路切替部(13a…13d)が除霜モードの冷媒回路に切り替えた際には、加熱部(12、12a、40)および室外用熱交換部(16)を凝縮器として機能させ、冷却用熱交換部(15、19)を蒸発器として機能させることができる。従って、室外用熱交換部(16)に着いた霜を融解して取り除くことができる。 Further, when the refrigerant circuit switching unit (13a ... 13d) is switched to the defrosting mode refrigerant circuit, the heating unit (12, 12a, 40) and the outdoor heat exchange unit (16) are made to function as a condenser. The cooling heat exchange unit (15, 19) can function as an evaporator. Therefore, the frost on the outdoor heat exchange unit (16) can be melted and removed.
さらに、除霜モードでは、圧縮機(11)から吐出された高温の冷媒を加熱部(12、12a、40)へ流入させる。従って、除霜モード時に、空気冷却用熱交換部(15)にて送風空気が冷却されても加熱部(12、12a、40)にて再加熱することができる。その結果、圧縮機(11)へ冷凍機油を適切に戻すことができるように圧縮機(11)の回転数を決定しても空調対象空間の温度低下を抑制することができる。 Further, in the defrosting mode, the high-temperature refrigerant discharged from the compressor (11) is made to flow into the heating unit (12, 12a, 40). Therefore, even if the blown air is cooled by the air cooling heat exchange unit (15) in the defrosting mode, it can be reheated by the heating unit (12, 12a, 40). As a result, even if the rotation speed of the compressor (11) is determined so that the refrigerating machine oil can be appropriately returned to the compressor (11), the temperature drop in the air-conditioned space can be suppressed.
すなわち、請求項2に記載の空調装置によれば、吸着部(15a)を有する空気冷却用熱交換部(15)を備えることによる作動効率の向上効果を得つつ、冷凍機油を圧縮機(11)へ適切に戻すことができる。 That is, according to the air conditioner according to claim 2, the compressor oil is compressed (11) while obtaining the effect of improving the operating efficiency by providing the air cooling heat exchange unit (15) having the adsorption unit (15a). ) Can be properly returned.
また、請求項4に記載の空調装置は、圧縮機(11)と、加熱部(12a、40a)と、分岐部(17d)と、空気冷却用減圧部(14d)と、空気冷却用熱交換部(15)と、低温側熱媒体回路(50a)と、熱媒体冷却用減圧部(14e)と、熱媒体冷却用熱交換部(19)と、圧力調整部(20)と、合流部(17g)と、低温側外気熱交換部(54)と、熱量分配部(43)と、を備える。 The air conditioner according to claim 4 includes a compressor (11), a heating unit (12a, 40a), a branch unit (17d), an air cooling pressure reducing unit (14d), and an air cooling heat exchange. Section (15), low temperature side heat medium circuit (50a), heat medium cooling decompression section (14e), heat medium cooling heat exchange section (19), pressure adjustment section (20), and confluence section ( 17 g), a low temperature side outside air heat exchange unit (54), and a heat quantity distribution unit (43).
圧縮機は、冷凍機油が混入された冷媒を圧縮して吐出する。加熱部は、圧縮機から吐出された冷媒を熱源として空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する。分岐部は、加熱部から流出した冷媒の流れを分岐する。空気冷却用減圧部は、分岐部にて分岐された一方の冷媒を減圧させる。空気冷却用熱交換部は、空気冷却用減圧部にて減圧された冷媒を蒸発させて加熱部にて加熱される前の送風空気を冷却する。低温側熱媒体回路は、低温側熱媒体を循環させる。熱媒体冷却用減圧部は、分岐部にて分岐された他方の冷媒を減圧させる。熱媒体冷却用熱交換部は、熱媒体冷却用減圧部にて減圧された冷媒と低温側熱媒体とを熱交換させる。圧力調整部は、空気冷却用熱交換部における冷媒圧力および熱媒体冷却用熱交換部における冷媒圧力のうち少なくとも一方を調整する。合流部は、空気冷却用熱交換部から流出した冷媒の流れと熱媒体冷却用熱交換部から流出した冷媒の流れとを合流させて圧縮機の吸入側へ流出させる。低温側外気熱交換部は、低温側熱媒体回路に配置されて低温側熱媒体と外気とを熱交換させる。熱量分配部は、圧縮機から吐出された冷媒の有する熱のうち加熱部へ供給される熱量と低温側外気熱交換部へ供給される熱量とを分配する。 The compressor compresses and discharges the refrigerant mixed with the refrigerating machine oil. The heating unit heats the blown air blown to the air-conditioned space using the refrigerant discharged from the compressor as a heat source. The branching portion branches the flow of the refrigerant flowing out from the heating portion. The air cooling decompression section decompresses one of the refrigerants branched at the branch section. The air cooling heat exchange unit evaporates the refrigerant decompressed by the air cooling decompression unit and cools the blown air before being heated by the heating unit. The low temperature side heat medium circuit circulates the low temperature side heat medium. The heat medium cooling decompression section decompresses the other refrigerant branched at the branch section. The heat exchange unit for cooling the heat medium exchanges heat between the refrigerant decompressed by the decompression unit for cooling the heat medium and the heat medium on the low temperature side. The pressure adjusting unit adjusts at least one of the refrigerant pressure in the air cooling heat exchange unit and the refrigerant pressure in the heat medium cooling heat exchange unit. The merging section merges the flow of the refrigerant flowing out of the air cooling heat exchange section with the flow of the refrigerant flowing out of the heat medium cooling heat exchange section and causes them to flow out to the suction side of the compressor. The low temperature side outside air heat exchange unit is arranged in the low temperature side heat medium circuit to exchange heat between the low temperature side heat medium and the outside air. The heat amount distribution unit distributes the amount of heat supplied to the heating unit and the amount of heat supplied to the low temperature side outside air heat exchange unit among the heat contained in the refrigerant discharged from the compressor.
空気冷却用熱交換部は、送風空気に含まれる水分を吸着する吸着部(15a)を有している。 The air cooling heat exchange unit has an adsorption unit (15a) that adsorbs moisture contained in the blown air.
熱量分配部は、空調対象空間を除湿暖房する除湿暖房モード時に、圧縮機から吐出された冷媒の有する熱を加熱部へ供給する。また、低温側外気熱交換部に着いた霜を取り除く除霜モード時に、低温側外気熱交換部へ供給される熱量を除湿暖房モード時よりも増加させる。 The heat distribution unit supplies the heat of the refrigerant discharged from the compressor to the heating unit in the dehumidifying / heating mode in which the air-conditioned space is dehumidified and heated. Further, in the defrosting mode for removing frost on the low temperature side outside air heat exchange section, the amount of heat supplied to the low temperature side outside air heat exchange section is increased as compared with the dehumidifying heating mode.
これによれば、除湿暖房モード時には、熱量分配部(43)が圧縮機から吐出された冷媒の有する熱を加熱部へ供給する。従って、除湿暖房モード時には、空気冷却用熱交換部(15)にて冷却されて除湿された送風空気を加熱部(12a、40a)にて再加熱して空調対象空間へ吹き出すことによって、空調対象空間の除湿暖房を行うことができる。 According to this, in the dehumidifying and heating mode, the heat quantity distribution unit (43) supplies the heat of the refrigerant discharged from the compressor to the heating unit. Therefore, in the dehumidifying / heating mode, the blast air cooled and dehumidified by the air cooling heat exchange unit (15) is reheated by the heating unit (12a, 40a) and blown out to the air-conditioned space to be air-conditioned. It is possible to dehumidify and heat the space.
さらに、空気冷却用熱交換部(15)が吸着部(15a)を有している。従って、除湿暖房モード時に、吸着部(15a)の吸着作用を利用して送風空気の除湿を行うことができる。その結果、圧縮機(11)の消費動力を低減させて、空調装置全体としての作動効率を向上させることができる。 Further, the air cooling heat exchange unit (15) has an adsorption unit (15a). Therefore, in the dehumidifying / heating mode, it is possible to dehumidify the blown air by utilizing the adsorption action of the adsorption portion (15a). As a result, the power consumption of the compressor (11) can be reduced, and the operating efficiency of the air conditioner as a whole can be improved.
また、除霜モード時には、熱量分配部(43)が低温側外気熱交換部(54)へ供給される熱量を除湿暖房モード時よりも増加させる。従って、低温側外気熱交換部(54)に着いた霜を融解して取り除くことができる。 Further, in the dehumidification mode, the heat amount distribution unit (43) increases the amount of heat supplied to the low temperature side outside air heat exchange unit (54) as compared with the dehumidification / heating mode. Therefore, the frost on the low temperature side outside air heat exchange unit (54) can be melted and removed.
さらに、除霜モードでは、熱量分配部(43)が加熱部(12a、40a)にも熱を供給することができる。従って、除霜モード時に、空気冷却用熱交換部(15)にて送風空気が冷却されても加熱部(12a、40a)にて再加熱することができる。その結果、圧縮機(11)へ冷凍機油を適切に戻すことができるように圧縮機(11)の回転数を決定しても空調対象空間の温度低下を抑制することができる。 Further, in the defrosting mode, the heat distribution unit (43) can also supply heat to the heating unit (12a, 40a). Therefore, even if the blown air is cooled by the air cooling heat exchange unit (15) in the defrosting mode, it can be reheated by the heating unit (12a, 40a). As a result, even if the rotation speed of the compressor (11) is determined so that the refrigerating machine oil can be appropriately returned to the compressor (11), the temperature drop in the air-conditioned space can be suppressed.
すなわち、請求項4に記載の空調装置によれば、吸着部(15a)を有する空気冷却用熱交換部(15)を備えることによる作動効率の向上効果を得つつ、冷凍機油を圧縮機(11)へ適切に戻すことができる。 That is, according to the air conditioner according to claim 4, the compressor oil is compressed (11) while obtaining the effect of improving the operating efficiency by providing the air cooling heat exchange unit (15) having the adsorption unit (15a). ) Can be properly returned.
なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 It should be noted that the reference numerals in parentheses of each means described in this column and the scope of claims are examples showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の実施形態を説明する。各実施形態において先行する実施形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の実施形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 Hereinafter, a plurality of embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, the same reference numerals may be given to the parts corresponding to the matters described in the preceding embodiments, and duplicate explanations may be omitted. When only a part of the configuration is described in each embodiment, other embodiments described above can be applied to the other parts of the configuration. Not only the combination of the parts that clearly indicate that the combination is possible in each embodiment, but also the partial combination of the embodiments even if the combination is not specified if there is no problem in the combination. Is also possible.
(第1実施形態)
以下、図面を用いて、本発明に係る空調装置の第1実施形態を説明する。本実施形態では、本発明に係る空調装置を、電気自動車に搭載された車両用空調装置1に適用している。電気自動車は、走行用の駆動力を電動モータから得る車両である。車両用空調装置1は、電気自動車において、空調対象空間である車室内の空調を行う。
(First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment of the air conditioner according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the air conditioner according to the present invention is applied to the
車両用空調装置1は、図1の全体構成図に示すように、冷凍サイクル装置10、室内空調ユニット30を有している。
The
まず、冷凍サイクル装置10について説明する。冷凍サイクル装置10は、車両用空調装置1において、車室内へ送風される送風空気の温度を調整する。冷凍サイクル装置10は、運転モードに応じて、冷媒を循環させる冷媒回路を切り替え可能に構成されている。
First, the
冷凍サイクル装置10では、冷媒として、HFO系冷媒(具体的には、R1234yf)を採用している。冷凍サイクル装置10は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成する。冷媒には、圧縮機11を潤滑するための冷凍機油が混入されている。冷凍機油は、液相冷媒に相溶性を有するPAGオイル(ポリアルキレングリコールオイル)である。冷凍機油の一部は、冷媒とともにサイクルを循環している。
In the refrigerating
圧縮機11は、冷凍サイクル装置10において、冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。圧縮機11は、車室の前方側の駆動装置室内に配置されている。駆動装置室は、走行用の駆動力を出力するための駆動用装置(例えば、電動モータ)等の少なくとも一部が配置された車室外空間である。
The
圧縮機11は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて回転駆動する電動圧縮機である。圧縮機11は、後述する制御装置60から出力される制御信号によって、回転数(すなわち、冷媒吐出能力)が制御される。
The
圧縮機11の吐出口には、室内凝縮器12の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器12は、後述する室内空調ユニット30のケーシング31内に配置されている。
The refrigerant inlet side of the
室内凝縮器12は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒と送風空気とを熱交換させる熱交換器である。室内凝縮器12では、高圧冷媒の有する熱を送風空気に放熱させて、高圧冷媒を凝縮させるとともに、送風空気を加熱する。従って、室内凝縮器12は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒を熱源として送風空気を加熱する加熱部である。
The
室内凝縮器12の冷媒出口には、四方弁13の1つの流入出口側が接続されている。四方弁13は、冷凍サイクル装置10において、冷媒を循環させる冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部である。四方弁13は、制御装置60から出力される制御電圧によって、その作動が制御される電気式の切替弁である。
One inflow outlet side of the four-
四方弁13は、具体的に、室内凝縮器12の冷媒出口側と第1膨張弁14aの一方の流入出口側とを接続すると同時に、後述する室外熱交換器16の一方の冷媒出入口側と圧縮機11の吸入口側とを接続する冷媒回路に切り替えることができる。さらに、四方弁13は、室内凝縮器12の冷媒出口側と後述する室外熱交換器16の一方の冷媒出入口側とを接続すると同時に、第1膨張弁14aの一方の流入出口側と圧縮機11の吸入口側とを接続する冷媒回路に切り替えることができる。
Specifically, the four-
四方弁13の別の流入出口には、第1膨張弁14aの一方の流入出口側が接続されている。第1膨張弁14aは、冷媒を減圧させる第1減圧部である。第1膨張弁14aは、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する第1冷媒流量調整部である。
One inflow port side of the
第1膨張弁14aは、絞り開度を変化させる弁体、および弁体を変位させる電動アクチュエータを有する電気式の可変絞り機構である。第1膨張弁14aは、制御装置60から出力される制御信号(制御パルス)によって、その作動が制御される。さらに、第1膨張弁14aは、弁開度を全開とすることで、冷媒減圧作用および流量調整作用を殆ど発揮することなく単なる冷媒通路として機能する全開機能を有している。
The
第1膨張弁14aの他方の流入出口には、室内蒸発器15の一方の冷媒出入口側が接続されている。室内蒸発器15は、室内空調ユニット30のケーシング31内であって、室内凝縮器12よりも送風空気流れ上流側に配置されている。
One refrigerant inlet / outlet side of the
室内蒸発器15は、第1膨張弁14aまたは第2膨張弁14bにて減圧された低圧冷媒と送風空気とを熱交換させる熱交換器である。室内蒸発器15は、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって、冷却対象物を冷却する冷却用熱交換部である。室内蒸発器15は、冷却対象物として室内凝縮器12へ流入する前の送風空気を冷却する空気冷却用熱交換部である。
The
さらに、本実施形態では、室内蒸発器15として、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器を採用している。タンクアンドチューブ型の熱交換器は、複数の冷媒チューブおよび一対の冷媒タンクを有する。
Further, in the present embodiment, a so-called tank-and-tube type heat exchanger is adopted as the
冷媒チューブは、内部に冷媒を流通させる金属製の管である。複数の冷媒チューブは、間隔を空けて所定方向に積層配置されている。そして、隣り合うチューブ同士の間には、送風空気を流通させる空気通路が形成されている。空気通路には、冷媒と送風空気との熱交換を促進する熱交換フィンが配置されている。熱交換フィンは、金属薄板を波形に折り曲げて形成したコルゲートフィンである。 The refrigerant tube is a metal tube that allows the refrigerant to flow inside. The plurality of refrigerant tubes are stacked and arranged in a predetermined direction at intervals. An air passage through which the blown air flows is formed between the adjacent tubes. Heat exchange fins that promote heat exchange between the refrigerant and the blown air are arranged in the air passage. The heat exchange fin is a corrugated fin formed by bending a thin metal plate into a corrugated shape.
冷媒タンクは、複数の冷媒チューブの積層方向に延びる金属製の有底筒状部材である。一対の冷媒タンクは、それぞれ冷媒チューブの両端部に接続されている。冷媒タンクの内部には、複数の冷媒チューブへ冷媒を分配する分配空間、および複数の冷媒チューブから流出した冷媒を集合させる集合空間が形成されている。従って、タンクアンドチューブ型の熱交換器では、主に冷媒チューブおよび熱交換フィンによって冷媒と送風空気とを熱交換させる熱交換コア部が形成される。 The refrigerant tank is a metal bottomed tubular member extending in the stacking direction of a plurality of refrigerant tubes. The pair of refrigerant tanks are connected to both ends of the refrigerant tube, respectively. Inside the refrigerant tank, a distribution space for distributing the refrigerant to a plurality of refrigerant tubes and a collecting space for collecting the refrigerants flowing out from the plurality of refrigerant tubes are formed. Therefore, in the tank-and-tube type heat exchanger, a heat exchange core portion for heat exchange between the refrigerant and the blown air is formed mainly by the refrigerant tube and the heat exchange fins.
室内蒸発器15では、熱交換コア部の外表面にデシカント材15aが塗布されている。デシカント材15aは、送風空気に含まれる水分を吸着する吸着部である。つまり、室内蒸発器15は、吸着部を有している。
In the
室内蒸発器15の他方の冷媒出入口には、第2膨張弁14bの一方の流入出口側が接続されている。第2膨張弁14bは、冷媒を減圧させる第2減圧部である。第2膨張弁14bは、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する第2冷媒流量調整部である。第2膨張弁14bの基本的構成は、第1膨張弁14aと同様である。
One inflow / outlet side of the
第2膨張弁14bの他方の冷媒流入出口には、室外熱交換器16の他方の冷媒出入口側が接続されている。室外熱交換器16は、内部を流通する冷媒と図示しない外気ファンから送風された外気とを熱交換させる室外用熱交換部である。室外熱交換器16は、駆動装置室内の前方側に配置されている。このため、車両走行時には、室外熱交換器16に外気として走行風を当てることができる。
The other refrigerant inlet / outlet side of the
室外熱交換器16の一方の冷媒出入口には、前述の如く、四方弁13の別の流入出口側が接続されている。四方弁13のさらに別の流入出口には、圧縮機11の吸入口側が接続されている。
As described above, another inflow / outlet side of the four-
次に、室内空調ユニット30について説明する。室内空調ユニット30は、車両用空調装置1において、適切な温度に調整された送風空気を、車室内の適切な箇所へ向けて吹き出すためのユニットである。室内空調ユニット30は、車室内の最前部に配置された計器盤(すなわち、インストルメントパネル)の内側に配置されている。
Next, the indoor
室内空調ユニット30は、内部に送風空気の空気通路を形成するケーシング31を有している。ケーシング31内に形成された空気通路には、室内凝縮器12、室内蒸発器15等が配置されている。ケーシング31は、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂(例えば、ポリプロピレン)にて形成されている。
The indoor
ケーシング31の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置33が配置されている。内外気切替装置33は、ケーシング31内へ導入される内気(すなわち、車室内空気)および外気(すなわち、車室外空気)の導入割合を調整する。従って、内外気切替装置33は、室内蒸発器15へ流入する送風空気における内気と外気との割合を調整する内外気割合調整部である。
An inside / outside
内外気切替装置33は、内外気ドア33a、内外気ドア用の電動アクチュエータ等を有している。内外気ドア用の電動アクチュエータは、内外気ドア33aを変位させる。これにより、内外気ドア33aは、ケーシング31内の空気通路へ内気を導入する内気導入口の開口面積と空気通路へ外気を導入する外気導入口の開口面積との面積比を調整する。内外気ドア用の電動アクチュエータは、制御装置60から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
The inside / outside
内外気切替装置33の送風空気流れ下流側には、室内送風機32が配置されている。室内送風機32は、内外気切替装置33を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する。室内送風機32は、遠心多翼ファンを電動モータにて駆動する電動送風機である。室内送風機32は、制御装置60から出力される制御電圧によって、回転数(すなわち、送風能力)が制御される。
An
室内送風機32の送風空気流れ下流側は、複数の空気通路に区画されている。さらに、室内送風機32の送風空気流れ下流側の空気通路には、室内蒸発器15と室内凝縮器12が、送風空気流れに対して、この順に配置されている。つまり、室内蒸発器15は、室内凝縮器12よりも、送風空気流れ上流側に配置されている。
The downstream side of the blower air flow of the
より詳細には、室内蒸発器15の下流側の空気通路は、加熱用通路35aおよび冷風バイパス通路35bに区画されている。室内凝縮器12は、加熱用通路35aに配置されている。加熱用通路35aは、室内蒸発器15を通過した送風空気を、さらに、室内凝縮器12を通過させて下流側へ流す通路である。冷風バイパス通路35bは、室内蒸発器15を通過した送風空気を、室内凝縮器12を迂回させて下流側へ流す通路である。
More specifically, the air passage on the downstream side of the
また、室内送風機32の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器15を迂回させて送風空気を流す外気バイパス通路35cが形成されている。外気バイパス通路35cの空気流れ最下流部は、後述する補助外気導入口31aに接続されている。
Further, on the downstream side of the blown air flow of the
室内蒸発器15の送風空気流れ下流側であって、かつ、加熱用通路35aおよび冷風バイパス通路35bの送風空気流れ上流側の空気通路には、エアミックスドア34が配置されている。エアミックスドア34は、室内蒸発器15を通過した送風空気のうち、加熱用通路35aへ流入させる風量と冷風バイパス通路35bへ流入させる風量との風量割合を調整する。
An
具体的には、エアミックスドア34は、加熱用通路35aの入口の開口面積と冷風バイパス通路35bの入口の開口面積との面積比を調整することによって、風量割合を調整する。エアミックスドア34を駆動するエアミックスドア用の電動アクチュエータ34aは、制御装置60から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
Specifically, the
ここで、エアミックスドア34が、加熱用通路35aの入口の開口面積を変化させると、加熱用通路35aを通過する送風空気の量が変化する。そして、加熱用通路35aを通過する送風空気の量が変化すると、室内凝縮器12における冷媒と送風空気との熱交換量も変化する。従って、エアミックスドア34は、室内凝縮器12における送風空気の加熱量を調整する加熱量調整部である。
Here, when the
加熱用通路35aおよび冷風バイパス通路35bの送風空気流れ下流側には、混合空間36が配置されている。混合空間36は、加熱用通路35aを通過して室内凝縮器12にて加熱された送風空気と、冷風バイパス通路35bを通過して室内凝縮器12にて加熱されていない送風空気とを混合させる空間である。
A mixing
さらに、ケーシング31の送風空気流れ最下流部には、混合空間36にて混合された送風空気(空調風)を、車室内へ吹き出すための図示しない複数の開口穴が形成されている。
Further, a plurality of opening holes (not shown) are formed in the most downstream portion of the blown air flow of the
このため、エアミックスドア34が、加熱用通路35aを通過させる風量と冷風バイパス通路35bを通過させる風量との風量割合を調整することによって、混合空間36にて混合された送風空気の温度を調整することができる。すなわち、エアミックスドア34を変位させることによって、各開口穴から車室内へ吹き出される送風空気の温度を調整することができる。
Therefore, the
開口穴としては、具体的に、フェイス開口穴、フット開口穴、及びデフロスタ開口穴(いずれも図示せず)が設けられている。フェイス開口穴は、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。フット開口穴は、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。デフロスタ開口穴は、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すための開口穴である。 Specifically, as the opening hole, a face opening hole, a foot opening hole, and a defroster opening hole (none of which are shown) are provided. The face opening hole is an opening hole for blowing air-conditioned air toward the upper body of the occupant in the vehicle interior. The foot opening hole is an opening hole for blowing air-conditioned air toward the feet of the occupant. The defroster opening hole is an opening hole for blowing air-conditioned air toward the inner side surface of the front window glass of the vehicle.
これらの開口穴の上流側には、図示しない吹出モード切替ドアが配置されている。吹出モード切替ドアは、各開口穴を開閉することによって、空調風を吹き出す開口穴を切り替える。吹出モード切替ドア駆動用の電動アクチュエータは、制御装置60から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
An outlet mode switching door (not shown) is arranged on the upstream side of these opening holes. The blowing mode switching door switches the opening hole for blowing out the conditioned air by opening and closing each opening hole. The operation of the electric actuator for driving the blowout mode switching door is controlled by a control signal output from the
また、ケーシング31の加熱用通路35aを形成する部位には、補助外気導入装置37が配置されている。補助外気導入装置37は、後述する脱離行程時に、エアミックスドア34の下流側から室内凝縮器12へ外気を導入する補助外気導入部である。
Further, an auxiliary outside
補助外気導入装置37は、補助外気導入口31aを開閉する補助外気ドア37a、および補助外気ドア用の電動アクチュエータを有している。補助外気導入口31aは、ケーシング31の加熱用通路35aと外気バイパス通路35cとを区画する部位に設けられている。補助外気導入装置用の電動アクチュエータは、制御装置60から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
The auxiliary outside
そして、補助外気導入装置用の電動アクチュエータが、補助外気導入口31aを開くように補助外気ドア37aを変位させると、外気バイパス通路35cへ流入した送風空気が補助外気導入口31aを介して室内凝縮器12へ導入される。
Then, when the electric actuator for the auxiliary outside air introduction device displaces the auxiliary
また、ケーシング31の冷風バイパス通路35bの最下流側には、排気装置38が配置されている。排気装置38は、後述する除湿暖房モードの脱離行程時に、冷風バイパス通路35bを流通した送風空気を車室外へ排気する排気部である。
Further, an
排気装置38は、ケーシング31に形成された排気口31bを開閉する排気ドア38a、および排気ドア用の電動アクチュエータを有している。排気ドア用の電動アクチュエータは、制御装置60から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
The
そして、排気ドア用の電動アクチュエータが、排気口31bを全開させるように排気ドア38aを変位させると、排気口31bが開口するだけでなく、冷風バイパス通路35bと混合空間36との連通部が閉塞される。これにより、冷風バイパス通路35bを流通した全風量の送風空気が、排気口31bから車室外へ排出される。
When the electric actuator for the exhaust door displaces the
また、排気ドア用の電動アクチュエータが、排気口31bを全閉させるように排気ドア38aを変位させると、冷風バイパス通路35bと混合空間36との連通部が開く。これにより、冷風バイパス通路35bを流通した全風量の送風空気が、室外へ排気されることなく混合空間36へ流入する。
Further, when the electric actuator for the exhaust door displaces the
次に、図2を用いて、車両用空調装置1の電気制御部の概要について説明する。制御装置60は、CPU、ROMおよびRAM等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。制御装置60は、ROM内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種制御対象機器11、13、14a、14b、32、33、34a、37、38等の作動を制御する。
Next, the outline of the electric control unit of the
制御装置60の入力側には、図2に示すように、各種の制御用センサが接続されている。制御用センサとしては、内気温センサ61a、外気温センサ61b、日射量センサ61cが含まれる。さらに、制御用センサとしては、高圧圧力センサ61d、空調風温度センサ61e、蒸発器温度センサ61f、蒸発器圧力センサ61g、室外器温度センサ61h、室外器圧力センサ61iが含まれる。
As shown in FIG. 2, various control sensors are connected to the input side of the
内気温センサ61aは、車室内の温度である内気温Trを検出する内気温検出部である。外気温センサ61bは、車室外の温度である外気温Tamを検出する外気温検出部である。日射量センサ61cは、車室内へ照射される日射量Asを検出する日射量検出部である。これらの検出部の検出値は、後述する目標吹出温度TAOの算出する際等に用いられる。
The internal
高圧圧力センサ61dは、圧縮機11から吐出された高圧冷媒の圧力である高圧圧力Pdを検出する高圧圧力検出部である。空調風温度センサ61eは、混合空間36から車室内へ吹き出される吹出空気温度TAVを検出する空調風温度検出部である。
The high-pressure pressure sensor 61d is a high-pressure pressure detection unit that detects the high-pressure pressure Pd, which is the pressure of the high-pressure refrigerant discharged from the
蒸発器温度センサ61fは、室内蒸発器15における冷媒蒸発温度(蒸発器温度)Tefinを検出する蒸発器温度検出部である。蒸発器温度センサ61fは、具体的に、室内蒸発器15の熱交換フィンの温度を検出している。
The
蒸発器圧力センサ61gは、室内蒸発器15における冷媒蒸発圧力Peを検出する蒸発器圧力検出部である。本実施形態の蒸発器圧力センサ61gは、具体的に室内蒸発器15の一方の冷媒出入口側(第1膨張弁14aが接続される冷媒出入口側)の冷媒の圧力を検出している。
The
室外器温度センサ61hは、室外熱交換器16を流通する冷媒の温度である室外器冷媒温度(室外器温度)Toutを検出する室外器温度検出部である。本実施形態の室外器温度センサ61hは、具体的に、室外熱交換器16の他方の冷媒出入口側(第2膨張弁14bが接続される冷媒出入口側)の温度を検出している。
The outdoor
室外器圧力センサ61iは、室外熱交換器16を流通する冷媒の圧力である室外器冷媒圧力Poutを検出する室外器温度検出部である。本実施形態の室外器圧力センサ61iは、具体的に、室外熱交換器16の他方の冷媒出入口側(第2膨張弁14bが接続される冷媒出入口側)の圧力を検出している。
The outdoor
さらに、制御装置60の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル62が接続され、この操作パネル62に設けられた各種操作スイッチからの操作信号が入力される。
Further, an
操作パネル62に設けられた各種操作スイッチとしては、具体的に、エアコンスイッチ、オートスイッチ、風量設定スイッチ、温度設定スイッチ等がある。
Specific examples of the various operation switches provided on the
エアコンスイッチは、室内蒸発器15で送風空気の冷却を行うことを要求するための操作スイッチである。オートスイッチは、冷凍サイクル装置10の自動制御運転を設定あるいは解除するための操作スイッチである。風量設定スイッチは、室内送風機32の風量をマニュアル設定するための操作スイッチである。温度設定スイッチは、車室内の目標温度Tsetを設定するための操作スイッチである。
The air conditioner switch is an operation switch for requesting that the
また、本実施形態の制御装置60は、出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御部が一体に構成されたものである。つまり、制御装置60において、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成(すなわち、ハードウェアおよびソフトウェア)は、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部となる。
Further, the
例えば、制御装置60のうち、冷媒回路切替部である四方弁13の作動を制御する構成は、冷媒回路制御部60aである。内外気割合調整部である内外気切替装置33の作動を制御する構成は、内外気切替制御部60bである。エアミックスドア用の電動アクチュエータ34aの作動を制御する構成は、加熱量制御部60cである。
For example, in the
次に、車両用空調装置1の作動について説明する。車両用空調装置1では、車室内の空調を行うために、種々の運転モードを切り替える。運転モードの切り替えは、予め制御装置60に記憶されている空調制御プログラムが実行されることによって行われる。空調制御プログラムは、操作パネル62のオートスイッチが投入(ON)されると実行される。
Next, the operation of the
空調制御プログラムでは、上述した制御用センサの検出信号および操作パネル62の操作信号に基づいて、車室内へ送風される送風空気の目標吹出温度TAOを算定する。さらに、空調制御プログラムでは、目標吹出温度TAO、制御用センサの検出信号、および操作パネル62の操作信号に基づいて、運転モードを切り替える。以下に、各運転モードの作動を詳細に説明する。
In the air conditioning control program, the target blowing temperature TAO of the blown air blown into the vehicle interior is calculated based on the detection signal of the control sensor and the operation signal of the
(a)冷房モード
冷房モードは、冷却された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の冷房を行う運転モードである。
(A) Cooling mode The cooling mode is an operation mode in which the inside of the vehicle is cooled by blowing the cooled blown air into the vehicle interior.
冷房モードは、外気温センサ61bによって検出された外気温Tamが基準外気温KTam以上であって、かつ、目標吹出温度TAOが冷房基準温度KTao以下となっている際に実行される。
The cooling mode is executed when the outside air temperature Tam detected by the outside
基準外気温KTamは、外気温Tamが基準外気温KTam以上になっている際に、一般的に、車両窓ガラスの内面に窓曇りが生じ難いと判断される値に設定されている。冷房基準温度KTaoは、目標吹出温度TAOが冷房基準温度KTao以下となっている際に、一般的に、車室内の冷房が必要と判断される温度に設定されている。 The non-standard air temperature KTam is generally set to a value at which it is determined that window fogging is unlikely to occur on the inner surface of the vehicle window glass when the outside air temperature Tam is equal to or higher than the standard air temperature KTam. The cooling reference temperature KTao is generally set to a temperature at which it is determined that cooling in the vehicle interior is necessary when the target blowing temperature TAO is equal to or lower than the cooling reference temperature KTao.
冷房モードでは、制御装置60が、第1膨張弁14aを全開状態とし、第2膨張弁14bを冷媒減圧作用を発揮する絞り状態とする。また、制御装置60は、室内凝縮器12の冷媒出口側と室外熱交換器16の一方の冷媒出入口側とを接続すると同時に、第1膨張弁14aの一方の流入出口側と圧縮機11の吸入口側とを接続するように四方弁13の作動を制御する。
In the cooling mode, the
従って、冷房モードの冷凍サイクル装置10では、図1の白抜き矢印で示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、室内凝縮器12、四方弁13、室外熱交換器16、第2膨張弁14b、室内蒸発器15、全開状態となっている第1膨張弁14a、四方弁13、圧縮機11の吸入口の順に循環する冷媒回路に切り替えられる。
Therefore, in the refrigerating
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、圧縮機11へ出力される制御信号については、制御装置60は、蒸発器温度センサ61fによって検出された蒸発器温度Tefinが、目標蒸発器温度TEOに近づくように決定する。
Further, the
目標蒸発器温度TEOは、目標吹出温度TAOに基づいて、予め制御装置60に記憶されている冷房モード用の制御マップを参照して決定される。冷房モード用の制御マップでは、目標蒸発器温度TEOは、室内蒸発器15の着霜を抑制可能な温度(具体的には、1℃以上)に決定される。
The target evaporator temperature TEO is determined based on the target blowout temperature TAO with reference to the control map for the cooling mode previously stored in the
また、内外気切替装置33へ出力される制御信号については、制御装置60は、内気導入口を全閉とし、外気導入口を全開とするように決定する。なお、冷房モードであっても、高い冷房性能を得たい場合は、内気導入口を全開とし、外気導入口を全閉とするように内外気切替装置33へ出力される制御信号を決定してもよい。
Further, regarding the control signal output to the inside / outside
また、室内送風機32へ出力される制御電圧については、制御装置60は、目標吹出温度TAOに基づいて決定する。また、エアミックスドア用の電動アクチュエータ34aへ出力される制御信号については、制御装置60は、空調風温度センサ61eによって検出された吹出空気温度TAVが目標吹出温度TAOに近づくように決定する。
Further, the
また、補助外気導入装置37へ出力される制御信号については、制御装置60は、補助外気導入口31aを閉塞させるように決定する。また、排気装置38へ出力される制御信号については、制御装置60は、排気口31bを閉塞させるように決定する。
Further, regarding the control signal output to the auxiliary outside
そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。
Then, the
空調制御プログラムでは、車室内の空調の停止が要求されるまで、所定の制御周期毎に、検出信号および操作信号の読み込み、目標吹出温度TAOの算出、運転モードの決定、運転モードに応じた各種制御対象機器へ出力される制御信号等の決定、決定された制御信号等の出力といった制御ルーチンを繰り返す。このような制御ルーチンの繰り返しは、他の運転モードでも同様に行われる。 In the air conditioning control program, the detection signal and the operation signal are read, the target blowout temperature TAO is calculated, the operation mode is determined, and various types according to the operation mode are read at each predetermined control cycle until the stop of the air conditioning in the vehicle interior is requested. The control routine such as determining the control signal and the like to be output to the controlled device and outputting the determined control signal and the like is repeated. The repetition of such a control routine is similarly performed in other operation modes.
従って、冷房モードの冷凍サイクル装置10では、室内凝縮器12および室外熱交換器16が、冷媒を放熱させて凝縮させる凝縮器として機能し、室内蒸発器15が、冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
Therefore, in the refrigerating
冷房モードの冷凍サイクル装置10では、室内凝縮器12にて、冷媒が送風空気に放熱することによって、送風空気が加熱される。室内蒸発器15にて、冷媒が蒸発して吸熱作用を発揮することによって、送風空気が冷却される。
In the refrigerating
また、冷房モードの室内空調ユニット30では、内外気切替装置33を介してケーシング31内へ導入された外気が、送風空気として室内送風機32に吸入される。室内送風機32から送風された送風空気は、室内蒸発器15を通過する際に冷却される。室内蒸発器15にて冷却された送風空気は、エアミックスドア34の開度に応じて、加熱用通路35aおよび冷風バイパス通路35bへ流入する。
Further, in the indoor
加熱用通路35aへ流入した送風空気は、室内凝縮器12を通過する際に加熱される。室内凝縮器12にて加熱された送風空気は、混合空間36へ流入する。冷房モードでは、補助外気導入装置37が補助外気導入口31aを閉塞している。このため、加熱用通路35aへ補助外気導入口31aを介して外気が流入することはない。
The blown air flowing into the
冷風バイパス通路35bへ流入した送風空気は、混合空間36へ流入する。冷房モードでは、排気装置38が排気口31bを閉塞している。このため、冷風バイパス通路35bを流通した全風量の送風空気が、混合空間36へ流入する。
The blown air that has flowed into the cold
混合空間36では、加熱用通路35aを介して流入した送風空気(温風)と冷風バイパス通路35bを介して流入した送風空気(冷風)が混合されて、適切な温度の送風空気(空調風)となる。混合空間36にて混合されて温度調整された送風空気は、開口穴を介して、車室内の適切な箇所へ吹き出される。これにより、車室内の冷房が実現される。
In the mixing
ここで、室内蒸発器15には、吸着部であるデシカント材15aが塗布されている。このため、デシカント材15aの吸着量が飽和量に達する迄は、送風空気が室内蒸発器15を通過する際に、送風空気に含まれる水分がデシカント材15aに吸着される。
Here, the
但し、冷房モードでは、外気温Tamが基準外気温KTam以上となっているので、車両窓ガラスに窓曇りが生じ難い。このため、冷房モードでは、デシカント材15aの吸着量が飽和量に達しても、デシカント材15aから水分を脱離させて再生する脱離行程の運転を実行しない。従って、冷房モードでは、連続的に車室内の冷房を行うことができる。
However, in the cooling mode, since the outside air temperature Tam is equal to or higher than the standard non-standard air temperature KTam, it is unlikely that the window glass of the vehicle will be fogged. Therefore, in the cooling mode, even if the adsorption amount of the
(b)除湿暖房モード
除湿暖房モードは、冷却されて除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行う運転モードである。除湿暖房モードは、外気温Tamが基準外気温KTamよりも低くなっている際、または、目標吹出温度TAOが冷房基準温度KTaoよりも高い温度になっている際に実行される。
(B) Dehumidifying and heating mode The dehumidifying and heating mode is an operation mode in which the dehumidified and heated air inside the vehicle is dehumidified and heated by reheating the cooled and dehumidified blown air and blowing it into the vehicle interior. The dehumidifying / heating mode is executed when the outside air temperature Tam is lower than the reference air temperature KTam, or when the target outlet temperature TAO is higher than the cooling reference temperature KTao.
車両用空調装置1では、車室内の除湿暖房を行う際に、デシカント材15aの吸着作用を利用して送風空気の除湿を行う。このため、除湿暖房モードでは、デシカント材15aの吸着量が飽和量に達する前に、デシカント材15aから水分を脱離させて再生する必要がある。
The
そこで、除湿暖房モードでは、送風空気の除湿のためにデシカント材15aに水分を吸着させる吸着行程と、デシカント材15aの再生のためにデシカント材15aから水分を脱離させる脱離行程とを、所定の周期で切り替える。
Therefore, in the dehumidifying / heating mode, an adsorption process for adsorbing water to the
まず、除湿暖房モードの吸着行程では、制御装置60が、第1膨張弁14aを絞り状態とし、第2膨張弁14bを絞り状態または全開とする。また、制御装置60は、室内凝縮器12の冷媒出口側と第1膨張弁14aの一方の流入出口側とを接続すると同時に、室外熱交換器16の一方の冷媒出入口側と圧縮機11の吸入口側とを接続するように四方弁13の作動を制御する。
First, in the suction stroke of the dehumidifying / heating mode, the
従って、吸着行程の冷凍サイクル装置10では、図1の黒塗り矢印で示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、室内凝縮器12、四方弁13、第1膨張弁14a、室内蒸発器15、第2膨張弁14b、室外熱交換器16、四方弁13、圧縮機11の吸入口の順に循環する冷媒回路に切り替えられる。
Therefore, in the refrigerating
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、圧縮機11へ出力される制御信号については、制御装置60は、高圧圧力センサ61dによって検出された高圧圧力Pdが、目標高圧PDOに近づくように決定する。目標高圧PDOは、目標吹出温度TAOに基づいて、予め制御装置60に記憶されている除湿暖房モード用に制御マップを参照して決定される。
Further, the
また、内外気切替装置33へ出力される制御信号については、制御装置60は、内気導入口を全開とし、外気導入口を全閉とするように決定する。つまり、吸着行程では、内外気切替装置33が、室内蒸発器15へ流入する送風空気における内気の割合を外気の割合よりも増加させる。
Further, regarding the control signal output to the inside / outside
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等については、冷房モードと同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。
The control signals and the like output to other controlled devices are determined in the same manner as in the cooling mode. Then, the
従って、吸着行程の冷凍サイクル装置10では、図3のモリエル線図に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒(図3のa3点)が、室内凝縮器12へ流入する。室内凝縮器12へ流入した冷媒は、送風空気と熱交換して凝縮する(図3のa3点→b3点)。室内凝縮器12から流出した冷媒は、第1膨張弁14aにて減圧されて(図3のb3点→c3点)、室内蒸発器15へ流入する。
Therefore, in the refrigerating
室内蒸発器15へ流入した冷媒は、送風空気と熱交換して蒸発する(図3のc3点→d3点)。室内蒸発器15から流出した冷媒は、全開となっている第2膨張弁14bを介して、室外熱交換器16へ流入する。なお、図3では、第2膨張弁14bを全開とした例を記載している。室外熱交換器16へ流入した冷媒は、外気と熱交換して蒸発する(図3のd3点→e3点)。
The refrigerant flowing into the
室外熱交換器16から流出した冷媒は、圧縮機11に吸入されて再び圧縮される(図3のf3点→a3点)。なお、図3におけるe3点とf3点との圧力の相違は、圧縮機11の吸入圧損である。吸入圧損は、以下のモリエル線図においても同様に示している。
The refrigerant flowing out of the
つまり、吸着行程の冷凍サイクル装置10では、室内凝縮器12が、凝縮器として機能し、室内蒸発器15および室外熱交換器16が、蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。吸着行程の冷凍サイクル装置10では、室内凝縮器12にて、送風空気が加熱される。室内蒸発器15にて、送風空気が冷却されて除湿される。
That is, in the
また、吸着行程の室内空調ユニット30では、図3のモリエル線図に模式的に破線矢印で示すように、内外気切替装置33を介してケーシング31内へ導入された内気が、送風空気として室内送風機32に吸入される。室内送風機32から送風された送風空気は、室内蒸発器15を通過する際に冷却されて除湿される。さらに、吸着行程では、デシカント材15aの吸着作用によって、室内蒸発器15を通過する送風空気の除湿がなされる。
Further, in the indoor
室内蒸発器15にて冷却されて除湿された送風空気は、エアミックスドア34の開度に応じて、加熱用通路35aおよび冷風バイパス通路35bへ流入する。加熱用通路35aへ流入した送風空気は、室内凝縮器12にて加熱される。加熱用通路35aおよび冷風バイパス通路35bへ流入した送風空気は、冷房モードと同様に、混合空間36にて混合される。混合空間36にて混合された送風空気は、開口穴を介して、車室内の適切な箇所へ吹き出される。これにより、車室内の除湿暖房が実現される。
The blown air cooled and dehumidified by the
次に、除湿暖房モードの脱離行程では、制御装置60が、第1膨張弁14aを全開状態とし、第2膨張弁14bを絞り状態とする。また、制御装置60は、室内凝縮器12の冷媒出口側と第1膨張弁14aの一方の流入出口側とを接続すると同時に、室外熱交換器16の一方の冷媒出入口側と圧縮機11の吸入口側とを接続するように四方弁13の作動を制御する。
Next, in the dehumidification / heating mode desorption stroke, the
従って、脱離行程の冷凍サイクル装置10では、図1の黒塗り矢印で示すように、吸着行程と同じ順で冷媒が循環する冷媒回路となる。
Therefore, in the refrigerating
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、内外気切替装置33へ出力される制御信号については、制御装置60は、内気導入口を全閉とし、外気導入口を全開とするように制御信号を決定する。つまり、脱離行程では、内外気切替装置33は、室内蒸発器15へ流入する送風空気における外気の割合を内気の割合よりも増加させる。
Further, the
また、補助外気導入装置37へ出力される制御信号については、制御装置60は、補助外気導入口31aを開くように決定する。また、排気装置38へ出力される制御信号については、制御装置60は、排気口31bを全開とするように決定する。
Further, regarding the control signal output to the auxiliary outside
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等については、吸着行程と同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。
The control signals and the like output to other controlled devices are determined in the same manner as in the adsorption process. Then, the
従って、脱離行程の冷凍サイクル装置10では、図4のモリエル線図に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒(図4のa4点)が、室内凝縮器12へ流入する。室内凝縮器12へ流入した冷媒は、送風空気と熱交換して凝縮する(図4のa4点→b4点)。室内凝縮器12から流出した冷媒は、全開となっている第1膨張弁14aを介して、室内蒸発器15へ流入する。
Therefore, in the
室内蒸発器15へ流入した冷媒は、外気およびデシカント材15aへ放熱して凝縮する(図4のb4点→c4点)。室内蒸発器15aから流出した冷媒は、第2膨張弁14bにて減圧されて(図4のc4点→d4点)、室外熱交換器16へ流入する。室外熱交換器16へ流入した冷媒は、外気と熱交換して蒸発する(図4のd4点→e4点)。室外熱交換器16から流出した冷媒は、圧縮機11に吸入されて再び圧縮される(図4のf4点→a4点)。
The refrigerant flowing into the
つまり、脱離行程の冷凍サイクル装置10では、室内凝縮器12および室内蒸発器15が、凝縮器として機能し、室外熱交換器16が、蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。脱離行程の冷凍サイクル装置10では、室内凝縮器12にて、送風空気が加熱される。
That is, in the
また、脱離行程の室内空調ユニット30では、図4のモリエル線図に模式的に破線矢印で示すように、内外気切替装置33を介してケーシング31内へ導入された外気が、室内送風機32に吸入される。室内送風機32から送風された外気は、室内蒸発器15を通過する際に加熱されるとともに、デシカント材15aから脱離した水分によって加湿される。これにより、デシカント材15aの再生がなされる。
Further, in the indoor
室内蒸発器15を通過した外気は、エアミックスドア34が加熱用通路35aの入口を全閉としているので、冷風バイパス通路35bへ流入する。冷風バイパス通路35bへ流入した外気は、排気装置38が排気口31bを全開としているので、排気口31bを介して車室外へ排気される。
The outside air that has passed through the
補助外気導入口31aから加熱用通路35aへ流入した外気は、図4のモリエル線図に模式的に破線矢印で示すように、送風空気として室内凝縮器12を通過する際に加熱される。室内凝縮器12にて加熱された送風空気は、混合空間36へ流入する。混合空間36へ流入した送風空気は、開口穴を介して、車室内の適切な箇所へ吹き出される。これにより、脱離行程時にも、車室内の暖房を継続することができる。
The outside air flowing into the
(c)除霜モード
除霜モードは、室外熱交換器16に着いた霜を取り除く運転モードである。除霜モードは、除湿暖房モードの実行中に、予め定めた着霜条件が成立した際に実行される。
(C) Defrosting mode The defrosting mode is an operation mode for removing frost on the
本実施形態の空調制御プログラムでは、除湿暖房モードの実行中に、室外器温度センサ61hによって検出された室外器温度Toutが連続して予め定めた基準着霜温度KToutf以下になっている着霜時間Tmfを計測する。そして、着霜時間Tmfが、基準着霜時間KTmf以上となった際に、着霜条件が成立したと判定している。
In the air conditioning control program of the present embodiment, the frost formation time in which the outdoor unit temperature Tout detected by the outdoor
除霜モードでは、制御装置60は、第1膨張弁14aを全開状態とし、第2膨張弁14bを絞り状態とする。また、制御装置60は、室内凝縮器12の冷媒出口側と室外熱交換器16の一方の冷媒出入口側とを接続すると同時に、第1膨張弁14aの一方の流入出口側と圧縮機11の吸入口側とを接続するように四方弁13の作動を制御する。
In the defrosting mode, the
従って、除霜モードの冷凍サイクル装置10では、図1の白抜き矢印で示すように、冷房モードと同じ順で冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
Therefore, the refrigerating
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、圧縮機11へ出力される制御信号については、制御装置60は、除湿暖房モード時よりも低い回転数となるように決定する。圧縮機11へ出力される制御信号は、冷媒に混入された冷凍機油を圧縮機11へ戻すことができる範囲で決定される。
Further, the
また、内外気切替装置33へ出力される制御信号については、制御装置60は、内気導入口を全開とし、外気導入口を全閉とするように決定する。また、室内送風機32へ出力される制御信号については、制御装置60は、除湿暖房モード時よりも低い回転数となるように決定する。
Further, regarding the control signal output to the inside / outside
また、エアミックスドア用の電動アクチュエータ34aへ出力される制御信号については、制御装置60は、除湿暖房モードよりも加熱用通路35aの入口の開口面積を所定量減少させるように決定する。これにより、除霜モードでは、除湿暖房モードよりも室内凝縮器12における送風空気の加熱量を減少させる。
Further, regarding the control signal output to the
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等については、除湿暖房モードと同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。
The control signals and the like output to other controlled devices are determined in the same manner as in the dehumidifying / heating mode. Then, the
従って、除霜モードの冷凍サイクル装置10では、図5のモリエル線図に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒(図5のa5点)が、室内凝縮器12へ流入する。室内凝縮器12へ流入した冷媒は、送風空気と熱交換して凝縮する(図5のa5点→b5点)。室内凝縮器12から流出した冷媒は、室外熱交換器16へ流入する。
Therefore, in the refrigerating
室外熱交換器16へ流入した冷媒は、外気および室外熱交換器16へ放熱して凝縮する(図5のb5点→c5点)。室外熱交換器16から流出した冷媒は、第2膨張弁14bにて減圧されて(図5のc5点→d5点)、室内蒸発器15へ流入する。室内蒸発器15へ流入した冷媒は、送風空気と熱交換して蒸発する(図5のd5点→e5点)。室内蒸発器15から流出した冷媒は、全開となっている第1膨張弁14aを介して、圧縮機11に吸入されて再び圧縮される(図5のf5点→a5点)。
The refrigerant flowing into the
つまり、除霜モードの冷凍サイクル装置10では、室内凝縮器12および室外熱交換器16が、凝縮器として機能し、室内蒸発器15が、蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
That is, in the refrigerating
除霜モードの冷凍サイクル装置10では、室内凝縮器12にて、送風空気が加熱される。室内蒸発器15にて、送風空気が冷却されて除湿される。さらに、室外熱交換器16では、室内凝縮器12から流出した冷媒の有する熱によって、室外熱交換器16についた霜が融解されて取り除かれる。すなわち、室外熱交換器16の除霜がなされる。
In the refrigerating
また、除霜モードの室内空調ユニット30では、図5のモリエル線図に模式的に破線矢印で示すように、内外気切替装置33を介してケーシング31内へ導入された内気が、送風空気として室内送風機32に吸入される。室内送風機32から送風された送風空気は、室内蒸発器15を通過する際に冷却されて除湿される。さらに、除霜モードでは、デシカント材15aの吸着作用によっても、室内蒸発器15を通過する送風空気の除湿がなされる。
Further, in the indoor
室内蒸発器15にて冷却されて除湿された送風空気は、エアミックスドア34の開度に応じて、加熱用通路35aおよび冷風バイパス通路35bへ流入する。加熱用通路35aへ流入した送風空気は、室内凝縮器12にて加熱される。加熱用通路35aへ流入した送風空気と冷風バイパス通路35bへ流入した送風空気は、冷房モードと同様に、混合空間36へ流入して混合される。混合空間36にて混合された送風空気は、開口穴を介して、車室内の適切な箇所へ吹き出される。
The blown air cooled and dehumidified by the
除霜モードでは、除湿暖房モードよりも圧縮機11の回転数を低下させる。さらに、除湿暖房モードよりも加熱用通路35aの入口の開口面積が低下するようにエアミックスドア34を変位させる。このため、除湿暖房モードよりも室内凝縮器12における送風空気の加熱量が減少してしまうものの、車室内の除湿暖房を継続することができる。
In the defrosting mode, the rotation speed of the
また、除霜モードは、予め定めた終了条件が成立した際に終了する。除霜モードが終了すると、除湿暖房モードへ移行する。本実施形態の空調制御プログラムでは、除霜モードの実行時間Tmdfが、基準除霜時間KTmdf以上となり、かつ、室外器温度Toutが予め定めた基準除霜温度KToutdf以上となった際に、終了条件が成立したと判定している。 Further, the defrosting mode ends when a predetermined end condition is satisfied. When the defrosting mode ends, the mode shifts to the dehumidifying / heating mode. In the air-conditioning control program of the present embodiment, the end condition is when the execution time Tmdf of the defrosting mode becomes the standard defrosting time KTmdf or more and the outdoor unit temperature Tout becomes the predetermined standard defrosting temperature KToutdf or more. Is determined to have been established.
以上の如く、本実施形態の車両用空調装置1によれば、運転モードを切り替えることによって、車室内の快適な空調を実現することができる。
As described above, according to the
さらに、本実施形態の車両用空調装置1では、室内蒸発器15にデシカント材15aが塗布されている。従って、除湿暖房モードの吸着行程時に、デシカント材15aの吸着作用を利用して送風空気の除湿を行うことができる。これによれば、除湿のために消費される圧縮機11の消費動力を低減させて、冷凍サイクル装置10の成績係数を向上させることができる。その結果、車両用空調装置1の作動効率を向上させることができる。
Further, in the
また、除霜モード時には、室内蒸発器15にて冷却されて除湿された送風空気を室内凝縮器12にて再加熱することができる。従って、圧縮機11へ冷凍機油を適切に戻すことができる程度に、圧縮機11の回転数を決定しても車室内の温度低下を抑制することができる。
Further, in the defrosting mode, the blown air cooled and dehumidified by the
すなわち、本実施形態の車両用空調装置1によれば、デシカント材15aの塗布された室内蒸発器15を備えることによる作動効率の向上効果を得つつ、いずれの運転モードに切り替えても冷凍機油を圧縮機11へ適切に戻すことができる。
That is, according to the
また、本実施形態の車両用空調装置1では、除湿暖房モード時に、吸着行程と脱離行程とを切り替える。そして、除湿暖房モードの吸着行程では、内外気切替装置33が、室内蒸発器15へ流入する送風空気における内気の割合を外気よりも増加させる。
Further, in the
これによれば、吸着行程時に、外気よりも高温多湿となる内気を、外気よりも多く室内蒸発器15へ導入することができる。従って、送風空気を再加熱するために消費される圧縮機11の消費動力を低減させて、より一層、冷凍サイクル装置10の成績係数を向上させることができる。その結果、より一層、車両用空調装置1の作動効率を向上させることができる。
According to this, more inside air, which is hotter and more humid than outside air, can be introduced into the
さらに、除湿暖房モードの脱離行程では、内外気切替装置33が、室内蒸発器15へ流入する送風空気における外気の割合を内気よりも増加させる。これによれば、脱離行程時に、内気よりも低湿度の外気を、内気よりも多く室内蒸発器15へ導入することができる。従って、効率的に、デシカント材15aの再生を行うことができる。
Further, in the dehumidification / heating mode desorption stroke, the inside / outside
また、本実施形態の車両用空調装置1では、補助外気導入装置37を備えている。これによれば、脱離行程時に、内気よりも低湿度の外気を室内凝縮器12にて再加熱して車室内へ吹き出すことができる。従って、除湿暖房モードの実行時に、吸着行程から脱離行程へ切り替えても、車室内の暖房を継続することができる。さらに、脱離行程時に、車両窓ガラスの窓曇りが発生してしまうことも抑制することができる。
Further, the
また、本実施形態の車両用空調装置1では、除霜モード時に、室内凝縮器12における送風空気の加熱量を減少させる。これによれば、除霜モード時に圧縮機11から吐出された冷媒の有する熱を、送風空気を加熱することに優先して、室外熱交換器16の除霜のために利用することができる。従って、室外熱交換器16の除霜を速やかに完了させることができる。
Further, in the
また、本実施形態の車両用空調装置1では、排気装置38を備え、除湿暖房モードの脱離行程時に室内蒸発器15通過後の空気を車室外に排気している。これによれば、デシカント材15aから脱離させた水分によって、車室内の湿度が上昇してしまうことを確実に抑制することができる。すなわち、脱離行程時に、車両窓ガラスの窓曇りが発生してしまうことを効果的に抑制することができる。
Further, the
(第2実施形態)
本実施形態では、図6、図7の全体構成図に示す車両用空調装置1aについて説明する。車両用空調装置1aは、車室内の空調を行うだけでなく、作動時に発熱する発熱機器であるバッテリ80を冷却する機能を有している。従って、車両用空調装置1aは、発熱機器冷却機能付きの空調装置である。
(Second Embodiment)
In this embodiment, the
車両用空調装置1aは、冷凍サイクル装置10a、室内空調ユニット30、高温側熱媒体回路40、および低温側熱媒体回路50を有している。
The
冷凍サイクル装置10aの圧縮機11の吐出口には、水冷媒熱交換器12aの冷媒通路の入口側が接続されている。水冷媒熱交換器12aは、圧縮機11から吐出された高圧冷媒を流通させる冷媒通路と、高温側熱媒体回路40を循環する高温側熱媒体を流通させる水通路とを有している。
The inlet side of the refrigerant passage of the water
水冷媒熱交換器12aは、冷媒通路を流通する高圧冷媒と、水通路を流通する高温側熱媒体とを熱交換させる熱媒体加熱用熱交換部である。水冷媒熱交換器12aでは、高圧冷媒の有する熱を高温側熱媒体に放熱させて、高圧冷媒を凝縮させるとともに、高温側熱媒体を加熱する。
The water
水冷媒熱交換器12aの冷媒通路の出口には、第1三方継手17aの流入口側が接続されている。第1三方継手17aは、互いに連通する3つの流入出口を有する。第1三方継手17aとしては、複数の配管を接合して形成された部材や、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路を設けることによって形成された部材等を採用することができる。
The inflow port side of the first three-way joint 17a is connected to the outlet of the refrigerant passage of the water
さらに、冷凍サイクル装置10aは、後述するように、第2三方継手17b~第4三方継手17dを備えている。第2三方継手17b~第4三方継手17dの基本的構成は、第1三方継手17aと同様である。
Further, the
第1三方継手17a~第4三方継手17dは、3つの流入出口のうち1つが流入口として用いられ、2つが流出口として用いられると、1つの流入口から流入した冷媒の流れを分岐することができる。本実施形態では、第1三方継手17aが分岐部となる。また、3つの流入出口のうち2つが流入口として用いられ、1つが流出口として用いられると、2つの流入口から流入した冷媒の流れを合流させることができる。 In the first three-way joint 17a to the fourth three-way joint 17d, when one of the three inflow ports is used as an inflow port and two are used as an outflow port, the flow of the refrigerant flowing in from one inflow port is branched. Can be done. In the present embodiment, the first three-way joint 17a serves as a branch portion. Further, when two of the three inflow ports are used as inflow ports and one is used as the outflow port, the flows of the refrigerant flowing in from the two inflow ports can be merged.
第1三方継手17aの一方の流出口には、暖房用膨張弁14cの入口側が接続されている。第1三方継手17aの他方の流出口には、バイパス通路22aを介して、第2三方継手17bの一方の流入口側が接続されている。
The inlet side of the
バイパス通路22aには、高圧開閉弁13aが配置されている。高圧開閉弁13aは、バイパス通路22aを開閉する電磁弁である。高圧開閉弁13aは、制御装置60から出力される制御電圧によって、開閉作動が制御される。
A high-pressure on-off
さらに、冷凍サイクル装置10aは、後述するように、低圧開閉弁13bを備えている。低圧開閉弁13bの基本的構成は、高圧開閉弁13aと同様である。高圧開閉弁13aおよび低圧開閉弁13bは、冷媒通路を開閉することで、各運転モードの冷媒回路を切り替えることができる。従って、高圧開閉弁13aおよび低圧開閉弁13bは、本実施形態の冷媒回路切替部である。
Further, the
暖房用膨張弁14cは、後述する除湿暖房モード時等に、室外熱交換器16へ流入する冷媒を減圧させる室外用減圧部である。暖房用膨張弁14cは、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する室外用冷媒流量調整部である。暖房用膨張弁14cの基本的構成は、第1実施形態で説明した第1膨張弁14aと同様である。
The
さらに、冷凍サイクル装置10aは、後述するように、冷房用膨張弁14dおよび冷却用膨張弁14eを備えている。冷房用膨張弁14dおよび冷却用膨張弁14eの基本的構成についても、第1膨張弁14aと同様である。
Further, the refrigerating
暖房用膨張弁14c、冷房用膨張弁14d、および冷却用膨張弁14eは、前述した全開機能に加えて、弁開度を全閉にすることで、冷媒通路を閉塞する全閉機能を有している。従って、暖房用膨張弁14c、冷房用膨張弁14d、および冷却用膨張弁14eは、全閉機能を発揮することによって、冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部としての機能を兼ね備えている。
The
もちろん、暖房用膨張弁14c、冷房用膨張弁14d、および冷却用膨張弁14eを、全閉機能を有していない可変絞り機構と開閉弁とを組み合わせて形成してもよい。この場合は、開閉弁が冷媒回路切替部となる。
Of course, the
暖房用膨張弁14cの出口には、室外用熱交換部である室外熱交換器16の冷媒入口側が接続されている。室外熱交換器16の冷媒出口には、第3三方継手17cの流入口側が接続されている。第3三方継手17cの一方の流出口には、暖房用通路22bを介して、蒸発圧力調整弁20の1つの入口側が接続されている。暖房用通路22bには、暖房用通路22bを開閉する低圧開閉弁13bが配置されている。
The refrigerant inlet side of the
第3三方継手17cの他方の流出口には、第2三方継手17bの他方の流入口側が接続されている。第3三方継手17cの他方の流出口側と第2三方継手17bの他方の流入口側とを接続する冷媒通路には、逆止弁18が配置されている。逆止弁18は、第3三方継手17c側から第2三方継手17b側へ冷媒が流れることを許容し、第2三方継手17b側から第3三方継手17c側へ冷媒が流れることを禁止する。
The other inlet side of the second three-way joint 17b is connected to the other outlet of the third three-way joint 17c. A
第2三方継手17bの流出口には、第4三方継手17dの流入口側が接続されている。第4三方継手17dの一方の流出口には、冷房用膨張弁14dの入口側が接続されている。第4三方継手17dの他方の流出口には、冷却用膨張弁14eの入口側が接続されている。冷房用膨張弁14dおよび冷却用膨張弁14eは、いずれも冷媒を減圧させる冷却用減圧部である。
The inlet side of the fourth three-way joint 17d is connected to the outlet of the second three-way joint 17b. The inlet side of the cooling
より詳細には、冷房用膨張弁14dは、後述する単独冷房モード時等に、室内蒸発器15へ流入する冷媒を減圧させる空気冷却用減圧部である。冷房用膨張弁14dは、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する空気用冷媒流量調整部である。
More specifically, the cooling
冷房用膨張弁14dの出口には、室内蒸発器15の冷媒入口側が接続されている。室内蒸発器15は、冷却対象物を冷却するために冷房用膨張弁14dにて減圧された冷媒を蒸発させる冷却用熱交換部である。より詳細には、室内蒸発器15は、送風空気を冷却するための空気冷却用熱交換部である。
The refrigerant inlet side of the
また、冷却用膨張弁14eは、後述する冷却冷房モード時等に、チラー19へ流入する冷媒を減圧させる熱媒体冷却用減圧部である。冷却用膨張弁14eは、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する機器冷却用冷媒流量調整部である。
Further, the cooling
冷却用膨張弁14eの出口には、チラー19の冷媒通路の入口側が接続されている。チラー19は、冷却用膨張弁14eにて減圧された低圧冷媒を流通させる冷媒通路と、低温側熱媒体回路50を循環する低温側熱媒体を流通させる水通路とを有している。
The inlet side of the refrigerant passage of the
チラー19は、冷媒通路を流通する低圧冷媒と、水通路を流通する低温側熱媒体とを熱交換させる熱交換器である。チラー19では、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって、低温側熱媒体を冷却する。チラー19の冷媒通路の出口には、蒸発圧力調整弁20の第3入口側が接続されている。
The
蒸発圧力調整弁20は、室外熱交換器16における冷媒圧力、室内蒸発器15における冷媒圧力、およびチラー19における冷媒圧力を個別に調整する圧力調整部である。さらに、蒸発圧力調整弁20は、室外熱交換器16から流出した冷媒、室内蒸発器15から流出した冷媒、およびチラー19から流出した冷媒のうち、少なくとも2つ以上の冷媒の流れを合流させて、下流側へ流出させる。
The evaporation
具体的には、蒸発圧力調整弁20は、室外熱交換器16、室内蒸発器15、およびチラー19の下流側に接続された3つの電動式の可変絞り機構と、合流部17gとを一体化させたものである。蒸発圧力調整弁20は、制御装置60から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
Specifically, the evaporation
蒸発圧力調整弁20の合流部17gの冷媒出口には、アキュムレータ21の入口側が接続されている。アキュムレータ21は、蒸発器として機能する熱交換器から流出した低圧冷媒の気液を分離する低圧側の気液分離器である。アキュムレータ21は、分離された液相冷媒をサイクルの余剰冷媒として貯える。
The inlet side of the
従って、蒸発圧力調整弁20の合流部17gは、室外熱交換器16から流出した冷媒の流れ、室内蒸発器15から流出した冷媒の流れ、およびチラー19から流出した冷媒の流れを合流させて、圧縮機11の吸入側へ流出させる。
Therefore, the merging
次に、高温側熱媒体回路40について説明する。高温側熱媒体回路40は、高温側熱媒体を循環させる熱媒体循環回路である。高温側熱媒体回路40では、高温側熱媒体として、エチレングリコール水溶液を採用している。高温側熱媒体回路40には、水冷媒熱交換器12aの水通路、高温側熱媒体ポンプ41、ヒータコア42等が配置されている。
Next, the high temperature side
高温側熱媒体ポンプ41は、高温側熱媒体を水冷媒熱交換器12aの水通路の入口側へ圧送する水ポンプである。高温側熱媒体ポンプ41は、制御装置60から出力される制御電圧によって、回転数(すなわち、圧送能力)が制御される電動ポンプである。
The high temperature side
水冷媒熱交換器12aの水通路の出口には、ヒータコア42の熱媒体入口側が接続されている。ヒータコア42は、室内空調ユニット30のケーシング31内に第1実施形態で説明した室内凝縮器12と同様に配置されている。
The heat medium inlet side of the
ヒータコア42は、水冷媒熱交換器12aにて加熱された高温側熱媒体と送風空気とを熱交換させる空気加熱用熱交換部である。ヒータコア42では、高温側熱媒体の有する熱を送風空気に放熱させて、送風空気を加熱する。ヒータコア42の熱媒体出口には、高温側熱媒体ポンプ41の吸入口側が接続されている。
The
従って、本実施形態では、水冷媒熱交換器12aおよび高温側熱媒体回路40の各構成機器によって、圧縮機11から吐出された冷媒を熱源として、送風空気を加熱する加熱部が形成されている。
Therefore, in the present embodiment, each component of the water
また、高温側熱媒体回路40では、高温側熱媒体ポンプ41が、ヒータコア42へ流入する高温側熱媒体の流量を調整することによって、ヒータコア42における高温側熱媒体と送風空気との熱交換量も変化する。従って、高温側熱媒体ポンプ41は、室内凝縮器12における送風空気の加熱量を調整する加熱量調整部である。
Further, in the high temperature side
次に、低温側熱媒体回路50について説明する。低温側熱媒体回路50は、低温側熱媒体を循環させる熱媒体循環回路である。低温側熱媒体としては、高温側熱媒体と同種の流体を採用することができる。低温側熱媒体回路50には、チラー19の水通路、低温側熱媒体ポンプ51、バッテリ80の冷却水通路80a等が配置されている。
Next, the low temperature side
低温側熱媒体ポンプ51は、低温側熱媒体をチラー19の水通路の入口側へ圧送する水ポンプである。低温側熱媒体ポンプ51の基本的構成は、高温側熱媒体ポンプ41と同様である。チラー19の水通路の出口には、バッテリ80の冷却水通路80aの入口側が接続されている。
The low temperature side
バッテリ80は、電動モータ等の車載機器へ供給される電力を蓄える二次電池(本実施形態では、リチウムイオン電池)である。バッテリ80は、作動時(すなわち、充放電時)に発熱する発熱機器である。バッテリ80の温度は、バッテリ80の充放電容量を充分に活用するために、適切な温度範囲内(本実施形態では、15℃以上、かつ、55℃以下)に維持されている必要がある。
The
冷却水通路80aは、バッテリ80の電池セルを収容する電池用ケースの内部に形成された熱媒体機器熱交換部である。冷却水通路80aは、電池用ケースの内部で複数の通路を並列的に接続した構成となっている。これにより、冷却水通路80aは、全ての電池セルを均等に冷却できるようになっている。冷却水通路80aの出口には、低温側熱媒体ポンプ51の吸入口側が接続されている。
The cooling
従って、本実施形態では、チラー19および低温側熱媒体回路50の各構成機器によって、作動時に発熱するバッテリ80を冷却する機器冷却用冷却部が形成されている。さらに、チラー19は、冷却対象物を冷却するために冷却用膨張弁14eにて減圧された冷媒を蒸発させる冷却用熱交換部である。より詳細には、チラー19は、バッテリ80を冷却するための熱媒体冷却用熱交換部である。
Therefore, in the present embodiment, each component device of the
次に、図8を用いて、車両用空調装置1aの電気制御部の概要について説明する。本実施形態の制御装置60は、出力側に接続された各種制御対象機器11、13a、13b、14c~14e、20、32、33、34a、37、38、41、61等の作動を制御する。
Next, the outline of the electric control unit of the
また、制御装置60の入力側には、図8に示すように、第1実施形態で説明した各種の制御用センサに加えて、バッテリ温度センサ61j、高温側熱媒体温度センサ61k、低温側熱媒体温度センサ61m等が追加されている。
Further, on the input side of the
バッテリ温度センサ61jは、バッテリ80の温度であるバッテリ温度TBを検出するバッテリ温度検出部である。バッテリ温度センサ61jは、複数の温度検出部を有し、バッテリ80の複数の箇所の温度を検出している。このため、制御装置60では、バッテリ80の各部の温度差を検出することもできる。さらに、バッテリ温度TBとしては、複数の温度センサの検出値の平均値を採用している。
The battery temperature sensor 61j is a battery temperature detection unit that detects the battery temperature TB, which is the temperature of the
高温側熱媒体温度センサ61kは、水冷媒熱交換器12aの水通路から流出した高温側熱媒体の温度である高温側熱媒体温度TWHを検出する高温側熱媒体温度検出部である。低温側熱媒体温度センサ61mは、チラー19の水通路から流出した低温側熱媒体の温度である低温側熱媒体温度TWLを検出する低温側熱媒体温度検出部である。
The high temperature side heat
また、本実施形態では、制御装置60のうち、冷媒回路切替部である高圧開閉弁13aおよび低圧開閉弁13bの作動を制御する構成は、冷媒回路制御部60aである。高温側熱媒体ポンプ41の作動を制御する構成は、高温側ポンプ制御部60dである。低圧側熱媒体ポンプ61の作動を制御する構成は、低圧側ポンプ制御部60eである。
Further, in the present embodiment, among the
次に、車両用空調装置1aの作動について説明する。車両用空調装置1aでは、車室内の空調を行うだけでなく、バッテリ80を冷却するために、種々の運転モードを切り替える。運転モードの切り替えは、第1実施形態と同様に、予め制御装置60に記憶されている空調制御プログラムが実行されることによって行われる。以下に、各運転モードの作動を説明する。
Next, the operation of the
(a)冷房モード
車両用空調装置1aの冷房モードには、単独冷房モードと冷却冷房モードがある。単独冷房モードは、バッテリ80の冷却を行うことなく、車室内の冷房を行う運転モードである。単独冷房モードは、第1実施形態と同様の冷房モードの実行条件が成立しており、かつ、バッテリ80の冷却が必要ではないと判定された際に実行される。
(A) Cooling mode The cooling mode of the
冷却冷房モードは、バッテリ80の冷却を行うとともに、車室内の冷房を行う運転モードである。冷却冷房モードは、第1実施形態と同様の冷房モードの実行条件が成立しており、かつ、バッテリ80の冷却が必要であると判定された際に実行される。
The cooling / cooling mode is an operation mode in which the
バッテリ80の冷却が必要であるか否かの判定は、バッテリ温度センサ61jによって検出されたバッテリ温度TBが予め定めた基準冷却温度KTB以上となっている際に、バッテリ80の冷却が必要であると判定する。また、バッテリ温度TBが基準冷却温度KTBより低くなっている際に、バッテリ80の冷却は必要でないと判定する。バッテリ80の冷却が必要であるか否かの判定は、以下の運転モードにおいても同様に行われる。
To determine whether or not the
(a-1)単独冷房モード
単独冷房モードでは、制御装置60が、高圧開閉弁13aを閉じ、低圧開閉弁13bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14cを全開状態とし、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを全閉状態とする。
(A-1) Single cooling mode In the single cooling mode, the
従って、単独冷房モードの冷凍サイクル装置10aでは、図6の白抜き矢印で示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、全開となっている暖房用膨張弁14c、室外熱交換器16、逆止弁18、冷房用膨張弁14d、室内蒸発器15、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
Therefore, in the refrigerating
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、高温側熱媒体ポンプ41へ出力される制御電圧については、制御装置60は、高温側熱媒体ポンプ41が予め定めた圧送能力を発揮するように決定する。また、低温側熱媒体ポンプ51へ出力される制御電圧については、制御装置60は、低温側熱媒体ポンプ51を停止させるように決定する。具体的には、制御電圧を0Vに決定する。
Further, the
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等の決定については、第1実施形態の冷房モードと同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。
The determination of the control signal or the like output to the other controlled device is determined in the same manner as in the cooling mode of the first embodiment. Then, the
従って、単独冷房モードの冷凍サイクル装置10aでは、水冷媒熱交換器12aおよび室外熱交換器16が、凝縮器として機能し、室内蒸発器15が、蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。単独冷房モードの冷凍サイクル装置10aでは、水冷媒熱交換器12aにて、高温側熱媒体が加熱される。室内蒸発器15にて、送風空気が冷却される。
Therefore, in the
また、単独冷房モードの高温側熱媒体回路40では、高温側熱媒体ポンプ41から圧送された高温側熱媒体が水冷媒熱交換器12aへ流入する。水冷媒熱交換器12aにて加熱された高温側熱媒体は、ヒータコア42へ流入する。
Further, in the high temperature side
また、単独冷房モードの室内空調ユニット30では、内外気切替装置33を介してケーシング31内へ導入された外気が、送風空気として室内送風機32に吸入される。室内送風機32から送風された送風空気は、室内蒸発器15を通過する際に冷却される。室内蒸発器15にて冷却された送風空気は、エアミックスドア34の開度に応じて、加熱用通路35aおよび冷風バイパス通路35bへ流入する。
Further, in the indoor
加熱用通路35aへ流入した送風空気は、ヒータコア42を通過する際に加熱される。ヒータコア42にて加熱された送風空気は、第1実施形態の冷房モードと同様に、混合空間36へ流入する。冷風バイパス通路35bへ流入した送風空気は、第1実施形態の冷房モードと同様に、混合空間36へ流入する。
The blown air flowing into the
そして、混合空間36にて混合されて温度調整された送風空気が、開口穴を介して、車室内の適切な箇所へ吹き出される。これにより、車室内の冷房が実現される。
Then, the blown air mixed in the mixing
(a-2)冷却冷房モード
冷却冷房モードでは、制御装置60が、高圧開閉弁13aを閉じ、低圧開閉弁13bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14cを全開状態とし、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを絞り状態とする。
(A-2) Cooling / cooling mode In the cooling / cooling mode, the
従って、冷却冷房モードの冷凍サイクル装置10aでは、図6の黒塗り矢印で示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、全開となっている暖房用膨張弁14c、室外熱交換器16、逆止弁18、冷房用膨張弁14d、室内蒸発器15、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、全開となっている暖房用膨張弁14c、室外熱交換器16、逆止弁18、冷却用膨張弁14e、チラー19、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
Therefore, in the refrigerating
つまり、冷却冷房モードの冷凍サイクル装置10aでは、第4三方継手17dにて分岐された一方の冷媒が冷房用膨張弁14dおよび室内蒸発器15側へ流入し、他方の冷媒が冷却用膨張弁14eおよびチラー19側へ流入する。そして、室内蒸発器15から流出した冷媒とチラー19から流出した冷媒が、蒸発圧力調整弁20の合流部17gにて合流する冷媒回路に切り替えられる。
That is, in the refrigerating
すなわち、冷却冷房モードの冷凍サイクル装置10aでは、室内蒸発器15およびチラー19が冷媒流れに対して並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。
That is, in the refrigerating
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、低温側熱媒体ポンプ51へ出力される制御電圧については、制御装置60は、低温側熱媒体ポンプ51が予め定めた圧送能力を発揮するように決定する。
Further, the
また、蒸発圧力調整弁20へ出力される制御信号については、制御装置60は、室内蒸発器15における冷媒蒸発圧力およびチラー19における冷媒蒸発圧力が適切な値となるように決定する。
Further, regarding the control signal output to the evaporation
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等の決定については、単独冷房モードと同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。
The determination of the control signal and the like output to other controlled devices is determined in the same manner as in the single cooling mode. Then, the
従って、冷却冷房モードの冷凍サイクル装置10aでは、水冷媒熱交換器12aおよび室外熱交換器16が、凝縮器として機能し、室内蒸発器15およびチラー19が、蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。冷却冷房モードの冷凍サイクル装置10aでは、水冷媒熱交換器12aにて、高温側熱媒体が加熱される。室内蒸発器15にて、送風空気が冷却される。チラー19にて、低温側熱媒体が冷却される。
Therefore, in the
また、冷却冷房モードの高温側熱媒体回路40では、単独冷房モードと同様に、水冷媒熱交換器12aにて加熱された高温側熱媒体がヒータコア42へ流入する。
Further, in the high temperature side
また、冷却冷房モードの低温側熱媒体回路50では、低温側熱媒体ポンプ51から圧送された低温側熱媒体がチラー19へ流入する。チラー19にて冷却された低温側熱媒体は、バッテリ80の冷却水通路80aを流通する。これにより、バッテリ80が冷却される。
Further, in the low temperature side
また、冷房電池冷却モードの室内空調ユニット30では、単独冷房モードと同様に、送風空気の温度調整がなされて、車室内の適切な箇所へ吹き出される。これにより、車室内の冷房が実現される。
Further, in the indoor
(b)除湿暖房モード
車両用空調装置1aの除湿暖房モードには、単独除湿暖房モードと冷却除湿暖房モードがある。単独除湿暖房モードは、バッテリ80の冷却を行うことなく、車室内の除湿暖房を行う運転モードである。単独除湿暖房モードは、第1実施形態と同様の除湿暖房モードの実行条件が成立しており、かつ、バッテリ80の冷却が必要ではないと判定された際に実行される。
(B) Dehumidifying / heating mode The dehumidifying / heating mode of the
冷却除湿暖房モードは、バッテリ80の冷却を行うとともに、車室内の除湿冷房を行う運転モードである。冷却除湿暖房モードは、第1実施形態と同様の除湿暖房モードの実行条件が成立しており、かつ、バッテリ80の冷却が必要であると判定された際に実行される。
The cooling / dehumidifying / heating mode is an operation mode in which the
また、車両用空調装置1aにおいても、除湿暖房モード時にデシカント材15aの吸着作用を利用して送風空気の除湿を行う。そのため、除湿暖房モードでは、第1実施形態と同様に、吸着行程と脱離行程とを、所定の周期で切り替える。
Further, also in the
(b-1)単独除湿暖房モード
単独除湿暖房モードの吸着行程では、制御装置60が、高圧開閉弁13aを開き、低圧開閉弁13bを開く。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14cを絞り状態とし、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを全閉状態とする。
(B-1) Single dehumidifying / heating mode In the adsorption process of the single dehumidifying / heating mode, the
従って、単独除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10aでは、図7の白抜き矢印で示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、第1三方継手17a、暖房用膨張弁14c、室外熱交換器16、暖房用通路22b、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、第1三方継手17a、バイパス通路22a、冷房用膨張弁14d、室内蒸発器15、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する。
Therefore, in the refrigerating
つまり、単独除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10aでは、第1三方継手17aにて分岐された一方の冷媒が暖房用膨張弁14cおよび室外熱交換器16側へ流入し、他方の冷媒が冷房用膨張弁14dおよび室内蒸発器15側へ流入する。そして、室外熱交換器16から流出した冷媒と室内蒸発器15から流出した冷媒が、蒸発圧力調整弁20の合流部17gにて合流する冷媒回路に切り替えられる。
That is, in the refrigerating
すなわち、単独除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10aでは、室外熱交換器16および室内蒸発器15が冷媒流れに対して並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。
That is, in the refrigerating
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、高温側熱媒体ポンプ41へ出力される制御電圧については、制御装置60は、高温側熱媒体ポンプ41が予め定めた圧送能力を発揮するように決定する。また、低温側熱媒体ポンプ51へ出力される制御電圧については、制御装置60は、低温側熱媒体ポンプ51を停止させるように決定する。
Further, the
また、蒸発圧力調整弁20へ出力される制御信号については、制御装置60は、室外熱交換器16における冷媒蒸発圧力および室内蒸発器15における冷媒蒸発圧力が適切な値となるように決定する。
Further, regarding the control signal output to the evaporation
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等の決定については、第1実施形態の除湿暖房モードの吸着行程と同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。
The determination of the control signal or the like output to the other controlled device is determined in the same manner as the adsorption process of the dehumidifying / heating mode of the first embodiment. Then, the
従って、単独除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10aでは、図9のモリエル線図に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒(図9のa9点)が、水冷媒熱交換器12aへ流入する。水冷媒熱交換器12aへ流入した冷媒は、高温側熱媒体と熱交換して凝縮する(図9のa9点→b9点)。水冷媒熱交換器12aから流出した冷媒の流れは、第1三方継手17aにて分岐される。
Therefore, in the refrigerating
第1三方継手17aにて分岐された一方の冷媒は、暖房用膨張弁14cにて減圧されて(図9のb9点→c9点)、室外熱交換器16へ流入する。室外熱交換器16へ流入した冷媒は、外気と熱交換して蒸発する(図9のc9点→d9点)。
One of the refrigerants branched at the first three-way joint 17a is depressurized by the
第1三方継手17aにて分岐された他方の冷媒は、冷房用膨張弁14dにて減圧されて(図9のb9点→e9点)、室内蒸発器15へ流入する。室内蒸発器15へ流入した冷媒は、送風空気と熱交換して蒸発する(図9のe9点→f9点)。室内蒸発器15から流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁20にて、室外熱交換器16から流出した冷媒と同等の圧力になるまで減圧される(図9のf9点→d9点)。
The other refrigerant branched at the first three-way joint 17a is depressurized by the cooling
室内蒸発器15から流出した冷媒と室外熱交換器16から流出した冷媒は、合流部17gにて合流する。合流部17gから流出した冷媒は、アキュムレータ21へ流入して気液分離される。アキュムレータ21から流出した気相冷媒は、圧縮機11に吸入されて再び圧縮される(図9のg9点→a9点)。
The refrigerant flowing out of the
つまり、単独除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10aでは、水冷媒熱交換器12aが、凝縮器として機能し、室外熱交換器16および室内蒸発器15が、蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。単独除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10aでは、水冷媒熱交換器12aにて、高温側熱媒体が加熱される。室内蒸発器15にて、送風空気が冷却されて除湿される。
That is, in the refrigerating
また、単独除湿暖房モードの吸着行程の高温側熱媒体回路40では、高温側熱媒体ポンプ41から圧送された高温側熱媒体が水冷媒熱交換器12aへ流入する。水冷媒熱交換器12aにて加熱された高温側熱媒体がヒータコア42へ流入する。
Further, in the high temperature side
また、単独除湿暖房モードの吸着行程の室内空調ユニット30では、図9のモリエル線図に模式的に破線矢印で示すように、内外気切替装置33を介してケーシング31内へ導入された内気が、送風空気として室内送風機32に吸入される。室内送風機32から送風された送風空気は、室内蒸発器15を通過する際に冷却されて除湿される。
Further, in the indoor
さらに、吸着行程では、デシカント材15aの吸着作用によっても、室内蒸発器15を通過する送風空気の除湿がなされる。室内蒸発器15にて冷却されて除湿された送風空気は、エアミックスドア34の開度に応じて、加熱用通路35aおよび冷風バイパス通路35bへ流入する。加熱用通路35aへ流入した送風空気は、ヒータコア42を通過する際に、高温側熱媒体と熱交換して加熱される。
Further, in the adsorption process, the suction action of the
なお、図9では、加熱用通路35aへ流入した送風空気が、あたかも水冷媒熱交換器12aを通過するように図示しているが、図9では、送風空気と冷媒との熱の授受を模式的に示している。つまり、図9では、加熱用通路35aへ流入した送風空気が、水冷媒熱交換器12aにて冷媒が放熱した熱を熱源として加熱されることを示している。このことは、以下の水冷媒熱交換器12aやチラー19を用いたモリエル線図においても同様である。
Note that FIG. 9 shows the blown air flowing into the
加熱用通路35aおよび冷風バイパス通路35bへ流入した送風空気は、単独冷房モードと同様に、混合空間36にて混合される。混合空間36にて混合されて温度調整された送風空気は、開口穴を介して、車室内の適切な箇所へ吹き出される。これにより、車室内の除湿暖房が実現される。
The blown air flowing into the
次に、単独除湿暖房モードの脱離行程では、制御装置60が、高圧開閉弁13aを開き、低圧開閉弁13bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14cを全閉状態とし、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを全閉状態とする。
Next, in the dehumidification / heating mode desorption stroke, the
従って、単独除湿暖房モードの脱離行程の冷凍サイクル装置10aでは、図7の斜線ハッチング付き矢印で示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、バイパス通路22a、冷房用膨張弁14d、室内蒸発器15、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の吸入口の順に循環する。
Therefore, in the refrigerating
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、圧縮機11へ出力される制御信号については、予め定めた脱離行程用の冷媒吐出能力を発揮するように決定する。
Further, the
また、冷房用膨張弁14dへ出力される制御信号については、予め定めた脱離行程用の基準絞り開度となるように決定する。脱離行程用の基準絞り開度は、室内蒸発器15へ流入する冷媒の温度が、デシカント材15aから水分を脱離させることが可能な温度となるように決定されている。さらに、脱離行程用の基準絞り開度は、室内蒸発器15へ流入する冷媒の圧力が、室内蒸発器15の耐圧性を超えないように決定されている。従って、脱離行程時には、冷房用膨張弁14が全開となっていてもよい。
Further, the control signal output to the
また、蒸発圧力調整弁20へ出力される制御信号については、制御装置60は、アキュムレータ21内の冷媒蒸発圧力が適切な値となるように決定する。
Further, regarding the control signal output to the evaporation
また、高温側熱媒体ポンプ41へ出力される制御電圧、および低温側熱媒体ポンプ51へ出力される制御電圧については、吸着行程と同様に決定する。
Further, the control voltage output to the high temperature side
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等の決定については、第1実施形態の除湿暖房モードの脱離行程と同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。
The determination of the control signal or the like output to the other controlled device is determined in the same manner as the dehumidifying / heating mode dehumidifying / heating mode of the first embodiment. Then, the
従って、単独除湿暖房モードの脱離行程の冷凍サイクル装置10aでは、図10のモリエル線図に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒(図10のa10点)が、水冷媒熱交換器12aへ流入する。水冷媒熱交換器12aへ流入した冷媒は、高温側熱媒体と熱交換して放熱する(図10のa10点→b10点)。
Therefore, in the refrigerating
水冷媒熱交換器12aから流出した冷媒は、バイパス通路22aを介して、冷房用膨張弁14dへ流入して減圧される(図10のb10点→c10点)。冷房用膨張弁14dにて減圧された冷媒は、室内蒸発器15へ流入する。室内蒸発器15へ流入した冷媒は、外気およびデシカント材15aへ放熱する(図10のc10点→d10点)。
The refrigerant flowing out of the water-
室内蒸発器15から流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁20へ流入して減圧される(図10のd10点→e10点)。蒸発圧力調整弁20にて減圧された冷媒は、アキュムレータ21へ流入する。アキュムレータ21から流出した気相冷媒は、圧縮機11に吸入されて再び圧縮される(図10のd10点→a10点)。
The refrigerant flowing out of the
つまり、単独除湿暖房モードの脱離行程の冷凍サイクル装置10aでは、水冷媒熱交換器12aおよび室内蒸発器15が、放熱器として機能する、いわゆるホットガスサイクルが構成される。脱離行程の冷凍サイクル装置10aでは、水冷媒熱交換器12aにて、高温側熱媒体が加熱される。
That is, in the refrigerating
また、単独除湿暖房モードの脱離行程の高温側熱媒体回路40では、高温側熱媒体ポンプ41から圧送された高温側熱媒体が水冷媒熱交換器12aへ流入する。水冷媒熱交換器12aにて加熱された高温側熱媒体がヒータコア42へ流入する。
Further, in the high temperature side
また、単独除湿暖房モードの脱離行程の室内空調ユニット30では、内外気切替装置33を介してケーシング31内へ導入された外気が、室内送風機32に吸入される。
Further, in the indoor
室内送風機32から送風された外気の一部は、図10のモリエル線図に模式的に破線矢印で示すように、室内蒸発器15を通過する際に、デシカント材から脱離した水分によって加湿される。これにより、デシカント材15aの再生がなされる。室内蒸発器15を通過した外気は、第1実施形態の除湿暖房モードの脱離行程と同様に、排気装置38の排気口31bから、車室外へ排気される。
A part of the outside air blown from the
室内送風機32から送風された外気の別の一部は、外気バイパス通路35cを介して、補助外気導入口31aから加熱用通路35aへ流入する。加熱用通路35aへ流入した外気は、第1実施形態の除湿暖房モードの脱離行程と同様に、送風空気としてヒータコア42を通過する際に、水冷媒熱交換器12aにて冷媒が放熱した熱を熱源として加熱されて、車室内へ吹き出される。これにより、単独除湿暖房モードの脱離行程時にも、車室内の暖房を行うことができる。
Another part of the outside air blown from the
(b-2)冷却除湿暖房モード
冷却除湿暖房モードの吸着行程では、制御装置60が、高圧開閉弁13aを開き、低圧開閉弁13bを開く。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14cを絞り状態とし、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを絞り状態とする。
(B-2) Cooling / Dehumidifying / Heating Mode In the adsorption process of the cooling / dehumidifying / heating mode, the
従って、冷却除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10aでは、図7の黒塗り矢印で示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、第1三方継手17a、暖房用膨張弁14c、室外熱交換器16、暖房用通路22b、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、第1三方継手17a、バイパス通路22a、第4三方継手17d、冷房用膨張弁14d、室内蒸発器15、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、第1三方継手17a、バイパス通路22a、第4三方継手17d、冷却用膨張弁14e、チラー19、蒸発圧力調整弁20、アキュムレータ21、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する。
Therefore, in the refrigerating
つまり、冷却除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10aでは、第1三方継手17aにて分岐された一方の冷媒が暖房用膨張弁14cおよび室外熱交換器16側へ流入し、他方の冷媒が第4三方継手17dへ流入する。さらに、第4三方継手17dにて分岐された一方の冷媒が冷房用膨張弁14dおよび室内蒸発器15側へ流入し、他方の冷媒が冷却用膨張弁14eおよびチラー19側へ流入する。
That is, in the refrigerating
そして、室外熱交換器16から流出した冷媒、室内蒸発器15から流出した冷媒、およびチラー19から流出した冷媒が、蒸発圧力調整弁20の合流部17gにて合流する冷媒回路に切り替えられる。
Then, the refrigerant flowing out of the
すなわち、冷却除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10aでは、室外熱交換器16、室内蒸発器15、およびチラー19が冷媒流れに対して並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。
That is, in the refrigerating
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、高温側熱媒体ポンプ41へ出力される制御電圧については、制御装置60は、高温側熱媒体ポンプ41が予め定めた圧送能力を発揮するように決定する。また、低温側熱媒体ポンプ51へ出力される制御電圧については、制御装置60は、低温側熱媒体ポンプ51が予め定めた圧送能力を発揮するように決定する。
Further, the
また、蒸発圧力調整弁20へ出力される制御信号については、制御装置60は、室内蒸発器15における冷媒蒸発圧力、室外熱交換器16における冷媒蒸発圧力、およびチラー19における冷媒蒸発圧力が適切な値となるように決定する。
Further, regarding the control signal output to the evaporation
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等の決定については、第1実施形態の除湿暖房モードの吸着行程と同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。
The determination of the control signal or the like output to the other controlled device is determined in the same manner as the adsorption process of the dehumidifying / heating mode of the first embodiment. Then, the
従って、冷却除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10aでは、水冷媒熱交換器12aが、凝縮器として機能し、室外熱交換器16、室内蒸発器15およびチラー19が蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
Therefore, in the refrigerating
冷却除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10aでは、水冷媒熱交換器12aにて、高温側熱媒体が加熱される。室内蒸発器15にて、送風空気が冷却されて除湿される。チラー19にて、低温側熱媒体が冷却される。
In the refrigerating
また、冷却除湿暖房モードの吸着行程の高温側熱媒体回路40では、単独除湿暖房モードの吸着行程と同様に、水冷媒熱交換器12aにて加熱された高温側熱媒体がヒータコア42へ流入する。
Further, in the high temperature side
また、冷却除湿暖房モードの吸着行程の低温側熱媒体回路50では、低温側熱媒体ポンプ51から圧送された低温側熱媒体がチラー19へ流入する。チラー19にて冷却された低温側熱媒体は、バッテリ80の冷却水通路80aを流通する。これにより、バッテリ80が冷却される。
Further, in the low temperature side
また、冷却除湿暖房モードの吸着行程の室内空調ユニット30では、単独除湿暖房モードの吸着行程と同様に、送風空気の除湿と温度調整がなされて、車室内の適切な箇所へ吹き出される。これにより、車室内の除湿暖房が実現される。
Further, in the indoor
次に、冷却除湿暖房モードの脱離行程では、制御装置60が、高圧開閉弁13aを開き、低圧開閉弁13bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14cを全閉状態とし、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを全閉状態とする。従って、単独除湿暖房モードの脱離行程の冷凍サイクル装置10aでは、単独除湿暖房モードの脱離行程と同じ順で冷媒が循環する冷媒回路が形成される。
Next, in the desorption stroke of the cooling / dehumidifying / heating mode, the
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、高温側熱媒体ポンプ41へ出力される制御電圧、および低温側熱媒体ポンプ51へ出力される制御電圧については、吸着行程と同様に決定する。
Further, the
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等の決定については、第1実施形態の除湿暖房モードの脱離行程と同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。
The determination of the control signal or the like output to the other controlled device is determined in the same manner as the dehumidifying / heating mode dehumidifying / heating mode of the first embodiment. Then, the
従って、冷却除湿暖房モードの脱離行程の冷凍サイクル装置10aでは、単独除湿暖房モードの脱離行程と同様に、水冷媒熱交換器12aおよび室内蒸発器15が、放熱器として機能するホットガスサイクルが構成される。そして、脱離行程の冷凍サイクル装置10aでは、水冷媒熱交換器12aにて、高温側熱媒体が加熱される。
Therefore, in the
また、冷却除湿暖房モードの脱離行程の高温側熱媒体回路40では、高温側熱媒体ポンプ41から圧送された高温側熱媒体が水冷媒熱交換器12aへ流入する。水冷媒熱交換器12aにて加熱された高温側熱媒体がヒータコア42へ流入する。
Further, in the high temperature side
また、冷却除湿暖房モードの脱離行程の低温側熱媒体回路50では、低温側熱媒体ポンプ51から圧送された低温側熱媒体が循環する。従って、脱離行程の実行中は、吸着行程時に冷却された低温側熱媒体によって、バッテリ80の冷却を継続することができる。つまり、低温側熱媒体の封入量は、脱離行程時にバッテリ80の冷媒を継続できる程度の熱容量を有するように決定されている。
Further, in the low temperature side
また、冷却除湿暖房モードの脱離行程の室内空調ユニット30では、単独除湿暖房モードの脱離行程と同様に、室内蒸発器15のデシカント材15aの再生がなされる。室内蒸発器15と通過する際に加湿された外気は、排気装置38の排気口31bから、車室外へ排気される。
Further, in the indoor
さらに、外気バイパス通路35cを介して、加熱用通路35aへ流入した外気は、送風空気としてヒータコア42を通過する際に、水冷媒熱交換器12aにて加熱された高温側熱媒体と熱交換して加熱されて、車室内へ吹き出される。これにより、冷却除湿暖房モードの脱離行程時にも、車室内の暖房を行うことができる。
Further, the outside air flowing into the
(c)除霜モード
車両用空調装置1aの除霜モードには、単独除霜モードと廃熱除霜モードがある。単独除霜モードは、バッテリ80の冷却を行うことなく、室外熱交換器16の除霜を行う運転モードである。単独除霜モードは、単独除湿暖房モードの実行中に、着霜条件が成立した際に実行される。単独除霜モードは、終了条件が成立した際に終了する。除霜モードが終了すると、単独除湿暖房モードへ移行する。
(C) Defrosting mode The defrosting mode of the
廃熱除霜モードは、バッテリ80の冷却を行うとともに、室外熱交換器16の除霜を行う運転モードである。廃熱除霜モードは、冷却除湿暖房モードの実行中に、着霜条件が成立した際に実行される。廃熱除霜モードは、終了条件が成立した際に終了する。除霜モードが終了すると、冷却除湿暖房モードへ移行する。
The waste heat defrosting mode is an operation mode in which the
(c-1)単独除霜モード
単独除霜モードでは、制御装置60が、高圧開閉弁13aを閉じ、低圧開閉弁13bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14cを全開状態とし、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを全閉状態とする。従って、単独除霜モードの冷凍サイクル装置10aでは、図6の白抜き矢印で示すように、単独冷房モードと同じ順で冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
(C-1) Single defrost mode In the single defrost mode, the
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、高温側熱媒体ポンプ41へ出力される制御電圧については、単独除湿暖房モード時よりも低い圧送能力を発揮するように決定する。また、低温側熱媒体ポンプ51へ出力される制御電圧については、制御装置60は、低温側熱媒体ポンプ51を停止させるように決定する。
Further, the
また、圧縮機11については、制御装置60は、単独除湿暖房モード時よりも低い回転数となるように、圧縮機11へ出力される制御信号を決定する。圧縮機11へ出力される制御信号は、冷媒に混入された冷凍機油を圧縮機11へ戻すことができる範囲で決定される。
Further, with respect to the
また、エアミックスドア用の電動アクチュエータ34aへ出力される制御信号については、制御装置60は、除湿暖房モードよりも加熱用通路35aの入口の開口面積を所定量減少させるように決定する。これにより、除霜モードでは、除湿暖房モードよりも室内凝縮器12における送風空気の加熱量を減少させる。
Further, regarding the control signal output to the
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等については、第1実施形態の除霜モードと同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。
The control signals and the like output to other controlled devices are determined in the same manner as in the defrosting mode of the first embodiment. Then, the
従って、単独除霜モードの冷凍サイクル装置10aでは、図11のモリエル線図に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒(図11のa11点)が、水冷媒熱交換器12aへ流入する。水冷媒熱交換器12aへ流入した冷媒は、高温側熱媒体と熱交換して凝縮する(図11のa11点→b11点)。水冷媒熱交換器12aから流出した冷媒の流れは、全開となっている暖房用膨張弁14cを介して、室外熱交換器16へ流入する。
Therefore, in the refrigerating
室外熱交換器16へ流入した冷媒は、外気および室外熱交換器16へ放熱して凝縮する(図11のb11点→c11点)。室外熱交換器16から流出した冷媒は、冷房用膨張弁14dにて減圧されて(図11のc11点→d11点)、室内蒸発器15へ流入する。室内蒸発器15へ流入した冷媒は、送風空気と熱交換して蒸発する(図11のd11点→e11点)。
The refrigerant flowing into the
室内蒸発器15から流出した冷媒は、アキュムレータ21へ流入して気液分離される。アキュムレータ21から流出した気相冷媒は、圧縮機11に吸入されて再び圧縮される(図11のf11点→a11点)。
The refrigerant flowing out of the
つまり、単独除霜モードの冷凍サイクル装置10aでは、水冷媒熱交換器12aおよび室外熱交換器16が、凝縮器として機能し、室内蒸発器15が、蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
That is, in the
単独除霜モードの冷凍サイクル装置10aでは、水冷媒熱交換器12aにて、高温側熱媒体が加熱される。室内蒸発器15にて、送風空気が冷却されて除湿される。さらに、室外熱交換器16では、室内凝縮器12から流出した冷媒の有する熱によって、室外熱交換器16についた霜が融解されて取り除かれる。すなわち、室外熱交換器16の除霜がなされる。
In the refrigerating
また、単独除霜モードの高温側熱媒体回路40では、高温側熱媒体ポンプ41から圧送された高温側熱媒体が水冷媒熱交換器12aへ流入する。水冷媒熱交換器12aにて加熱された高温側熱媒体がヒータコア42へ流入する。
Further, in the high temperature side
また、単独除霜モードの室内空調ユニット30では、図11のモリエル線図に模式的に破線矢印で示すように、室内蒸発器15にて冷却されて除湿された送風空気が、ヒータコア42を通過する際に、水冷媒熱交換器12aにて冷媒が放熱した熱を熱源として再加熱される。
Further, in the indoor
単独除霜モードでは、単独除湿暖房モードよりも圧縮機11の回転数を低下させる。単独除湿暖房モードよりも加熱用通路35aの入口の開口面積が低下するようにエアミックスドア34を変位させる。さらに、単独除湿暖房モードよりも高温側熱媒体ポンプ41の圧送能力を低下させる。このため、単独除湿暖房モードよりもヒータコア42における送風空気の加熱量が減少してしまうものの、車室内の除湿暖房を継続することができる。
In the single dehumidification mode, the rotation speed of the
(c-2)廃熱除霜モード
廃熱除霜モードでは、制御装置60が、高圧開閉弁13aを閉じ、低圧開閉弁13bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14cを全開状態とし、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを絞り状態とする。従って、廃熱除霜モードの冷凍サイクル装置10aでは、図6の黒塗り矢印で示すように、冷却冷房モードと同じ順で冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
(C-2) Waste heat defrosting mode In the waste heat defrosting mode, the
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、高温側熱媒体ポンプ41へ出力される制御電圧については、単独除湿暖房モード時よりも低い圧送能力を発揮するように決定する。また、低温側熱媒体ポンプ51へ出力される制御電圧については、制御装置60は、低温側熱媒体ポンプ51が予め定めた圧送能力を発揮するように決定する。
Further, the
また、蒸発圧力調整弁20へ出力される制御信号については、制御装置60は、室内蒸発器15における冷媒蒸発圧力およびチラー19における冷媒蒸発圧力が適切な値となるように決定する。
Further, regarding the control signal output to the evaporation
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等の決定については、第1実施形態の除霜モードと同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。
The determination of the control signal and the like output to the other controlled devices is determined in the same manner as in the defrosting mode of the first embodiment. Then, the
従って、廃熱除霜モードの冷凍サイクル装置10aでは、水冷媒熱交換器12aおよび室外熱交換器16が、凝縮器として機能し、室内蒸発器15およびチラー19が、蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
Therefore, in the
廃熱除霜モードの冷凍サイクル装置10aでは、水冷媒熱交換器12aにて、高温側熱媒体が加熱される。室内蒸発器15にて、送風空気が冷却されて除湿される。チラー19にて、低温側熱媒体が冷却される。さらに、室外熱交換器16では、室内凝縮器12から流出した冷媒の有する熱によって、室外熱交換器16についた霜が融解されて取り除かれる。すなわち、室外熱交換器16の除霜がなされる。
In the refrigerating
また、廃熱除霜モードの高温側熱媒体回路40では、高温側熱媒体ポンプ41から圧送された高温側熱媒体が水冷媒熱交換器12aへ流入する。水冷媒熱交換器12aにて加熱された高温側熱媒体がヒータコア42へ流入する。
Further, in the high temperature side
また、廃熱除霜モードの低温側熱媒体回路50では、低温側熱媒体ポンプ51から圧送された低温側熱媒体がチラー19へ流入する。チラー19にて冷却された低温側熱媒体は、バッテリ80の冷却水通路80aを流通する。これにより、バッテリ80が冷却される。
Further, in the low temperature side
また、廃熱除霜モードの室内空調ユニット30では、単独除霜モードと同様に、車室内の除湿暖房が実現される。廃熱除霜モードでは、冷却除湿暖房モードよりもヒータコア42における送風空気の加熱量が減少してしまうものの、単独除霜モード等と同様に、車室内の除湿暖房を継続することができる。
Further, in the indoor
以上の如く、本実施形態の車両用空調装置1aによれば、運転モードを切り替えることによって、車室内の快適な空調および発熱機器の適切な冷却を実現することができる。
As described above, according to the
さらに、本実施形態の車両用空調装置1aでは、室内蒸発器15にデシカント材15aが塗布されているので、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、本実施形態の車両用空調装置1aによれば、デシカント材15aの塗布された室内蒸発器15を備えることによる作動効率の向上効果を得つつ、いずれの運転モードに切り替えても冷凍機油を圧縮機11へ適切に戻すことができる。
Further, in the
また、本実施形態の車両用空調装置1aでは、冷却用減圧部として冷却用膨張弁14eを備え、冷却用熱交換部としてチラー19を備えている。これによれば、バッテリ80の冷却を行うことができる。さらに、廃熱除湿モードでは、室外熱交換器16から流出した冷媒を冷却用膨張弁14eへ流入させる冷媒回路に切り替えている。これによれば、バッテリ80の廃熱を、室外熱交換器16の除霜のための熱源として利用することができる。
Further, in the
(第3実施形態)
本実施形態では、図12、図13の全体構成図に示す車両用空調装置1bについて説明する。車両用空調装置1bは、第2実施形態で説明した車両用空調装置1a等と同様に、車室内の空調を行うだけでなく、バッテリ80を冷却する機能を有している。従って、車両用空調装置1bは、発熱機器冷却機能付きの空調装置である。
(Third Embodiment)
In this embodiment, the
車両用空調装置1bは、冷凍サイクル装置10b、室内空調ユニット30、高温側熱媒体回路40、および低温側熱媒体回路50を有している。
The
なお、図12、図13では、図示の明確化のため、室内空調ユニット30の図示を省略している。従って、冷凍サイクル装置10bの室内蒸発器15は、室内空調ユニット30のケーシング31内に配置されている。高温側熱媒体回路40のヒータコア42は、室内空調ユニット30のケーシング31内に配置されている。
In FIGS. 12 and 13, the indoor
冷凍サイクル装置10bでは、アキュムレータ21が廃止されており、レシーバ23が採用されている。レシーバ23は、凝縮器として機能する熱交換器から流出した高圧冷媒の気液を分離する高圧側の気液分離器である。レシーバ23は、分離された液相冷媒の一部を下流側へ流出させ、残余の液相冷媒をサイクルの余剰冷媒として貯える。
In the
冷凍サイクル装置10bの第1三方継手17aの一方の流出口には、第1高圧開閉弁13cおよび第5三方継手17eを介して、暖房用膨張弁14cの入口側が接続されている。第1三方継手17aの他方の流出口には、入口側通路22cを介して、レシーバ23の入口側が接続されている。入口側通路22cには、第2高圧開閉弁13dおよび第2三方継手17bが配置されている。
The inlet side of the
第1高圧開閉弁13cは、第1三方継手17aの一方の流出口から第5三方継手17eの一方の流入口へ至る冷媒通路を開閉する電磁弁である。第5三方継手17eの他方の流入口には、出口側通路22dを介して、レシーバ23の出口側が接続されている。出口側通路22dには、第6三方継手17fおよび第2逆止弁18bが配置されている。第6三方継手17fの残りの流出口には、第4三方継手17dの流入口側が接続されている。
The first high-pressure on-off
第2逆止弁18bは、第6三方継手17f側から第5三方継手17e側へ冷媒が流れることを許容し、第5三方継手17e側から第6三方継手17f側へ冷媒が流れることを禁止している。換言すると、第2逆止弁18bは、レシーバ23の出口側から暖房用膨張弁14cの入口側へ冷媒が流れることを許容し、暖房用膨張弁14cの入口側からレシーバ23の出口側へ冷媒が流れることを禁止している。
The
第5三方継手17eおよび第6三方継手17fの基本的構成は、第1三方継手17a等と同様である。第1高圧開閉弁13cおよび第2高圧開閉弁13dの基本的構成は、第1実施形態で説明した高圧開閉弁13a等と同様である。第1高圧開閉弁13cおよび第2高圧開閉弁13dは、冷媒回路切替部である。第2逆止弁18bの基本的構成は、第1実施形態で説明した逆止弁18と同様である。
The basic configuration of the fifth three-way joint 17e and the sixth three-way joint 17f is the same as that of the first three-way joint 17a and the like. The basic configurations of the first high-pressure on-off
なお、本実施形態では、説明の明確化のため、第1実施形態で説明した逆止弁18を第1逆止弁18aと記載する。その他の車両用空調装置1bの構成は、第2実施形態で説明した車両用空調装置1aと同様である。
In this embodiment, the
次に、車両用空調装置1bの作動について説明する。車両用空調装置1bでは、第2実施形態で説明した車両用空調装置1aと同様の運転モードを実行することができる。以下に、各運転モードの作動を説明する。
Next, the operation of the
(a-1)単独冷房モード
単独冷房モードでは、制御装置60が、第1高圧開閉弁13cを開き、第2高圧開閉弁13dを閉じ、低圧開閉弁13bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14cを全開状態とし、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを全閉状態とする。
(A-1) Single cooling mode In the single cooling mode, the
従って、単独冷房モードの冷凍サイクル装置10bでは、図12の白抜き矢印で示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、全開となっている暖房用膨張弁14c、室外熱交換器16、第1逆止弁18a、レシーバ23、冷房用膨張弁14d、室内蒸発器15、蒸発圧力調整弁20、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
Therefore, in the refrigerating
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、冷房用膨張弁14dに出力される制御信号については、制御装置60は、室内蒸発器15の出口側冷媒が予め定めた目標過熱度に近づくように決定する。
Further, the
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等の決定については、第2実施形態の単独冷房モードと同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。従って、単独冷房モードの車両用空調装置1bでは、第2実施形態と同様に、車室内の冷房を行うことができる。
The determination of the control signal or the like output to the other controlled device is determined in the same manner as in the single cooling mode of the second embodiment. Then, the
さらに、単独冷房モードの冷凍サイクル装置10bでは、サイクルの余剰冷媒をレシーバ23に貯えるので、室内蒸発器15の出口側冷媒に過熱度を持たせることができる。従って、サイクルの余剰冷媒をアキュムレータに貯えるサイクルよりも、室内蒸発器15における冷媒の吸熱量を増加させて、送風空気の冷却能力を向上させることができる。
Further, in the refrigerating
(a-2)冷却冷房モード
冷却冷房モードでは、制御装置60が、第1高圧開閉弁13cを開き、第2高圧開閉弁13dを閉じ、低圧開閉弁13bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14cを全開状態とし、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを絞り状態とする。
(A-2) Cooling / Cooling Mode In the cooling / cooling mode, the
従って、冷却冷房モードの冷凍サイクル装置10bでは、図12の黒塗り矢印で示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、全開となっている暖房用膨張弁14c、室外熱交換器16、第1逆止弁18a、レシーバ23、第4三方継手17d、冷房用膨張弁14d、室内蒸発器15、蒸発圧力調整弁20、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、全開となっている暖房用膨張弁14c、室外熱交換器16、第1逆止弁18a、レシーバ23、第4三方継手17d、冷却用膨張弁14e、チラー19、蒸発圧力調整弁20、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
Therefore, in the refrigerating
すなわち、冷却冷房モードの冷凍サイクル装置10bでは、第2実施形態と同様に、室内蒸発器15およびチラー19が冷媒流れに対して並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。
That is, in the refrigerating
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、冷房用膨張弁14dへ出力される制御信号については、制御装置60は、室内蒸発器15の出口側冷媒の過熱度が目標過熱度に近づくように決定する。また、冷却用膨張弁14eへ出力される制御信号については、制御装置60は、チラー19の出口側冷媒の過熱度が目標過熱度に近づくように決定する。
Further, the
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等の決定については、第2実施形態の冷却冷房モードと同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。従って、冷却冷房モードの車両用空調装置1bでは、第2実施形態と同様に、バッテリ80の冷却を行うことができるとともに、車室内の冷房を行うことができる。
The determination of the control signal or the like output to the other controlled device is determined in the same manner as in the cooling / cooling mode of the second embodiment. Then, the
さらに、冷却冷房モードの冷凍サイクル装置10bでは、室内蒸発器15の出口側冷媒およびチラー19の出口側冷媒に過熱度を持たせることができる。従って、単独冷房モードと同様に、室内蒸発器15における冷媒の吸熱量を増加させて、送風空気の冷却能力を向上させることができる。さらに、チラー19における冷媒の吸熱量を増加させて、バッテリ80の冷却能力を向上させることができる。
Further, in the refrigerating
(b-1)単独除湿暖房モード
単独除湿暖房モードの吸着行程では、制御装置60が、第1高圧開閉弁13cを閉じ、第2高圧開閉弁13dを開き、低圧開閉弁13bを開く。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14cを絞り状態とし、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを全閉状態とする。
(B-1) Single dehumidifying / heating mode In the adsorption stroke of the single dehumidifying / heating mode, the
従って、単独除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10bでは、図13の白抜き矢印で示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、入口側通路22c、レシーバ23、出口側通路22dの第6三方継手17f、暖房用膨張弁14c、室外熱交換器16、暖房用通路22b、蒸発圧力調整弁20、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、入口側通路22c、レシーバ23、出口側通路22dの第6三方継手17f、冷房用膨張弁14d、室内蒸発器15、蒸発圧力調整弁20、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する。
Therefore, in the refrigerating
すなわち、単独除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10bでは、第2実施形態と同様に、室外熱交換器16および室内蒸発器15が冷媒流れに対して並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。
That is, in the refrigerating
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、暖房用膨張弁14cへ出力される制御信号については、制御装置60は、室外熱交換器16の出口側冷媒の過熱度が目標過熱度に近づくように決定する。また、冷房用膨張弁14dへ出力される制御信号については、制御装置60は、室内蒸発器15の出口側冷媒の過熱度が目標過熱度に近づくように決定する。
Further, the
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等の決定については、第2実施形態の単独除湿暖房モードの吸着行程と同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。従って、単独除湿暖房モードの吸着行程の車両用空調装置1bでは、第2実施形態と同様に、デシカント材15aの吸着作用を利用して、車室内の除湿暖房を行うことができる。
The determination of the control signal or the like output to the other controlled device is determined in the same manner as the adsorption process of the single dehumidifying / heating mode of the second embodiment. Then, the
さらに、単独除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10bでは、室外熱交換器16の出口側冷媒および室内蒸発器15の出口側冷媒に過熱度を持たせることができる。従って、室外熱交換器16における冷媒の吸熱量を増加させて、送風空気の加熱能力を向上させることができる。さらに、室内蒸発器15における冷媒の吸熱量を増加させて、送風空気の冷却能力を向上させることができる。
Further, in the refrigerating
次に、単独除湿暖房モードの脱離行程では、制御装置60が、第1高圧開閉弁13cを閉じ、第2高圧開閉弁13dを開き、低圧開閉弁13bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14cを全閉状態とし、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを全閉状態とする。
Next, in the dehumidification / heating mode desorption stroke, the
従って、単独除湿暖房モードの脱離行程の冷凍サイクル装置10bでは、図13の斜線ハッチング付き矢印で示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、入口側通路22c、レシーバ23、冷房用膨張弁14d、室内蒸発器15、蒸発圧力調整弁20、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する。
Therefore, in the refrigerating
さらに、制御装置60は、第2実施形態の単独除湿暖房モードの脱離行程と同様に、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。
Further, the
このため、単独除湿暖房モードの脱離行程の冷凍サイクル装置10bでは、水冷媒熱交換器12aおよび室内蒸発器15が、放熱器として機能するホットガスサイクルが構成される。さらに、脱離行程の冷凍サイクル装置10bでは、高温の気相冷媒がレシーバ23へ流入するため、レシーバ23は冷媒通路として機能する。
Therefore, in the refrigerating
従って、単独除湿暖房モードの脱離行程の車両用空調装置1bでは、第2実施形態の単独除湿暖房モードの脱離行程と同様に、デシカント材15aの再生、および車室内の暖房を行うことができる。
Therefore, in the
(b-2)冷却除湿暖房モード
冷却除湿暖房モードの吸着行程では、制御装置60が、第1高圧開閉弁13cを閉じ、第2高圧開閉弁13dを開き、低圧開閉弁13bを開く。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14cを絞り状態とし、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを絞り状態とする。
(B-2) Cooling / Dehumidifying / Heating Mode In the adsorption stroke of the cooling / dehumidifying / heating mode, the
従って、冷却除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10bでは、図13の黒塗り矢印で示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、入口側通路22c、レシーバ23、出口側通路22dの第6三方継手17f、暖房用膨張弁14c、室外熱交換器16、暖房用通路22b、蒸発圧力調整弁20、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、入口側通路22c、レシーバ23、出口側通路22dの第6三方継手17f、第4三方継手17d、冷房用膨張弁14d、室内蒸発器15、蒸発圧力調整弁20、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、入口側通路22c、レシーバ23、出口側通路22dの第6三方継手17f、第4三方継手17d、冷却用膨張弁14e、チラー19、蒸発圧力調整弁20、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する。
Therefore, in the refrigerating
すなわち、冷却除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10bでは、第2実施形態と同様に、室外熱交換器16、室内蒸発器15およびチラー19が冷媒流れに対して並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。
That is, in the refrigerating
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、暖房用膨張弁14cへ出力される制御信号については、制御装置60は、室外熱交換器16の出口側冷媒の過熱度が目標過熱度に近づくように決定する。
Further, the
また、冷房用膨張弁14dへ出力される制御信号については、制御装置60は、室内蒸発器15の出口側冷媒の過熱度が目標過熱度に近づくように決定する。また、冷却用膨張弁14eへ出力される制御信号については、制御装置60は、チラー19の出口側冷媒の過熱度が目標過熱度に近づくように決定する。
Further, regarding the control signal output to the
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等の決定については、第2実施形態の冷却除湿暖房モードの吸着行程と同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。従って、冷却除湿暖房モードの吸着行程の車両用空調装置1bでは、第2実施形態と同様に、バッテリ80の冷却、および車室内の除湿暖房を行うことができる。
The determination of the control signal or the like output to the other controlled device is determined in the same manner as the adsorption process of the cooling / dehumidifying / heating mode of the second embodiment. Then, the
さらに、冷却除湿暖房モードの吸着行程冷凍サイクル装置10bでは、室外熱交換器16の出口側冷媒、室内蒸発器15の出口側冷媒、およびチラー19の出口側冷媒に過熱度を持たせることができる。
Further, in the adsorption stroke refrigerating
従って、室外熱交換器16における冷媒の吸熱量を増加させて、送風空気の加熱能力を向上させることができる。室内蒸発器15における冷媒の吸熱量を増加させて、送風空気の冷却能力を向上させることができる。さらに、チラー19における冷媒の吸熱量を増加させて、バッテリ80の冷却能力を向上させることができる。
Therefore, the amount of heat absorbed by the refrigerant in the
次に、冷却除湿暖房モードの脱離行程では、制御装置60が、第1高圧開閉弁13cを閉じ、第2高圧開閉弁13dを開き、低圧開閉弁13bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14cを全閉状態とし、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを全閉状態とする。
Next, in the desorption stroke of the cooling / dehumidifying / heating mode, the
従って、冷却除湿暖房モードの脱離行程の冷凍サイクル装置10bでは、図13の斜線ハッチング付き矢印で示すように、単独除湿暖房モードの脱離行程と同じ順で冷媒が循環する冷媒回路となる。
Therefore, in the refrigerating
さらに、制御装置60は、第2実施形態の単独除湿暖房モードの脱離行程と同様に、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。従って、冷却除湿暖房モードの脱離行程の車両用空調装置1bでは、第2実施形態と同様に、デシカント材15aの再生、バッテリ80の冷却の継続、および車室内の暖房を行うことができる。
Further, the
(c-1)単独除霜モード
単独除霜モードでは、制御装置60が、第1高圧開閉弁13cを開き、第2高圧開閉弁13dを閉じ、低圧開閉弁13bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14cを全開状態とし、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを全閉状態とする。従って、単独除霜モードの冷凍サイクル装置10bでは、図12の白抜き矢印で示すように、単独冷房モードと同じ順で冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
(C-1) Single defrost mode In the single defrost mode, the
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、冷房用膨張弁14dに出力される制御信号については、制御装置60は、室内蒸発器15の出口側冷媒が予め定めた目標過熱度に近づくように決定する。
Further, the
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等の決定については、第2実施形態の単独除霜モードと同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。従って、単独除霜モードの車両用空調装置1bでは、第2実施形態と同様に、室外熱交換器16の除霜、および車室内の除湿暖房を継続することができる。
The determination of the control signal or the like output to the other controlled device is determined in the same manner as in the single defrosting mode of the second embodiment. Then, the
(c-2)廃熱除霜モード
廃熱除霜モードでは、制御装置60が、第1高圧開閉弁13cを開き、第2高圧開閉弁13dを閉じ、低圧開閉弁13bを閉じる。また、制御装置60は、暖房用膨張弁14cを全開状態とし、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを絞り状態とする。従って、単独除霜モードの冷凍サイクル装置10bでは、図12の黒塗り矢印で示すように、単独冷房モードと同じ順で冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
(C-2) Waste heat defrosting mode In the waste heat defrosting mode, the
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、冷房用膨張弁14dへ出力される制御信号については、制御装置60は、室内蒸発器15の出口側冷媒の過熱度が目標過熱度に近づくように決定する。また、冷却用膨張弁14eへ出力される制御信号については、制御装置60は、チラー19の出口側冷媒の過熱度が目標過熱度に近づくように決定する。
Further, the
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等の決定については、第2実施形態の廃熱除霜モードと同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。従って、廃熱除霜モードの車両用空調装置1bでは、第2実施形態と同様に、バッテリ80の冷却、室外熱交換器16の除霜、および車室内の除湿暖房を継続することができる。
The determination of the control signal or the like output to the other controlled device is determined in the same manner as the waste heat defrosting mode of the second embodiment. Then, the
以上の如く、本実施形態の車両用空調装置1bによれば、運転モードを切り替えることによって、車室内の快適な空調および発熱機器の適切な冷却を実現することができる。
As described above, according to the
さらに、本実施形態の車両用空調装置1bにおいても、第2実施形態で説明した車両用空調装置1aと同様の効果を得ることができる。すなわち、デシカント材15aの塗布された室内蒸発器15を備えることによる作動効率の向上効果を得つつ、いずれの運転モードに切り替えても冷凍機油を圧縮機11へ適切に戻すことができる。
Further, the
また、本実施形態の冷凍サイクル装置10bでは、蒸発器として機能する熱交換器の出口側冷媒に過熱度を持たせることができるので、蒸発器として機能する熱交換器における冷媒の吸熱量を増加させることができる。これにより、冷凍サイクル装置10bの成績係数を向上させて、より一層、車両用空調装置1bの作動効率を向上させることができる。
Further, in the refrigerating
(第4実施形態)
本実施形態では、図14~図19の全体構成図に示す車両用空調装置1cについて説明する。車両用空調装置1cは、第2実施形態で説明した車両用空調装置1a等と同様に、発熱機器冷却機能付きの空調装置である。
(Fourth Embodiment)
In this embodiment, the vehicle air conditioner 1c shown in the overall configuration diagram of FIGS. 14 to 19 will be described. The vehicle air conditioner 1c is an air conditioner with a heat generating device cooling function, similar to the
車両用空調装置1cは、冷凍サイクル装置10c、室内空調ユニット30、高温側熱媒体回路40a、および低温側熱媒体回路50aを有している。
The vehicle air conditioner 1c includes a
なお、図14~図19では、第3実施形態と同様に、図示の明確化のため、室内空調ユニット30の図示を省略している。従って、冷凍サイクル装置10cの室内蒸発器15は、室内空調ユニット30のケーシング31内に配置されている。高温側熱媒体回路40aのヒータコア42は、室内空調ユニット30のケーシング31内に配置されている。
Note that, in FIGS. 14 to 19, the indoor
冷凍サイクル装置10cでは、第2実施形態で説明した冷凍サイクル装置10aに対して、第1三方継手17a、暖房用膨張弁14c、室外熱交換器16等が廃止されている。このため、水冷媒熱交換器12aの冷媒通路の出口に、レシーバ23を介して、第4三方継手17dの流入口側が接続されている。このため、冷凍サイクル装置10cでは、第4三方継手17dが分岐部となる。
In the
第4三方継手17dの一方の流出口には、第2実施形態と同様の冷房用膨張弁14dの入口側が接続されている。本実施形態の冷房用膨張弁14dは、第4三方継手17dにて分岐された一方の冷媒を減圧させる空気冷却用減圧部である。
An inlet side of a
冷房用膨張弁14dの出口には、第1実施形態と同様の室内蒸発器15の冷媒入口側が接続されている。本実施形態の室内蒸発器15は、冷房用膨張弁14dにて減圧された冷媒を蒸発させて送風空気を冷却する空気冷却用熱交換部である。
The refrigerant inlet side of the
第4三方継手17dの他方の流出口には、第2実施形態と同様の冷却用膨張弁14eの入口側が接続されている。本実施形態の冷却用膨張弁14eは、第4三方継手17dにて分岐された他方の冷媒を減圧させる冷却用減圧部である。
The inlet side of the cooling
冷却用膨張弁14eの出口には、第2実施形態と同様のチラー19の冷媒通路の入口側が接続されている。本実施形態のチラー19は、冷却用膨張弁14eにて減圧された冷媒と低温側熱媒体回路50aを循環する低温側熱媒体とを熱交換させる冷却用熱交換部である。
The inlet side of the refrigerant passage of the
室内蒸発器15の冷媒出口およびチラー19の冷媒通路の出口には、蒸発圧力調整弁20の入口側が接続されている。本実施形態の蒸発圧力調整弁20は、室内蒸発器15における冷媒圧力、およびチラー19における冷媒圧力を個別に調整する。その他の冷凍サイクル装置10cの基本的構成は、第2実施形態で説明した冷凍サイクル装置10aと同様である。
The inlet side of the evaporation
次に、高温側熱媒体回路40aについて説明する。高温側熱媒体回路40aでは、第2実施形態で説明した高温側熱媒体回路40aに対して、高温側三方弁43、高温側ラジエータ44、高温側合流部45が追加されている。
Next, the high temperature side
高温側熱媒体回路40aでは、水冷媒熱交換器12aの水通路の出口に、高温側三方弁43の流入口側が接続されている。高温側三方弁43は、水冷媒熱交換器12aから流出した高温側熱媒体のうち、高温側ラジエータ44側へ流出させる熱媒体流量とヒータコア42側へ流出させる熱媒体流量とを連続的に調整可能な三方式の流量調整弁である。
In the high temperature side
高温側三方弁43は、水冷媒熱交換器12aから流出した高温側熱媒体を、高温側ラジエータ44およびヒータコア42のいずれか一方へ流入させることもできる。従って、高温側三方弁43は、高温側回路切替部である。高温側三方弁43は、制御装置60から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
The high temperature side three-
高温側ラジエータ44は、水冷媒熱交換器12aにて加熱された高温側熱媒体と図示しない外気ファンから送風された外気とを熱交換させる高温側外気熱交換部である。高温側ラジエータ44は、第2実施形態で説明した室外熱交換器16と同様に、駆動装置室内の前方側に配置されている。高温側ラジエータ44の熱媒体出口には、高温側合流部45の一方の流入口側が接続されている。
The high
高温側合流部45は、高温側ラジエータ44から流出した熱媒体の流れとヒータコア42から流出した熱媒体の流れとを合流させる。高温側合流部45は、第4三方継手17d等と同様の三方継手である。従って、本実施形態のヒータコア42の熱媒体出口には、高温側合流部45の他方の流入口側が接続されている。高温側合流部45の流出口には、高温側熱媒体ポンプ41の吸入口側が接続されている。
The high temperature
次に、低温側熱媒体回路50aについて説明する。低温側熱媒体回路50aでは、第2実施形態で説明した低温側熱媒体回路50に対して、低温側三方弁53、低温側ラジエータ54、低温側合流部55が配置されている。
Next, the low temperature side
低温側熱媒体回路50aでは、チラー19の水通路の出口に、低温側三方弁53の流入口側が接続されている。低温側三方弁53は、チラー19から流出した低温側熱媒体のうち、低温側ラジエータ54側へ流出させる熱媒体流量と熱媒体機器熱交換部であるバッテリ80の冷却水通路80a側へ流出させる熱媒体流量とを連続的に調整可能な三方式の流量調整弁である。
In the low temperature side
低温側三方弁53の基本的構成は、高温側三方弁43と同様である。低温側三方弁53は、チラー19から流出した低温側熱媒体を、低温側ラジエータ54およびバッテリ80の冷却水通路80aのいずれか一方へ流入させることもできる。従って、低温側三方弁53は、低温側回路切替部である。
The basic configuration of the low temperature side three-
低温側ラジエータ54は、チラー19にて冷却された低温側熱媒体と図示しない外気ファンから送風された外気とを熱交換させる低温側外気熱交換部である。低温側ラジエータ54は、駆動装置室内の前方側であって、高温側ラジエータ44の外気流れ下流側に配置されている。
The low
従って、低温側ラジエータ54は、高温側ラジエータ44通過後の外気と低温側熱媒体とを熱交換させる。さらに、本実施形態の高温側ラジエータ44と低温側ラジエータ54は、高温側熱媒体の有する熱および低温側熱媒体の有する熱を、互いに伝熱可能に一体化されている。
Therefore, the low
具体的には、本実施形態の高温側ラジエータ44と低温側ラジエータ54では、一部の構成部品(本実施形態では、熱交換フィン)を共通する部材で形成している。そして、共通する一部の構成部品を介して、高温側熱媒体の有する熱および低温側熱媒体の有する熱を、互いに熱移動可能としている。これにより、例えば、高温側ラジエータ44を流通する高温側熱媒体の有する熱を、低温側ラジエータ54へ伝熱させることができる。
Specifically, in the high
高温側熱媒体回路40aの高温側三方弁43は、圧縮機11から吐出された冷媒の有する熱によって加熱された高温側熱媒体のうち、ヒータコア42へ供給される熱媒体流量と高温側ラジエータ44へ供給される熱媒体流量とを調整することができる。
The high temperature side three-
つまり、高温側三方弁43は、ヒータコア42にて高温側熱媒体から送風空気へ放熱される熱量と高温側ラジエータ44を介して低温側ラジエータ54へ伝熱される熱量とを調整することができる。従って、高温側三方弁43は、加熱部へ供給される熱量と、高温側外気熱交換部を介して低温側外気熱交換部へ供給される熱量とを分配する熱量分配部となる。
That is, the high temperature side three-
次に、図20を用いて、車両用空調装置1cの電気制御部の概要について説明する。本実施形態の制御装置60は、出力側に接続された各種制御対象機器11、14d、14e、20、32、33、34a、37、38、41、43、61、53等の作動を制御する。また、本実施形態では、制御装置60のうち、高温側三方弁43の作動を制御する構成は、高温側回路制御部60fである。低温側回路切替部である低温側三方弁53の作動を制御する構成は、低温側回路制御部60gである。
Next, the outline of the electric control unit of the vehicle air conditioner 1c will be described with reference to FIG. The
その他の車両用空調装置1cの構成は、第2実施形態で説明した、車両用空調装置1aと同様である。
The configuration of the other vehicle air conditioner 1c is the same as that of the
次に、車両用空調装置1cの作動について説明する。車両用空調装置1cでは、第2実施形態で説明した車両用空調装置1aと同様の運転モードを実行することができる。以下に、各運転モードの作動を説明する。
Next, the operation of the vehicle air conditioner 1c will be described. The vehicle air conditioner 1c can execute the same operation mode as the
(a-1)単独冷房モード
単独冷房モードでは、制御装置60が、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを全閉状態とする。
(A-1) Single cooling mode In the single cooling mode, the
従って、単独冷房モードの冷凍サイクル装置10cでは、図14の白抜き矢印で示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、レシーバ23、冷房用膨張弁14d、室内蒸発器15、蒸発圧力調整弁20、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
Therefore, in the refrigerating
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、高温側熱媒体ポンプ41へ出力される制御電圧については、制御装置60は、高温側熱媒体ポンプ41が予め定めた圧送能力を発揮するように決定する。また、低温側熱媒体ポンプ51へ出力される制御電圧については、制御装置60は、低温側熱媒体ポンプ51を停止させるように決定する。
Further, the
また、高温側三方弁43については、制御装置60は、図14の実線矢印で示すように、水冷媒熱交換器12aから流出した高温側熱媒体が高温側ラジエータ44およびヒータコア42の双方へ流入する熱媒体回路になるように決定する。さらに、単独冷房モードでは、制御装置60は、高温側ラジエータ44へ流入する熱媒体流量が、ヒータコア42へ流入する熱媒体流量よりも多くなるように高温側三方弁43の作動を制御する。
As for the high temperature side three-
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等の決定については、第3実施形態の単独冷房モードと同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。
The determination of the control signal or the like output to the other controlled device is determined in the same manner as in the single cooling mode of the third embodiment. Then, the
従って、単独冷房モードの冷凍サイクル装置10cでは、水冷媒熱交換器12aが、凝縮器として機能し、室内蒸発器15が、蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。単独冷房モードの冷凍サイクル装置10cでは、水冷媒熱交換器12aにて、高温側熱媒体が加熱される。室内蒸発器15にて、送風空気が冷却される。
Therefore, in the
また、単独冷房モードの高温側熱媒体回路40aでは、高温側熱媒体ポンプ41から圧送された高温側熱媒体が水冷媒熱交換器12aへ流入する。水冷媒熱交換器12aにて加熱された高温側熱媒体がヒータコア42および高温側ラジエータ44へ流入する。高温側ラジエータ44へ流入した高温側熱媒体は、外気と熱交換して、外気に放熱する。ヒータコア42へ流入した高温側熱媒体は、エアミックスドア34の開度に応じて、送風空気に熱交換して放熱する。
Further, in the high temperature side
また、単独冷房モードの室内空調ユニット30では、第3実施形態の単独冷房モードと同様に、送風空気の温度調整がなされて、車室内の適切な箇所へ吹き出される。これにより、車室内の冷房が実現される。
Further, in the indoor
(a-2)冷却冷房モード
冷却冷房モードでは、制御装置60が、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを絞り状態とする。
(A-2) Cooling / Cooling Mode In the cooling / cooling mode, the
従って、冷却冷房モードの冷凍サイクル装置10cでは、図15の黒塗り矢印で示すように、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、レシーバ23、冷房用膨張弁14d、室内蒸発器15、蒸発圧力調整弁20、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する。同時に、圧縮機11から吐出された冷媒が、水冷媒熱交換器12a、レシーバ23、冷却用膨張弁14e、チラー19、蒸発圧力調整弁20、圧縮機11の吸入口の順に冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
Therefore, in the refrigerating
すなわち、冷却冷房モードの冷凍サイクル装置10cでは、室内蒸発器15およびチラー19が冷媒流れに対して並列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。
That is, in the refrigerating
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、高温側熱媒体ポンプ41へ出力される制御電圧については、制御装置60は、高温側熱媒体ポンプ41が予め定めた圧送能力を発揮するように決定する。
Further, the
また、高温側三方弁43については、制御装置60は、図15の実線矢印で示すように、水冷媒熱交換器12aから流出した高温側熱媒体が高温側ラジエータ44およびヒータコア42の双方へ流入する熱媒体回路になるように決定する。さらに、冷却冷房モードでは、制御装置60は、高温側ラジエータ44へ流入する熱媒体流量が、ヒータコア42へ流入する熱媒体流量よりも多くなるように高温側三方弁43の作動を制御する。
As for the high temperature side three-
また、低温側熱媒体ポンプ51へ出力される制御電圧については、制御装置60は、低温側熱媒体ポンプ51が予め定めた圧送能力を発揮するように決定する。
Further, regarding the control voltage output to the low temperature side
また、低温側三方弁53については、制御装置60は、図15の破線矢印で示すように、チラー19から流出した低温側熱媒体がバッテリ80の冷却水通路80aへ流入する熱媒体回路になるように決定する。
Regarding the low temperature side three-
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等の決定については、第3実施形態の冷却冷房モードと同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。
The determination of the control signal or the like output to the other controlled device is determined in the same manner as in the cooling / cooling mode of the third embodiment. Then, the
従って、冷却冷房モードの冷凍サイクル装置10cでは、水冷媒熱交換器12aが、凝縮器として機能し、室内蒸発器15およびチラー19が、蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。単独冷房モードの冷凍サイクル装置10cでは、水冷媒熱交換器12aにて、高温側熱媒体が加熱される。室内蒸発器15にて、送風空気が冷却される。チラー19にて低温側熱媒体が冷却される。
Therefore, in the refrigerating
また、単独冷房モードの高温側熱媒体回路40aでは、高温側熱媒体ポンプ41から圧送された高温側熱媒体が水冷媒熱交換器12aへ流入する。水冷媒熱交換器12aにて加熱された高温側熱媒体がヒータコア42および高温側ラジエータ44へ流入する。高温側ラジエータ44へ流入した高温側熱媒体は、外気と熱交換して、外気に放熱する。
Further, in the high temperature side
また、冷却冷房モードの低温側熱媒体回路50aでは、低温側熱媒体ポンプ51から圧送された低温側熱媒体がチラー19へ流入する。チラー19にて冷却された低温側熱媒体は、バッテリ80の冷却水通路80aへ流入する。バッテリ80の冷却水通路80aへ流入した低温側熱媒体は、バッテリ80から吸熱する。これにより、バッテリ80が冷却される。
Further, in the low temperature side
また、冷却冷房モードの室内空調ユニット30では、第3実施形態の冷却冷房モードと同様に、送風空気の温度調整がなされて、車室内の適切な箇所へ吹き出される。これにより、車室内の冷房が実現される。
Further, in the indoor
(b-1)単独除湿暖房モード
単独除湿暖房モードの吸着行程では、制御装置60が、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを絞り状態とする。従って、単独除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10cでは、図16の黒塗り矢印で示すように、冷却冷房モードと同様に、冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
(B-1) Single Dehumidifying and Heating Mode In the adsorption stroke of the single dehumidifying and heating mode, the
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、高温側熱媒体ポンプ41へ出力される制御電圧については、制御装置60は、高温側熱媒体ポンプ41が予め定めた圧送能力を発揮するように決定する。
Further, the
また、高温側三方弁43については、制御装置60は、図16の実線矢印で示すように、水冷媒熱交換器12aから流出した高温側熱媒体が、ヒータコア42へ流入するように高温側三方弁43の作動を制御する。
Regarding the high temperature side three-
また、低温側熱媒体ポンプ51へ出力される制御電圧については、制御装置60は、低温側熱媒体ポンプ51が予め定めた圧送能力を発揮するように決定する。
Further, regarding the control voltage output to the low temperature side
また、低温側三方弁53については、制御装置60は、図16の破線矢印で示すように、チラー19から流出した低温側熱媒体が、低温側ラジエータ54へ流入するように低温側三方弁53の作動を制御する。
Regarding the low temperature side three-
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等の決定については、第3実施形態の単独除湿暖房モードの吸着行程と同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。
The determination of the control signal or the like output to the other controlled device is determined in the same manner as the adsorption process of the single dehumidifying / heating mode of the third embodiment. Then, the
従って、単独除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10cでは、図21のモリエル線図に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒(図21のa21点)が、水冷媒熱交換器12aへ流入する。水冷媒熱交換器12aへ流入した冷媒は、高温側熱媒体と熱交換して凝縮する(図21のa21点→b21点)。水冷媒熱交換器12aから流出した冷媒の流れは、第4三方継手17dにて分岐される。
Therefore, in the refrigerating
第4三方継手17dにて分岐された一方の冷媒は、冷房用膨張弁14dにて減圧されて(図21のb21点→e21点)、室内蒸発器15へ流入する。室内蒸発器15へ流入した冷媒は、送風空気と熱交換して蒸発する(図21のe21点→f21点)。
One of the refrigerants branched at the fourth three-way joint 17d is depressurized by the cooling
第4三方継手17dにて分岐された他方の冷媒は、冷却用膨張弁14eにて減圧されて(図21のb21点→c21点)、チラー19へ流入する。チラー19へ流入した冷媒は、低温側熱媒体と熱交換して蒸発する(図21のc21点→d21点)。
The other refrigerant branched at the fourth three-way joint 17d is depressurized by the cooling
冷房用膨張弁14dから流出した冷媒とチラー19から流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁20にて同等の圧力に調整されて、合流部17gにて合流する。合流部17gから流出した冷媒は、アキュムレータ21へ流入して気液分離される。アキュムレータ21から流出した気相冷媒は、圧縮機11に吸入されて再び圧縮される(図21のg21点→a21点)。
The refrigerant flowing out of the cooling
つまり、単独除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10cでは、水冷媒熱交換器12aが、凝縮器として機能し、室内蒸発器15およびチラー19が、蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。なお、図21では、室内蒸発器15における冷媒蒸発圧力が、チラー19における冷媒圧力よりも高くなっている例を説明したが、室内蒸発器15における冷媒蒸発圧力が、チラー19における冷媒圧力よりも低くなっていてもよい。
That is, in the
そして、単独除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10cでは、水冷媒熱交換器12aにて、高温側熱媒体が加熱される。室内蒸発器15にて、送風空気が冷却される。チラー19にて、低温側熱媒体が冷却される。換言すると、チラー19では、低圧冷媒が低温側熱媒体から吸熱して蒸発する。
Then, in the refrigerating
また、単独除湿暖房モードの吸着行程の高温側熱媒体回路40aでは、高温側熱媒体ポンプ41から圧送された高温側熱媒体が水冷媒熱交換器12aへ流入する。水冷媒熱交換器12aにて加熱された高温側熱媒体がヒータコア42へ流入する。
Further, in the high temperature side
また、単独除湿暖房モードの吸着行程の低温側熱媒体回路50aでは、低温側熱媒体ポンプ51から圧送された低温側熱媒体がチラー19へ流入する。チラー19にて冷却された低温側熱媒体は低温側ラジエータ54へ流入する。低温側ラジエータ54へ流入した低温側熱媒体は、外気と熱交換して、外気の有する熱を吸熱する。
Further, in the low temperature side
また、単独除湿暖房モードの吸着行程の室内空調ユニット30では、図21のモリエル線図に模式的に破線矢印で示すように、第2実施形態の単独除湿暖房モードの吸着行程と同様に、送風空気の温度調整がなされて、車室内の適切な箇所へ吹き出される。従って、単独除湿暖房モードの吸着行程の車両用空調装置1cでは、第2実施形態と同様に、デシカント材15aの吸着作用を利用して、車室内の除湿暖房を行うことができる。
Further, in the indoor air-
次に、単独除湿暖房モードの脱離行程では、制御装置60が、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを全閉状態とする。従って、単独除湿暖房モードの脱離行程の冷凍サイクル装置10cでは、図17の白抜き矢印で示すように、冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
Next, in the dehumidification and heating mode desorption stroke, the
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、高温側熱媒体ポンプ41へ出力される制御電圧については、制御装置60は、高温側熱媒体ポンプ41が予め定めた圧送能力を発揮するように決定する。
Further, the
また、高温側三方弁43については、制御装置60は、図17の実線矢印で示すように、水冷媒熱交換器12aから流出した高温側熱媒体が、ヒータコア42へ流入するように高温側三方弁43の作動を制御する。
Regarding the high temperature side three-
また、低温側熱媒体ポンプ51へ出力される制御電圧については、制御装置60は、低温側熱媒体ポンプ51を停止させるように決定する。
Further, regarding the control voltage output to the low temperature side
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等の決定については、第2実施形態の単独除湿暖房モードの脱離行程と同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。
The determination of the control signal or the like output to the other controlled device is determined in the same manner as the desorption step of the single dehumidifying / heating mode of the second embodiment. Then, the
従って、単独除湿暖房モードの脱離行程の冷凍サイクル装置10cでは、図22のモリエル線図に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒(図22のa22点)が、水冷媒熱交換器12aへ流入する。水冷媒熱交換器12aへ流入した冷媒は、高温側熱媒体と熱交換して放熱する(図22のa22点→b22点)。
Therefore, in the refrigerating
水冷媒熱交換器12aから流出した冷媒は、レシーバ23を介して、冷房用膨張弁14dへ流入して減圧される(図22のb22点→c22点)。冷房用膨張弁14dにて減圧された冷媒は、室内蒸発器15へ流入する。室内蒸発器15へ流入した冷媒は、外気およびデシカント材15aへ放熱する(図22のc22点→d22点)。
The refrigerant flowing out of the water-
室内蒸発器15から流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁20にて減圧される(図22のd22点→e22点)。蒸発圧力調整弁20から流出した気相冷媒は、圧縮機11に吸入されて再び圧縮される(図22のe22点→a22点)。
The refrigerant flowing out of the
つまり、単独除湿暖房モードの脱離行程の冷凍サイクル装置10cでは、水冷媒熱交換器12aおよび室内蒸発器15が、放熱器として機能するホットガスサイクルが構成される。脱離行程の冷凍サイクル装置10cでは、水冷媒熱交換器12aにて、高温側熱媒体が加熱される。さらに、脱離行程の冷凍サイクル装置10cでは、高温の気相冷媒がレシーバ23へ流入するため、レシーバ23は冷媒通路として機能する。
That is, in the refrigerating
また、単独除湿暖房モードの脱離行程の高温側熱媒体回路40aでは、高温側熱媒体ポンプ41から圧送された高温側熱媒体が水冷媒熱交換器12aへ流入する。水冷媒熱交換器12aにて加熱された高温側熱媒体がヒータコア42へ流入する。
Further, in the high temperature side
また、単独除湿暖房モードの脱離行程の室内空調ユニット30では、図22のモリエル線図に模式的に破線矢印で示すように、第2実施形態と同様に、室内送風機32から送風された外気の一部が室内蒸発器15を通過して加湿される。これにより、デシカント材15aの再生がなされる。室内蒸発器15を通過して加湿された外気は、排気装置38の排気口31bから、車室外へ排気される。
Further, in the indoor
室内送風機32から送風された外気の別の一部は、外気バイパス通路35cを介して、補助外気導入口31aから加熱用通路35aへ流入する。加熱用通路35aへ流入した外気は、送風空気としてヒータコア42にて加熱されて、車室内へ吹き出される。これにより、単独除湿暖房モードの脱離行程時にも、車室内の暖房を行うことができる。
Another part of the outside air blown from the
(b-2)冷却除湿暖房モード
冷却除湿暖房モードの吸着行程では、制御装置60が、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを絞り状態とする。従って、冷却除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10cでは、図18の黒塗り矢印で示すように、冷却冷房モードと同じ順で冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
(B-2) Cooling / Dehumidifying / Heating Mode In the adsorption stroke of the cooling / dehumidifying / heating mode, the
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、高温側熱媒体ポンプ41へ出力される制御電圧については、制御装置60は、高温側熱媒体ポンプ41が予め定めた圧送能力を発揮するように決定する。
Further, the
また、高温側三方弁43については、制御装置60は、図18の実線矢印で示すように、水冷媒熱交換器12aから流出した高温側熱媒体が、ヒータコア42へ流入するように高温側三方弁43の作動を制御する。
Regarding the high temperature side three-
また、低温側熱媒体ポンプ51へ出力される制御電圧については、制御装置60は、低温側熱媒体ポンプ51が予め定めた圧送能力を発揮するように決定する。
Further, regarding the control voltage output to the low temperature side
また、低温側三方弁53については、制御装置60は、図18の破線矢印で示すように、チラー19から流出した低温側熱媒体が、低温側ラジエータ54およびバッテリ80の冷却水通路80aの双方へ流入するように低温側三方弁53の作動を制御する。
As for the low temperature side three-
なお、バッテリ80の有する熱によって、送風空気を充分に再加熱することができる場合は、チラー19から流出した低温側熱媒体の全流量が、バッテリ80の冷却水通路80aへ流入するように低温側三方弁53の作動を制御してもよい。
If the blown air can be sufficiently reheated by the heat of the
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等の決定については、第3実施形態の冷却除湿暖房モードの吸着行程と同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。
The determination of the control signal or the like output to the other controlled device is determined in the same manner as the adsorption process of the cooling / dehumidifying / heating mode of the third embodiment. Then, the
従って、冷却除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10cでは、水冷媒熱交換器12aが、凝縮器として機能し、室内蒸発器15およびチラー19が、蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
Therefore, in the refrigerating
冷却除湿暖房モードの吸着行程の冷凍サイクル装置10cでは、単独除湿暖房モードの吸着行程と同様に、水冷媒熱交換器12aにて、高温側熱媒体が加熱される。室内蒸発器15にて、送風空気が冷却される。チラー19にて、低温側熱媒体が冷却される。換言すると、チラー19では、低圧冷媒が、低温側熱媒体から吸熱して蒸発する。
In the refrigerating
また、冷却除湿暖房モードの吸着行程の高温側熱媒体回路40aでは、高温側熱媒体ポンプ41から圧送された高温側熱媒体が水冷媒熱交換器12aへ流入する。水冷媒熱交換器12aにて加熱された高温側熱媒体がヒータコア42へ流入する。
Further, in the high temperature side
また、冷却除湿暖房モードの吸着行程の低温側熱媒体回路50aでは、低温側熱媒体ポンプ51から圧送された低温側熱媒体がチラー19へ流入する。チラー19にて冷却された低温側熱媒体は、低温側ラジエータ54およびバッテリ80の冷却水通路80aへ流入する。
Further, in the low temperature side
低温側ラジエータ54へ流入した低温側熱媒体は、外気と熱交換して、外気の有する熱を吸熱する。バッテリ80の冷却水通路80aへ流入した低温側熱媒体は、バッテリ80の有する熱を吸熱する。これにより、バッテリ80が冷却される。
The low temperature side heat medium flowing into the low
また、冷却除湿暖房モードの吸着行程の室内空調ユニット30では、単独除湿暖房モードの吸着行程と同様に、送風空気の温度調整がなされて、車室内の適切な箇所へ吹き出される。従って、単独除湿暖房モードの吸着行程の車両用空調装置1cでは、デシカント材15aの吸着作用を利用して、車室内の除湿暖房を行うことができる。
Further, in the indoor
次に、冷却除湿暖房モードの脱離行程では、制御装置60が、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを全閉状態とする。従って、冷却除湿暖房モードの脱離行程の冷凍サイクル装置10cでは、図19の白抜き矢印で示すように、単独除湿暖房モードと同様の順で冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
Next, in the desorption stroke of the cooling / dehumidifying / heating mode, the
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、高温側熱媒体ポンプ41へ出力される制御電圧については、制御装置60は、高温側熱媒体ポンプ41が予め定めた圧送能力を発揮するように決定する。
Further, the
また、高温側三方弁43については、制御装置60は、図19の実線矢印で示すように、水冷媒熱交換器12aから流出した高温側熱媒体が、ヒータコア42へ流入するように高温側三方弁43の作動を制御する。
Regarding the high temperature side three-
また、低温側熱媒体ポンプ51へ出力される制御電圧については、制御装置60は、低温側熱媒体ポンプ51が予め定めた圧送能力を発揮するように決定する。
Further, regarding the control voltage output to the low temperature side
また、低温側三方弁53については、制御装置60は、図19の破線矢印で示すように、チラー19から流出した低温側熱媒体がバッテリ80の冷却水通路80aへ流入する熱媒体回路になるように決定する。
Regarding the low temperature side three-
従って、冷却除湿暖房モードの脱離行程の冷凍サイクル装置10cでは、単独除湿暖房モードの脱離行程と同様に、水冷媒熱交換器12aおよび室内蒸発器15が、放熱器として機能するホットガスサイクルが構成される。そして、脱離行程の冷凍サイクル装置10aでは、水冷媒熱交換器12cにて、高温側熱媒体が加熱される。
Therefore, in the
また、冷却除湿暖房モードの脱離行程の高温側熱媒体回路40aでは、高温側熱媒体ポンプ41から圧送された高温側熱媒体が水冷媒熱交換器12aへ流入する。水冷媒熱交換器12aにて加熱された高温側熱媒体がヒータコア42へ流入する。
Further, in the high temperature side
また、冷却除湿暖房モードの脱離行程の低温側熱媒体回路50aでは、低温側熱媒体ポンプ51から圧送された低温側熱媒体が、チラー19とバッテリ80の冷却水通路80aとの間で循環する。従って、脱離行程の実行中は、第2実施形態と同様に、吸着行程時に冷却された低温側熱媒体によって、バッテリ80の冷却を継続することができる。
Further, in the low temperature side
また、冷却除湿暖房モードの脱離行程の室内空調ユニット30では、単独除湿暖房モードの脱離行程と同様に、室内蒸発器15のデシカント材15aの再生がなされる。室内蒸発器15と通過する際に加湿された外気は、排気装置38の排気口31bから、車室外へ排気される。
Further, in the indoor
さらに、外気バイパス通路35cを介して、加熱用通路35aへ流入した外気は、送風空気としてヒータコア42を通過する際に、水冷媒熱交換器12aにて加熱された高温側熱媒体と熱交換して加熱されて、車室内へ吹き出される。これにより、冷却除湿暖房モードの脱離行程時にも、車室内の暖房を行うことができる。
Further, the outside air flowing into the
(c)除霜モード
車両用空調装置1cでは、除湿暖房モード時に、低温側ラジエータ54にて、低温側熱媒体が外気から吸熱した熱を熱源として、送風空気を加熱している。このため、除湿暖房モード時に、低温側ラジエータ54に着霜が生じることがある。そこで、本実施形態の除霜モードでは、低温側ラジエータ54の除霜を行う。
(C) Defrosting mode In the vehicle air conditioner 1c, in the dehumidifying / heating mode, the low
(c-1)単独除霜モード
単独除霜モードでは、制御装置60が、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを全閉状態とする。従って、単独冷房モードの冷凍サイクル装置10cでは、図14の白抜き矢印で示すように、単独冷房モードと同じ順で冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
(C-1) Single defrosting mode In the single defrosting mode, the
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、高温側熱媒体ポンプ41、および低温側熱媒体ポンプ51へ出力される制御電圧については、単独冷房モードと同様に決定する。
Further, the
また、高温側三方弁43については、制御装置60は、単独冷房モードと同様に、図14の実線矢印で示すように、水冷媒熱交換器12aから流出した高温側熱媒体が高温側ラジエータ44およびヒータコア42の双方へ流入する熱媒体回路になるように決定する。このため、熱量分配部である高温側三方弁43は、単独除霜モード時に、単独除湿暖房モード時よりも、高温側ラジエータ44へ流入させる高温側熱媒体の流量を増加させる。
As for the high temperature side three-
前述の如く、本実施形態の高温側ラジエータ44と低温側ラジエータ54は、高温側熱媒体の有する熱を、低温側ラジエータ54へ伝熱させることができるように一体化されている。従って、高温側三方弁43は、単独除霜モード時に、単独除湿暖房モード時よりも、低温側ラジエータ54へ供給される熱量を増加させている。
As described above, the high
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等の決定については、第3実施形態の単独除霜モードと同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。
The determination of the control signal and the like output to the other controlled devices is determined in the same manner as in the single defrosting mode of the third embodiment. Then, the
従って、単独除霜モードの冷凍サイクル装置10cでは、図23のモリエル線図に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒(図23のa23点)が、水冷媒熱交換器12aへ流入する。水冷媒熱交換器12aへ流入した冷媒は、高温側熱媒体と熱交換して凝縮する(図23のa23点→b23点)。
Therefore, in the refrigerating
水冷媒熱交換器12aから流出した冷媒は、冷房用膨張弁14dにて減圧されて(図23のb23点→c23点)、室内蒸発器15へ流入する。室内蒸発器15へ流入した冷媒は、送風空気と熱交換して蒸発する(図23のd23点→e23点)。室内蒸発器15から流出した冷媒は、アキュムレータ21を介して、圧縮機11に吸入されて再び圧縮される(図23のf23点→a23点)。
The refrigerant flowing out of the water-
つまり、単独除霜モードの冷凍サイクル装置10cでは、水冷媒熱交換器12aが、凝縮器として機能し、室内蒸発器15が、蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。単独冷房モードの冷凍サイクル装置10cでは、水冷媒熱交換器12aにて、高温側熱媒体が加熱される。室内蒸発器15にて、送風空気が冷却される。
That is, in the
また、単独除霜モードの高温側熱媒体回路40aでは、高温側熱媒体ポンプ41から圧送された高温側熱媒体が水冷媒熱交換器12aへ流入する。水冷媒熱交換器12aにて加熱された高温側熱媒体がヒータコア42および高温側ラジエータ44へ流入する。
Further, in the high temperature side
高温側ラジエータ44へ流入した高温側熱媒体の有する熱は、一体化されている低温側ラジエータ54へ伝熱される。これにより、低温側ラジエータ54についた霜が融解されて取り除かれる。すなわち、低温側ラジエータ54の除霜がなされる。
The heat of the high temperature side heat medium that has flowed into the high
また、単独除霜モードの室内空調ユニット30では、図23のモリエル線図に模式的に破線矢印で示すように、室内蒸発器15にて冷却されて除湿された送風空気が、ヒータコア42を通過する際に、水冷媒熱交換器12aにて冷媒が放熱した熱を熱源として再加熱される。従って、車室内の除湿暖房を継続することができる。
Further, in the indoor
(c-2)廃熱除霜モード
廃熱除霜モードでは、制御装置60が、冷房用膨張弁14dを絞り状態とし、冷却用膨張弁14eを絞り状態とする。従って廃熱除霜モードの冷凍サイクル装置10cでは、図15の黒塗り矢印で示すように、冷却冷房モードと同じ順で冷媒が循環する冷媒回路に切り替えられる。
(C-2) Waste heat defrosting mode In the waste heat defrosting mode, the
さらに、制御装置60は、各種制御対象機器へ出力される制御信号を適宜決定する。例えば、高温側熱媒体ポンプ41、および低温側熱媒体ポンプ51へ出力される制御電圧については、冷却冷房モードと同様に決定する。
Further, the
また、高温側三方弁43については、制御装置60は、冷却冷房モードと同様に、図15の実線矢印で示すように、水冷媒熱交換器12aから流出した高温側熱媒体が高温側ラジエータ44およびヒータコア42の双方へ流入する熱媒体回路になるように決定する。このため、高温側三方弁43は、廃熱除霜モード時に、冷却除湿暖房モード時よりも、高温側ラジエータ44へ流入させる高温側熱媒体の流量を増加させる。
Further, regarding the high temperature side three-
また、低温側三方弁53については、制御装置60は、冷却冷房モードと同様に、図15の破線矢印で示すように、チラー19から流出した低温側熱媒体がバッテリ80の冷却水通路80aへ流入する熱媒体回路になるように決定する。
Further, regarding the low temperature side three-
その他の制御対象機器へ出力される制御信号等の決定については、第3実施形態の廃熱除霜モードと同様に決定される。そして、制御装置60は、上記の如く決定された制御信号等を各種制御対象機器へ出力する。
The determination of the control signal or the like output to the other controlled device is determined in the same manner as the waste heat defrosting mode of the third embodiment. Then, the
従って、廃熱除霜モードの冷凍サイクル装置10cでは、水冷媒熱交換器12aが、凝縮器として機能し、室内蒸発器15およびチラー19が、蒸発器として機能する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。単独冷房モードの冷凍サイクル装置10cでは、水冷媒熱交換器12aにて、高温側熱媒体が加熱される。室内蒸発器15にて、送風空気が冷却される。チラー19にて、低温側熱媒体が冷却される。
Therefore, in the refrigerating
また、廃熱除霜モードの高温側熱媒体回路40aでは、高温側熱媒体ポンプ41から圧送された高温側熱媒体が水冷媒熱交換器12aへ流入する。水冷媒熱交換器12aにて加熱された高温側熱媒体がヒータコア42および高温側ラジエータ44へ流入する。
Further, in the high temperature side
高温側ラジエータ44へ流入した高温側熱媒体の有する熱は、一体化されている低温側ラジエータ54へ伝熱される。これにより、低温側ラジエータ54についた霜が融解されて取り除かれる。すなわち、低温側ラジエータ54の除霜がなされる。
The heat of the high temperature side heat medium that has flowed into the high
また、廃熱除霜モードの低温側熱媒体回路50aでは、低温側熱媒体ポンプ51から圧送された低温側熱媒体がチラー19へ流入する。チラー19にて冷却された低温側熱媒体は、バッテリ80の冷却水通路80aへ流入する。バッテリ80の冷却水通路80aへ流入した低温側熱媒体は、バッテリ80から吸熱する。これにより、バッテリ80が冷却される。
Further, in the low temperature side
また、単独除霜モードの室内空調ユニット30では、第3実施形態の廃熱除霜モードと同様に、室内蒸発器15にて冷却されて除湿された送風空気をヒータコア42にて再加熱することによって、車室内の除湿暖房を継続することができる。
Further, in the indoor
以上の如く、本実施形態の車両用空調装置1cによれば、運転モードを切り替えることによって、車室内の快適な空調および発熱機器の適切な冷却を実現することができる。 As described above, according to the vehicle air conditioner 1c of the present embodiment, it is possible to realize comfortable air conditioning in the vehicle interior and appropriate cooling of the heat generating device by switching the operation mode.
さらに、本実施形態の車両用空調装置1cでは、室内蒸発器15にデシカント材15aが塗布されている。従って、第1実施形態の車両用空調装置1と同等に、作動効率を向上させることができる。
Further, in the vehicle air conditioner 1c of the present embodiment, the
また、除霜モード時には、高温側三方弁43が高温側ラジエータ44へ流入させる高温側熱媒体の流量を除湿暖房モード時よりも増加させる。つまり、除霜モード時には、高温側ラジエータ44を介して低温側ラジエータ54へ供給される熱量を除湿暖房モード時よりも増加させる。従って、低温側ラジエータ54について霜を融解して取り除くことができる。
Further, in the dehumidification mode, the flow rate of the high temperature side heat medium that the high temperature side three-
さらに、除霜モード時には、高温側三方弁43がヒータコア42にも高温側熱媒体を供給する。従って、除霜モード時に、室内蒸発器15にて送風空気が冷却されてもヒータコア42にて再加熱することができる。その結果、圧縮機11へ冷凍機油を適切に戻すことができるように、圧縮機11の回転数を決定しても空調対象空間の温度低下を抑制することができる。
Further, in the defrosting mode, the high temperature side three-
従って、本実施形態の車両用空調装置1cによれば、第1実施形態で説明した車両用空調装置1と同様の効果を得ることができる。すなわち、デシカント材15aの塗布された室内蒸発器15を備えることによる作動効率の向上効果を得つつ、いずれの運転モードに切り替えても冷凍機油を圧縮機11へ適切に戻すことができる。
Therefore, according to the vehicle air conditioner 1c of the present embodiment, the same effect as that of the
また、本実施形態の車両用空調装置1cでは、熱媒体機器熱交換部としてバッテリ80の冷却水通路80aを備えている。これによれば、バッテリ80の冷却を行うことができる。
Further, in the vehicle air conditioner 1c of the present embodiment, the cooling
さらに、廃熱除湿モード時に、低温側三方弁53が、低温側熱媒体をチラー19とバッテリ80の冷却水通路80aとの間で循環させるように低温側熱媒体回路50aを切り替える。これによれば、バッテリ80の廃熱を、室外熱交換器16の除霜のための熱源として利用することができる
(他の実施形態)
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
Further, in the waste heat dehumidification mode, the low temperature side three-
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows without departing from the spirit of the present invention.
(1)上述の実施形態では、本発明に係る空調装置を車両用空調装置1~1cに適用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、本発明に係る空調装置を定置型の空調装置に適用してもよい。
(1) In the above-described embodiment, an example in which the air conditioner according to the present invention is applied to the
また、車両用空調装置1a~1cでは、発熱機器としてバッテリ70を冷却する例を説明したが、これに限定されない。例えば、走行用の駆動力を出力する走行用の電動モータ、電動モータに電力を供給するインバータ、動力伝達機構であるトランスアクスル、先進運転支援システム用の制御装置等、作動時に発熱する車載機器を冷却してもよい。定置型の空調装置に適用の空調装置に適用した場合は、その他の発熱機器を冷却してもよい。
Further, in the
(2)車両用空調装置1~1cが実行可能な運転モードは、上述の実施形態で説明したものに限定されない。車両用空調装置1~1cでは、少なくとも各実施形態で説明した除湿暖房モードと除霜モードとを切り替えることができれば、上述した効果を得ることができる。すなわち、吸着部を有する熱交換器を備えることによる作動効率の向上効果を得つつ、冷凍機油を圧縮機11へ適切に戻すことができる。
(2) The operation modes in which the
従って、車両用空調装置1~1cが、別の運転モードを実行可能であってもよい。例えば、第2実施形態で説明した車両用空調装置1aにおいて、別の除湿暖房モードとして、直列除湿暖房モードを実行してもよい。
Therefore, the
具体的には、冷凍サイクル装置10aの高圧開閉弁13aを閉じ、低圧開閉弁13bを閉じる。暖房用膨張弁14cを絞り状態とし、冷房用膨張弁14dおよび冷却用膨張弁14eを全閉状態とする。その他の構成機器については、除湿暖房モードと同様に制御すればよい。従って、直列除湿暖房モードでは、室外熱交換器16および室内蒸発器15が冷媒流れに対して直列的に接続される冷媒回路に切り替えられる。
Specifically, the high-pressure on-off
また、例えば、第2実施形態で説明した車両用空調装置1aにおいて、さらに、暖房モードを実行してもよい。暖房モードでは、室内蒸発器15にて送風空気を冷却して除湿することなく、車室内へ加熱された送風空気を吹き出す。
Further, for example, in the
具体的には、冷凍サイクル装置10aの高圧開閉弁13aを閉じ、低圧開閉弁13bを開く。さらに、暖房用膨張弁14cを絞り状態とし、冷房用膨張弁14dおよび冷却用膨張弁14eを全閉状態とする。その他の構成機器については、冷房モードと同様に制御すればよい。これによれば、ヒータコア42にて加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の暖房を実現することができる。
Specifically, the high-pressure on-off
また、例えば、第3実施形態で説明した車両用空調装置1bにおいて、暖房モードを実行してもよい。
Further, for example, the heating mode may be executed in the
具体的には、冷凍サイクル装置10bの低圧開閉弁13bを開き、第1高圧開閉弁13cを閉じ、第2高圧開閉弁13dを開く。さらに、暖房用膨張弁14cを絞り状態とし、冷房用膨張弁14dおよび冷却用膨張弁14eを全閉状態とする。その他の構成機器については、冷房モードと同様に制御すればよい。これによれば、ヒータコア42にて加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の暖房を実現することができる。
Specifically, the low-pressure on-off
また、例えば、第4実施形態で説明した車両用空調装置1cにおいて、暖房モードを実行してもよい。 Further, for example, the heating mode may be executed in the vehicle air conditioner 1c described in the fourth embodiment.
具体的には、冷凍サイクル装置10cの冷房用膨張弁14dを全閉状態とし、冷却用膨張弁14eを絞り状態とする。また、予め定めた圧送能力を発揮するように、高温側熱媒体ポンプ41および低温側熱媒体ポンプ51を作動させる。また、高温側熱媒体が、ヒータコア42側へ流入するように、高温側三方弁43を作動させる。また、低温側熱媒体が、低温側ラジエータ54へ流入するように、低温側三方弁53を作動させる。
Specifically, the cooling
これによれば、ヒータコア42にて加熱された送風空気を車室内へ吹き出すことによって、車室内の暖房を実現することができる。
According to this, it is possible to realize heating in the vehicle interior by blowing out the blown air heated by the
また、第2~第4実施形態で説明した車両用空調装置1a~1cにおいて、発熱機器の廃熱のみを熱源として除霜を行ってもよい。具体的には、廃熱除霜モード時に冷房用膨張弁14dを全閉状態とすればよい。
Further, in the
(3)各運転モードを実行するための実行条件、あるいは、運転モードを切り替えるための切替条件は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。 (3) The execution conditions for executing each operation mode or the switching conditions for switching the operation modes are not limited to those disclosed in the above-described embodiment.
例えば、除湿暖房モードの実行中に、外気温Tamが連続して基準着霜外気温Ktamf以下となっている時間Tmf2が、基準着霜時間KTmf以上となった際に、着霜条件が成立したと判定してもよい。例えば、除霜モードの実行中に、室外器温度Toutが予め定めた基準除霜温度KToutdf以上となった際に、終了条件が成立したと判定してもよい。 For example, during the execution of the dehumidifying / heating mode, the frost formation condition is satisfied when the time Tmf2 in which the outside air temperature Tam is continuously equal to or less than the reference frost outside temperature Ktamf becomes equal to or more than the reference frost formation time KTmf. May be determined. For example, it may be determined that the termination condition is satisfied when the outdoor unit temperature Tout becomes equal to or higher than the predetermined reference defrosting temperature KToutdf during the execution of the defrosting mode.
例えば、各運転モードの実行中に、低温側熱媒体温度センサ61mによって検出された低温側熱媒体温度TWLが予め定めた基準熱媒体温度KTWL以上となっている際に、バッテリ80の冷却が必要であると判定してもよい。また、低温側熱媒体温度TWLが基準熱媒体温度KTWLよりも低くなっている際に、バッテリ80の冷却が必要でないと判定してもよい。
For example, during the execution of each operation mode, the
例えば、除湿暖房モード時には、高温側熱媒体温度センサ61kによって検出された高温側熱媒体温度TWHが目標高温側熱媒体TWHOに近づくように、圧縮機11へ出力される制御信号を決定してもよい。
For example, in the dehumidifying / heating mode, even if the control signal output to the
(4)冷凍サイクル装置10、10a~10cの各構成は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。
(4) Each configuration of the refrigerating
冷凍サイクル装置10では、冷媒回路切替部として四方弁13を採用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、複数(例えば、4つ)の開閉弁を組み合わせることによって、冷媒回路切替部を形成してもよい。
In the
冷凍サイクル装置10a~10cでは、圧力調整部として蒸発圧力調整弁20を採用した例を説明したが、これに限定されない。例えば、室内蒸発器15の冷媒出口から合流部17gへ至る冷媒流路に、室内蒸発器15における冷媒蒸発圧力以上に維持する機械式の蒸発圧力調整弁を配置してもよい。機械式の蒸発圧力調整弁としては、室内蒸発器15の冷媒出口側の冷媒の圧力上昇に伴って、弁開度を増加させる可変絞り機構を採用することができる。
In the
また、上述の実施形態では、冷媒としてR1234yfを採用した例を説明したが、冷媒はこれに限定されない。例えば、R134a、R600a、R410A、R404A、R32、R407C等を採用してもよい。または、これらのうち複数の冷媒を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。
(5)室内空調ユニット30の構成は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。例えば、ケーシング31内に専ら内気のみを流通させる内気専用通路および専ら外気のみを流通させる外気専用通路を形成してもよい。そして、内気専用通路および外気専用通路の双方に、加熱用通路および冷風バイパス通路を形成してもよい。
Further, in the above-described embodiment, an example in which R1234yf is adopted as the refrigerant has been described, but the refrigerant is not limited to this. For example, R134a, R600a, R410A, R404A, R32, R407C and the like may be adopted. Alternatively, a mixed refrigerant or the like in which a plurality of these refrigerants are mixed may be adopted.
(5) The configuration of the indoor
また、上述の実施形態の除湿暖房モードの吸着行程では、内気導入口を全開とし、外気導入口を全閉とするように内外気切替装置33の作動を制御した例を説明したが、これに限定されない。吸着行程では、室内蒸発器15へ流入する送風空気における内気の割合が外気の割合よりも多くなるように内外気切替装置33の作動を制御すればよい。
Further, in the adsorption process of the dehumidifying / heating mode of the above-described embodiment, an example in which the operation of the inside / outside
同様に、除湿暖房モードの脱離行程では、内気導入口を全閉とし、外気導入口を全開とするように内外気切替装置33の作動を制御した例を説明したが、これに限定されない。脱離行程では、室内蒸発器15へ流入する送風空気における外気の割合が内気の割合よりも多くなるように内外気切替装置33の作動を制御すればよい。
Similarly, in the dehumidifying / heating mode desorption stroke, an example in which the operation of the inside / outside
また、冷房モードおよび除霜モードでは、内気導入口を全閉とし、外気導入口を全開とするように内外気切替装置33の作動を制御した例を説明したが、これに限定されない。冷房モードおよび除霜モードでは、室内蒸発器15へ流入する送風空気における外気の割合が内気の割合よりも多くなるように内外気切替装置33の作動を制御すればよい。
Further, in the cooling mode and the defrosting mode, an example in which the operation of the inside / outside
また、上述の実施形態では、外気バイパス通路35cを設けた例を説明したが、外気バイパス通路35cを廃止して、補助外気導入口31aから直接外気を導入するようにしてもよい。この場合は、補助外気導入口31aへ外気を流入させるための専用の補助外気送風機を設けることが望ましい。そして、制御装置60が、補助外気導入口31aを開いた際に、補助外気送風機を作動させるようにすればよい。
Further, in the above-described embodiment, the example in which the outside
(6)高温側熱媒体回路40、40a、および低温側熱媒体回路50、50aの各構成は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。例えば、高温側熱媒体回路40に、高温側熱媒体を加熱する補助熱源としての電気ヒータを配置してもよい。
(6) The configurations of the high temperature side
また、高温側熱媒体回路40に、ヒータコア42を迂回させて高温側熱媒体を流すバイパス通路を設け、ヒータコア42へ流入させる高温側熱媒体流量とバイパス通路へ流入させる高温側熱媒体流量との流量比を調整する三方弁を配置してもよい。そして、三方弁を、加熱量調整部としてもよい。
Further, the high temperature side
また、上述の実施形態では、高温側熱媒体および低温側熱媒体としてエチレングリコール水溶液を採用した例を説明したが、熱媒体はこれに限定されない。例えば、ジメチルポリシロキサン、あるいはナノ流体等を含む溶液、不凍液、アルコール等を含む水系の液冷媒、オイル等を含む液媒体等を採用してもよい。 Further, in the above-described embodiment, an example in which an ethylene glycol aqueous solution is used as the high-temperature side heat medium and the low-temperature side heat medium has been described, but the heat medium is not limited to this. For example, dimethylpolysiloxane, a solution containing nanofluid or the like, an antifreeze solution, an aqueous liquid refrigerant containing alcohol or the like, a liquid medium containing oil or the like may be adopted.
(7)また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。 (7) Further, the means disclosed in each of the above embodiments may be appropriately combined to the extent practicable.
例えば、第1実施形態で説明した車両用空調装置1の加熱部として、水冷媒熱交換器12aおよび高温側熱媒体回路40の各構成機器を採用してもよい。同様に、第2、第3実施形態で説明した車両用空調装置1a、1bの加熱部として、室内凝縮器12を採用してもよい。
For example, as the heating unit of the
1~1c…車両用空調装置、10~10c…冷凍サイクル装置、11…圧縮機、
12…室内凝縮器(加熱部)、12a…水冷媒熱交換器(加熱部)、
13…四方弁(冷媒回路切替部)、13a…高圧開閉弁(冷媒回路切替部)、
13b…高圧開閉弁(冷媒回路切替部)、13c…第1高圧開閉弁(冷媒回路切替部)、
13d…第2高圧開閉弁(冷媒回路切替部)、
14a…第1膨張弁(第1減圧部)、14b…第2膨張弁(第2減圧部)、
14c…暖房用膨張弁(室外用減圧部)、14d…冷房用膨張弁(冷却用減圧部)、
14e…冷却用膨張弁(冷却用減圧部)、
15…室内蒸発器(冷却用熱交換部)、15a…デシカント材(吸着部)、
16…室外熱交換器(室外用熱交換部)、
17a、17d…第1、第4三方継手(分岐部)、17g…合流部
19…チラー(冷却用熱交換部)、20…蒸発圧力調整弁(圧力調整部)、
40、40a…高温側熱媒体回路(加熱部)、50、50a…低温側熱媒体回路
1-1c ... Vehicle air conditioner, 10-10c ... Refrigeration cycle device, 11 ... Compressor,
12 ... Indoor condenser (heating part), 12a ... Water refrigerant heat exchanger (heating part),
13 ... Four-way valve (refrigerant circuit switching unit), 13a ... High-pressure on-off valve (refrigerant circuit switching unit),
13b ... High-pressure on-off valve (refrigerant circuit switching unit), 13c ... First high-pressure on-off valve (refrigerant circuit switching unit),
13d ... Second high-pressure on-off valve (refrigerant circuit switching section),
14a ... 1st expansion valve (1st pressure reducing part), 14b ... 2nd expansion valve (2nd pressure reducing part),
14c ... Heating expansion valve (outdoor decompression section), 14d ... Cooling expansion valve (cooling decompression section),
14e ... Cooling expansion valve (cooling decompression unit),
15 ... Indoor evaporator (heat exchange part for cooling), 15a ... Desiccant material (adsorption part),
16 ... Outdoor heat exchanger (outdoor heat exchanger),
17a, 17d ... 1st and 4th three-way joints (branch part), 17g ... merging
40, 40a ... High temperature side heat medium circuit (heating part), 50, 50a ... Low temperature side heat medium circuit
Claims (10)
前記圧縮機から吐出された前記冷媒を熱源として空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する加熱部(12、12a、40)と、
前記冷媒を減圧させる第1減圧部(14a)および第2減圧部(14b)と、
前記冷媒を蒸発させて前記加熱部にて加熱される前の前記送風空気を冷却する空気冷却用熱交換部(15)と、
前記冷媒と外気とを熱交換させる室外用熱交換部(16)と、
前記冷媒を循環させる冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部(13)と、を備え、
前記空気冷却用熱交換部は、前記送風空気に含まれる水分を吸着する吸着部(15a)を有し、
前記冷媒回路切替部は、
前記空調対象空間を除湿暖房する除湿暖房モード時に、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を、前記加熱部、前記第1減圧部、前記空気冷却用熱交換部、前記室外用熱交換部、前記圧縮機の吸入側の順に循環させる冷媒回路に切り替え、
前記室外用熱交換部に着いた霜を取り除く除霜モード時に、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を、前記加熱部、前記室外用熱交換部、前記第2減圧部、前記空気冷却用熱交換部、前記圧縮機の吸入側の順に循環させる冷媒回路に切り替える空調装置。 A compressor (11) that compresses and discharges the refrigerant mixed with refrigerating machine oil, and
A heating unit (12, 12a, 40) that heats the blown air blown to the air-conditioned space using the refrigerant discharged from the compressor as a heat source.
A first decompression unit (14a) and a second decompression unit (14b) for depressurizing the refrigerant,
An air cooling heat exchange unit (15) that evaporates the refrigerant and cools the blown air before it is heated by the heating unit.
An outdoor heat exchange unit (16) that exchanges heat between the refrigerant and the outside air,
A refrigerant circuit switching unit (13) for switching the refrigerant circuit for circulating the refrigerant is provided.
The air cooling heat exchange unit has an adsorption unit (15a) that adsorbs moisture contained in the blown air.
The refrigerant circuit switching unit is
In the dehumidifying / heating mode for dehumidifying and heating the air-conditioned space, the refrigerant discharged from the compressor is used in the heating unit, the first decompression unit, the air cooling heat exchange unit, the outdoor heat exchange unit, and the outdoor heat exchange unit. Switch to the refrigerant circuit that circulates in the order of the suction side of the compressor,
In the defrosting mode for removing frost on the outdoor heat exchange section, the refrigerant discharged from the compressor is used in the heating section, the outdoor heat exchange section, the second decompression section, and the air cooling heat. An air conditioner that switches to a refrigerant circuit that circulates in the order of the exchange unit and the suction side of the compressor.
前記圧縮機から吐出された前記冷媒を熱源として空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する加熱部(12、12a、40)と、
前記加熱部から流出した前記冷媒の流れを分岐する分岐部(17a)と、
前記冷媒を減圧させる室外用減圧部(14c)および冷却用減圧部(14d、14e)と、
前記室外用減圧部にて減圧された前記冷媒と外気とを熱交換させる室外用熱交換部(16)と、
冷却対象物を冷却するために前記冷却用減圧部にて減圧された前記冷媒を蒸発させる冷却用熱交換部(15、19、50)と、
前記冷却用熱交換部から流出した前記冷媒の流れと前記室外用熱交換部から流出した前記冷媒の流れとを合流させて前記圧縮機の吸入側へ流出させる合流部(17g)と、
前記冷媒を循環させる冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部(13a…13d)と、を備え、
前記冷却用熱交換部は、前記加熱部にて加熱される前の前記送風空気を冷却するための空気冷却用熱交換部(15)を有し、
前記空気冷却用熱交換部は、前記送風空気に含まれる水分を吸着する吸着部(15a)を有し、
前記冷却用減圧部は、前記空気冷却用熱交換部へ流入する前記冷媒を減圧させる空気冷却用減圧部(14d)を有し、
前記冷媒回路切替部は、
前記空調対象空間を除湿暖房する除湿暖房モード時に、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を、前記加熱部、前記分岐部、前記室外用減圧部、前記室外用熱交換部、前記合流部、前記圧縮機の吸入側の順に循環させるとともに、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を、前記加熱部、前記分岐部、前記空気冷却用減圧部、前記空気冷却用熱交換部、前記合流部、前記圧縮機の吸入側の順に循環させる冷媒回路に切り替え、
前記室外用熱交換部に着いた霜を取り除く除霜モード時に、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を、前記加熱部、前記室外用熱交換部、前記冷却用減圧部、前記冷却用熱交換部、前記圧縮機の吸入側の順に循環させる冷媒回路に切り替える空調装置。 A compressor (11) that compresses and discharges the refrigerant mixed with refrigerating machine oil, and
A heating unit (12, 12a, 40) that heats the blown air blown to the air-conditioned space using the refrigerant discharged from the compressor as a heat source.
A branch portion (17a) that branches the flow of the refrigerant flowing out of the heating portion, and a branch portion (17a).
An outdoor decompression unit (14c) for depressurizing the refrigerant, a cooling decompression unit (14d, 14e), and the like.
An outdoor heat exchange unit (16) that exchanges heat between the refrigerant decompressed by the outdoor decompression unit and the outside air.
A cooling heat exchange unit (15, 19, 50) that evaporates the refrigerant decompressed by the cooling decompression unit to cool the object to be cooled, and a cooling heat exchange unit (15, 19, 50).
A confluence section (17 g) that merges the flow of the refrigerant flowing out of the cooling heat exchange section and the flow of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchange section and flows out to the suction side of the compressor.
A refrigerant circuit switching unit (13a ... 13d) for switching the refrigerant circuit for circulating the refrigerant is provided.
The cooling heat exchange unit has an air cooling heat exchange unit (15) for cooling the blown air before being heated by the heating unit.
The air cooling heat exchange unit has an adsorption unit (15a) that adsorbs moisture contained in the blown air.
The cooling decompression unit has an air cooling decompression unit (14d) for depressurizing the refrigerant flowing into the air cooling heat exchange unit.
The refrigerant circuit switching unit is
In the dehumidifying / heating mode for dehumidifying and heating the air-conditioned space, the refrigerant discharged from the compressor is used in the heating section, the branch section, the outdoor decompression section, the outdoor heat exchange section, the confluence section, and the above. While circulating in the order of the suction side of the compressor, the refrigerant discharged from the compressor is circulated in the heating section, the branch section, the air cooling decompression section, the air cooling heat exchange section, the confluence section, and the above. Switch to the refrigerant circuit that circulates in the order of the suction side of the compressor,
In the defrosting mode for removing frost on the outdoor heat exchange section, the refrigerant discharged from the compressor is used in the heating section, the outdoor heat exchange section, the cooling decompression section, and the cooling heat exchange. An air conditioner that switches to a refrigerant circuit that circulates in the order of the unit and the suction side of the compressor.
前記冷却用減圧部は、前記熱媒体冷却用熱交換部へ流入する前記冷媒を減圧させる熱媒体冷却用減圧部(14e)を有し、
前記冷媒回路切替部は、
前記除霜モード時に、前記室外用熱交換部から流出した前記冷媒を、前記熱媒体冷却用減圧部へ流入させる冷媒回路に切り替える請求項2に記載の空調装置。 The cooling heat exchange unit has a heat medium cooling heat exchange unit (19) for cooling a heat generating device (80) that generates heat during operation.
The cooling decompression unit has a heat medium cooling decompression unit (14e) for depressurizing the refrigerant flowing into the heat medium cooling heat exchange unit.
The refrigerant circuit switching unit is
The air conditioner according to claim 2, wherein in the defrosting mode, the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchange section is switched to a refrigerant circuit that flows into the heat medium cooling decompression section.
前記圧縮機から吐出された前記冷媒を熱源として空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する加熱部(12a、40a)と、
前記加熱部から流出した前記冷媒の流れを分岐する分岐部(17d)と、
前記分岐部にて分岐された一方の前記冷媒を減圧させる空気冷却用減圧部(14d)と、
前記空気冷却用減圧部にて減圧された前記冷媒を蒸発させて前記加熱部にて加熱される前の前記送風空気を冷却する空気冷却用熱交換部(15)と、
低温側熱媒体を循環させる低温側熱媒体回路(50a)と、
前記分岐部にて分岐された他方の前記冷媒を減圧させる熱媒体冷却用減圧部(14e)と、
前記熱媒体冷却用減圧部にて減圧された前記冷媒と前記低温側熱媒体とを熱交換させる熱媒体冷却用熱交換部(19)と、
前記空気冷却用熱交換部から流出した前記冷媒の流れと前記熱媒体冷却用熱交換部から流出した前記冷媒の流れとを合流させて前記圧縮機の吸入側へ流出させる合流部(17g)と、
前記低温側熱媒体回路に配置されて前記低温側熱媒体と外気とを熱交換させる低温側外気熱交換部(54)と、
前記圧縮機から吐出された前記冷媒の有する熱のうち前記加熱部へ供給される熱量と前記低温側外気熱交換部へ供給される熱量とを分配する熱量分配部(43)と、を備え、
前記空気冷却用熱交換部は、前記送風空気に含まれる水分を吸着する吸着部(15a)を有し、
前記熱量分配部は、
前記空調対象空間を除湿暖房する除湿暖房モード時に、前記圧縮機から吐出された前記冷媒の有する熱を前記加熱部へ供給し、
前記低温側外気熱交換部に着いた霜を取り除く除霜モード時に、前記低温側外気熱交換部へ供給される熱量を前記除湿暖房モード時よりも増加させる空調装置。 A compressor (11) that compresses and discharges the refrigerant mixed with refrigerating machine oil, and
A heating unit (12a, 40a) that heats the blown air blown to the air-conditioned space using the refrigerant discharged from the compressor as a heat source.
A branch portion (17d) that branches the flow of the refrigerant flowing out of the heating portion, and a branch portion (17d).
An air cooling decompression unit (14d) that decompresses one of the refrigerants branched at the branch portion, and a decompression unit (14d).
An air cooling heat exchange unit (15) that evaporates the refrigerant decompressed by the air cooling decompression unit and cools the blown air before being heated by the heating unit.
The low temperature side heat medium circuit (50a) that circulates the low temperature side heat medium,
A heat medium cooling decompression unit (14e) for depressurizing the other refrigerant branched at the branch portion, and a decompression unit (14e).
A heat medium cooling heat exchange unit (19) for heat exchange between the refrigerant decompressed by the heat medium cooling decompression unit and the low temperature side heat medium.
A confluence portion (17 g) that merges the flow of the refrigerant flowing out of the air cooling heat exchange section and the flow of the refrigerant flowing out of the heat medium cooling heat exchange section and flows out to the suction side of the compressor. ,
A low-temperature side outside air heat exchange unit (54) arranged in the low-temperature side heat medium circuit to exchange heat between the low-temperature side heat medium and the outside air.
A heat quantity distribution unit (43) for distributing the amount of heat supplied to the heating unit and the amount of heat supplied to the low temperature side outside air heat exchange unit among the heat contained in the refrigerant discharged from the compressor is provided.
The air cooling heat exchange unit has an adsorption unit (15a) that adsorbs moisture contained in the blown air.
The heat distribution unit is
In the dehumidifying / heating mode for dehumidifying and heating the air-conditioned space, the heat of the refrigerant discharged from the compressor is supplied to the heating unit.
An air conditioning device that increases the amount of heat supplied to the low temperature side outside air heat exchange section in the defrosting mode for removing frost on the low temperature side outside air heat exchange section as compared with the dehumidifying heating mode.
前記低温側熱媒体回路の回路構成を切り替える低温側回路切替部(53)と、を備え、
前記低温側回路切替部は、前記除霜モード時に、前記低温側熱媒体を前記熱媒体冷却用熱交換部と前記熱媒体機器熱交換部との間で循環させるように前記低温側熱媒体回路を切り替える請求項4に記載の空調装置。 A heat medium device heat exchange unit (80a) arranged in the low temperature side heat medium circuit to exchange heat between the low temperature side heat medium and a heat generating device (80) that generates heat during operation.
A low temperature side circuit switching unit (53) for switching the circuit configuration of the low temperature side heat medium circuit is provided.
The low temperature side circuit switching unit is a low temperature side heat medium circuit so as to circulate the low temperature side heat medium between the heat medium cooling heat exchange unit and the heat medium equipment heat exchange unit in the defrosting mode. The air conditioner according to claim 4.
前記熱量分配部は、前記空気加熱用熱交換部へ供給される前記高温側熱媒体の流量と前記低温側外気熱交換部側へ伝熱可能な部位へ供給される前記高温側熱媒体の流量と調整する請求項4または5に記載の空調装置。 The heating unit includes a high-temperature side heat medium circuit (40a) that circulates the high-temperature side heat medium, and a heat medium heating heat exchange unit (12a) that exchanges heat between the high-temperature side heat medium and the refrigerant discharged from the compressor. , And an air heating heat exchange unit (42) for heat exchange between the high temperature side heat medium and the blown air.
The heat distribution section has a flow rate of the high temperature side heat medium supplied to the air heating heat exchange section and a flow rate of the high temperature side heat medium supplied to a portion capable of transferring heat to the low temperature side outside air heat exchange section. The air conditioner according to claim 4 or 5, which is coordinated with.
前記除湿暖房モードにおいて前記吸着部に前記水分を吸着させる吸着行程では、前記内外気割合調整部は、前記空気冷却用熱交換部へ流入する前記送風空気における前記内気の割合を前記外気の割合よりも増加させる請求項1ないし6のいずれか1つに記載の空調装置。 The inside / outside air ratio adjusting unit (33) for adjusting the ratio of the outside air to the inside air in the blown air flowing into the air cooling heat exchange unit is provided.
In the adsorption process of adsorbing the moisture to the adsorption unit in the dehumidifying and heating mode, the inside / outside air ratio adjusting unit sets the ratio of the inside air in the blown air flowing into the air cooling heat exchange unit from the ratio of the outside air. The air conditioner according to any one of claims 1 to 6, which also increases.
前記除湿暖房モードにおいて前記吸着部から前記水分を脱離させる脱離行程では、前記内外気割合調整部は、前記空気冷却用熱交換部へ流入する前記送風空気における前記外気の割合を前記内気の割合よりも増加させる請求項1ないし7のいずれか1つに記載の空調装置。 The inside / outside air ratio adjusting unit (33) for adjusting the ratio of the outside air to the inside air in the blown air flowing into the air cooling heat exchange unit is provided.
In the desorption process of desorbing the moisture from the suction portion in the dehumidifying / heating mode, the inside / outside air ratio adjusting unit sets the ratio of the outside air in the blown air flowing into the air cooling heat exchange unit to the inside air. The air conditioner according to any one of claims 1 to 7, wherein the ratio is increased more than the ratio.
前記排気部は、前記除湿暖房モードにおいて前記吸着部から前記水分を脱離させる脱離行程時に、前記送風空気を前記空調対象空間外へ排気する請求項1ないし8のいずれか1つに記載の空調装置。 An exhaust unit (38) for exhausting the blown air that has passed through the air cooling heat exchange unit to the outside of the air-conditioned space is provided.
The one according to any one of claims 1 to 8, wherein the exhaust unit exhausts the blown air to the outside of the air-conditioned space during the desorption stroke for desorbing the moisture from the adsorption unit in the dehumidifying / heating mode. Air conditioner.
前記加熱量調整部は、前記除霜モード時に前記除湿暖房モード時よりも前記加熱量を減少させる請求項1ないし9のいずれか1つに記載の空調装置。 A heating amount adjusting unit (34, 41) for adjusting the heating amount of the blown air in the heating unit is provided.
The air conditioner according to any one of claims 1 to 9, wherein the heating amount adjusting unit reduces the heating amount in the dehumidification mode as compared with the dehumidification / heating mode.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020158032A JP2022051624A (en) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | Air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020158032A JP2022051624A (en) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | Air conditioner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022051624A true JP2022051624A (en) | 2022-04-01 |
Family
ID=80856235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020158032A Pending JP2022051624A (en) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | Air conditioner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022051624A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115289616A (en) * | 2022-08-04 | 2022-11-04 | 广东美的暖通设备有限公司 | Spray system, air conditioner and spray system control method |
-
2020
- 2020-09-22 JP JP2020158032A patent/JP2022051624A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115289616A (en) * | 2022-08-04 | 2022-11-04 | 广东美的暖通设备有限公司 | Spray system, air conditioner and spray system control method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10406889B2 (en) | Heat pump system | |
US11383583B2 (en) | Thermal management device for vehicle | |
CN102470726B (en) | Vehicle air conditioning device | |
JP6277888B2 (en) | Refrigeration cycle equipment | |
WO2014188674A1 (en) | Refrigeration cycle device | |
JP6332560B2 (en) | Air conditioner for vehicles | |
JP2021156567A (en) | Refrigeration cycle device | |
JP6838518B2 (en) | Refrigeration cycle equipment | |
JP7516761B2 (en) | Refrigeration Cycle Equipment | |
JP7647156B2 (en) | Air conditioning equipment | |
JP2013217631A (en) | Refrigeration cycle device | |
WO2021100409A1 (en) | Refrigeration cycle device | |
US11774149B2 (en) | Air conditioner | |
JP2020142789A (en) | Heat management system | |
WO2020213537A1 (en) | Refrigeration cycle device | |
JP2020040429A (en) | Refrigeration cycle device | |
JP6881383B2 (en) | Battery cooling device | |
WO2021095338A1 (en) | Refrigeration cycle device | |
JP5510374B2 (en) | Heat exchange system | |
JP2020040430A (en) | Refrigeration cycle device | |
JP2022051624A (en) | Air conditioner | |
JP7632679B2 (en) | Heat pump cycle equipment | |
JP2014069639A (en) | Refrigeration cycle device | |
JP6544287B2 (en) | Air conditioner | |
WO2021157286A1 (en) | Refrigeration cycle device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230711 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240318 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240326 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240509 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20240806 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241105 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241114 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20241203 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250225 |