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制冷循环装置的制作方法

2022-02-20 14:51:15 来源:中国专利 TAG:

制冷循环装置
1.相关申请的相互参照
2.本技术基于2019年6月7日提出申请的日本专利申请2019-107327号,将其记载内容作为参照编入于此。
技术领域
3.本发明涉及一种制冷循环装置,该制冷循环装置能够实施加热向空调对象空间吹送的送风空气的室内制热和冷却发热设备的设备冷却。


背景技术:

4.以往,已知一种蒸汽压缩式的制冷循环装置,该制冷循环装置使从压缩机排出的制冷剂与向车室内吹送的送风空气进行热交换,从而加热送风空气(例如,参照专利文献1)。一般,这种制冷循环装置将用于润滑压缩机的油混入制冷剂,使包含油的制冷剂在循环内循环。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1:日本特开2010-42698号公报
8.然而,专利文献1的制冷循环装置为将循环内的剩余制冷剂贮存在配置于压缩机的制冷剂吸入侧的储液器的循环结构(所谓的储液器循环)。这种循环结构能够一边使油返回压缩机,一边供给向压缩机的气体制冷剂,但无法掌握在蒸发器的制冷剂出口侧的制冷剂的状态,很难使蒸发器的制冷剂出口侧的制冷剂状态成为过热状态。这会导致蒸发器的冷却能力降低,因此不优选。
9.对此,考虑成为在散热器的制冷剂出口侧设置贮存循环内的剩余制冷剂的储液部的循环结构(所谓的接收器循环)。在该循环结构中,能够使蒸发器的制冷剂出口侧的制冷剂状态成为过热状态。另一方面,在接收器循环中,在利用从压缩机排出的制冷剂加热向室内吹送的送风空气的情况下,蒸发器中的制冷剂蒸发压力降低。由此,通过蒸发器的制冷剂的流量减少,并且流入蒸发器的油的粘性变大,因此,油容易滞留于蒸发器。


技术实现要素:

10.本发明的目的在于提供一种制冷循环装置,该制冷循环装置能够在室内制热时使油返回压缩机的制冷剂吸入侧,而不在压缩机的制冷剂吸入侧配置储液器。
11.根据本发明的一个观点,
12.一种制冷循环装置,
13.能够实施加热向空调对象空间吹送的送风空气的室内制热以及冷却发热设备的设备冷却,具备:
14.压缩机,该压缩机将含有油的制冷剂压缩并排出;
15.散热器,该散热器在室内制热时将从压缩机排出的制冷剂作为热源来加热向空调
对象空间吹送的送风空气;
16.减压部,该减压部使通过散热器后的制冷剂减压;
17.蒸发器,该蒸发器在设备冷却时作为利用由减压部减压后的制冷剂的蒸发潜热来冷却发热设备的冷却器发挥功能,在室内制热时作为吸热器发挥功能;以及
18.开度控制部,该开度控制部控制减压部的节流开度,
19.散热器具有冷凝部和储液部,该冷凝部使制冷剂冷凝,该储液部对通过冷凝部后的制冷剂进行气液分离,并贮存循环内剩余的液体制冷剂,
20.开度控制部在室内制热时控制减压部的节流开度,以将蒸发器的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或潮湿状态,
21.与设备冷却时的减压部的节流开度的调整区域相比,室内制热时的减压部的节流开度的调整区域的节流开度的下限小。
22.由此,成为在散热器设置有贮存循环内的剩余制冷剂的储液部的循环结构,因此,能够使蒸发器的制冷剂出口侧的制冷剂状态成为过热状态。
23.除此之外,在室内制热时,控制减压部的节流开度,以将蒸发器的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或潮湿状态。而且,与设备冷却时的减压部的节流开度的调整区域相比,室内制热时的减压部的节流开度的调整区域的节流开度的下限小。由此,在室内制热时,气液二相状态的制冷剂被吸入压缩机,因此,循环内的油容易与制冷剂一起返回压缩机。
24.像这样,根据本观点的制冷循环装置,能够在室内制热时使油返回压缩机的制冷剂吸入侧,而不在压缩机的制冷剂吸入侧配置储液器。
25.在此,“饱和状态”是指液体制冷剂与气体制冷剂稳定协调的平衡状态。换言之,“饱和状态”是制冷剂状态在莫里尔图上存在于饱和蒸汽线上的状态。另外,“潮湿状态”是指制冷剂成为潮湿蒸汽的状态。换言之,“潮湿状态”是制冷剂的干度超过0%且为100%以下的状态。进而,“过热状态”是指制冷剂成为干蒸汽的状态。换言之,“过热状态”是制冷剂具有过热度的状态。
26.根据本发明的另一观点,
27.一种制冷循环装置,
28.能够实施加热向空调对象空间吹送的送风空气的室内制热、冷却发热设备的设备冷却以及冷却向空调对象空间吹送的送风空气的室内制冷,具备:
29.压缩机,该压缩机将含有油的制冷剂压缩并排出;
30.散热器,该散热器在室内制热时将从压缩机排出的制冷剂作为热源来加热向空调对象空间吹送的送风空气;
31.第一减压部,该第一减压部使通过散热器后的制冷剂减压;
32.第二减压部,该第二减压部在散热器的制冷剂流下游侧与第一减压部并联地配置;
33.设备用冷却器,该设备用冷却器在设备冷却时作为利用由第一减压部减压后的制冷剂的蒸发潜热来冷却发热设备的冷却器发挥功能,在室内制热时作为吸热器发挥功能;
34.空调用冷却器;该空调用冷却器利用由第二减压部减压后的制冷剂的蒸发潜热来冷却送风空气;以及
35.开度控制部,该开度控制部控制第一减压部和第二减压部的节流开度,
36.散热器具有冷凝部和储液部,该冷凝部使制冷剂冷凝,该储液部对通过冷凝部后的制冷剂进行气液分离,并贮存循环内剩余的液体制冷剂,
37.开度控制部在室内制热时控制第一减压部的节流开度,以将设备用冷却器的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或潮湿状态,
38.与设备冷却时的第一减压部的节流开度的调整区域相比,室内制热时的第一减压部的节流开度的调整区域的节流开度的下限小。
39.由此,成为在散热器设置有贮存循环内的剩余制冷剂的储液部的循环结构,因此,能够使设备用冷却器和空调用冷却器的制冷剂出口侧的制冷剂状态成为过热状态。
40.除此之外,在室内制热时,控制第一减压部的节流开度,以将设备用冷却器的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或潮湿状态。而且,与设备冷却时的第一减压部的节流开度的调整区域相比,室内制热时的第一减压部的节流开度的调整区域的节流开度的下限小。由此,在室内制热时,气液二相状态的制冷剂被吸入压缩机,因此,循环内的油容易与制冷剂一起返回压缩机。
41.像这样,根据本观点的制冷循环装置,也能够在室内制热时使油返回压缩机的制冷剂吸入侧,而不在压缩机的制冷剂吸入侧配置储液器。
42.此外,对各结构要素等标注的带括号的参照符号表示该结构要素等与后述的实施方式所记载的具体结构要素等的对应关系的一例。
附图说明
43.图1是包含第一实施方式所涉及的制冷循环装置的空调装置的概略结构图。
44.图2是表示用于制冷循环装置的第一膨胀阀的示意图。
45.图3是表示第一膨胀阀的阀芯的示意图。
46.图4是表示在图2的箭头iv所示的方向上的阀芯的示意图。
47.图5是用于说明第一膨胀阀中的节流开度与开口面积的关系的说明图。
48.图6是制冷循环装置的控制装置的示意性的框图。
49.图7是用于说明第一实施方式所涉及的制冷循环装置中每个运转模式的各减压部的控制方式的说明图。
50.图8是用于说明设备冷却时和室内制热时的制冷剂状态的莫里尔图。
51.图9是用于说明设备冷却时和室内制热时的循环内的制冷剂的高低压差的说明图。
52.图10是用于说明第二实施方式所涉及的制冷循环装置中每个运转模式的各减压部的控制方式的说明图。
53.图11是包含第三实施方式所涉及的制冷循环装置的设备冷却系统的概略结构图。
54.图12是用于说明第三实施方式所涉及的制冷循环装置中每个运转模式的各减压部的控制方式的说明图。
具体实施方式
55.以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在以下的实施方式中,有时
对与在之前的实施方式中说明了的事项相同或等同的部分标注相同的符号并省略其说明。另外,在实施方式中,在仅说明结构要素的一部分的情况下,对于结构要素的其他部分,能够应用在之前的实施方式中说明了的结构要素。以下的实施方式只要在不会产生特别的组合障碍的范围内,即使在没有特别明确表示的情况下,也能够将各实施方式部分地进行组合。
56.(第一实施方式)
57.以下,参照图1~图9对本实施方式进行说明。本实施方式对将本发明的制冷循环装置10应用于将车室内空间调整为适当的温度的空调装置1的例子进行说明。在本实施方式中,车室内空间成为空调对象空间。
58.虽然未图示,但图1所示的制冷循环装置10搭载于从发动机和行驶用的电动机获得车辆行驶用的驱动力的混合动力车辆。该混合动力车辆被构成为能够将在车辆停车时从外部电源供给的电力向搭载于车辆的电池bt充电的插电式混合动力车辆。从发动机输出的驱动力不仅被用作车辆行驶用,也被用于通过电动发电机进行发电。通过电动发电机发电的电力和从外部电源供给的电力被储存于电池bt。储存于电池bt电力不仅向行驶用的电动机供给,还向包含制冷循环装置10的构成设备的各种车载设备供给。
59.制冷循环装置10能够实施加热向车室内吹送的送风空气的室内制热、冷却向车室内吹送的送风空气的室内制冷以及冷却电池bt的设备冷却。
60.制冷循环装置10由蒸汽压缩式的制冷循环构成。制冷循环装置10具有供制冷剂循环的制冷剂回路100。制冷循环装置10对制冷剂回路100设置有压缩机11、散热器12、第一减压部13、设备用冷却器14、第二减压部15、空调用冷却器16以及蒸发压力调整阀17。
61.在制冷剂回路100中封入有氟利昂系制冷剂(例如hfo134a)作为制冷剂。制冷剂回路100为循环内的高压侧的压力不超过制冷剂的临界压力的亚临界循环。此外,作为制冷剂,也可以采用hfo134a以外的制冷剂。
62.制冷剂中混入有用于润滑压缩机11的油(即冷冻机油)。油采用例如与液体制冷剂具有相溶性的聚亚烷基二醇油(即pag油)。油的一部分与制冷剂一起在循环内循环。
63.作为供制冷剂流动的流路,制冷剂回路100具有第一制冷剂流路100a、第二制冷剂流路100b以及第三制冷剂流路100c。在制冷剂回路100中,第二制冷剂流路100b和第三制冷剂流路100c以使制冷剂彼此并联地流动的方式与第一制冷剂流路100a连接。
64.在第一制冷剂流路100a中,压缩机11和散热器12串联地配置。具体而言,在第一制冷剂流路100a中,在压缩机11的下游侧配置有散热器12。
65.在第二制冷剂流路100b中,第一减压部13和设备用冷却器14串联地配置。具体而言,在第二制冷剂流路100b中,在第一减压部13的下游侧配置有设备用冷却器14。
66.在第三制冷剂流路100c中,第二减压部15和空调用冷却器16串联地配置。具体而言,在第三制冷剂流路100c中,在第二减压部15的下游侧配置有空调用冷却器16。
67.压缩机11是将制冷剂压缩并排出的设备。压缩机11由电动压缩机构成,该电动压缩机通过电动机驱动压缩制冷剂的压缩机构部旋转。压缩机11根据从后述的控制装置80输出的控制信号控制电动机的转速。
68.在压缩机11的制冷剂排出侧连接有散热器12。散热器12使从压缩机11排出的制冷剂散热。散热器12是使从压缩机11排出的高温高压的制冷剂(以下,也称为高压制冷剂)向
在高温热介质回路30循环的高温热介质散热的热交换器。
69.散热器12具有冷凝部121、储液部122以及过冷却部123。冷凝部121通过使高压制冷剂向高温热介质散热而冷凝。储液部122对通过冷凝部121后的制冷剂进行气液分离,并将分离出的液体制冷剂作为循环内的剩余制冷剂贮存。过冷却部123使贮存于储液部122的液体制冷剂向流入冷凝部121前的高温热介质散热而进行过冷却。
70.散热器12将从压缩机11排出的制冷剂作为热源来加热向车室内吹送的送风空气。具体而言,散热器12能够经由高温热介质回路30使高压制冷剂向吹送至车室内的送风空气散热从而加热送风空气。
71.在此,高温热介质回路30是使高温热介质循环的回路。高温热介质例如采用包含乙二醇的溶液、防冻液等。在本实施方式中,高温热介质构成第一热介质。在高温热介质回路30中,配置有散热器12、高温侧泵31、加热器芯32、高温侧辐射器33、高温侧流量调整阀34等。
72.高温侧泵31是在高温热介质回路30中向散热器12压送高温热介质的泵。高温侧泵31由根据从控制装置80输出的控制信号控制转速的电动泵构成。
73.加热器芯32配置在后述的室内空调单元60的壳体61内。加热器芯32是使由散热器12加热后的高温热介质与通过后述的空调用冷却器16后的送风空气进行热交换来加热送风空气的热交换器。
74.高温侧辐射器33是使由散热器12加热后的高温热介质向外气散热的热交换器。高温侧辐射器33配置于在车辆行驶时接触行驶风的车辆的前方侧。在高温热介质回路30中,高温侧辐射器33和加热器芯32相对于高温热介质的流动并联地连接。
75.高温侧流量调整阀34是对由散热器12加热后的高温热介质的中的、流入加热器芯32的高温热介质的流量与流入高温侧辐射器33的高温热介质的流量的流量比进行调整的流量调整阀。高温侧流量调整阀34由三通阀型的流量调整阀构成。高温侧流量调整阀34配置于高温热介质回路30中的加热器芯32的入口侧与高温侧辐射器33的入口侧的连接部。
76.在这样构成的高温热介质回路30中,通过高温侧流量调整阀34对上述的流量比进行调整,由此能够变更高压制冷剂的使用方式。高温热介质回路30例如通过利用高温侧流量调整阀34增加流入加热器芯32的高温热介质的流量,由此,能够将高温热介质的热用于送风空气的加热来对车室内进行制热。另一方面,高温热介质回路30例如通过利用高温侧流量调整阀34增加流入高温侧辐射器33的高温热介质的流量,由此,能够将高温热介质的热排放到外气。
77.散热器12的制冷剂出口侧向第二制冷剂流路100b和第三制冷剂流路100c分支。在第二制冷剂流路100b配置有第一减压部13和设备用冷却器14。在第三制冷剂流路100c配置有第二减压部15和空调用冷却器16。
78.第一减压部13具有全闭或全开的第一开闭阀131和第一膨胀阀132。第一开闭阀131是对第二制冷剂流路100b进行开闭的电磁阀。第一开闭阀131根据来自后述的控制装置80的控制信号控制开闭动作。
79.第一膨胀阀132是使在第二制冷剂流路100b流动的制冷剂减压的膨胀阀。第一膨胀阀132由电气式膨胀阀构成。第一膨胀阀132根据来自后述的控制装置80的控制信号控制节流开度。在后文详述第一膨胀阀132。
80.设备用冷却器14是通过将由第一减压部13减压后的制冷剂与在低温热介质回路40循环的低温热介质进行热交换来使制冷剂蒸发的蒸发器(即冷机)。在设备用冷却器14中,通过使制冷剂从低温热介质吸热而蒸发,从而冷却低温热介质。设备用冷却器14由层叠型的热交换器构成,该层叠型的热交换器构成为供制冷剂流通的多个制冷剂流路部和供低温热介质流通的多个热介质流路部交替地层叠。
81.本实施方式的设备用冷却器14在设备冷却时作为利用由第一减压部13减压后的制冷剂的蒸发潜热来冷却电池bt的冷却器发挥功能,在室内制热时作为吸热器发挥功能。具体而言,设备用冷却器14在设备冷却时经由低温热介质回路40冷却电池bt,在室内制热时从外气吸热。
82.在此,低温热介质回路40是使低温热介质循环的回路。低温热介质例如采用包含乙二醇的溶液、防冻液等。在本实施方式中,低温热介质构成第二热介质。在低温热介质回路40中,配置有设备用冷却器14、低温侧泵41、电池冷却部42、低温侧辐射器43、第一流路切换阀44、第二流路切换阀45等。
83.低温侧泵41是在低温热介质回路40中向设备用冷却器14压送低温热介质的泵。低温侧泵41由根据从控制装置80输出的控制信号控制转速的电动泵构成。
84.电池冷却部42利用在低温热介质回路40流动的低温热介质冷却电池bt。此外,电池bt与未图示的逆变器和充电器电连接。电池bt向逆变器供给电力,并存储从充电器供给的电力。电池bt例如由锂离子电池构成。
85.低温侧辐射器43是使由设备用冷却器14冷却后的低温热介质与外气进行热交换来从外气吸热的热交换器。低温侧辐射器43与高温侧辐射器33一起配置于在车辆行驶时接触行驶风的车辆的前方侧。低温侧辐射器43和电池冷却部42在低温热介质回路40中相对于低温热介质的流动并联地连接。
86.第一流路切换阀44切换低温热介质向电池冷却部42流动的状态和低温热介质不向电池冷却部42流动的状态。第一流路切换阀44由根据从控制装置80输出的控制信号控制开闭动作的电磁阀构成。
87.第二流路切换阀45切换低温热介质向低温侧辐射器43流动的状态和低温热介质不向低温侧辐射器43流动的状态。第二流路切换阀45由根据从控制装置80输出的控制信号控制开闭动作的电磁阀构成。
88.在这样构成的低温热介质回路40中,利用第一流路切换阀44和第二流路切换阀45改变低温热介质的流路,由此,能够变更低压制冷剂的使用方式。低温热介质回路40通过例如开放第一流路切换阀44,从而能够利用由设备用冷却器14冷却后的低温热介质来冷却电池bt。另一方面,低温热介质回路40通过例如开放第二流路切换阀45而使低温热介质流向低温侧辐射器43,从而能够使低温热介质从外气吸热。
89.第二减压部15在散热器12的制冷剂流下游侧与第一减压部13并联地配置。第二减压部15具有全闭或全开的第二开闭阀151和第二膨胀阀152。第二开闭阀151是对第三制冷剂流路100c进行开闭的电磁阀。第二开闭阀151根据来自后述的控制装置80的控制信号控制开闭动作。
90.第二膨胀阀152是使在第三制冷剂流路100c流动的制冷剂减压的膨胀阀。第二膨胀阀152由具有阀芯和电动促动器的电气式膨胀阀构成。阀芯构成为能够变更作为制冷剂
流路的开度的节流开度。电动促动器包含使阀芯位移而变化第二膨胀阀152的节流开度的步进电机。第二膨胀阀152根据来自后述的控制装置80的控制信号控制节流开度。
91.空调用冷却器16配置于后述的室内空调单元60的壳体61内。空调用冷却器16是使由第二减压部15减压后的制冷剂与向车室内吹送的送风空气进行热交换来使制冷剂蒸发的热交换器。空调用冷却器16利用由第二减压部15减压后的制冷剂的蒸发潜热来冷却送风空气。即,空调用冷却器16通过低压制冷剂从送风空气吸热而蒸发来冷却送风空气。
92.在空调用冷却器16的制冷剂出口侧配置有蒸发压力调整阀17。蒸发压力调整阀17是用于将空调用冷却器16的制冷剂出口侧的制冷剂的压力维持在比设备用冷却器14的制冷剂出口侧的制冷剂的压力高的压力的压力调整阀。具体而言,蒸发压力调整阀17构成为将空调用冷却器16的制冷剂出口侧的制冷剂的温度维持在能够抑制空调用冷却器16结霜的温度(例如1℃)以上。
93.在这样构成的制冷循环装置10中,在蒸发压力调整阀17的下游侧,第二制冷剂流路100b和第三制冷剂流路100c与第一制冷剂流路100a连接。制冷循环装置10成为设备用冷却器14和空调用冷却器16不经由储液部而与压缩机11的制冷剂吸入侧连接的循环结构(即,无储液器循环)。具体而言,制冷循环装置10是在循环内的高压侧设置有储液部122,在循环内的低压侧未设置储液部的循环结构(即接收器循环)。
94.接着,参照图1对室内空调单元60进行说明。图1所示的室内空调单元60是用于将向车室内吹送的送风空气调整至适当温度的部件。室内空调单元60配置于车室内的最前部的仪表面板的内侧。室内空调单元60在形成外壳的壳体61的内侧收容有空调用冷却器16和加热器芯32等。
95.壳体61是形成向车室内吹送的送风空气的空气流路的通路形成部。虽未图示,但在壳体61的空气流上游侧配置有调整向壳体61的内侧导入的内气与外气的导入比例的内外气箱。
96.在壳体61的内侧配置有用于将从内外气箱导入的空气向车室内吹送的送风机62。送风机62由通过电动机使离心风扇旋转的电动送风机构成。送风机62根据从后述的控制装置80输出的控制信号控制转速。
97.在壳体61的内侧,在送风机62的空气流下游侧配置有空调用冷却器16。在壳体61的内侧,空调用冷却器16的空气流下游侧被分为暖风流路63和冷风流路64。在暖风流路63配置有加热器芯32。冷风流路64是用于使通过空调用冷却器16后的空气绕过加热器芯32流动的流路。
98.在壳体61的内侧,在空调用冷却器16与加热器芯32之间配置有空气混合门65。空气混合门65是调整通过暖风流路63的空气和通过冷风流路64的空气的风量比例的部件。在壳体61的内侧,在暖风流路63和冷风流路64的下游侧形成有使通过暖风流路63后的暖风与通过冷风流路64后的冷风混合的空气混合空间66。虽未图示,但在壳体61的内侧,在空气流的最下游部形成有用于使在空气混合空间66被调整为期望的温度的送风空气向车室内吹出的多个开孔。
99.接着,对本实施方式的第一膨胀阀132进行说明。如图2所示,第一膨胀阀132构成为包含主体部133、轴134、阀芯135以及步进电机136。
100.主体部13由大致中空形状的金属块体构成。在主体部133形成有制冷剂流入部
133a、减压室133b以及制冷剂流出部133c。制冷剂流入部133a是使从散热器12流出的制冷剂流入的部位。减压室133b是使流入制冷剂流入部133a的制冷剂减压的部位。制冷剂流出部133c是使由减压室133b减压后的制冷剂向外部流出的部位。
101.在减压室133b形成有与阀芯135接触、分离的阀座133d。该阀座133d形成于制冷剂流出部133c侧。
102.步进电机136是用于使轴134沿轴向dra位移的促动器。步进电机136根据来自后述的控制装置80的控制信号(即脉冲信号)以恒定角度逐渐旋转输出轴。此外,轴向dra是轴134的轴心cl延伸的方向。
103.轴134由金属制的棒状部件构成。轴134的轴向dra的一侧与未图示的直动变换机构连结。直动变换机构将步进电机136的输出轴的旋转运动变换为直线运动。由此,轴134在步进电机136的输出轴旋转时沿轴向dra位移。
104.轴134的轴向dra的另一侧的部位被定位于减压室133b。轴134的轴向dra的另一侧与阀芯135连结。本实施方式的轴134和阀芯135构成为一体的成形物。此外,轴134也可以与阀芯135分体地构成。
105.阀芯135形成为圆盘状。阀芯135通过使轴134沿轴向dra位移而与阀座133d接触、分离。第一膨胀阀132在阀芯135接近阀座133d时节流开度变小,在阀芯135从阀座133d远离时节流开度变大。此外,节流开度是阀座133d与阀芯135的距离(即提升量)。
106.如图3和图4所示,在阀芯135形成有具有恒定的开口面积的泄放端口135a。泄放端口135a是连通孔,即使在阀芯135与阀座133d接触的状态下,该连通孔也使从制冷剂流入部133a侧流入的制冷剂减压并向制冷剂流出部133c侧流动。
107.由于这样构成的第一膨胀阀132设置有泄放端口135a,因此,如图5所示,当节流开度低于规定开度时,开口面积由泄放端口135a规定。此外,图5所示的开口面积是减压室133b中的制冷剂流路的截面积。
108.接着,参照图6对空调装置1的电子控制部的概要进行说明。控制装置80具有包括处理器、存储器的计算机及其周边电路。控制装置80基于存储于存储器的程序进行各种运算、处理,并控制与输出侧连接的各种设备。此外,控制装置80的存储器由非瞬态的实体存储介质构成。
109.控制装置80的输出侧与包含制冷循环装置10的构成设备的各种设备连接。具体而言,在控制装置80的输出侧连接有压缩机11、第一减压部13、第二减压部15、高温侧泵31、高温侧流量调整阀34、低温侧泵41、各流路切换阀44、45、送风机62、空气混合门65等。
110.控制装置80的输入侧与空调控制用的传感器组81连接。该传感器组81包含内气温度传感器、外气温度传感器、日照传感器、检测各冷却器14、16的制冷剂出口侧的压力和温度的pt传感器等。
111.因此,传感器组81的检测信号被输入控制装置80。由此,制冷循环装置10能够与由传感器组81检测出的物理量对应地调整向车室内吹送的送风空气的温度等,能够实现舒适的空气调节。
112.控制装置80的输入侧与用于各种输入操作的操作面板82连接。操作面板82配置于仪表面板附近,并具有各种操作开关。来自设置于操作面板82的各种操作开关的操作信号被输入控制装置80。
113.操作面板82的各种操作开关包含自动开关、运转模式切换开关、风量设定开关、温度设定开关、吹出模式切换开关等。制冷循环装置10能够通过接受对操作面板82的输入来适当地切换制冷循环装置10的运转模式。
114.在此,控制装置80一体地构成控制与输出侧连接的各种设备的控制部。在本实施方式的控制装置80中,含有控制第一减压部13和第二减压部15的节流开度的开度控制部80a。此外,开度控制部80a也可以与控制装置80分体地构成。
115.以下,对空调装置1的工作进行说明。空调装置1构成为能够执行室内制冷、设备冷却以及室内制热来作为运转模式。因此,在本实施方式中,对室内制冷、设备冷却以及室内制热分别说明空调装置1的工作。
116.<室内制冷>
117.室内制冷是将由室内空调单元60冷却到期望的温度的空气向车室内吹出的运转模式。控制装置80使用传感器组81的检测信号和操作面板82的操作信号适当地决定室内制冷时的各种设备的工作状态。
118.例如,如图7所示,控制装置80控制各减压部13、15,以使第一开闭阀131成为全闭并且第二开闭阀151成为全开,进而第二膨胀阀152成为可变节流状态。即,控制装置80将第一减压部13控制为全闭状态,并控制第二减压部15以发挥减压作用。具体而言,控制装置80在室内制冷时控制第二膨胀阀152的节流开度,以使空调用冷却器16的制冷剂出口侧的制冷剂状态成为具有过热度的过热状态。
119.另外,控制装置80控制高温侧流量调整阀34,以使通过散热器12的高温热介质的全部量流向高温侧辐射器33。进而,控制装置80将空气混合门65控制在使暖风流路63全闭且使冷风流路64全开的位置。控制装置80使用传感器组81的检测信号和操作面板82的操作信号适当地决定对于其他设备的控制信号。
120.在室内制冷时的制冷循环装置10中,从压缩机11排出的高压制冷剂流入散热器12的冷凝部121。流入冷凝部121后的制冷剂向在高温热介质回路30流动的高温热介质散热而冷凝。由此,在高温热介质回路30流动的高温热介质被加热而升温。
121.由冷凝部121加热后的高温热介质在高温侧辐射器33流动,并向外气散热。即,在室内制冷时,循环内的高压制冷剂经由高温热介质向外气散热。
122.另一方面,通过冷凝部121后的制冷剂流入储液部122而被气液分离。然后,由储液部122分离出的液体制冷剂流入过冷却部123。流入过冷却部123后的制冷剂向在高温热介质回路30流动的高温热介质散热而被过冷却。
123.从过冷却部123流出的制冷剂流入第二减压部15,并由第二减压部15的第二膨胀阀152减压。此外,在室内制冷时,第一开闭阀131成为全闭,因此,制冷剂不流入第一膨胀阀132,制冷剂的全部量由第二减压部15减压。
124.由第二减压部15减压后的制冷剂流入空调用冷却器16。流入空调用冷却器16后的制冷剂从来自送风机62的送风空气吸热并蒸发。由此,来自送风机62的送风空气被冷却。
125.通过空调用冷却器16后的制冷剂经由蒸发压力调整阀17被吸入压缩机11。被吸入至压缩机11的制冷剂被压缩机11再次压缩直到成为高压制冷剂。
126.如上所述,在室内制冷时,通过将由空调用冷却器16冷却后的送风空气向车室内吹出,能够进行车室内的制冷。
127.<设备冷却>
128.设备冷却是利用制冷剂的蒸发潜热来冷却作为发热设备的电池bt的运转模式。控制装置80使用传感器组81的检测信号和操作面板82的操作信号适当地决定设备冷却时的各种设备的工作状态。
129.例如,如图7所示,控制装置80控制各减压部13、15,以使第二开闭阀151成为全闭并且第一开闭阀131成为全开,进而第一膨胀阀132成为可变节流状态。即,控制装置80将第二减压部15控制为全闭状态,并控制第一减压部13以发挥减压作用。
130.控制装置80在设备冷却时控制第一膨胀阀132的节流开度,以使设备用冷却器14的制冷剂出口侧的制冷剂状态成为具有过热度的过热状态。具体而言,控制装置80在设备冷却时在图5所示的调整区域xb内控制第一膨胀阀132的节流开度。如图5所示,设备冷却时的第一膨胀阀132的节流开度的调整区域xb被设定为不由泄放端口135a规定开口面积的区域。即设备冷却时的第一膨胀阀132的节流开度的调整区域xb被设定为调整区域xb的下限xbmin大于由泄放端口135a规定开口面积的规定位置xs的范围。
131.另外,控制装置80控制高温侧流量调整阀34,以使通过散热器12的高温热介质的全部量流向高温侧辐射器33。进而,控制装置80以第一流路切换阀44成为全开状态、第二流路切换阀45成为全闭状态的方式进行控制,以使通过设备用冷却器14的低温热介质的全部量流向电池冷却部42。控制装置80使用传感器组81的检测信号和操作面板82的操作信号适当地决定对于其他设备的控制信号。
132.在设备冷却时的制冷循环装置10中,从压缩机11排出的高压制冷剂流入散热器12的冷凝部121。如图8的实线所示,流入冷凝部121后的制冷剂向在高温热介质回路30流动的高温热介质散热而冷凝(即图8的点a1

点a2)。由此,在高温热介质回路30流动的高温热介质被加热而升温。
133.由冷凝部121加热后的高温热介质流向高温侧辐射器33,向外气散热。即,在设备冷却时,循环内的高压制冷剂经由高温热介质向外气散热。
134.另一方面,通过冷凝部121后的制冷剂流入储液部122而被气液分离。然后,由储液部122分离出的液体制冷剂流入过冷却部123。流入过冷却部123后的制冷剂向在高温热介质回路30流动的高温热介质散热而被过冷却(即图8的点a2

点a3)。
135.从过冷却部123流出的制冷剂流入第一减压部13,并由第一减压部13的第一膨胀阀132减压(即图8的点a3

点a4)。此外,在设备冷却时,第二开闭阀151成为全闭,因此,制冷剂不流入第二膨胀阀152,制冷剂的全部量由第一减压部13减压。
136.由第一减压部13减压后的制冷剂流入设备用冷却器14。流入设备用冷却器14后的制冷剂从在低温热介质回路40流动的低温热介质吸热而蒸发(即图8的点a4

点a5)。由此,低温热介质被冷却。
137.在设备冷却时,第一减压部13的节流开度被设定为使设备用冷却器14的制冷剂出口侧的制冷剂状态成为过热状态。因此,通过设备用冷却器14后的制冷剂成为具有过热度的气体制冷剂而被吸入压缩机11。被吸入至压缩机11的制冷剂被压缩机11再次压缩直到成为高压制冷剂。
138.在此,由设备用冷却器14冷却后的低温热介质流向电池冷却部42,并从电池bt吸热。由此,电池bt被冷却。即,在设备冷却时,利用设备用冷却器14中的制冷剂的蒸发潜热来
冷却电池bt。
139.如上所述,在设备冷却时,通过将由设备用冷却器14冷却后的低温热介质向电池冷却部42供给,能够进行电池bt的冷却。
140.在此,在上述的设备冷却中,例示了控制高温侧流量调整阀34以使通过散热器12的高温热介质的全部量流向高温侧辐射器33,但不限定于此。例如,在设备冷却时需要车室内的制热的情况下,也可以通过控制装置80控制高温侧流量调整阀34,以使通过散热器12的高温热介质流向加热器芯32。由此,能够同时实施设备冷却和室内制热。
141.另外,在上述的设备冷却中,例示了控制各减压部13、15以使第二开闭阀151成为全闭并且第一开闭阀131成为全开,进而第一膨胀阀132的节流开度成为规定开度,但不限定于此。例如,在设备冷却时需要室内制冷的情况下,也可以通过控制装置80控制第二减压部15,以使第二开闭阀151成为全开,并且第二膨胀阀152的节流开度成为规定开度。由此,能够同时实施设备冷却和室内制冷。
142.<室内制热>
143.室内制热是将由室内空调单元60加热到期望的温度的空气向车室内吹出的运转模式。控制装置80使用传感器组81的检测信号和操作面板82的操作信号适当地决定室内制热时的各种设备的工作状态。
144.例如,如图7所示,控制装置80控制各减压部13、15,以使第二开闭阀151成为全闭并且成为第一开闭阀131全开,进而第一膨胀阀132成为节流状态。即,控制装置80将第二减压部15控制为全闭状态,并控制第一减压部13以发挥减压作用。
145.控制装置80在室内制热时控制第一膨胀阀132的节流开度,以使设备用冷却器14的制冷剂出口侧的制冷剂状态成为饱和状态或潮湿状态。具体而言,在室内制热时控制装置80在图5所示的调整区域xh内控制第一膨胀阀132的节流开度。如图5所示,室内制热时的第一膨胀阀132的节流开度的调整区域xb被设定为包含由泄放端口135a规定开口面积的区域。即,室内制热时的第一膨胀阀132的节流开度的调整区域xh的下限比设备冷却时的调整区域xb的下限小。若进行详细说明,为了不与设备冷却时的调整区域xb重复,室内制热时的第一膨胀阀132的节流开度的调整区域xh的上限xhmax比设备冷却时的调整区域xb的下限xbmin小。
146.在此,控制装置80以室内制热时的第一膨胀阀132的节流开度的调整频率比设备冷却时的第一膨胀阀132的节流开度的调整频率小的方式控制第一膨胀阀132的节流开度。具体而言,控制装置80控制第一膨胀阀132以成为节流开度被固定的固定节流状态。本实施方式的控制装置80将第一膨胀阀132控制为调整区域xh中的规定的节流开度(例如,规定位置xs左右的节流开度)。
147.另外,控制装置80控制高温侧流量调整阀34,以使通过散热器12的高温热介质的全部量流向加热器芯32。进而,控制装置80以第一流路切换阀44成为全闭状态、第二流路切换阀45成为全开状态的方式进行控制,以使通过设备用冷却器14的低温热介质的全部量流向低温侧辐射器43。
148.控制装置80将空气混合门65控制在使冷风流路64全闭且使暖风流路63全开的位置。控制装置80使用传感器组81的检测信号和操作面板82的操作信号适当地决定对于其他设备的控制信号。
149.在室内制热时的制冷循环装置10中,从压缩机11排出的高压制冷剂流入散热器12的冷凝部121。如图8的虚线所示,流入冷凝部121后的制冷剂向在高温热介质回路30流动的高温热介质散热而冷凝(即图8的b1

b2)。由此,在高温热介质回路30流动的高温热介质被加热而升温。
150.由冷凝部121加热后的高温热介质流向加热器芯32,并向吹送至车室内的送风空气散热。即,在室内制热时,循环内的高压制冷剂经由高温热介质向吹送至车室内的送风空气散热。
151.另一方面,通过冷凝部121后的制冷剂流入储液部122而被气液分离。然后,由储液部122分离出的液体制冷剂流入过冷却部123。流入过冷却部123后的制冷剂向在高温热介质回路30流动的高温热介质散热而被过冷却(即图8的b2

b3)。
152.从过冷却部123流出的制冷剂流入第一减压部13,并由第一减压部13的第一膨胀阀132减压(即图8的b3

b4)。此外,在室内制热时,第二开闭阀151成为全闭,因此,制冷剂不流入第二膨胀阀152,制冷剂的全部量由第一减压部13减压。
153.在此,在室内制热时,与设备冷却时相比,第一膨胀阀132的节流开度小。由此,如图9所示,在室内制热时,以与在设备冷却时相比高压制冷剂的压力pd变大(即pd1>pd2),而且与在设备冷却时相比低压制冷剂的压力ps变小的方式平衡(即ps1<ps2)。换言之,室内制热时的循环内的制冷剂的高低压差δp1比设备冷却时的循环内的制冷剂的高低压差δp2大。
154.因此,在室内制热时,有时由第一减压部13减压后的制冷剂的温度成为极低温。在该情况下,在循环内的低压侧流动的制冷剂的密度变小,由此,通过低压侧的热交换器的制冷剂的流量变小。除此之外,在循环内的低压侧,由于制冷剂的温度降低,油的粘性变大。
155.由第一减压部13减压后的制冷剂流入设备用冷却器14。流入设备用冷却器14后的制冷剂从在低温热介质回路40流动的低温热介质吸热而蒸发(即图8的点b4

点b5)。由此,低温热介质被冷却。由设备用冷却器14冷却后的低温热介质流向低温侧辐射器43,并从外气吸热。
156.在室内制热时,设定第一膨胀阀132的节流开度,以使设备用冷却器14的制冷剂出口侧的制冷剂状态成为饱和状态或潮湿状态。因此,通过设备用冷却器14后的制冷剂成为气液二相状态的制冷剂而被吸入压缩机11。被吸入至压缩机11的制冷剂被压缩机11再次压缩直到成为高压制冷剂。
157.如上所述,在室内制热时,通过将由加热器芯32加热后的送风空气向车室内吹出,能够进行车室内的制热。在室内制热时,设备用冷却器14内的油与液体制冷剂一起返回压缩机11。
158.在此,例示了在上述的室内制热时将第一流路切换阀44控制为全闭状态,以使低温热介质不通过电池冷却部42,但不限定于此。也可以是,在室内制热时,通过控制装置80将第一流路切换阀44控制为全开状态,以使低温热介质通过电池冷却部42。
159.由此,能够经由低温热介质,通过设备用冷却器14使制冷剂吸收电池bt的排热。因此,能够将电池bt的排热作为用于加热向车室内吹送的送风空气的热源使用。
160.以上说明的制冷循环装置10成为对散热器12设有贮存循环内的剩余制冷剂的储液部122的循环结构。由此,在室内制冷时和设备冷却时,能够使设备用冷却器14和空调用
冷却器16的制冷剂出口侧的制冷剂状态成为过热状态。
161.此外,在室内制热时,控制第一膨胀阀132的节流开度,以将设备用冷却器14的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或潮湿状态。而且,与设备冷却时的第一膨胀阀132的节流开度的调整区域xb相比,室内制热时的第一膨胀阀132的节流开度的调整区域xh的节流开度的下限较小。由此,在室内制热时,气液二相状态的制冷剂被吸入压缩机11,因此,循环内的油容易与制冷剂一起返回压缩机11。
162.因此,根据本实施方式的制冷循环装置10,能够在室内制热时使油返回压缩机11的制冷剂吸入侧,而不在压缩机11的制冷剂吸入侧配置储液器。
163.本实施方式的制冷循环装置10的第二减压部15包含第二开闭阀151,并且构成为能够全闭。而且,控制装置80在室内制热时将第二减压部15控制为全闭状态,并控制第一减压部13以发挥减压作用。由此,在室内制热时,通过使由设备用冷却器14吸热后制冷剂经由压缩机11向散热器12排出,从而能够将通过散热器12的制冷剂作为热源来加热向车室内吹送的送风空气。
164.然而,本实施方式的制冷循环装置10在室内制热时第一膨胀阀132的节流开度变小。此时,若设备用冷却器14的制冷剂出口侧的制冷剂的干度变得过小,则被压缩机11吸入的液体制冷剂的量增加。在该情况下,由于在压缩机11产生液压缩,压缩机11的压缩效率恶化。
165.对此,制冷循环装置10的第一减压部13在第一膨胀阀132设置有泄放端口135a,并成为当制冷剂通过泄放端口135a时制冷剂被减压的结构。像这样,若在第一减压部13的第一膨胀阀132设置有泄放端口135a,在室内制热时制冷剂经由泄放端口135a流动,由此,能够抑制设备用冷却器14的制冷剂出口侧的制冷剂的干度变得过小。
166.本实施方式的控制装置80以室内制热时的第一减压部13的节流开度的调整频率比设备冷却时的第一减压部13的节流开度的调整频率小的方式控制第一减压部13的节流开度。若减小第一减压部13的节流开度的调整频率,则设备用冷却器14的制冷剂出口侧的制冷剂状态容易稳定。因此,通过减小室内制热时的第一减压部13的节流开度的调整频率,能够将室内制热时的设备用冷却器14的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或潮湿状态。
167.另外,控制装置80在设备冷却时控制第一减压部13的节流开度,以将设备用冷却器14的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或过热状态。若为将设备用冷却器14的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或过热状态的结构,则与将制冷剂状态维持为潮湿状态的情况下比,能够增加设备用冷却器14的制冷剂出口侧的焓。因此,通过在设备冷却时控制第一减压部13的节流开度以将设备用冷却器14的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或过热状态,能够利用通过设备用冷却器14的制冷剂来充分地冷却发热设备。
168.制冷循环装置10的散热器12具有使贮存于储液部122的液体制冷剂散热的过冷却部123。由此,散热器12的制冷剂出口侧的制冷剂状态成为过冷却状态,散热器12的制冷剂出口侧的焓减少。因此,在室内制热时,能够利用通过散热器12的制冷剂充分地加热向空调对象空间吹送的送风空气。
169.(第一实施方式的变形例)
170.在上述的第一实施方式中,作为第一膨胀阀132,例示了在阀芯135设置有泄放端口135a的结构,但不限定于此。第一膨胀阀132例如也可以在主体部133形成有泄放端口135a。此外,泄放端口135a不限于连通孔,也可以由连通槽构成。
171.第一膨胀阀132优选采用设置有泄放端口135a的结构,但不限定于此。第一膨胀阀132也可以采用未设置泄放端口135a的结构。
172.在上述的第一实施方式中,作为室内制热时的第一膨胀阀132的节流开度的调整区域xh,例示了调整区域xh的上限比设备冷却时的调整区域xb的下限小的调整区域,但不限定于此。室内制热时的第一膨胀阀132的节流开度的调整区域xh例如也可以是,其上限xhmax比设备冷却时的调整区域xb的下限xbmin大,以使设备冷却时的调整区域xb与调整区域xh的一部分重复。
173.在上述的第一实施方式中,对在室内制热时将第一膨胀阀132设为固定节流状态的例子进行了说明,但不限定于此。控制装置80例如也可以在室内制热时使第一膨胀阀132的节流开度在调整区域xh内可变。
174.在上述的第一实施方式中,对在设备冷却时将第一膨胀阀132设为可变节流状态的例子进行了说明,但不限定于此。控制装置80例如也可以在设备冷却时在调整区域xb内固定第一膨胀阀132的节流开度。在该情况下,能够使室内制热时的第一膨胀阀132的节流开度的调整频率与设备冷却时的第一膨胀阀132的节流开度的调整频率相同。此外,这些变形例也被应用于以下的实施方式。
175.在上述的第一实施方式中,作为散热器12,例示了具有过冷却部123的部件,但不限定于此。散热器12例如也可以由不具有过冷却部123的部件构成。
176.(第二实施方式)
177.接着,参照图10对第二实施方式进行说明。在本实施方式中,主要对与第一实施方式不同的部分进行说明,对与第一实施方式相同的部分有时省略说明。
178.本实施方式的室内制热时的第一膨胀阀132的控制方式与第一实施方式不同。如图10所示,控制装置80控制各减压部13、15,以使第二开闭阀151成为全闭并且第一开闭阀131成为全开,进而第一膨胀阀132成为固定节流状态。具体而言,控制装置80在室内制热时将第一膨胀阀132控制为调整区域xh中最小的节流开度(即最小开度)。由此,第一膨胀阀132的开口面积与泄放端口135a的开口面积一致。此外,泄放端口135a的开口面积例如被设定为在标准的环境条件下实施室内制热时设备用冷却器14的制冷剂出口侧成为饱和状态或潮湿状态的面积。
179.其他的结构与第一实施方式相同。本实施方式的制冷循环装置10具有与第一实施方式通用的结构。因此,能够与第一实施方式同样地得到由与第一实施方式通用的结构起到的作用效果。
180.本实施方式的制冷循环装置10的控制装置80在室内制热时将第一膨胀阀132控制为最小开度。由此,在室内制热时,气液二相状态的制冷剂容易返回压缩机11,因此,能够使循环内的油与制冷剂一起返回压缩机11。
181.(第三实施方式)
182.接着,参照图11对第三实施方式进行说明。在本实施方式中,主要对与第一实施方式不同的部分进行说明,对与第一实施方式相同的部分有时省略说明。
183.在本实施方式中,对将本发明的制冷循环装置10a应用在用于冷却作为发热设备的电池bt的设备冷却系统的例子进行说明。图11所示的制冷循环装置10a能够实施设备冷却和室内制热。
184.制冷循环装置10a具备压缩机11a、散热器12a、减压部13a、设备用冷却器14a以及控制装置80。在制冷循环装置10a的制冷剂回路100,依次配置有压缩机11a、散热器12a、减压部13a以及设备用冷却器14a。此外,压缩机11a构成为与在第一实施方式中说明的压缩机11相同。
185.散热器12a使从压缩机11a排出的制冷剂散热。散热器12a是使从压缩机11排出的高压制冷剂向在高温热介质回路30a流动的高温热介质散热的热交换器。具体而言,散热器12a具有使制冷剂冷凝的冷凝部121a和对通过冷凝部121a后的制冷剂进行气液分离并贮存循环内剩余的液体制冷剂的储液部122a。冷凝部121a和储液部122a构成为与在第一实施方式中说明的部件相同。
186.在此,高温热介质回路30a与第一实施方式同样地具备散热器12a、高温侧泵31a、加热器芯32a、高温侧辐射器33a、高温侧流量调整阀34a等。高温侧泵31a、加热器芯32a、高温侧辐射器33a、高温侧流量调整阀34a构成为与在第一实施方式中说明的部件相同。
187.散热器12的出口侧与减压部13a连接。减压部13a是使通过散热器12后的制冷剂减压的膨胀阀。减压部13a构成为与在第一实施方式中说明的第一膨胀阀132相同。即,减压部13a由在阀芯135形成有泄放端口135a的电气式膨胀阀构成。
188.设备用冷却器14a是通过使由减压部13a减压后的制冷剂与在低温热介质回路40a循环的低温热介质进行热交换来使制冷剂蒸发的蒸发器。设备用冷却器14a在设备冷却时作为利用由减压部13a减压后的制冷剂的蒸发潜热来冷却电池bt的冷却器发挥功能,在室内制热时作为吸热器发挥功能。
189.在此,低温热介质回路40a与第一实施方式同样地具备设备用冷却器14a、低温侧泵41a、电池冷却部42a、低温侧辐射器43a、第一流路切换阀44a、第二流路切换阀45a等。低温侧泵41a、电池冷却部42a、低温侧辐射器43a、第一流路切换阀44a以及第二流路切换阀45a构成为与第一实施方式中说明的部件相同。
190.以下,对设备冷却系统的工作进行说明。设备冷却系统构成为能够执行设备冷却和室内制热来作为运转模式。
191.<设备冷却>
192.设备冷却是利用制冷剂的蒸发潜热来冷却作为发热设备的电池bt的运转模式。控制装置80使用传感器组81的检测信号和操作面板82的操作信号适当地决定设备冷却时的各种设备的工作状态。
193.例如,如图12所示,控制装置80进行控制以使减压部13a成为可变节流状态。即,控制装置80在设备冷却时控制减压部13a的节流开度,以使设备用冷却器14a的制冷剂出口侧的制冷剂状态成为具有过热度的过热状态。具体而言,控制装置80在设备冷却时在图5所示的调整区域xb内控制减压部13a的节流开度。即,控制装置80在设备冷却时与第一实施方式的第一膨胀阀132同样地控制减压部13a的节流开度。
194.由此,在设备冷却时的制冷循环装置10a中,从压缩机11a排出的高压制冷剂流入散热器12a的冷凝部121a。流入冷凝部121a后的制冷剂向在高温热介质回路30a流动的高温
热介质散热而冷凝。
195.通过冷凝部121a后的制冷剂流入储液部122a而被气液分离。然后,由储液部122a分离出的液体制冷剂流入减压部13a,被减压部13a减压。
196.由减压部13a减压后的制冷剂流入设备用冷却器14a。流入设备用冷却器14a后的制冷剂从在低温热介质回路40a流动的低温热介质吸热而蒸发。由此,低温热介质被冷却。
197.在设备冷却时,减压部13a的节流开度被设定为使设备用冷却器14a的制冷剂出口侧的制冷剂状态成为过热状态。因此,通过设备用冷却器14a后的制冷剂成为具有过热度的气体制冷剂而被吸入压缩机11a。被吸入至压缩机11a的制冷剂被压缩机11a再次压缩直到成为高压制冷剂。
198.在此,由设备用冷却器14a冷却后的低温热介质流向电池冷却部42a,并从电池bt吸热。由此,电池bt被冷却。即,在设备冷却时,利用设备用冷却器14a中的制冷剂的蒸发潜热来冷却电池bt。
199.如上所述,在设备冷却时,通过将由设备用冷却器14a冷却后的低温热介质向电池冷却部42a供给,能够进行电池bt的冷却。
200.<室内制热>
201.室内制热是将由室内空调单元60a加热至期望的温度的空气向车室内吹出的运转模式。控制装置80使用传感器组81的检测信号和操作面板82的操作信号适当地决定室内制热时的各种设备的工作状态。
202.例如,如图12所示,控制装置80进行控制以使减压部13a成为固定节流状态。即,控制装置80在设备冷却时控制减压部13a的节流开度,以使设备用冷却器14a的制冷剂出口侧的制冷剂状态成为饱和状态或潮湿状态。具体而言,在室内制热时,控制装置80在图5所示的调整区域xh内控制减压部13a的节流开度。即,控制装置80在室内制热时与第一实施方式的第一膨胀阀132同样地控制减压部13a的节流开度。
203.由此,在室内制热时,在制冷循环装置10a中,从压缩机11a排出的高压制冷剂流入散热器12a的冷凝部121a。流入冷凝部121a后的制冷剂对在高温热介质回路30a流动的高温热介质散热而冷凝。由此,在高温热介质回路30a流动的高温热介质被加热而升温。
204.由冷凝部121a加热后的高温热介质流向加热器芯32a,并向吹送至车室内的送风空气散热。即,在室内制热时,循环内的高压制冷剂经由高温热介质向吹送至车室内的送风空气散热。
205.另一方面,通过冷凝部121a后的制冷剂流入储液部122a而被气液分离。然后,由储液部122a分离出的液体制冷剂流入减压部13a,并由减压部13a减压。
206.由减压部13a减压后的制冷剂流入设备用冷却器14a。流入设备用冷却器14a后的制冷剂从在低温热介质回路40a流动的低温热介质吸热而蒸发。由此,低温热介质被冷却。由设备用冷却器14a冷却后的低温热介质流向低温侧辐射器43a,并从外气吸热。
207.在此,在室内制热时,减压部13a的节流开度被设定为使设备用冷却器14a的制冷剂出口侧的制冷剂状态成为饱和状态或潮湿状态。因此,通过设备用冷却器14a后的制冷剂成为气液二相状态的制冷剂而被吸入压缩机11a。被吸入至压缩机11a的制冷剂由压缩机11a再次压缩直到成为高压制冷剂。
208.如上所述,在室内制热时,通过将由加热器芯32a加热后的送风空气向车室内吹
出,能够进行车室内的制热。在室内制热时,设备用冷却器14a内的油与液体制冷剂一起返回压缩机11。
209.本实施方式的制冷循环装置10a具有与第一实施方式通用的结构。因此,能够与第一实施方式同样地得到由与第一实施方式通用的结构起到的作用效果。
210.具体而言,由于制冷循环装置10a成为在散热器12a设置有贮存循环内的剩余制冷剂的储液部122a的循环结构,因此,能够在设备冷却时使设备用冷却器14a的制冷剂出口侧的制冷剂状态成为过热状态。
211.除此之外,在室内制热时,控制减压部13a的节流开度,以将设备用冷却器14a的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或潮湿状态。而且,与设备冷却时的减压部13a的节流开度的调整区域xb相比,室内制热时的减压部13a的节流开度的调整区域xh的节流开度的下限较小。由此,在室内制热时,气液二相状态的制冷剂被吸入压缩机11a,因此循环内的油容易与制冷剂一起返回压缩机11a。
212.另外,减压部13a为以下的结构:设置有泄放端口135a,该泄放端口135a具有恒定的开口面积,当制冷剂通过该泄放端口135a时,制冷剂被减压。由此,即使在室内制热时减压部13a的节流开度变小,通过使制冷剂经由泄放端口135a流动,也能够抑制设备用冷却器14a的制冷剂出口侧的制冷剂的干度变得过小。
213.另外,控制装置80以室内制热时的减压部13a的节流开度的调整频率比设备冷却时的减压部13a的节流开度的调整频率小的方式控制减压部13a的节流开度。由此,能够在室内制热时将设备用冷却器14a的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或潮湿状态。
214.控制装置80在设备冷却时控制减压部13a的节流开度,以将设备用冷却器14a的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或过热状态。由此,与控制减压部13a的节流开度以将制冷剂状态维持为潮湿状态的情况相比,能够增加设备用冷却器14a的制冷剂出口侧的焓。因此,通过在设备冷却时控制减压部13a的节流开度以将设备用冷却器14a的制冷剂出口侧维持为制冷剂状态或饱和状态或过热状态,能够利用通过设备用冷却器14a的制冷剂来充分地冷却电池bt。
215.(其他实施方式)
216.以上,说明了本发明的代表性的实施方式,但本发明不限定于上述的实施方式,而能够进行例如以下的各种变形。
217.在上述的实施方式中,作为制冷循环装置10,例示了能够进行室内制冷、设备冷却以及室内制热的装置,但不限定于此。制冷循环装置10例如也可以构成为能够实施车室内的除湿制热。
218.在上述的实施方式中,作为制冷循环装置10,例示了能够实施室内制冷、设备冷却以及室内制热的装置,但不限定于此。制冷循环装置10例如也可以构成为仅能够实施室内制冷和室内制热。另外,制冷循环装置10可以构成为能够实施车室内的除湿制热。
219.在上述的实施方式中说明了的制冷循环装置10的各结构不限定于上述的实施方式所公开的内容。压缩机11例如可以采用由内燃机驱动的结构。散热器12例如可以是省略储液部122、过冷却部123而仅具备冷凝部121的结构。第二膨胀阀152例如可以由机械式膨胀阀、固定节流部件构成。第一开闭阀131和第二开闭阀151例如可以配置在第一膨胀阀132
和第二膨胀阀152的下游侧。第一开闭阀131和第二开闭阀151例如可以配置为与第一膨胀阀132及第二膨胀阀152并联。另外,第一减压部13和第二减压部15可以由具有全闭功能的电气式膨胀阀构成。蒸发压力调整阀17例如可以不配置于第三制冷剂流路100c而配置于第二制冷剂流路100b。
220.在上述的实施方式中,说明了使用防冻液等液体作为高温热介质和低温热介质的例子,但不限定于此。高温热介质和低温热介质只要具有优秀的热传导性,也可以采用气体。
221.在上述的实施方式中说明的高温热介质回路30的各结构不限定于上述的实施方式所公开的内容。高温热介质回路30例如也可以是通过分别与加热器芯32和高温侧辐射器33对应地设置两个流量调整阀来调整流向加热器芯32和高温侧辐射器33的制冷剂的流量比的结构。
222.在上述的实施方式中说明的低温热介质回路40的结构不限定于上述的实施方式所公开的内容。低温热介质回路40可以是利用三通阀类型的流路切换阀来进行流路切换的结构。
223.另外,由在低温热介质回路40流动的低温热介质冷却的设备只要是在工作时伴随有发热的发热设备即可,也可以是电池bt以外的设备。
224.在车载的发热设备中,除了电池bt以外,还有输出行驶用的驱动力的电动机、变换向电动机供给的电力的频率的逆变器、用于向电池bt充电的充电器等。
225.因此,低温热介质回路40可以构成为不仅冷却电池bt,还冷却电动机、逆变器、充电器等。这样的结构能够通过将各种的发热设备相对于低温热介质的流动并联或串联地连接来实现。
226.另外,在上述的实施方式中,虽未提及高温侧辐射器33和低温侧辐射器43的关系,但高温侧辐射器33和低温侧辐射器43不限定于彼此独立的结构。例如,高温侧辐射器33和低温侧辐射器43可以是使高温热介质所具有的热与低温热介质所具有的热能够彼此热移动地一体化。具体而言,也可以通过将高温侧辐射器33和低温侧辐射器43的一部分的构成零件(例如热交换翅片)通用化而使热介质彼此能够热移动地一体化。
227.在上述的实施方式中,例示了将制冷循环装置10应用于混合动力车辆的空调装置1、设备冷却系统的例子,但不限定于此。制冷循环装置10例如也能够应用于电动车辆的空调装置1、设备冷却系统。另外,制冷循环装置10不仅能够应用于车辆这样的移动体,也能够应用于固定放置型的装置、系统。
228.在上述的实施方式中,除了特别明确表示为必须的情况和原理上明显被认为是必须的情况外,构成实施方式要素当然不一定是必须的。
229.在上述的实施方式中,在提及实施方式的结构要素的个数、数值、数量、范围等数值的情况下,除了明确表示为特别必须的情况和原理上明显被认为限定于特定的数的情况外,都不限定于该特定的数。
230.在上述的实施方式中,在提及结构要素等的形状、位置关系等时,除了特别明确表示的情况和原理上被限定于特定的形状、位置关系等的情况等之外,不限定于该形状、位置关系等。
231.在上述的实施方式中,在记载有从传感器取得车辆的外部环境信息(例如车外的
湿度)的情况下,也可以废除该传感器而从车辆的外部的伺服器或云接收该外部环境信息。或者,也可以是,废除该传感器,从车辆的外部的伺服器或云取得与该外部环境信息关联的关联信息,并从取得的关联信息推测该外部环境信息。
232.记载于本发明的控制装置及其方法可以通过专用计算机实现,该专用计算机通过构成被编程为执行由计算机程序具体化的一个或多个功能的处理器和存储器来提供。或者,记载于本发明的控制装置及其方法可以通过专用计算机实现,该专用计算机通过由一个以上的专用硬件逻辑电路构成处理器来提供。或者,记载于本发明的控制装置及其方法也可以通过一个以上的专用计算机实现,该一个以上的专用计算机通过将由被编程为执行一个或多个功能的处理器和存储器与一个以上的硬件逻辑电路构成的处理器进行组合而构成。另外,计算机程序也可以作为由计算机执行的指令存储于计算机可读取的非瞬态的实体存储介质。
233.(总结)
234.根据上述的实施方式的一部分或全部所示的第一的观点,制冷循环装置具备压缩机、散热器、减压部、蒸发器以及控制减压部的节流开度的开度控制部。散热器具有冷凝部和储液部,该冷凝部使制冷剂冷凝,该储液部对通过冷凝部后的制冷剂进行气液分离,并贮存循环内剩余的液体制冷剂的储液部。开度控制部在室内制热时控制减压部的节流开度,以将蒸发器的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或潮湿状态。与设备冷却时的减压部的节流开度的调整区域相比,室内制热时的减压部的节流开度的调整区域的节流开度的下限小。
235.根据第二观点,减压部为以下的结构:设置有泄放端口,该泄放端口具有恒定的开口面积,当制冷剂通过泄放端口时,制冷剂被减压。
236.在室内制热时,若蒸发器的制冷剂出口侧的制冷剂的干度变得过小,则被吸入压缩机的液体制冷剂的量增加。在该情况下,由于在压缩机产生液压缩,压缩机的压缩效率恶化。
237.对此,若在减压部设置有泄放端口,那么即使在室内制热时减压部的节流开度变小,通过使制冷剂经由泄放端口流动,由此,能够抑制蒸发器的制冷剂出口侧的制冷剂的干度变得过小。
238.根据第三观点,开度控制部以室内制热时的减压部的节流开度的调整频率比设备冷却时的减压部的节流开度的调整频率小的方式控制减压部的节流开度。若减小减压部的节流开度的调整频率,则蒸发器的制冷剂出口侧的制冷剂状态容易稳定。因此,通过减小室内制热时的减压部的节流开度的调整频率,能够将室内制热时的蒸发器的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或潮湿状态。
239.根据第四观点,开度控制部在设备冷却时控制减压部的节流开度,以将蒸发器的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或过热状态。
240.若控制减压部的节流开度以将蒸发器的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或过热状态,则与控制减压部的节流开度以将制冷剂状态维持为潮湿状态的相比,能够增加蒸发器的制冷剂出口侧的焓。因此,通过在设备冷却时控制减压部的节流开度以将蒸发器的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或过热状态,能够利用通过蒸发器的制冷剂来充分地冷却发热设备。
241.根据第五观点,制冷循环装置具备压缩机、散热器、第一减压部、第二减压部、设备用冷却器、空调用冷却器以及控制第一减压部和第二减压部的节流开度的开度控制部。散热器具有冷凝部和储液部,该冷凝部使制冷剂冷凝,该储液部对通过冷凝部后的制冷剂进行气液分离,并贮存循环内剩余的液体制冷剂。开度控制部在室内制热时控制第一减压部的节流开度,以将设备用冷却器的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或潮湿状态。与设备冷却时的第一减压部的节流开度的调整区域相比,室内制热时的第一减压部的节流开度的调整区域的节流开度的下限小。
242.根据第六观点,第二减压部构成为能够全闭。开度控制部在室内制热时将第二减压部控制为全闭状态,并控制第一减压部以发挥减压作用。由此,通过使由设备用冷却器吸热后的制冷剂经由压缩机向散热器排出,能够将通过散热器的制冷剂作为热源来加热向空调对象空间吹送的送风空气。
243.根据第七观点,第一减压部为以下的结构:设置有泄放端口,该泄放端口具有恒定的开口面积,当制冷剂通过该泄放端口时,制冷剂被减压。像这样,如果在第一减压部设置有泄放端口,那么通过在室内制热时使制冷剂经由泄放端口流动,能够抑制设备用冷却器的制冷剂出口侧的制冷剂的干度变得过小。
244.根据第八观点,开度控制部以室内制热时的第一减压部的节流开度的调整频率比设备冷却时的第一减压部的节流开度的调整频率小的方式控制第一减压部的节流开度。
245.若减小第一减压部的节流开度的调整频率,则设备用冷却器的制冷剂出口侧的制冷剂状态容易稳定。因此,通过减小室内制热时的第一减压部的节流开度的调整频率,能够将室内制热时的设备用冷却器的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或潮湿状态。
246.根据第九观点,开度控制部在设备冷却时控制第一减压部的节流开度,以将设备用冷却器的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或过热状态。
247.若为将设备用冷却器的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或过热状态的结构,则与将制冷剂状态维持为潮湿状态的情况相比,能够增加设备用冷却器的制冷剂出口侧的焓。因此,通过控制第一减压部的节流开度以将设备冷却时设备用冷却器的制冷剂出口侧的制冷剂状态维持为饱和状态或过热状态,能够利用通过设备用冷却器的制冷剂充分地冷却发热设备。
248.根据第十观点,散热器具有过冷却部,该过冷却部使贮存于储液部的液体制冷剂散热。由此,散热器的制冷剂出口侧的制冷剂状态成为过冷却状态,散热器的制冷剂出口侧的焓减少。因此,在室内制热时,能够利用通过散热器的制冷剂充分地加热向空调对象空间吹送的送风空气。此外,“过冷却状态”是指制冷剂成为过冷却液的状态。
再多了解一些

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