JP7632363B2 - Heat Exchange System - Google Patents
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Description
本開示は、熱交換システムに関する。 This disclosure relates to a heat exchange system.
従来、空気と冷媒とを熱交換させる蒸発器以外に、冷媒と熱媒体とを熱交換させる蒸発器を有し、圧縮機によって低温側から高温側へと熱を移動させることで暖房および発熱体等の機器冷却を実現可能な空調装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。各蒸発器は、空気や熱媒体から吸熱する吸熱器を構成している。 Conventionally, air conditioners have been known that have an evaporator that exchanges heat between the refrigerant and the heat medium, in addition to an evaporator that exchanges heat between the air and the refrigerant, and that can realize heating and cooling of equipment such as heat-generating bodies by transferring heat from the low-temperature side to the high-temperature side using a compressor (see, for example, Patent Document 1). Each evaporator constitutes a heat absorber that absorbs heat from the air or the heat medium.
本発明者らは、空調対象空間へ送風する送風空気から吸熱する蒸発器および発熱機器や外部空間から吸熱する吸熱媒体から吸熱する蒸発器といった２つの吸熱器を備える熱交換システムを検討している。検討中の熱交換システムでは、様々なシーンに対応するため、送風空気から吸熱する吸熱能力と吸熱媒体から吸熱する吸熱能力との配分の調整幅を確保することが重要となるが、このことについて特許文献１では何ら検討されておらず、改善の余地がある。
The inventors are considering a heat exchange system that includes two heat absorbers: an evaporator that absorbs heat from the blown air blown into the space to be air-conditioned, and an evaporator that absorbs heat from a heat-generating device or an external space. In order to accommodate a variety of situations, it is important for the heat exchange system under consideration to ensure an adjustment range for the distribution of the heat absorption capacity that absorbs heat from the blown air and the heat absorption capacity that absorbs heat from the heat absorption medium, but this is not considered at all in
本開示は、空調対象空間へ送風する送風空気から吸熱する吸熱能力と吸熱媒体から吸熱する吸熱能力との配分の調整幅を確保可能な熱交換システムを提供することを目的とする。 The present disclosure aims to provide a heat exchange system that can ensure an adjustable range for the distribution of the heat absorption capacity of absorbing heat from the air blown into the space to be air-conditioned and the heat absorption capacity of absorbing heat from the heat absorption medium.
請求項１に記載の発明は、
熱交換システムであって、
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
圧縮機から吐出された冷媒を、外部空間および空調対象空間の少なくとも１つへ放熱する放熱媒体と熱交換させて放熱させる放熱器（１２）と、
放熱器を通過した冷媒を減圧させる第１減圧部（１４）と、
放熱器の下流側において第１減圧部と並列となるように配置され、放熱器を通過した冷媒を減圧させる第２減圧部（１７）と、
第１減圧部で減圧された冷媒を空調対象空間に送風する送風空気と熱交換させて蒸発させる第１蒸発器（１５）と、
第２減圧部で減圧された冷媒を、発熱機器（６３）および外部空間の少なくとも一方から吸熱する吸熱媒体と熱交換させて蒸発させる第２蒸発器（１８）と、
冷媒を所定流体と熱交換させて吸熱媒体からの吸熱量を調整する吸熱用熱交換器（２０、２０Ａ、２１）と、
第２蒸発器および吸熱用熱交換器の一方の熱交換器における熱交換量を変化させることで、送風空気から吸熱する吸熱能力および吸熱媒体から吸熱する吸熱能力の配分を調整する能力調整部（１００ａ）と、を備える。
The invention described in
1. A heat exchange system comprising:
A compressor (11) that compresses and discharges a refrigerant;
a radiator (12) that radiates heat by exchanging heat between the refrigerant discharged from the compressor and a heat radiating medium that radiates heat to at least one of an external space and an air-conditioned space;
a first pressure reducing section (14) for reducing the pressure of the refrigerant that has passed through the radiator;
a second pressure reducing section (17) arranged in parallel with the first pressure reducing section downstream of the radiator and reducing the pressure of the refrigerant that has passed through the radiator;
a first evaporator (15) that evaporates the refrigerant decompressed in the first decompression section by heat exchange with air to be blown into the space to be air-conditioned;
a second evaporator (18) that evaporates the refrigerant decompressed in the second decompression section by heat exchange with a heat absorbing medium that absorbs heat from at least one of the heat generating device (63) and an external space;
a heat absorbing heat exchanger (20, 20A, 21) for adjusting the amount of heat absorbed from a heat absorbing medium by exchanging heat between a refrigerant and a predetermined fluid;
and a capacity adjustment unit (100a) that adjusts the distribution of the heat absorption capacity to absorb heat from the blown air and the heat absorption capacity to absorb heat from the heat absorption medium by changing the heat exchange amount in one of the second evaporator and the heat absorption heat exchanger.
これによると、第２蒸発器および吸熱用熱交換器といった２つの吸熱器によって吸熱媒体からの吸熱量を調整することになるので、吸熱媒体から吸熱する吸熱能力の調整幅を大きくすることができる。そして、送風空気から吸熱する吸熱能力は、吸熱媒体の吸熱能力に対応して変化する。 In this way, the amount of heat absorbed from the heat absorbing medium is adjusted by two heat absorbers, the second evaporator and the heat exchanger for absorbing heat, so the range of adjustment of the heat absorbing capacity of the heat absorbing medium can be increased. And the heat absorbing capacity of the heat absorbing medium changes according to the heat absorbing capacity of the heat absorbing medium.
したがって、本開示の熱交換システムによれば、空調対象空間へ送風する送風空気から吸熱する吸熱能力と吸熱媒体から吸熱する吸熱能力との配分の調整幅を確保することができる。特に、吸熱媒体の吸熱能力の調整幅が大きくなることで、バッテリ等のように発熱量の大きい発熱機器についても、適切に温度調整し易くなるといった利点がある。 Therefore, according to the heat exchange system of the present disclosure, it is possible to ensure an adjustment range for the distribution between the heat absorption capacity of the heat absorption from the air blown into the space to be air-conditioned and the heat absorption capacity of the heat absorption medium. In particular, by increasing the adjustment range of the heat absorption capacity of the heat absorption medium, there is an advantage in that it becomes easier to appropriately adjust the temperature of heat-generating devices that generate a large amount of heat, such as batteries.
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。 The reference symbols in parentheses attached to each component indicate an example of the correspondence between the component and the specific components described in the embodiments described below.
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same as or equivalent to those described in the preceding embodiments may be given the same reference numerals, and their description may be omitted. In addition, in the embodiments where only some of the components are described, the components described in the preceding embodiments may be applied to the other parts of the components. The following embodiments may be partially combined with each other, as long as the combination does not cause any problems, even if not specifically stated.
（第１実施形態）
本実施形態について、図１～図１０を参照して説明する。本実施形態では、本開示の熱交換システム１を、車両用の空調システムに適用した例について説明する。熱交換システム１は、例えば、走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得る電気自動車に搭載される。電気自動車は、車両の停車時に外部電源から供給された電力を車両に搭載された大容量の電池ＢＴに充電可能になっている。電池ＢＴは、充放電可能な二次電池である。電池ＢＴは、例えば、エネルギ密度が高く、軽量でコンパクトなリチウムイオン電池で構成されている。
First Embodiment
This embodiment will be described with reference to Figs. 1 to 10. In this embodiment, an example will be described in which the
図１に示すように、熱交換システム１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル１０、高温側回路５０、低温側回路６０、制御部１００を備える。熱交換システム１は、車室内を空調対象空間として空調するとともに、電池ＢＴを含む発熱機器６３の温度調整を実施する。
As shown in FIG. 1, the
冷凍サイクル１０は、圧縮機１１、凝縮器１２、受液部１３、第１減圧弁１４、空調用蒸発器１５、蒸発圧力調整弁１６、第２減圧弁１７、第１機器用蒸発器１８、第３減圧弁１９、第２機器用蒸発器２０を有している。
The
冷凍サイクル１０は、冷媒として、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ等の地球温暖化係数の低いものが採用されている。冷媒には、圧縮機１１を潤滑するための冷凍機油が含まれている。冷凍機油は、例えば、ＰＡＧオイル等の液相の冷媒に相溶性を有するものが採用されている。冷凍機油の一部は、冷媒とともに冷凍サイクル１０のサイクル内を循環する。
The
圧縮機１１は、冷媒を圧縮して吐出する機器である。圧縮機１１は、電池ＢＴから供給される電力によって駆動させる電動圧縮機で構成されている。圧縮機１１は、制御部１００から出力される制御信号によって動作が制御される。
The
圧縮機１１の冷媒吐出側には、凝縮器１２が接続されている。凝縮器１２は、圧縮機１１から吐出された高温高圧の冷媒（以下、高圧冷媒とも呼ぶ）と高温側回路５０を流れる高温側熱媒体とを熱交換させて、高圧冷媒の熱を高温側熱媒体に放熱させる放熱器である。高圧冷媒は、凝縮器１２を通過する際に、高温側熱媒体に放熱して凝縮する。本実施形態では、高温側熱媒体が“放熱媒体”に対応している。
The
高温側熱媒体は、高温側回路５０を流れる流体である。高温側熱媒体は、高温側回路５０を流れる際に相変化しない液相流体である。高温側熱媒体は、例えば、エチレングリコールを含む液体または不凍液体が採用されている。
The high-temperature side heat medium is a fluid that flows through the high-
ここで、高温側回路５０は、高温側熱媒体を外部に放熱させたり、高温側熱媒体を用いて車室内を暖房したりするための回路である。高温側回路５０には、高温側ポンプ５１、高温側ラジエータ５２、電気ヒータ５３、ヒータコア５４、第１流路切替弁５５、高温側リザーブタンク５６が設けられている。
Here, the high-
高温側ポンプ５１は、高温側熱媒体を吸入して凝縮器１２側に向けて送り出すことで、高温側熱媒体を高温側回路５０内で循環させる。高温側ポンプ５１は、電池ＢＴから供給される電力によって駆動させる電動ポンプである。高温側ポンプ５１は、高温側回路５０を流れる高温側熱媒体の流量を調整する調整手段としても機能する。
The high-
高温側ラジエータ５２は、凝縮器１２で加熱された高温側熱媒体と車室外の外気と熱交換させることで、高温側熱媒体を放熱させる。高温側ラジエータ５２は、例えば、車両の進行方向の前方側に配置されており、車両の走行時には走行風が流入する。
The high-
電気ヒータ５３は、高温側回路５０において高温側ラジエータ５２と並列になるように配置されている。電気ヒータ５３は、高温側熱媒体を加熱する。電気ヒータ５３は、高温側熱媒体を凝縮器１２で十分に加熱できない状況等に、高温側熱媒体を加熱する補助熱源である。電気ヒータ５３は、制御部１００から出力される制御信号によって通電状態が制御される。
The
ヒータコア５４は、電気ヒータ５３と直列になるように配置されている。ヒータコア５４は、空調ユニット４０のケーシング４１の内側に配置されている。ヒータコア５４は、凝縮器１２で加熱された高温側熱媒体と車室内へ送風する送風空気と熱交換させることで、所望の温度の空調風を生成する。
The
第１流路切替弁５５は、高温側熱媒体の流路を切り替える流路切替部として機能する。第１流路切替弁５５は、高温側回路５０において高温側熱媒体の流路を高温側ラジエータ５２側の流路とヒータコア５４側の流路に分岐させる分岐部に設けられている。第１流路切替弁５５は、電磁式三方弁で構成され、制御部１００から出力される制御信号によって動作が制御される。
The first flow
高温側リザーブタンク５６は、余剰となる高温側熱媒体を貯めておくタンクである。高温側リザーブタンク５６は、高温側ポンプ５１における高温側熱媒体の入口側に配置されている。
The high-temperature
凝縮器１２の冷媒出口側には、受液部１３が接続されている。受液部１３は、冷凍サイクル１０内の余剰冷媒を貯めるものである。受液部１３は、凝縮器１２から流出した冷媒の気液を分離し、分離した液相冷媒を下流に流出させる。受液部１３は、冷媒の出入口が上方に設けられたレシーバタンク、冷媒の出入口が下方に設けられたモジュレータタンクのいずれで構成されていてもよい。受液部１３の冷媒出口側には、第１減圧弁１４、第２減圧弁１７、第３減圧弁１９が互いに並列となるように接続されている。
The
第１減圧弁１４は、凝縮器１２を通過した冷媒を減圧させる第１減圧部である。具体的には、第１減圧弁１４は、凝縮器１２を通過して受液部１３に貯留された液相冷媒を減圧させる。第１減圧弁１４は、制御部１００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電気式の可変絞りであり、弁体と電動アクチュエータとを有している。第１減圧弁１４は、冷媒の流れを実質的に停止させることが可能な全閉機能付きの可変絞りとして構成されている。
The first
第１減圧弁１４の冷媒出口側には、空調用蒸発器１５が接続されている。空調用蒸発器１５は、ヒータコア５４とともに、空調ユニット４０のケーシング４１の内側に配置されている。空調用蒸発器１５は、第１減圧弁１４で減圧された冷媒を車室内へ送風する送風空気と熱交換させることで蒸発させるものである。空調用蒸発器１５では、冷媒が車室内へ送風する空気から吸熱して蒸発することによって空気が冷却される。空調用蒸発器１５を通過した空気は、ヒータコア５４を通過した後、空調風として車室内へ供給される。本実施形態では、空調用蒸発器１５が“第１蒸発器”に対応している。
The
空調用蒸発器１５の冷媒出口側には、蒸発圧力調整弁１６が接続されている。蒸発圧力調整弁１６は、空調用蒸発器１５における冷媒の蒸発圧力を予め定めた基準圧力以上に維持する圧力調整部である。蒸発圧力調整弁１６は、例えば、空調用蒸発器１５の温度が空調用蒸発器１５の着霜が抑制される温度（例えば、１℃）となるように空調用蒸発器１５における冷媒の蒸発圧力を調整する構成になっている。蒸発圧力調整弁１６は、ベローズ等を用いた機械式の駆動機構によって弁体を駆動するように構成されていてもよいし、電動モータによって弁体を駆動するように構成されていてもよい。
The refrigerant outlet side of the
第２減圧弁１７は、凝縮器１２の下流側において、第１減圧弁１４と並列なるように配置されている。第２減圧弁１７は、凝縮器１２を通過した冷媒を減圧させる第２減圧部である。具体的には、第２減圧弁１７は、凝縮器１２を通過して受液部１３に貯留された液相冷媒を減圧させる。第２減圧弁１７は、制御部１００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電気式の可変絞りであり、弁体と電動アクチュエータとを有している。第２減圧弁１７は、冷媒の流れを実質的に停止させることが可能な全閉機能付きの可変絞りとして構成されている。第２減圧弁１７の作動については後述する。
The second
第２減圧弁１７の冷媒出口側には、第１機器用蒸発器１８が接続されている。第１機器用蒸発器１８は、第２減圧弁１７で減圧された冷媒を、発熱機器６３または外部空間である車室外の外気の少なくとも一方から吸熱する低温側熱媒体と熱交換させて蒸発させるチラーである。本実施形態では、車室外が“外部空間”に対応し、低温側熱媒体が発熱機器６３または外部空間の少なくとも一方から吸熱する“吸熱媒体”に対応している。また、本実施形態では、第１機器用蒸発器１８が“第２蒸発器”に対応している。
The refrigerant outlet side of the second
第３減圧弁１９は、凝縮器１２の下流側において、第１減圧弁１４および第２減圧弁１７と並列なるように配置されている。第３減圧弁１９は、凝縮器１２を通過した冷媒を減圧させる第３減圧部である。具体的には、第３減圧弁１９は、凝縮器１２を通過して受液部１３に貯留された液相冷媒を減圧させる。第３減圧弁１９は、制御部１００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電気式の可変絞りであり、弁体と電動アクチュエータとを有している。第３減圧弁１９は、冷媒の流れを実質的に停止させることが可能な全閉機能付きの可変絞りとして構成されている。第３減圧弁１９の作動については後述する。
The third
第３減圧弁１９の冷媒出口側には、第２機器用蒸発器２０が接続されている。第２機器用蒸発器２０は、第３減圧弁１９で減圧された冷媒を、発熱機器６３または外部空間である車室外の外気の少なくとも一方から吸熱する低温側熱媒体と熱交換させて蒸発させるチラーである。本実施形態では、機器用蒸発器２０が“吸熱用熱交換器”および“第３蒸発器”に対応している。
The refrigerant outlet side of the third
第２機器用蒸発器２０の冷媒出口側には、冷媒合流部が設けられている。この冷媒合流部は、空調用蒸発器１５を通過した冷媒、第１機器用蒸発器１８を通過した冷媒、第２機器用蒸発器２０を通過した冷媒を合流させる三方弁である。冷媒合流部の冷媒出口側は、圧縮機１１の冷媒吸入口に接続されている。
A refrigerant junction is provided on the refrigerant outlet side of the
ここで、低温側熱媒体は、低温側回路６０を流れる流体である。低温側熱媒体は、低温側回路６０を流れる際に相変化しない液相流体である。低温側熱媒体は、例えば、エチレングリコールを含む液体または不凍液体が採用されている。低温側熱媒体は、電気絶縁性を有するオイルが採用されていてもよい。
The low-temperature side heat medium is a fluid that flows through the low-
低温側回路６０は、吸熱媒体である低温側熱媒体が流れる吸熱回路である。低温側回路６０は、低温側熱媒体を用いて発熱機器６３の温度を調整したり、低温側熱媒体を用いて外部空間から吸熱したりするための回路である。低温側回路６０は、第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０に加えて、低温側ポンプ６１、低温側ラジエータ６２、温調対象となる発熱機器６３、第２流路切替弁６４、低温側リザーブタンク６５、第３流路切替弁６６が設けられている。
The low-
低温側ポンプ６１は、低温側熱媒体を吸入して各機器用蒸発器１８、２０に向けて送り出すことで、低温側熱媒体を低温側回路６０内で循環させる。低温側ポンプ６１は、電池ＢＴから供給される電力によって駆動させる電動ポンプである。低温側ポンプ６１は、低温側回路６０を流れる低温側熱媒体の流量を調整する調整手段としても機能する。
The low-
低温側ラジエータ６２は、各機器用蒸発器１８、２０を通過後の低温側熱媒体と車室外の外気と熱交換させることで、外気から吸熱する。低温側ラジエータ６２は、例えば、高温側ラジエータ５２とともに、車両の進行方向の前方側に配置されている。高温側ラジエータ５２および低温側ラジエータ６２は、外気の流れ方向において、この順に直列に並ぶように配置されている。高温側ラジエータ５２および低温側ラジエータ６２は、図示しない共通の伝熱フィンによって互いに熱移動可能に接続されている。
The low-
発熱機器６３は、低温側回路６０において低温側ラジエータ６２と並列になるように配置されている。発熱機器６３は、バッテリである電池ＢＴを含む車載機器である。発熱機器６３は、低温側熱媒体との熱交換可能に配置される。発熱機器６３は、低温側熱媒体に放熱することで適温に維持される。換言すれば、低温側回路６０は、低温側熱媒体を介して発熱機器６３から吸熱する。なお、発熱機器６３を構成する車載機器は、上述したものと異なっていてもよい。
The
第２流路切替弁６４は、低温側熱媒体の流路を切り替える流路切替部として機能する。第２流路切替弁６４は、低温側回路６０において低温側熱媒体の流路を低温側ラジエータ６２側の流路と発熱機器６３側の流路に分岐させる分岐部に設けられている。第２流路切替弁６４は、電磁式三方弁で構成され、制御部１００から出力される制御信号によって動作が制御される。
The second flow
低温側リザーブタンク６５は、余剰となる低温側熱媒体を貯めておくタンクである。低温側リザーブタンク６５は、低温側ラジエータ６２の流路と発熱機器６３側の流路との合流部から低温側ポンプ６１の入口に至る流路に配置されている。
The low-temperature
低温側リザーブタンク６５と低温側ポンプ６１との間には、低温側熱媒体が第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０に分配されるように、第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０が並列に接続されている。そして、低温側熱媒体の流路を第１機器用蒸発器１８側の流路と第２機器用蒸発器２０側の流路に分岐させる分岐部には、第３流路切替弁６６が設けられている。
Between the low-temperature
第３流路切替弁６６は、低温側熱媒体の流路を切り替える流路切替部として機能する。第３流路切替弁６６は、第３流路切替弁６６は、電磁式三方弁で構成され、制御部１００から出力される制御信号によって動作が制御される。
The third flow
このように構成される熱交換システム１は、各種構成機器を制御するための制御部１００を備える。制御部１００は、プロセッサ、メモリを含む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。制御部１００は、メモリに記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。なお、制御部１００のメモリは、非遷移的実体的記憶媒体で構成される。
The
制御部１００の入力側には、図示しない各種操作スイッチが接続され、各種操作スイッチの操作信号が入力される。各種操作スイッチは、エアコンスイッチ、室温調整スイッチ等である。エアコンスイッチは、空調ユニット４０にて空気の冷却を行うか否かを設定するスイッチである。室温調整スイッチは、車室内の設定温度を設定するスイッチである。
Various operation switches (not shown) are connected to the input side of the
また、制御部１００の入力側には、空調制御用のセンサ群および機器温調用のセンサ群が接続されている。空調制御用のセンサ群には、例えば、空調用蒸発器１５の冷媒出口側に設けられた第１過熱度センサ、第１機器用蒸発器１８の冷媒出口側に設けられた第２過熱度センサ、第２機器用蒸発器２０の冷媒出口側に設けられた第３過熱度センサが含まれている。第１過熱度センサは、空調用蒸発器１５を通過した冷媒の過熱度ＳＨ１を検出するセンサである。第２過熱度センサは、第１機器用蒸発器１８を通過した冷媒の過熱度ＳＨ２を検出するセンサである。第３過熱度センサは、第２機器用蒸発器２０を通過した冷媒の過熱度ＳＨ３を検出するセンサである。各過熱度センサは、例えば、冷媒の圧力および温度を検出する圧力温度センサで構成されている。
The input side of the
制御部１００の出力側には、圧縮機１１、第１減圧弁１４、第２減圧弁１７、第３減圧弁１９、高温側ポンプ５１、電気ヒータ５３、第１流路切替弁５５、低温側ポンプ６１、第２流路切替弁６４、第３流路切替弁６６等が接続されている。制御部１００は、空調制御用のセンサ群および機器温調用のセンサ群のセンサ出力、各種操作スイッチの操作信号等に基づいて、各種制御対象機器の作動を制御する。
The output side of the
制御部１００は、設定温度、外気温、内気温、日射量等に基づいて車室内へ送風する送風空気を算出し、車室内へ送風する送風空気の温度が目標吹出温度に近づくように圧縮機１１の冷媒吐出能力を制御する。また、制御部１００は、各蒸発器１５、１８、２０に冷媒を流すシーンにおいて、各蒸発器１５、１８、２０の冷媒出口側の冷媒が所望の過熱度ＳＨを有するように、各減圧弁１４、１７、１９の作動を制御する。
The
本実施形態の制御部１００は、空調制御用のセンサ群および機器温調用のセンサ群のセンサ出力、各種操作スイッチの操作信号等に基づいて、熱交換システム１の運転モードを切り替える。制御部１００は、例えば、空調ユニット４０から車室内に送風する空調風の目標吹出温度を算出し、当該目標吹出温度等に基づいて、車室内の冷房、暖房、除湿暖房を実施する。また、制御部１００は、発熱機器６３の温度の監視結果等に基づいて、発熱機器６３の冷却を実施する。
The
ここで、本実施形態では、冷凍サイクル１０において第３減圧弁１９および第２機器用蒸発器２０を省略したものを比較サイクルとする。比較サイクルは、空調対象空間へ送風する送風空気から吸熱する空調用蒸発器１５および発熱機器６３や外部空間から吸熱する吸熱媒体から吸熱する第１機器用蒸発器１８といった２つの吸熱器を備えるサイクル構成となる。
In this embodiment, the comparative cycle is a
本実施形態の冷凍サイクル１０および比較サイクルでは、様々なシーンに対応するため、送風空気から吸熱する吸熱能力と吸熱媒体から吸熱する吸熱能力との配分の調整幅を確保することが重要となる。特に、今後は、電気自動車の普及に伴い、電池ＢＴの発熱の増加が予想される。電池ＢＴの発熱が増加するほど、上記の能力分配の課題は顕著になってくるため、上記の能力分配の調整幅の大きいシステム構築が重要になってくる。
In the
この対策として、例えば、比較サイクルにおける第１減圧弁１４および第２減圧弁１７のうち一方の開口面積を増減することで、送風空気から吸熱する吸熱能力と吸熱媒体から吸熱する吸熱能力との配分を変更することが考えられる。
As a countermeasure to this, for example, it is possible to change the distribution of the heat absorption capacity to absorb heat from the blown air and the heat absorption capacity to absorb heat from the heat absorption medium by increasing or decreasing the opening area of one of the first
例えば、車室内の冷房の方が発熱機器６３または外部空間からの吸熱よりも優先される空調優先シーンでは、第２減圧弁１７の開口面積を大きくして、空調用蒸発器１５を流れる冷媒の流量を増加させることが考えられる。なお、本実施形態では、空調優先シーンが“第１シーン”に対応している。
For example, in an air conditioning priority scene in which cooling the vehicle cabin takes priority over absorbing heat from the
しかし、このような能力配分の調整方法では、第１機器用蒸発器１８に流入する冷媒の流量が減少することで、例えば、図３に示すように、第１機器用蒸発器１８の冷媒出口側における冷媒の過熱度ＳＨ２が過大となってしまう。この場合、圧縮機１１に吸入される冷媒の過熱度ＳＨも過大となり、圧縮機１１から吐出される高圧冷媒の温度が許容温度を超えたり、圧縮機１１へ冷凍機油が戻り難くなったりする虞がある。
However, with this method of adjusting capacity distribution, the flow rate of the refrigerant flowing into the
また、例えば、発熱機器６３または外部空間からの吸熱の方が車室内の冷房よりも優先される吸熱優先シーンでは、第１減圧弁１４の開口面積を大きくして、第１機器用蒸発器１８を流れる冷媒の流量を増加させることが考えられる。なお、本実施形態では、吸熱優先シーンが“第２シーン”に対応している。
In addition, for example, in a heat absorption priority scene in which heat absorption from the
しかし、このような能力配分の調整方法では、空調用蒸発器１５に流入する冷媒の流量が減少することで、例えば、図４に示すように、空調用蒸発器１５の冷媒出口側における冷媒の過熱度ＳＨ１が過大となってしまう。この場合、圧縮機１１に吸入される冷媒の過熱度ＳＨも過大となり、圧縮機１１から吐出される高圧冷媒の温度が許容温度を超えたり、圧縮機１１へ冷凍機油が戻り難くなったりする虞がある。加えて、第１減圧弁１４の開口面積を大きくすると、図５に示すように、空調用蒸発器１５の冷媒出口に近い側を気相冷媒が流れる。この気相冷媒が流れる箇所では、顕熱による熱交換となり、送風空気の温度分布が拡大し易くなるので、車室内の快適性が悪化してしまう虞がある。
However, with this method of adjusting the capacity distribution, the flow rate of the refrigerant flowing into the
このような背反があるので、上記した能力配分の調整方法では、能力配分の調整幅が狭く、送風空気から吸熱する吸熱能力と吸熱媒体から吸熱する吸熱能力との配分を適切に変更することが難しい。 Because of this trade-off, the capacity distribution adjustment method described above has a narrow range of capacity distribution adjustment, making it difficult to appropriately change the distribution between the heat absorption capacity for absorbing heat from the blown air and the heat absorption capacity for absorbing heat from the heat absorption medium.
これらを踏まえ、本実施形態の熱交換システム１は、第２機器用蒸発器２０における熱交換量を変化させることで、送風空気から吸熱する吸熱能力および低温側熱媒体から吸熱する吸熱能力の配分を調整する構成になっている。
In consideration of this, the
本実施形態の熱交換システム１は、制御部１００による第３減圧弁１９および第３流路切替弁６６の制御によって、第２機器用蒸発器２０を通過させる冷媒および低温側熱媒体の流量を調整することで、第２機器用蒸発器２０における熱交換量を変化させる。本実施形態の制御部１００には、送風空気から吸熱する吸熱能力および低温側熱媒体から吸熱する吸熱能力の配分を調整する能力調整部１００ａが含まれている。
The
制御部１００は、空調優先シーンになると、第２機器用蒸発器２０への冷媒の供給量を減少させて、空調用蒸発器１５に流入する冷媒の流量を増加させることで、冷媒と送風空気との熱交換量を増加させる。
When the air conditioning priority scene occurs, the
制御部１００は、例えば、空調優先シーンになると、図６に示すように、第１減圧弁１４および第２減圧弁１７を絞り状態に制御し、第３減圧弁１９を全閉状態に制御する。具体的には、制御部１００は、空調用蒸発器１５を通過した冷媒が所望の過熱度ＳＨとなるように第１減圧弁１４を制御するとともに、第１機器用蒸発器１８を通過した冷媒が所望の過熱度ＳＨとなるように第２減圧弁１７を制御する。また、制御部１００は、低温側熱媒体が第１機器用蒸発器１８に流れ、第２機器用蒸発器２０に流れないように第３流路切替弁６６を半開状態に制御する。
When the air conditioning priority scene is reached, for example, the
この場合、図７に示すように、空調用蒸発器１５の冷媒出口側における冷媒の過熱度ＳＨ１および第１機器用蒸発器１８の冷媒出口側における冷媒の過熱度ＳＨ２それぞれが適正な状態に維持される。このため、車室内の快適性を確保したり、圧縮機１１を保護したりすることができる。
In this case, as shown in FIG. 7, the degree of superheat SH1 of the refrigerant at the refrigerant outlet side of the
加えて、空調優先シーンでは、空調用蒸発器１５に流入する冷媒の流量が増加することで、冷媒と送風空気との熱交換量が増え、送風空気からの吸熱量が増加する。また、図８に示すように、第２機器用蒸発器２０に冷媒および低温側熱媒体が流れないので、その分だけ低温側熱媒体からの吸熱量が減少する。
In addition, in an air-conditioning priority scene, the flow rate of the refrigerant flowing into the air-
このようにして、空調優先シーンでは、車室内の冷房の方が発熱機器６３または外部空間からの吸熱よりも優先されように、送風空気から吸熱する吸熱能力と吸熱媒体から吸熱する吸熱能力とを適切に配分することができる。
In this way, in an air conditioning priority scene, the heat absorption capacity for absorbing heat from the blown air and the heat absorption capacity for absorbing heat from the heat absorption medium can be appropriately allocated so that cooling the vehicle cabin is prioritized over absorbing heat from the
一方、制御部１００は、例えば、吸熱優先シーンになると、第１減圧弁１４、第２減圧弁１７、第３減圧弁１９それぞれを絞り状態に制御する。具体的には、制御部１００は、空調用蒸発器１５を通過した冷媒が所望の過熱度ＳＨとなるように第１減圧弁１４を制御し、各機器用蒸発器１８、２０を通過した冷媒が所望の過熱度ＳＨとなるように第２減圧弁１７および第３減圧弁１９それぞれを制御する。また、制御部１００は、低温側熱媒体が第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０の双方に流れるように第３流路切替弁６６を全開状態に制御する。
On the other hand, when the heat absorption priority scene is reached, the
この場合、図９に示すように、空調用蒸発器１５の冷媒出口側における冷媒の過熱度ＳＨ１、第１機器用蒸発器１８の冷媒出口側における冷媒の過熱度ＳＨ２、第２機器用蒸発器２０の冷媒出口側における冷媒の過熱度ＳＨ３それぞれが適正な状態に維持される。このため、車室内の快適性を確保したり、圧縮機１１を保護したりすることができる。なお、図９では、各機器用蒸発器１８、２０をモリエル線図上に図示する関係で、第２機器用蒸発器２０における冷媒圧力と第１機器用蒸発器１８における冷媒圧力とが異なる圧力となっているが、実際には同程度の圧力となる。
In this case, as shown in FIG. 9, the degree of superheat SH1 of the refrigerant at the refrigerant outlet side of the
加えて、図１０に示すように、吸熱優先シーンでは、第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０といった２つの吸熱器で冷媒と低温側熱媒体とを熱交換させるので、低温側熱媒体からの吸熱量が増加する。
In addition, as shown in FIG. 10, in the heat absorption priority scene, heat exchange between the refrigerant and the low-temperature side heat medium is performed in two heat absorbers, the
このようにして、機器優先シーンでは、発熱機器６３または外部空間からの吸熱の方が車室内の冷房よりも優先されように、送風空気から吸熱する吸熱能力と吸熱媒体から吸熱する吸熱能力とを適切に配分することができる。
In this way, in an equipment priority scene, the heat absorption capacity of absorbing heat from the blown air and the heat absorption capacity of absorbing heat from the heat absorption medium can be appropriately allocated so that heat absorption from the heat-generating
以上説明した熱交換システム１は、冷媒を所定流体と熱交換させて低圧側熱媒体からの吸熱量を調整する吸熱用熱交換器として第２機器用蒸発器２０が設けられている。そして、熱交換システム１は、第２機器用蒸発器２０における熱交換量を変化させることで、送風空気から吸熱する吸熱能力および低温側媒体から吸熱する吸熱能力の配分を調整するように構成されている。
The
これによると、第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０といった２つの吸熱器によって低温側熱媒体からの吸熱量を調整することになるので、低温側熱媒体から吸熱する吸熱能力の調整幅を大きくすることができる。そして、送風空気から吸熱する吸熱能力は、低温側熱媒体の吸熱能力の増減に対応して変化する。
In this way, the amount of heat absorbed from the low-temperature heat medium is adjusted by two heat absorbers, the
したがって、本開示の熱交換システム１によれば、空調対象空間へ送風する送風空気から吸熱する吸熱能力と低温側熱媒体から吸熱する吸熱能力との配分の調整幅を確保することができる。特に、低温側熱媒体の吸熱能力の調整幅が大きくなることで、電池ＢＴ等のように発熱量の大きい発熱機器６３についても、適切に温度調整し易くなるといった利点がある。
Therefore, according to the
また、本実施形態の熱交換システム１は、以下の特徴を有する。
The
（１）熱交換システム１は、凝縮器１２の下流側において第１減圧弁１４および第２減圧弁１７と並列に配置された第３減圧弁１９と、第３減圧弁１９で減圧された冷媒を低温側熱媒体と熱交換させて蒸発させる第２機器用蒸発器２０と、を備える。そして、熱交換システム１の制御部１００は、第２機器用蒸発器２０への冷媒の供給量を増加させたり、第２機器用蒸発器２０への冷媒の供給量を減少させたりすることで、送風空気から吸熱する吸熱能力および吸熱媒体から吸熱する吸熱能力の配分を調整する。
(1) The
これによると、第２機器用蒸発器２０への冷媒の供給量を増加させたり、第２機器用蒸発器２０への冷媒の供給量を減少させたりすることで低温側熱媒体からの吸熱量を増減できるので、低温側熱媒体から吸熱する吸熱能力の調整幅を大きくすることができる。また、空調用蒸発器１５に温度分布が生じたり、圧縮機１１から吐出される冷媒の温度が過大となったりすることが抑制される。
This allows the amount of heat absorbed from the low-temperature heat medium to be increased or decreased by increasing or decreasing the amount of refrigerant supplied to the
（２）具体的には、制御部１００は、吸熱優先シーンになると第２機器用蒸発器２０へ冷媒を供給して冷媒と低温側熱媒体との熱交換量を増加させる。また、制御部１００は、空調優先シーンになると第２機器用蒸発器２０への冷媒の供給量を減少させることで、冷媒と送風空気との熱交換量を増加させる。これによると、空調優先シーンおよび吸熱優先シーンのそれぞれに応じて、送風空気から吸熱する吸熱能力と低温側熱媒体から吸熱する吸熱能力との配分の適切に調整することができる。
(2) Specifically, when a heat absorption priority scene occurs, the
（３）低温側回路６０では、低温側熱媒体が第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０に分配されるように、第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０が並列に接続されている。そして、制御部１００は、吸熱優先シーンになると第２機器用蒸発器２０へ低温側熱媒体を供給して冷媒と低温側熱媒体との熱交換量を増加させる。また、制御部１００は、空調優先シーンになると第２機器用蒸発器２０への低温側熱媒体の供給量を減少させる。このように、空調優先シーンにおいて第２機器用蒸発器２０への低温側熱媒体の供給量を減少させる構成とすれば、空調優先シーンにおいて第１機器用蒸発器１８に流入する低温側熱媒体の流量が増えるので、低温側熱媒体から吸熱する吸熱能力を確保し易くなる。
(3) In the low-
（第１実施形態の第１変形例）
第１実施形態の第３流路切替弁６６は、１つの電磁式三方弁で構成されているものを例示したが、これに限定されない。例えば、図１１に示すように、第３流路切替弁６６は、第１機器用蒸発器１８の上流に配置された第１開閉弁６６ａ、第２機器用蒸発器２０の上流に配置された第２開閉弁６６ｂによって構成されていてもよい。
(First Modification of the First Embodiment)
Although the third flow
なお、第１実施形態の第３減圧弁１９は、全閉機能付きの可変絞りとして構成されているものを例示したが、これに限定されない。開閉弁等によって、第２機器用蒸発器２０への冷媒の供給を停止可能になっていれば、第３減圧弁１９は、例えば、機械式の膨張弁で構成されていてもよい。このことは、第１減圧弁１４および第２減圧弁１７についても同様である。なお、熱交換システム１は、空調用蒸発器１５や第１機器用蒸発器１８への冷媒の供給を停止させない構成になっていてもよい。これらは以降の実施形態においても同様である。
In the first embodiment, the third
（第１実施形態の第２変形例）
第１実施形態の低温側回路６０は、低温側熱媒体が第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０に分配されるように、第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０が並列に接続されているが、これに限定されない。
(Second Modification of the First Embodiment)
In the first embodiment, the low-
低温側回路６０は、例えば、図１２に示すように、第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０の一方から他方へ低温側熱媒体が流れるように、第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０が直列に接続されていてもよい。これによっても、空調優先シーンおよび吸熱優先シーンのそれぞれに応じて、送風空気から吸熱する吸熱能力と低温側熱媒体から吸熱する吸熱能力との配分の適切に調整することができる。
For example, as shown in FIG. 12, the low-
（第１実施形態の第３変形例）
第１実施形態の冷凍サイクル１０は、第３減圧弁１９が第１減圧弁１４および第２減圧弁１７と並列に配置されているが、これに限定されない。冷凍サイクル１０は、例えば、図１３に示すように、第２機器用蒸発器２０が、第１機器用蒸発器１８と並列になるように第２減圧弁１７の冷媒出口側に接続されるようになっていてもよい。この場合は、第３減圧弁１９の代わりに第２機器用蒸発器２０への冷媒の供給を制御するための開閉弁Ｖｓを設ければよい。
(Third Modification of the First Embodiment)
In the
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１４～図１７を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described with reference to Figures 14 to 17. In this embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.
図１４に示すように、冷凍サイクル１０は、第３減圧弁１９が省略され、第２機器用蒸発器２０Ａが空調用蒸発器１５と直列になるように空調用蒸発器１５の下流に配置されている。本実施形態では、第２機器用蒸発器２０Ａが“吸熱用熱交換器”に対応している。
As shown in FIG. 14, the
ここで、単に空調用蒸発器１５と第２機器用蒸発器２０Ａとを直列に接続すると、空調用蒸発器１５を通過する冷媒と第２機器用蒸発器２０Ａを通過する冷媒とが均一化されるので、空調用蒸発器１５を通過する冷媒の圧力が必要以上に低下してしまう虞がある。
If the
このことを考慮し、本実施形態の冷凍サイクル１０は、空調用蒸発器１５と第２機器用蒸発器２０Ａとの間に、蒸発圧力調整弁１６が配置されている。これにより、蒸発圧力調整弁１６によって空調用蒸発器１５の冷媒圧力を調整することができる。
Taking this into consideration, the
このように構成される冷凍サイクル１０は、第２機器用蒸発器２０Ａが空調用蒸発器１５に直列に接続されており、空調用蒸発器１５へ冷媒を供給すると、第２機器用蒸発器２０Ａにも冷媒が流入する。このため、本実施形態の冷凍サイクル１０は、第２機器用蒸発器２０Ａへの冷媒の供給を自由に停止させることができない。一方、低温側回路６０は、第３流路切替弁６６によって、第２機器用蒸発器２０Ａへ低温側熱媒体を供給したり、第２機器用蒸発器２０Ａへの低温側熱媒体の供給を停止したりすることができる。
In the
これらを踏まえ、本実施形態の熱交換システム１は、制御部１００による第３流路切替弁６６の制御によって、第２機器用蒸発器２０Ａを通過させる低温側熱媒体の流量を調整することで、第２機器用蒸発器２０Ａにおける熱交換量を変化させる。
In light of this, the
制御部１００は、例えば、空調優先シーンになると、図１５に示すように、第１減圧弁１４および第２減圧弁１７を絞り状態に制御する。具体的には、制御部１００は、空調用蒸発器１５を通過した冷媒が所望の過熱度ＳＨとなるように第１減圧弁１４を制御するとともに、第１機器用蒸発器１８を通過した冷媒が所望の過熱度ＳＨとなるように第２減圧弁１７を制御する。また、制御部１００は、低温側熱媒体が第１機器用蒸発器１８に流れ、第２機器用蒸発器２０Ａに流れないように第３流路切替弁６６を半開状態に制御する。
When the air conditioning priority scene is reached, for example, the
この場合、図１６に示すように、空調用蒸発器１５の冷媒出口側における冷媒の過熱度ＳＨ１および第１機器用蒸発器１８の冷媒出口側における冷媒の過熱度ＳＨ２それぞれが適正な状態に維持される。このため、車室内の快適性を確保したり、圧縮機１１を保護したりすることができる。
In this case, as shown in FIG. 16, the degree of superheat SH1 of the refrigerant at the refrigerant outlet side of the
加えて、空調優先シーンでは、第２機器用蒸発器２０Ａで冷媒と低温側熱媒体とを熱交換させないので、冷媒と送風空気との熱交換量が増え、送風空気からの吸熱量が増加する。なお、第２機器用蒸発器２０Ａに低温側熱媒体が流れないので、その分だけ低温側熱媒体からの吸熱量が減少する。
In addition, in the air conditioning priority scene, the refrigerant and the low-temperature heat medium are not exchanged in the
このようにして、空調優先シーンでは、車室内の冷房の方が発熱機器６３または外部空間からの吸熱よりも優先されように、送風空気から吸熱する吸熱能力と吸熱媒体から吸熱する吸熱能力とを適切に配分することができる。
In this way, in an air conditioning priority scene, the heat absorption capacity for absorbing heat from the blown air and the heat absorption capacity for absorbing heat from the heat absorption medium can be appropriately allocated so that cooling the vehicle cabin is prioritized over absorbing heat from the
一方、制御部１００は、例えば、吸熱優先シーンになると、図１５に示すように、第１減圧弁１４および第２減圧弁１７それぞれを絞り状態に制御する。具体的には、制御部１００は、第２機器用蒸発器２０Ａを通過した冷媒が所望の過熱度ＳＨとなるように第１減圧弁１４を制御するとともに、第１機器用蒸発器１８を通過した冷媒が所望の過熱度ＳＨとなるように第２減圧弁１７を制御する。また、制御部１００は、低温側熱媒体が第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０Ａの双方に流れるように第３流路切替弁６６を全開状態に制御する。
On the other hand, when the heat absorption priority scene is reached, the
この場合、図１７に示すように、第１機器用蒸発器１８の冷媒出口側における冷媒の過熱度ＳＨ２、第２機器用蒸発器２０Ａの冷媒出口側における冷媒の過熱度ＳＨ３それぞれが適正な状態に維持される。このため、車室内の快適性を確保したり、圧縮機１１を保護したりすることができる。なお、図１７では、各機器用蒸発器１８、２０Ａをモリエル線図上に図示する関係で、第２機器用蒸発器２０Ａにおける冷媒圧力と第１機器用蒸発器１８における冷媒圧力とが異なる圧力となっているが、実際には同程度の圧力となる。
In this case, as shown in FIG. 17, the degree of superheat SH2 of the refrigerant at the refrigerant outlet side of the
加えて、吸熱優先シーンでは、第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０Ａといった２つの吸熱器で冷媒と低温側熱媒体とを熱交換させるので、低温側熱媒体からの吸熱量が増加する。
In addition, in a heat absorption priority scene, heat exchange between the refrigerant and the low-temperature side heat medium is performed in two heat absorbers, the
このようにして、機器優先シーンでは、発熱機器６３または外部空間からの吸熱の方が車室内の冷房よりも優先されように、送風空気から吸熱する吸熱能力と吸熱媒体から吸熱する吸熱能力とを適切に配分することができる。
In this way, in an equipment priority scene, the heat absorption capacity of absorbing heat from the blown air and the heat absorption capacity of absorbing heat from the heat absorption medium can be appropriately allocated so that heat absorption from the heat-generating
その他については、第１実施形態と同様である。本実施形態の熱交換システム１は、第１実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
Otherwise, it is the same as the first embodiment. The
また、本実施形態の熱交換システム１は、以下の特徴を備える。
The
（１）冷凍サイクル１０は、空調用蒸発器１５を通過した冷媒を低温側熱媒体と熱交換させて蒸発させる第２機器用蒸発器２０Ａを備える。制御部１００は、第２機器用蒸発器２０Ａへの低温側熱媒体の供給量を増加させたり、第２機器用蒸発器２０Ａへの低温側熱媒体の供給量を減少させたりすることで、送風空気から吸熱する吸熱能力および低温側熱媒体から吸熱する吸熱能力の配分を調整する。これによると、低温側熱媒体からの吸熱量を増減できるので、低温側熱媒体から吸熱する吸熱能力の調整幅を大きくすることができる。
(1) The
（２）制御部１００は、空調優先シーンになると第１機器用蒸発器１８へ低温側熱媒体を供給しつつ、第２機器用蒸発器２０Ａへの低温側熱媒体の供給を減少させることで冷媒と送風空気との熱交換量を増加させる。また、制御部１００は、吸熱優先シーンになると第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０Ａの双方へ低温側熱媒体を供給して冷媒と低温側熱媒体との熱交換量を増加させる。これによると、空調優先シーンおよび吸熱優先シーンのそれぞれに応じて、送風空気から吸熱する吸熱能力と吸熱媒体から吸熱する吸熱能力との配分の適切に調整することができる。
(2) When the air conditioning priority scene occurs, the
（３）空調用蒸発器１５と第２機器用蒸発器２０Ａと間には、空調用蒸発器１５の冷媒の圧力を調整する蒸発圧力調整弁１６が設けられている。これによれば、蒸発圧力調整弁１６によって空調用蒸発器１５を通過する冷媒を、第２機器用蒸発器２０Ａを通過する冷媒よりも高い圧力に維持することが可能となる。この結果、空調用蒸発器１５にて、所望の温度となるように送風空気を冷却することができる。
(3) Between the
（第２実施形態の第１変形例）
第２実施形態の熱交換システム１は、制御部１００による第３流路切替弁６６の制御によって、第２機器用蒸発器２０Ａを通過させる低温側熱媒体の流量を調整することで、第２機器用蒸発器２０Ａにおける熱交換量を変化させているが、これに限定されない。
(First Modification of the Second Embodiment)
In the
熱交換システム１は、制御部１００による第２減圧弁１７の制御によって、第１機器用蒸発器１８を通過させる冷媒の流量を調整することで、低温側熱媒体からの吸熱量を変化させるようになっていてもよい。
The
制御部１００は、例えば、空調優先シーンになると、図１８に示すように、第１減圧弁１４を絞り状態に制御し、第２減圧弁１７を全閉状態に制御する。具体的には、制御部１００は、空調用蒸発器１５を通過した冷媒が所望の過熱度ＳＨとなるように第１減圧弁１４を制御する。また、制御部１００は、低温側熱媒体が第２機器用蒸発器２０Ａに流れ、第１機器用蒸発器１８に流れないように第３流路切替弁６６を半開状態に制御する。
When the air conditioning priority scene is reached, for example, the
この場合、空調用蒸発器１５の冷媒出口側における冷媒の過熱度ＳＨ１が適正な状態に維持される。このため、車室内の快適性を確保したり、圧縮機１１を保護したりすることができる。加えて、空調優先シーンでは、第１機器用蒸発器１８で冷媒と低温側熱媒体とを熱交換させないので、冷媒と送風空気との熱交換量が増え、送風空気からの吸熱量が増加する。なお、第１機器用蒸発器１８に低温側熱媒体が流れないので、その分だけ低温側熱媒体からの吸熱量が減少する。
In this case, the degree of superheat SH1 of the refrigerant at the refrigerant outlet side of the
このようにして、空調優先シーンでは、車室内の冷房の方が発熱機器６３または外部空間からの吸熱よりも優先されように、送風空気から吸熱する吸熱能力と吸熱媒体から吸熱する吸熱能力とを適切に配分することができる。
In this way, in an air conditioning priority scene, the heat absorption capacity for absorbing heat from the blown air and the heat absorption capacity for absorbing heat from the heat absorption medium can be appropriately allocated so that cooling the vehicle cabin is prioritized over absorbing heat from the
一方、制御部１００は、例えば、吸熱優先シーンになると、第１減圧弁１４および第２減圧弁１７それぞれを絞り状態に制御する。また、制御部１００は、低温側熱媒体が第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０Ａの双方に流れるように第３流路切替弁６６を全開状態に制御する。この場合、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
On the other hand, when the heat absorption priority scene is reached, the
（第２実施形態の第２変形例）
第２実施形態の第３流路切替弁６６は、１つの電磁式三方弁で構成されているものを例示したが、これに限定されない。例えば、図１９に示すように、第３流路切替弁６６は、第１機器用蒸発器１８の上流に配置された第１開閉弁６６ａ、第２機器用蒸発器２０Ａの上流に配置された第２開閉弁６６ｂによって構成されていてもよい。
(Second Modification of the Second Embodiment)
Although the third flow
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図２０～図２２を参照して説明する。本実施形態では、第２実施形態と異なる部分について主に説明する。
Third Embodiment
Next, a third embodiment will be described with reference to Figures 20 to 22. In this embodiment, differences from the second embodiment will be mainly described.
本実施形態の低温側回路６０は、例えば、図２０に示すように、第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０Ａの一方から他方へ低温側熱媒体が流れるように、第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０Ａが直列に接続されている。
In the low-
このように構成される熱交換システム１は、低温側回路６０において各機器用蒸発器１８、２０Ａが直列に接続されており、各機器用蒸発器１８、２０Ａの一方に低温側熱媒体を供給すると、他方にも低温側熱媒体が流入する。このため、本実施形態の低温側回路６０は、第２機器用蒸発器２０Ａへの低温側熱媒体の供給を自由に停止させることができない。
In the
これらを踏まえ、本実施形態の熱交換システム１は、第１機器用蒸発器１８における熱交換量を変化させることで、送風空気から吸熱する吸熱能力および低温側熱媒体から吸熱する吸熱能力の配分を調整する構成になっている。熱交換システム１は、制御部１００による第２減圧弁１７の制御によって、第１機器用蒸発器１８を通過させる低温側熱媒体の流量を調整することで、第１機器用蒸発器１８における熱交換量を変化させる。
In consideration of this, the
本実施形態の制御部１００は、空調優先シーンになると、第１機器用蒸発器１８への冷媒の供給量を減少させて、空調用蒸発器１５に流入する冷媒の流量を増加させることで、冷媒と送風空気との熱交換量を増加させる。
In this embodiment, when an air conditioning priority scene occurs, the
制御部１００は、例えば、空調優先シーンになると、図２１に示すように、第１減圧弁１４を絞り状態に制御し、第２減圧弁１７を全閉状態に制御する。具体的には、制御部１００は、第２機器用蒸発器２０Ａを通過した冷媒が所望の過熱度ＳＨとなるように第１減圧弁１４を制御する。
When the air conditioning priority scene is reached, for example, the
この場合、図２２に示すように、第２機器用蒸発器２０Ａの冷媒出口側における冷媒の過熱度ＳＨ２が適正な状態に維持される。このため、車室内の快適性を確保したり、圧縮機１１を保護したりすることができる。加えて、空調優先シーンでは、空調用蒸発器１５に流入する冷媒の流量が増加することで、冷媒と送風空気との熱交換量が増え、送風空気からの吸熱量が増加する。また、第１機器用蒸発器１８に冷媒および低温側熱媒体が流れないので、その分だけ低温側熱媒体からの吸熱量が減少する。
In this case, as shown in FIG. 22, the degree of superheat SH2 of the refrigerant at the refrigerant outlet side of the
このようにして、空調優先シーンでは、車室内の冷房の方が発熱機器６３または外部空間からの吸熱よりも優先されように、送風空気から吸熱する吸熱能力と吸熱媒体から吸熱する吸熱能力とを適切に配分することができる。
In this way, in an air conditioning priority scene, the heat absorption capacity for absorbing heat from the blown air and the heat absorption capacity for absorbing heat from the heat absorption medium can be appropriately allocated so that cooling the vehicle cabin is prioritized over absorbing heat from the
一方、制御部１００は、例えば、吸熱優先シーンになると、図２１に示すように、第１減圧弁１４および第２減圧弁１７それぞれを絞り状態に制御する。具体的には、制御部１００は、第２機器用蒸発器２０Ａを通過した冷媒が所望の過熱度ＳＨとなるように第１減圧弁１４を制御するとともに、第１機器用蒸発器１８を通過した冷媒が所望の過熱度ＳＨとなるように第２減圧弁１７を制御する。この場合、第２実施形態と同様の効果が得られる。
On the other hand, when the heat absorption priority scene is reached, the
その他については、第２実施形態と同様である。本実施形態の熱交換システム１は、第２実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を第２実施形態と同様に得ることができる。
Otherwise, it is the same as the second embodiment. The
また、本実施形態の熱交換システム１は、以下の特徴を備える。
The
（１）熱交換システム１は、第１機器用蒸発器１８への冷媒の供給量を増加させたり、第１機器用蒸発器１８への冷媒の供給量を減少させたりすることで、送風空気から吸熱する吸熱能力および低温側熱媒体から吸熱する吸熱能力の配分を調整する。これによると、第１機器用蒸発器１８への冷媒の供給量を増加させたり、第１機器用蒸発器１８への冷媒の供給量を減少させたりすることで低温側熱媒体からの吸熱量を増減できるので、低温側熱媒体から吸熱する吸熱能力の調整幅を大きくすることができる。
(1) The
（２）制御部１００は、空調優先シーンになると、第２機器用蒸発器２０Ａへ冷媒を供給しつつ、第１機器用蒸発器１８への冷媒の供給量を減少させることで、冷媒と送風空気との熱交換量を増加させる。制御部１００は、機器優先シーンになると、第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０Ａの双方へ冷媒することで、冷媒と低温側熱媒体との熱交換量を増加させる。これによると、空調優先シーンおよび機器優先シーンのそれぞれに応じて、送風空気から吸熱する吸熱能力と低温側熱媒体から吸熱する吸熱能力との配分の適切に調整することができる。
(2) When the air conditioning priority scene occurs, the
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について、図２３～図２５を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。
Fourth Embodiment
Next, a fourth embodiment will be described with reference to Figures 23 to 25. In this embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.
図２３に示すように、冷凍サイクル１０には、第３減圧弁１９および第２機器用蒸発器２０が省略されている。その代わりに、冷凍サイクル１０には、サイクル内を流れる高圧冷媒と低圧冷媒とを熱交換させる内部熱交換器２１が追加されている。内部熱交換器２１は、高圧冷媒が通過する高圧流路部２１１および低圧冷媒が通過する低圧流路部２１２を有する。
As shown in FIG. 23, the third
高圧流路部２１１は、受液部１３の下流に設けられた冷媒分岐部から第２減圧弁１７までの冷媒経路に配置されている。このため、高圧流路部２１１を通過した冷媒は、第１減圧弁１４に流れる。
The high-
低圧流路部２１２は、蒸発圧力調整弁１６から圧縮機１１の冷媒吸入側にある冷媒合流部までの冷媒経路に配置されている。このため、低圧流路部２１２には、空調用蒸発器１５を通過した冷媒が流入する。
The low-pressure
本実施形態の冷凍サイクル１０は、内部熱交換器２１が配置されていることで、例えば、図２４に示すように、高圧流路部２１１を流れる冷媒が、低圧流路部２１２を流れる冷媒と熱交換によって過冷却される。これにより、第１機器用蒸発器１８の前後のエンタルピ差が拡大することで、低温側熱媒体からの吸熱量を充分に確保することができる。
The
このように構成される熱交換システム１は、内部熱交換器２１における低圧冷媒と高圧冷媒との熱交換量を変化させることで、送風空気から吸熱する吸熱能力および低温側熱媒体から吸熱する吸熱能力の配分を調整する。熱交換システム１は、制御部１００によって第２減圧弁１７の開口面積を変化させることで、内部熱交換器２１における低圧冷媒と高圧冷媒との熱交換量を変化させる。本実施形態では、内部熱交換器２１が、“吸熱用熱交換器”に対応している。
The
制御部１００は、例えば、空調優先シーンになると、図２５に示すように、第１減圧弁１４および第２減圧弁１７を絞り状態に制御する。具体的には、制御部１００は、低圧流路部２１２を通過した冷媒が所望の過熱度ＳＨとなるように第１減圧弁１４を制御する。また、制御部１００は、第２減圧弁１７の開口面積が所定の基準面積よりも小さくなるように、第２減圧弁１７を制御する。基準面積は、例えば、第１機器用蒸発器１８を通過した冷媒が所望の過熱度ＳＨとなるように第２減圧弁１７を制御した際の第２減圧弁１７の開口面積に設定される。
When the air conditioning priority scene is reached, for example, the
このように、空調優先シーンでは、第２減圧弁１７の開口面積を小さくするので、第１機器用蒸発器１８に流入する冷媒の流量が減少し、空調用蒸発器１５に流入する冷媒の流量が増加する。加えて、第２減圧弁１７の開口面積を小さくすると、内部熱交換器２１に流入する冷媒の流量が減って内部熱交換器２１における熱交換量が減少することで、第１機器用蒸発器１８の前後のエンタルピ差が小さくなる。これらにより、低圧側媒体から吸熱する吸熱能力を充分に小さくすることができる。そして、低圧側媒体から吸熱する吸熱能力が充分に小さくなると、その分、送風空気から吸熱する吸熱能力が充分に大きくなる。
In this way, in an air conditioning priority scene, the opening area of the second
したがって、空調優先シーンでは、車室内の冷房の方が発熱機器６３または外部空間からの吸熱よりも優先されように、送風空気から吸熱する吸熱能力と吸熱媒体から吸熱する吸熱能力とを適切に配分することができる。
Therefore, in an air conditioning priority scene, the heat absorption capacity for absorbing heat from the blown air and the heat absorption capacity for absorbing heat from the heat absorption medium can be appropriately allocated so that cooling the vehicle interior is prioritized over absorbing heat from the
一方、制御部１００は、例えば、機器優先シーンになると、図２５に示すように、第１減圧弁１４および第２減圧弁１７を絞り状態に制御する。具体的には、制御部１００は、低圧流路部２１２を通過した冷媒が所望の過熱度ＳＨとなるように第１減圧弁１４を制御する。また、制御部１００は、第２減圧弁１７の開口面積が所定の基準面積よりも大きくなるように、第２減圧弁１７を制御する。
On the other hand, when the equipment priority scene is reached, for example, the
このように、機器優先シーンでは、第２減圧弁１７の開口面積を大きくするので、第１機器用蒸発器１８に流入する冷媒の流量が増加し、空調用蒸発器１５に流入する冷媒の流量が減少する。加えて、第２減圧弁１７の開口面積を大きくすると、内部熱交換器２１に流入する冷媒の流量が増えて内部熱交換器２１における熱交換量が増加することで、第１機器用蒸発器１８の前後のエンタルピ差が大きくなる。これらにより、低圧側媒体から吸熱する吸熱能力を充分に大きくすることができる。
In this way, in the equipment priority scene, the opening area of the second
したがって、機器優先シーンでは、発熱機器６３または外部空間からの吸熱の方が車室内の冷房よりも優先されように、送風空気から吸熱する吸熱能力と吸熱媒体から吸熱する吸熱能力とを適切に配分することができる。
Therefore, in an equipment priority scene, the heat absorption capacity of absorbing heat from the blown air and the heat absorption capacity of absorbing heat from the heat absorption medium can be appropriately allocated so that heat absorption from the
その他については、第１実施形態と同様である。本実施形態の熱交換システム１は、第１実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
Otherwise, it is the same as the first embodiment. The
また、本実施形態の熱交換システム１は、以下の特徴を備える。
The
（１）熱交換システム１は、冷媒を所定流体と熱交換させて低圧側熱媒体からの吸熱量を調整する吸熱用熱交換器として内部熱交換器２１が設けられている。熱交換システム１は、第２減圧弁１７の開口面積を変えて、第１機器用蒸発器１８を通過する冷媒の流量に加えて内部熱交換器２１の熱交換量を変化させることで、送風空気から吸熱する吸熱能力および低温側熱媒体から吸熱する吸熱能力の配分を調整する。このような構成でれば、低温側熱媒体から吸熱する吸熱能力の調整幅を大きくすることができる。
(1) The
（２）具体的には、制御部１００は、空調優先シーンになると、第２減圧弁１７の開口面積を小さくして、空調用蒸発器１５を流れる冷媒の流量を増加させるとともに内部熱交換器２１の熱交換量を減少させる。また、制御部１００は、吸熱優先シーンになると、第２減圧弁１７の開口面積を大きくして、第１機器用蒸発器１８を流れる冷媒の流量を増加させるとともに内部熱交換器２１の熱交換量を増加させる。これによると、空調優先シーンおよび吸熱優先シーンのそれぞれに応じて、送風空気から吸熱する吸熱能力と吸熱媒体から吸熱する吸熱能力との配分の適切に調整することができる。
(2) Specifically, when an air-conditioning priority scene occurs, the
（第４実施形態の変形例）
第１実施形態の冷凍サイクル１０は、第１実施形等態で説明した第２機器用蒸発器２０が省略されているが、これに限らず、第１実施形等態で説明した第２機器用蒸発器２０が設けれていてもよい。これによると、空調対象空間へ送風する送風空気から吸熱する吸熱能力と吸熱媒体から吸熱する吸熱能力との配分の調整幅を充分に確保することができる。
(Modification of the fourth embodiment)
In the
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について、図２６を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。
Fifth Embodiment
Next, a fifth embodiment will be described with reference to Fig. 26. In this embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.
本実施形態の熱交換システム１は、冷媒流れに対して並列に配置される第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０のうち、一方の蒸発器が他方の蒸発器に比べて熱交換能力が大きくなるように構成されている。
In this embodiment, the
具体的には、図２６に示すように、第１機器用蒸発器１８は、第２機器用蒸発器２０に比べて、冷媒と低温側熱媒体との熱交換能力が大きくなるように、体格が大きくなっている。すなわち、第１機器用蒸発器１８には、第２機器用蒸発器２０に比べて冷媒の流量が大きくなるように、体積が大きくなっている。
Specifically, as shown in FIG. 26, the
ここで、冷媒の圧力損失は、冷媒の流量が大きいほど大きくなる。また、冷媒の圧力損失は、冷媒が流れる冷媒経路の長さが大きいほど大きくなる。これらを考慮して、本実施形態の熱交換システム１は、体格が大きい第１機器用蒸発器１８から圧縮機１１までの冷媒経路の長さＬａが、体格が小さい第２機器用蒸発器２０から圧縮機１１までの冷媒経路の長さＬｂよりも短くなっている。
Here, the greater the refrigerant flow rate, the greater the pressure loss of the refrigerant. Also, the greater the length of the refrigerant path through which the refrigerant flows, the greater the pressure loss of the refrigerant. Taking these factors into consideration, in the
その他については、第１実施形態と同様である。本実施形態の熱交換システム１は、第１実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
Otherwise, it is the same as the first embodiment. The
また、本実施形態の熱交換システム１は、以下の特徴を備える。
The
（１）第１機器用蒸発器１８および第２機器用蒸発器２０のうち、一方の蒸発器は、他方の蒸発器に比べて熱交換能力が大きくなるように構成されている。そして、一方の蒸発器は、他方の蒸発器に比べて、圧縮機１１までの冷媒経路が短くなっている。これによれば、冷媒の圧力損失を抑えられるので、熱交換システム１の効率向上を図ることができる。
(1) Of the
（第５実施形態の変形例）
第５実施形態では、第１機器用蒸発器１８の方が第２機器用蒸発器２０に比べて体格が大きくなっているが、これに限らず、例えば、第２機器用蒸発器２０の方が第１機器用蒸発器１８に比べて体格が大きくなっていてもよい。この場合、第２機器用蒸発器２０から圧縮機１１までの冷媒経路の長さＬｂが、第１機器用蒸発器１８から圧縮機１１までの冷媒経路の長さＬａよりも短くなるように構成すればよい。
(Modification of the fifth embodiment)
In the fifth embodiment, the
（他の実施形態）
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
Other Embodiments
Representative embodiments of the present disclosure have been described above, but the present disclosure is not limited to the above-described embodiments and can be modified in various ways, for example, as described below.
上述の実施形態では、冷凍サイクル１０について具体的な構成を挙げて説明したが冷凍サイクル１０は、上述したものと異なる構成になっていてもよい。上述の実施形態の冷凍サイクル１０は、受液部１３、蒸発圧力調整弁１６を備えているが、これらは必須ではなく、省略されていてもよい。また、低温側熱媒体と冷媒とを熱交換させる蒸発器の数は、２つに限らず、３つ以上あってもよい。
In the above embodiment, the
上述の実施形態では、高温側回路５０について具体的な構成を挙げて説明したが高温側回路５０は、上述したものと異なる構成になっていてもよい。例えば、高温側熱媒体の熱を発熱機器６３の加熱に利用可能に構成されていてもよい。
In the above embodiment, a specific configuration of the high-
上述の実施形態では、低温側回路６０について具体的な構成を挙げて説明したが低温側回路６０は、上述したものと異なる構成になっていてもよい。
In the above embodiment, a specific configuration of the low-
上述の実施形態の冷凍サイクル１０は、凝縮器１２の下流に受液部１３が設けられたレシーバサイクルとして構成されているが、これに限定されない。冷凍サイクル１０は、受液部１３が設けられていないサイクル構成になっていてもよい。冷凍サイクル１０は、例えば、圧縮機１１の冷媒吸入側にアキュムレータが設けられたアキュムレータサイクルとして構成されていてもよい。
The
また、冷凍サイクル１０は、二段圧縮可能な圧縮機１１を採用するとともに、受液部１３の前後に減圧弁を設け、受液部１３で分離された気相冷媒を圧縮機１１の中段部分に戻すガスインジェクションサイクルとして構成されていてもよい。このように構成される冷凍サイクル１０では、内部熱交換器２１の高圧流路部２１１に、高圧冷媒が流れる構成になっていてもよいし、受液部１３の上流に配置される減圧弁で減圧された後の中間圧冷媒が流れるようになっていてもよい。
The
上述の実施形態では、熱交換システム１を車両の空調装置に適用したものを例示したが、熱交換システム１は、移動体用の空調装置に限らず、例えば、据え置き型の空調装置または可搬型の空調装置等にも適用可能である。
In the above embodiment, the
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 It goes without saying that in the above-described embodiments, the elements constituting the embodiments are not necessarily essential, except in cases where they are specifically stated as essential or where they are clearly considered essential in principle.
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。 In the above-described embodiments, when numerical values such as the number, values, amounts, ranges, etc. of components of the embodiments are mentioned, they are not limited to the specific numbers, except when it is expressly stated that they are essential or when they are clearly limited to a specific number in principle.
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。 In the above-described embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of components, etc., there is no limitation to those shapes, positional relationships, etc., unless specifically stated otherwise or in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc.
本開示の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータで、実現されてもよい。本開示の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータで、実現されてもよい。本開示の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせで構成された一つ以上の専用コンピュータで、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。 The control unit and the method of the present disclosure may be realized in a special-purpose computer provided by configuring a processor and memory programmed to execute one or more functions embodied in a computer program. The control unit and the method of the present disclosure may be realized in a special-purpose computer provided by configuring a processor with one or more dedicated hardware logic circuits. The control unit and the method of the present disclosure may be realized in one or more special-purpose computers configured by a combination of a processor and memory programmed to execute one or more functions and a processor configured with one or more hardware logic circuits. The computer program may also be stored in a computer-readable non-transient tangible recording medium as instructions executed by the computer.
１ 熱交換システム
１１ 圧縮機
１２ 凝縮器（放熱器）
１４ 第１減圧弁（第１減圧部）
１５ 空調用蒸発器（第１蒸発器）
１７ 第２減圧弁（第２減圧部）
１８ 第１機器用蒸発器（第２蒸発器）
２０、２０Ａ 第２機器用蒸発器（吸熱用熱交換器、第３蒸発器）
２１ 内部熱交換器（吸熱用熱交換器）
1
14 First pressure reducing valve (first pressure reducing section)
15 Air conditioning evaporator (first evaporator)
17 Second pressure reducing valve (second pressure reducing section)
18 Evaporator for first device (second evaporator)
20, 20A Evaporator for second device (heat exchanger for heat absorption, third evaporator)
21 Internal heat exchanger (heat exchanger for heat absorption)
Claims (13)
冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（１１）と、
前記圧縮機から吐出された前記冷媒を、外部空間および空調対象空間の少なくとも１つへ放熱する放熱媒体と熱交換させて放熱させる放熱器（１２）と、
前記放熱器を通過した前記冷媒を減圧させる第１減圧部（１４）と、
前記放熱器の下流側において前記第１減圧部と並列となるように配置され、前記放熱器を通過した前記冷媒を減圧させる第２減圧部（１７）と、
前記第１減圧部で減圧された前記冷媒を前記空調対象空間に送風する送風空気と熱交換させて蒸発させる第１蒸発器（１５）と、
前記第２減圧部で減圧された前記冷媒を、発熱機器（６３）および前記外部空間の少なくとも一方から吸熱する吸熱媒体と熱交換させて蒸発させる第２蒸発器（１８）と、
前記冷媒を所定流体と熱交換させて前記吸熱媒体からの吸熱量を調整する吸熱用熱交換器（２０、２０Ａ、２１）と、
前記第２蒸発器および前記吸熱用熱交換器の一方の熱交換器における熱交換量を変化させることで、前記送風空気から吸熱する吸熱能力および前記吸熱媒体から吸熱する吸熱能力の配分を調整する能力調整部（１００ａ）と、を備える熱交換システム。 1. A heat exchange system comprising:
A compressor (11) that compresses and discharges a refrigerant;
a radiator (12) that radiates heat by exchanging heat between the refrigerant discharged from the compressor and a heat radiating medium that radiates heat to at least one of an external space and an air-conditioned space;
a first pressure reducing section (14) for reducing the pressure of the refrigerant that has passed through the radiator;
a second pressure reducing section (17) arranged in parallel with the first pressure reducing section downstream of the radiator and reducing the pressure of the refrigerant that has passed through the radiator;
a first evaporator (15) that evaporates the refrigerant decompressed in the first decompression section by heat exchange with air to be blown into the space to be air-conditioned;
a second evaporator (18) that evaporates the refrigerant decompressed in the second decompression section by heat exchange with a heat absorbing medium that absorbs heat from at least one of a heat generating device (63) and the external space;
a heat absorbing heat exchanger (20, 20A, 21) for adjusting the amount of heat absorbed from the heat absorbing medium by heat exchange between the refrigerant and a predetermined fluid;
a capacity adjustment unit (100a) that adjusts the distribution of the heat absorption capacity to absorb heat from the blown air and the heat absorption capacity to absorb heat from the heat absorption medium by changing the heat exchange amount in one of the second evaporator and the heat absorption heat exchanger.
前記吸熱用熱交換器は、前記第３減圧部で減圧された前記冷媒を前記吸熱媒体と熱交換させて蒸発させる第３蒸発器であり、
前記能力調整部は、前記第３蒸発器への前記冷媒の供給量を増加させたり、前記第３蒸発器への前記冷媒の供給量を減少させたりすることで、前記送風空気から吸熱する吸熱能力および前記吸熱媒体から吸熱する吸熱能力の配分を調整する、請求項１に記載の熱交換システム。 a third pressure reducing section (19) arranged in parallel with the first pressure reducing section and the second pressure reducing section downstream of the radiator, and reducing the pressure of the refrigerant that has passed through the radiator;
The heat absorption heat exchanger is a third evaporator that evaporates the refrigerant decompressed in the third decompression unit by heat exchange with the heat absorption medium,
The heat exchange system of claim 1, wherein the capacity adjustment unit adjusts the distribution of the heat absorption capacity to absorb heat from the blown air and the heat absorption capacity to absorb heat from the heat absorption medium by increasing the amount of the refrigerant supplied to the third evaporator or decreasing the amount of the refrigerant supplied to the third evaporator.
前記能力調整部は、前記第２シーンになると前記第３蒸発器への前記冷媒の供給量を増加させて前記冷媒と前記吸熱媒体との熱交換量を増加させ、前記第１シーンになると前記第３蒸発器への前記冷媒の供給量を減少させることで、前記冷媒と前記送風空気との熱交換量を増加させる、請求項２に記載の熱交換システム。 When a scene in which cooling of the air-conditioned space is prioritized is defined as a first scene, and a scene in which heat absorption from the heat-generating device or the external space is prioritized is defined as a second scene,
3. The heat exchange system of claim 2, wherein the capacity adjustment unit increases the amount of refrigerant supplied to the third evaporator when the second scene occurs, thereby increasing the amount of heat exchange between the refrigerant and the heat absorption medium, and reduces the amount of refrigerant supplied to the third evaporator when the first scene occurs, thereby increasing the amount of heat exchange between the refrigerant and the blown air.
前記吸熱回路では、前記吸熱媒体が前記第２蒸発器および前記第３蒸発器に分配されるように、前記第２蒸発器および前記第３蒸発器が並列に接続されており
前記能力調整部は、前記第２シーンになると前記第３蒸発器への前記吸熱媒体の供給量を増加させて前記冷媒と前記吸熱媒体との熱交換量を増加させ、前記第１シーンになると前記第３蒸発器への前記吸熱媒体の供給量を減少させる、請求項３に記載の熱交換システム。 A heat absorption circuit (60) through which the heat absorption medium flows,
4. The heat exchange system according to claim 3, wherein in the heat absorption circuit, the second evaporator and the third evaporator are connected in parallel so that the heat absorption medium is distributed to the second evaporator and the third evaporator, and the capacity adjustment unit increases the amount of the heat absorption medium supplied to the third evaporator when the second scene occurs to increase the amount of heat exchange between the refrigerant and the heat absorption medium, and reduces the amount of the heat absorption medium supplied to the third evaporator when the first scene occurs.
前記吸熱回路には、前記第２蒸発器および前記第３蒸発器の一方から他方へ前記吸熱媒体が流れるように、前記第２蒸発器および前記第３蒸発器が直列に接続されている、請求項３に記載の熱交換システム。 A heat absorption circuit (60) through which the heat absorption medium flows,
The heat exchange system according to claim 3 , wherein the second evaporator and the third evaporator are connected in series in the heat absorption circuit such that the heat absorption medium flows from one of the second evaporator and the third evaporator to the other.
前記能力調整部は、前記第２蒸発器への前記冷媒の供給量を増加させたり、前記第２蒸発器への前記冷媒の供給量を減少させたりすることで、前記送風空気から吸熱する吸熱能力および前記吸熱媒体から吸熱する吸熱能力の配分を調整する、請求項１に記載の熱交換システム。 The heat absorption heat exchanger is a third evaporator that evaporates the refrigerant that has passed through the first evaporator by heat exchange with the heat absorption medium,
The heat exchange system of claim 1, wherein the capacity adjustment unit adjusts the distribution of the heat absorption capacity to absorb heat from the blown air and the heat absorption capacity to absorb heat from the heat absorption medium by increasing the amount of the refrigerant supplied to the second evaporator or decreasing the amount of the refrigerant supplied to the second evaporator.
前記能力調整部は、
前記第２シーンになると前記第２蒸発器および前記第３蒸発器の双方へ前記冷媒を供給して前記冷媒と前記吸熱媒体との熱交換量を増加させ、
前記第１シーンになると前記第３蒸発器へ前記冷媒を供給しつつ、前記第２蒸発器への前記冷媒の供給を減少させることで前記冷媒と前記送風空気との熱交換量を増加させる、請求項６に記載の熱交換システム。 When a scene in which cooling of the air-conditioned space is prioritized is defined as a first scene, and a scene in which heat absorption from the heat-generating device or the external space is prioritized is defined as a second scene,
The capacity adjustment unit is
When the second scene occurs, the refrigerant is supplied to both the second evaporator and the third evaporator to increase the amount of heat exchanged between the refrigerant and the heat absorbing medium;
The heat exchange system according to claim 6, wherein when the first scene occurs, the amount of heat exchange between the refrigerant and the blown air is increased by reducing the supply of the refrigerant to the second evaporator while supplying the refrigerant to the third evaporator.
前記能力調整部は、前記第３蒸発器への前記吸熱媒体の供給量を増加させたり、前記第３蒸発器への前記吸熱媒体の供給量を減少させたりすることで、前記送風空気から吸熱する吸熱能力および前記吸熱媒体から吸熱する吸熱能力の配分を調整する、請求項１に記載の熱交換システム。 The heat absorption heat exchanger is a third evaporator (20A) that evaporates the refrigerant that has passed through the first evaporator by heat exchange with the heat absorption medium,
The heat exchange system of claim 1, wherein the capacity adjustment unit adjusts the distribution of the heat absorption capacity to absorb heat from the blown air and the heat absorption capacity to absorb heat from the heat absorption medium by increasing the amount of the heat absorption medium supplied to the third evaporator or decreasing the amount of the heat absorption medium supplied to the third evaporator.
前記能力調整部は、
前記第２シーンになると前記第２蒸発器および前記第３蒸発器の双方へ前記吸熱媒体を供給して前記冷媒と前記吸熱媒体との熱交換量を増加させ、
前記第１シーンになると前記第２蒸発器へ前記吸熱媒体を供給しつつ、前記第３蒸発器への前記吸熱媒体の供給量を減少させることで前記冷媒と前記送風空気との熱交換量を増加させる、請求項８に記載の熱交換システム。 When a scene in which cooling of the air-conditioned space is prioritized is defined as a first scene, and a scene in which heat absorption from the heat-generating device or the external space is prioritized is defined as a second scene,
The capacity adjustment unit is
When the second scene occurs, the heat absorbing medium is supplied to both the second evaporator and the third evaporator to increase the amount of heat exchanged between the refrigerant and the heat absorbing medium;
9. The heat exchange system according to claim 8, wherein when the first scene occurs, the heat absorption medium is supplied to the second evaporator while the amount of the heat absorption medium supplied to the third evaporator is reduced to increase the amount of heat exchange between the refrigerant and the blown air.
前記能力調整部は、前記第２減圧部の開口面積を変化させることで、前記送風空気から吸熱する吸熱能力および前記吸熱媒体から吸熱する吸熱能力の配分を調整する、請求項１に記載の熱交換システム。 The heat absorption heat exchanger is an internal heat exchanger (21) that exchanges heat between the refrigerant before being decompressed in the second decompression section and the refrigerant after being decompressed in the first decompression section,
The heat exchange system according to claim 1 , wherein the capacity adjustment unit adjusts the distribution of the heat absorption capacity to absorb heat from the blown air and the heat absorption capacity to absorb heat from the heat absorption medium by changing the opening area of the second pressure reduction unit.
前記能力調整部は、
前記第１シーンになると前記第２減圧部の開口面積を小さくして、前記第１蒸発器を流れる前記冷媒の流量を増加させるとともに前記内部熱交換器の熱交換量を減少させ、
前記第２シーンになると前記第２減圧部の開口面積を大きくして、前記第２蒸発器を流れる前記冷媒の流量を増加させるとともに前記内部熱交換器の熱交換量を増加させる、請求項１１に記載の熱交換システム。 When a scene in which cooling of the air-conditioned space is prioritized is defined as a first scene, and a scene in which heat absorption from the heat-generating device or the external space is prioritized is defined as a second scene,
The capacity adjustment unit is
When the first stage is reached, the opening area of the second pressure reducing section is reduced to increase the flow rate of the refrigerant flowing through the first evaporator and reduce the heat exchange amount of the internal heat exchanger,
The heat exchange system according to claim 11, wherein when the second scene occurs, an opening area of the second pressure reducing section is increased to increase a flow rate of the refrigerant flowing through the second evaporator and to increase a heat exchange amount of the internal heat exchanger.
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