JP2019219121A - Refrigeration cycle device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空調装置に適用される冷凍サイクル装置に関する。 The present invention relates to a refrigeration cycle device applied to an air conditioner.
従来、特許文献1に、電気自動車に搭載された車両用空調装置に適用されて、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冷凍サイクル装置が開示されている。この特許文献1の冷凍サイクル装置では、冷媒回路を切り替えることによって、送風空気の加熱あるいは冷却を行っている。
BACKGROUND ART Conventionally,
より詳細には、特許文献1の冷凍サイクル装置では、送風空気を加熱して車室内へ吹き出す暖房モード時に、いわゆるガスインジェクションサイクルを構成する冷媒回路に切り替える。この種のガスインジェクションサイクルでは、圧縮機にて昇圧過程の冷媒にサイクル内で生成された中間圧冷媒を合流させることによって圧縮機の圧縮効率を向上させて、サイクルの成績係数(COP)を向上させることができる。
More specifically, in the refrigerating cycle device of
つまり、特許文献1の冷凍サイクル装置では、放熱器として機能する室内凝縮器における冷媒凝縮圧力と蒸発器として機能する室外熱交換器における冷媒蒸発圧力との圧力差が拡大しやすい暖房モード時に、ガスインジェクションサイクルを構成する冷媒回路に切り替える。これにより、COPを向上させて、室内凝縮器にて発揮される送風空気の加熱能力を向上させようとしている。
That is, in the refrigeration cycle device of
ところで、電気自動車には、走行用の電動モータ等に電力を供給する二次電池(すなわち、バッテリ)が搭載されている。この種のバッテリは、低温になると出力が低下しやすく、高温になると劣化が進行しやすい。このため、バッテリの温度は、バッテリの性能を充分に発揮可能な適切な温度範囲内に維持されている必要がある。そこで、特許文献1の冷凍サイクル装置を用いて、バッテリの温度を調整することが考えられる。
Incidentally, an electric vehicle is equipped with a secondary battery (that is, a battery) for supplying electric power to a traveling electric motor or the like. The output of this type of battery tends to decrease when the temperature is low, and deteriorates easily when the temperature is high. For this reason, the temperature of the battery needs to be maintained within an appropriate temperature range in which the performance of the battery can be sufficiently exhibited. Therefore, it is conceivable to adjust the temperature of the battery using the refrigeration cycle device of
ところが、本発明者等の検討によれば、特許文献1の冷凍サイクル装置の室内蒸発器にて発揮される冷却能力によって、送風空気とともにバッテリを冷却しようとしても、送風空気およびバッテリの双方を充分に冷却できないことがあった。これは、特許文献1の冷凍サイクル装置が、送風空気の冷却に必要な冷却能力に加えて、バッテリの冷却に必要な冷却能力を発揮できる仕様になっていないからである。
However, according to the study of the present inventors, even if an attempt is made to cool the battery together with the blast air by the cooling capacity exhibited by the indoor evaporator of the refrigeration cycle device of
これに対して、送風空気およびバッテリの双方を充分に冷却できるように、特許文献1の冷凍サイクル装置の仕様を変更すると、別の運転モード時に過剰な冷却能力や加熱能力が発揮されてしまい、サイクルを効率的に作動させることができなくなってしまう。さらに、送風空気およびバッテリの双方を適切に冷却するためには、冷凍サイクル装置の発揮する冷却能力を、双方の冷却のために適切に分配しなければならない。
On the other hand, if the specifications of the refrigeration cycle device of
本発明は、上記点に鑑み、過剰な冷却能力や加熱能力が発揮されてしまうことなく、空調対象空間へ送風される送風空気、および冷却対象物を充分に冷却可能な冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention provides a refrigeration cycle device capable of sufficiently cooling the blast air blown into a space to be air-conditioned and an object to be cooled without exerting excessive cooling capacity or heating capacity. The purpose is to:
また、本発明は、空調対象空間へ送風される送風空気、および冷却対象物を適切に冷却可能な冷凍サイクル装置を提供することを別の目的とする。 It is another object of the present invention to provide a refrigeration cycle device that can appropriately cool blast air blown into a space to be air-conditioned and an object to be cooled.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、吸入口(11a)から吸入した低圧冷媒を高圧冷媒となるまで圧縮して吐出口(11c)から吐出するとともに、サイクル内の中間圧冷媒を流入させて圧縮過程の冷媒に合流させる中間圧吸入口(11b)を有する圧縮機(11)と、圧縮機から吐出された高圧冷媒を熱源として、空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する加熱部(40)と、加熱部から流出した冷媒を減圧させる暖房用膨張弁(14a)と、暖房用膨張弁から流出した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器(16)と、室外熱交換器から流出した冷媒の流れを分岐する上流側分岐部(13g)と、上流側分岐部にて分岐された一方の冷媒を中間圧吸入口側へ導く中間圧通路(22c)と、中間圧通路を流通する冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧させる中間圧膨張弁(14d、141)と、中間圧膨張弁にて減圧された中間圧冷媒を流通させる中間温側通路(23a)および上流側分岐部にて分岐された他方の冷媒を流通させる高温側通路(23b)とを有し、中間温側通路を流通する中間圧冷媒と高温側通路を流通する冷媒とを熱交換させる内部熱交換器(23)と、高温側通路から流出した冷媒の流れを分岐する下流側分岐部(13e)と、下流側分岐部にて分岐された一方の冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる冷房用膨張弁(14b)と、冷房用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、送風空気を冷却する室内蒸発器(18)と、下流側分岐部にて分岐された他方の冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる冷却用膨張弁(14c)と、冷却用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、冷却対象物(80)を冷却する冷却部(50、52a)と、室内蒸発器から流出した冷媒の流れと冷却部から流出した冷媒の流れとを合流させて、圧縮機の吸入口側へ流出させる合流部(13f)と、室外熱交換器から流出した冷媒を圧縮機の吸入口側へ導く暖房用通路(22b)と、冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部(15a〜15e)と、を備え、
冷媒回路切替部は、
送風空気を加熱部にて加熱する暖房モードでは、圧縮機の吐出口→加熱部→暖房用膨張弁→室外熱交換器→暖房用通路→圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させる冷媒回路に切り替え、
送風空気を室内蒸発器にて冷却するとともに、冷却対象物を冷却部にて冷却する冷房+冷却モードでは、圧縮機の吐出口→暖房用膨張弁→室外熱交換器→上流側分岐部→中間圧膨張弁→中間温側通路→圧縮機の中間圧吸入口の順に冷媒を循環させ、さらに、上流側分岐部→高温側通路→下流側分岐部→冷房用膨張弁→室内蒸発器→合流部→圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させるとともに、上流側分岐部→高温側通路→下流側分岐部→冷却用膨張弁→冷却部→合流部→圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させる冷媒回路に切り替える冷凍サイクル装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 compresses a low-pressure refrigerant sucked from a suction port (11a) until it becomes a high-pressure refrigerant and discharges the compressed low-pressure refrigerant from a discharge port (11c). A compressor (11) having an intermediate pressure suction port (11b) for allowing a refrigerant to flow therein and join the refrigerant in a compression process, and a blown air blown into a space to be air-conditioned using a high-pressure refrigerant discharged from the compressor as a heat source. A heating unit (40) for heating, a heating expansion valve (14a) for reducing the pressure of the refrigerant flowing from the heating unit, and an outdoor heat exchanger (16) for exchanging heat between the refrigerant flowing from the heating expansion valve and the outside air. An upstream branch (13g) for branching the flow of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger, and an intermediate pressure passage (22c) for guiding one of the refrigerants branched at the upstream branch to the intermediate pressure suction port side. Flows through the intermediate pressure passage An intermediate pressure expansion valve (14d, 141) for reducing the pressure of the medium to an intermediate pressure refrigerant, an intermediate temperature side passage (23a) for flowing the intermediate pressure refrigerant reduced in pressure by the intermediate pressure expansion valve, and an upstream branch portion. An internal heat exchanger (23) having a high-temperature side passage (23b) through which the other branched refrigerant flows, and exchanging heat between the intermediate-pressure refrigerant flowing through the intermediate-temperature side passage and the refrigerant flowing through the high-temperature side passage; A downstream branch (13e) for branching the flow of the refrigerant flowing out of the high-temperature side passage; and a cooling expansion valve (14b) for reducing the pressure of one of the refrigerants branched at the downstream branch to a low-pressure refrigerant. And an indoor evaporator (18) for evaporating the refrigerant flowing out of the cooling expansion valve to cool the blown air, and for cooling the other refrigerant branched at the downstream branch to a low-pressure refrigerant. Expansion valve (14c), cooling expansion (50, 52a) for evaporating the refrigerant flowing out of the cooling unit to cool the object to be cooled (80), and joining the flow of the refrigerant flowing out of the indoor evaporator and the flow of the refrigerant flowing out of the cooling unit. A joining section (13f) for allowing the refrigerant to flow out to the suction port side of the compressor, a heating passage (22b) for guiding the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger to the suction port side of the compressor, and a refrigerant circuit switching section for switching the refrigerant circuit. (15a to 15e), and
The refrigerant circuit switching unit is
In the heating mode, in which the blast air is heated by the heating unit, the refrigerant circuit circulates the refrigerant in the order of compressor outlet → heating unit → heating expansion valve → outdoor heat exchanger → heating passage → compressor inlet. switching,
In the cooling + cooling mode, in which the blown air is cooled by the indoor evaporator and the object to be cooled is cooled by the cooling unit, the compressor outlet → heating expansion valve → outdoor heat exchanger → upstream branch section → middle The refrigerant circulates in the order of pressure expansion valve → intermediate temperature side passage → intermediate pressure suction port of the compressor, and furthermore, upstream branch section → high temperature side passage → downstream side branch section → cooling expansion valve → indoor evaporator → junction section → Recirculate the refrigerant in the order of the compressor suction port, and circulate the refrigerant in the order of the upstream branch section → the high temperature side passage → the downstream branch section → the expansion valve for cooling → the cooling section → the junction section → the suction port of the compressor. This is a refrigeration cycle device that switches to a refrigerant circuit.
これによれば、暖房モードでは、通常の蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。そして、加熱部(40)にて加熱された送風空気を空調対象空間へ吹き出すことによって、空調対象空間の暖房を行うことができる。 According to this, in the heating mode, a normal vapor compression refrigeration cycle is configured. Then, by blowing the blast air heated by the heating unit (40) to the space to be air-conditioned, the space to be air-conditioned can be heated.
また、冷房+冷却モードでは、室内蒸発器(18)および冷却部(50、52a)が冷媒流れに対して並列的に接続されたガスインジェクションサイクルが構成される。そして、室内蒸発器(18)にて冷却された送風空気を空調対象空間へ吹き出すことによって、空調対象空間の冷房を行うことができる。さらに、冷却部(50、52a)にて冷却対象物(80)を冷却することができる。 In the cooling / cooling mode, a gas injection cycle is configured in which the indoor evaporator (18) and the cooling units (50, 52a) are connected in parallel to the refrigerant flow. Then, by blowing the blast air cooled by the indoor evaporator (18) to the air-conditioned space, the air-conditioned space can be cooled. Further, the cooling object (80) can be cooled by the cooling units (50, 52a).
つまり、冷房+冷却モードのように、送風空気と冷却対象物との双方を冷却するために冷凍サイクル装置の熱負荷が高くなる運転モード時に、ガスインジェクションサイクルを構成し、暖房モードのように、冷房+冷却モードよりも冷凍サイクル装置の熱負荷が低くなる運転モード時に通常の冷凍サイクルを構成することができる。 That is, in the operation mode in which the heat load of the refrigeration cycle device is increased to cool both the blast air and the object to be cooled, as in the cooling / cooling mode, the gas injection cycle is configured, and as in the heating mode, A normal refrigeration cycle can be configured in the operation mode in which the heat load of the refrigeration cycle device is lower than in the cooling + cooling mode.
従って、冷房+冷却モード時に送風空気および冷却対象物(80)の双方を充分に冷却可能な仕様としても、暖房モード時に過剰な加熱能力が発揮されてしまうことがなく、暖房モード時にも効率的に作動させることができる。 Therefore, even if both the blown air and the object to be cooled (80) are sufficiently cooled in the cooling / cooling mode, an excessive heating capacity is not exhibited in the heating mode, and the heating mode is efficient. Can be activated.
すなわち、請求項1に記載の発明によれば、暖房モード時に、過剰な加熱能力や冷却能力が発揮されてしまうことなく、送風空気および冷却対象物(80)を充分に冷却可能な冷凍サイクル装置を提供することができる。 That is, according to the first aspect of the present invention, in the heating mode, the refrigeration cycle apparatus capable of sufficiently cooling the blast air and the object to be cooled (80) without exhibiting excessive heating capacity and cooling capacity. Can be provided.
また、請求項2に記載の発明は、吸入口(11a)から吸入した低圧冷媒を高圧冷媒となるまで圧縮して吐出口(11c)から吐出するとともに、サイクル内の中間圧冷媒を流入させて圧縮過程の冷媒に合流させる中間圧吸入口(11b)を有する圧縮機(11)と、圧縮機から吐出された冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器(16)と、室外熱交換器から流出した冷媒の流れを分岐する上流側分岐部(13g)と、上流側分岐部にて分岐された一方の冷媒を中間圧吸入口側へ導く中間圧通路(22c)と、中間圧通路を流通する冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧させる中間圧膨張弁(14d、141)と、中間圧膨張弁にて減圧された中間圧冷媒を流通させる中間温側通路(23a)および上流側分岐部にて分岐された他方の冷媒を流通させる高温側通路(23b)とを有し、中間温側通路を流通する中間圧冷媒と高温側通路を流通する冷媒とを熱交換させる内部熱交換器(23)と、高温側通路から流出した冷媒の流れを分岐する下流側分岐部(13e)と、下流側分岐部にて分岐された一方の冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる冷房用膨張弁(14b)と、冷房用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、送風空気を冷却する室内蒸発器(18)と、下流側分岐部にて分岐された他方の冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる冷却用膨張弁(14c)と、冷却用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、冷却対象物を冷却する冷却部(50、52a)と、室内蒸発器から流出した冷媒の流れと冷却部から流出した冷媒の流れとを合流させて、圧縮機の吸入口側へ流出させる合流部(13f)と、冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部(15a〜15e)と、冷房用膨張弁(14b)および冷却用膨張弁(14c)の少なくとも一方の作動を制御する膨張弁制御部(60b)と、を備え、
冷媒回路切替部は、送風空気を室内蒸発器にて冷却するとともに、冷却対象物を冷却部にて冷却する冷房+冷却モードでは、圧縮機の吐出口→暖房用膨張弁→室外熱交換器→上流側分岐部→中間圧膨張弁→中間温側通路→圧縮機の中間圧吸入口の順に冷媒を循環させ、さらに、上流側分岐部→高温側通路→下流側分岐部→冷房用膨張弁→室内蒸発器→合流部→圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させるとともに、上流側分岐部→高温側通路→下流側分岐部→冷却用膨張弁→冷却部→合流部→圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させる冷媒回路に切り替えるものであり、
膨張弁制御部は、冷房+冷却モードでは、下流側分岐部へ流入する冷媒が過冷却度を有する高圧冷媒となるように、冷房用膨張弁(14b)および冷却用膨張弁(14c)の少なくとも一方の作動を制御する冷凍サイクル装置である。
According to the second aspect of the invention, the low-pressure refrigerant sucked from the suction port (11a) is compressed to a high-pressure refrigerant and discharged from the discharge port (11c), and the intermediate-pressure refrigerant in the cycle is caused to flow. A compressor (11) having an intermediate pressure suction port (11b) for joining the refrigerant in the compression process, an outdoor heat exchanger (16) for exchanging heat between the refrigerant discharged from the compressor and the outside air, and an outdoor heat exchanger An upstream branch portion (13g) for branching the flow of the refrigerant flowing out of the first branch portion, an intermediate pressure passage (22c) for guiding one of the refrigerants branched at the upstream branch portion to the intermediate pressure suction port side, and an intermediate pressure passage. An intermediate pressure expansion valve (14d, 141) for reducing the flowing refrigerant to an intermediate pressure refrigerant, an intermediate temperature side passage (23a) for flowing the intermediate pressure refrigerant depressurized by the intermediate pressure expansion valve, and an upstream branch portion The other refrigerant branched at An internal heat exchanger (23) having a high-temperature side passageway (23b) through which heat flows between the intermediate-pressure refrigerant flowing through the intermediate-temperature side passage and the refrigerant flowing through the high-temperature side passageway; A downstream branch (13e) for branching the flow of the cooled refrigerant, an expansion valve for cooling (14b) for reducing the pressure of one of the refrigerants branched at the downstream branch to a low-pressure refrigerant, and an expansion valve for cooling. An indoor evaporator (18) for evaporating the outflowing refrigerant to cool the blown air, a cooling expansion valve (14c) for decompressing the other refrigerant branched at the downstream branch portion to a low-pressure refrigerant, The cooling unit (50, 52a) for evaporating the refrigerant flowing out of the cooling expansion valve to cool the object to be cooled, and joining the flow of the refrigerant flowing out of the indoor evaporator and the flow of the refrigerant flowing out of the cooling unit. To flow out to the suction side of the compressor Flow section (13f), a refrigerant circuit switching section (15a to 15e) for switching a refrigerant circuit, and an expansion valve control section (14b) for controlling at least one of a cooling expansion valve (14b) and a cooling expansion valve (14c). 60b).
In the cooling + cooling mode, which cools the air blown by the indoor evaporator and cools the object to be cooled by the cooling unit, the refrigerant circuit switching unit is a discharge port of the compressor → a heating expansion valve → an outdoor heat exchanger → The refrigerant is circulated in the order of upstream branch section → intermediate pressure expansion valve → intermediate temperature side passage → intermediate pressure suction port of the compressor, and furthermore, upstream branch section → high temperature side passage → downstream branch section → cooling expansion valve → In addition to circulating the refrigerant in the order of the indoor evaporator → the junction → the compressor inlet, the upstream branch → the high-temperature passage → the downstream branch → the cooling expansion valve → the cooling unit → the junction → the compressor inlet Is switched to a refrigerant circuit that circulates the refrigerant in the order of
In the cooling + cooling mode, the expansion valve controller controls at least one of the cooling expansion valve (14b) and the cooling expansion valve (14c) so that the refrigerant flowing into the downstream branch becomes a high-pressure refrigerant having a supercooling degree. This is a refrigeration cycle device that controls one operation.
これによれば、冷房+冷却モードでは、室内蒸発器(18)および冷却部(50、52a)が冷媒流れに対して並列的に接続されたガスインジェクションサイクルが構成される。そして、室内蒸発器(18)にて冷却された送風空気を空調対象空間へ吹き出すことによって、空調対象空間の冷房を行うことができる。さらに、冷却部(50、52a)にて冷却対象物(80)を冷却することができる。 According to this, in the cooling + cooling mode, a gas injection cycle is configured in which the indoor evaporator (18) and the cooling units (50, 52a) are connected in parallel to the refrigerant flow. Then, by blowing the blast air cooled by the indoor evaporator (18) to the space to be air-conditioned, the space to be air-conditioned can be cooled. Further, the cooling object (80) can be cooled by the cooling units (50, 52a).
また、膨張弁制御部(60b)が、下流側分岐部(13e)へ流入する冷媒が過冷却度を有する高圧冷媒となるように、冷房用膨張弁(14b)および冷却用膨張弁(14c)の少なくとも一方の作動を制御する。これにより、下流側分岐部(13e)では、液相冷媒の流れを分岐することができる。 Further, the expansion valve control unit (60b) controls the cooling expansion valve (14b) and the cooling expansion valve (14c) so that the refrigerant flowing into the downstream branch portion (13e) becomes a high-pressure refrigerant having a degree of supercooling. Is controlled. Thereby, the flow of the liquid-phase refrigerant can be branched at the downstream branch portion (13e).
従って、下流側分岐部(13e)にて気液二相冷媒の流れを分岐する場合に対して、冷房用膨張弁(14b)を介して室内蒸発器(18)へ流入する冷媒流量(質量流量)と冷却用膨張弁(14c)を介して冷却部(50、52a)へ流入する冷媒流量(質量流量)との流量比を精度良く調整することができる。 Therefore, when the flow of the gas-liquid two-phase refrigerant is branched at the downstream branch part (13e), the flow rate (mass flow rate) of the refrigerant flowing into the indoor evaporator (18) via the cooling expansion valve (14b) ) And the flow rate (mass flow rate) of the refrigerant flowing into the cooling sections (50, 52a) via the cooling expansion valve (14c) can be adjusted with high accuracy.
すなわち、請求項2に記載の発明によれば、冷房+冷却モード時に、送風空気および冷却対象物(80)を適切に冷却可能な冷凍サイクル装置を提供することができる。 That is, according to the second aspect of the present invention, it is possible to provide a refrigeration cycle apparatus capable of appropriately cooling the blast air and the object to be cooled (80) in the cooling + cooling mode.
なお、この欄およ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ものである。 The symbols in parentheses of each means described in this section and in the claims indicate the correspondence with specific means described in the embodiments described later.
(第1実施形態)
図1〜図25を用いて、本発明の第1実施形態を説明する。本実施形態では、本発明に係る冷凍サイクル装置10を、電動モータから走行用の駆動力を得る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。この車両用空調装置1は、空調対象空間である車室内の空調を行うだけでなく、バッテリ80の温度を調整する機能を有している。このため、車両用空調装置1は、バッテリ温度調整機能付きの空調装置と呼ぶこともできる。
(1st Embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the
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である。本実施形態のバッテリ80は、リチウムイオン電池である。バッテリ80は、複数の電池セル81を積層配置し、これらの電池セル81を電気的に直列あるいは並列に接続することによって形成された、いわゆる組電池である。
The
この種のバッテリは、低温になると出力が低下しやすく、高温になると劣化が進行しやすい。このため、バッテリの温度は、バッテリの充放電容量を充分に活用することができる適切な温度範囲内(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 output of this type of battery tends to decrease when the temperature is low, and deteriorates easily when the temperature is high. For this reason, the temperature of the battery needs to be maintained within an appropriate temperature range (in this embodiment, 15 ° C. or more and 55 ° C. or less) in which the charge / discharge capacity of the battery can be sufficiently utilized. .
そこで、車両用空調装置1では、冷凍サイクル装置10によって生成された冷熱によってバッテリ80を冷却することができるようになっている。従って、本実施形態の冷凍サイクル装置10における送風空気とは異なる冷却対象物は、バッテリ80である。
Therefore, in 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、高温側熱媒体回路40、低温側熱媒体回路50等を備えている。
The
冷凍サイクル装置10は、車室内の空調を行うために、車室内へ送風される送風空気を冷却する機能、および高温側熱媒体回路40を循環する高温側熱媒体を加熱する機能を果たす。さらに、冷凍サイクル装置10は、バッテリ80を冷却するために、低温側熱媒体回路50を循環する低温側熱媒体を冷却する機能を果たす。
The
冷凍サイクル装置10は、車室内の空調を行うために、様々な運転モード用の冷媒回路を切替可能に構成されている。例えば、冷房モードの冷媒回路、除湿暖房モードの冷媒回路、暖房モードの冷媒回路等を切替可能に構成されている。さらに、冷凍サイクル装置10は、空調用の各運転モードにおいて、バッテリ80を冷却する運転モードとバッテリ80の冷却を行わない運転モードとを切り替えることができる。
The
また、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)を採用しており、圧縮機11から吐出された吐出冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。さらに、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。冷凍機油の一部は、冷媒とともにサイクルを循環している。
In the
冷凍サイクル装置10の構成機器のうち、圧縮機11は、冷凍サイクル装置10において冷媒を吸入し、圧縮して吐出する二段昇圧式の電動圧縮機である。圧縮機11は、その外殻を形成するハウジングの内部に、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構との2つの圧縮機構、および双方の圧縮機構を回転駆動する電動モータを収容して構成されたものである。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、その作動が制御される。
Among the components of the
圧縮機11には、吸入口11a、中間圧吸入口11b、吐出口11cが設けられている。吸入口11aは、ハウジングの外部から低段側圧縮機構へ低圧冷媒を吸入するための吸入口である。吐出口11cは、高段側圧縮機構から吐出された高圧冷媒をハウジングの外部へ吐出させる吐出口である。
The
中間圧吸入口11bは、ハウジングの外部から中間圧冷媒を流入させて、低圧から高圧へ圧縮過程の冷媒に合流させるための中間圧冷媒用の吸入口である。つまり、中間圧吸入口11bは、ハウジングの内部で低段側圧縮機構の吐出口側および高段側圧縮機構の吸入口側に接続されている。
The intermediate-
圧縮機11の吐出口11cには、水−冷媒熱交換器12の冷媒通路の入口側が接続されている。水−冷媒熱交換器12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。そして、水−冷媒熱交換器12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て、高温側熱媒体を加熱する加熱用の熱交換器である。
The inlet side of the refrigerant passage of the water-
水−冷媒熱交換器12の冷媒通路の出口には、互いに連通する3つの流入出口を有する第1三方継手13aの流入口側が接続されている。このような三方継手としては、複数の配管を接合して形成されたものや、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ものを採用することができる。
The inflow side of the first three-way joint 13a having three inflow and outflow ports communicating with each other is connected to the outlet of the refrigerant passage of the water-
さらに、冷凍サイクル装置10は、後述するように、第2〜第7三方継手13b〜13gを備えている。これらの第2〜第7三方継手13b〜13gの基本的構成は、第1三方継手13aと同様である。
Further, the
第1三方継手13aの一方の流出口には、暖房用膨張弁14aの入口側が接続されている。第1三方継手13a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13bの一方の流入口側が接続されている。バイパス通路22aには、除湿用開閉弁15aが配置されている。
The inlet side of the
除湿用開閉弁15aは、第1三方継手13aの他方の流出口側と第2三方継手13bの一方の流入口側とを接続する冷媒通路を開閉する電磁弁である。さらに、冷凍サイクル装置10は、後述するように、暖房用開閉弁15bを備えている。暖房用開閉弁15bの基本的構成は、除湿用開閉弁15aと同様である。
The dehumidifying on-off
除湿用開閉弁15aおよび暖房用開閉弁15b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、除湿用開閉弁15aおよび暖房用開閉弁15bは、サイクルの冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部である。除湿用開閉弁15aおよび暖房用開閉弁15b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。
The on-off
暖房用膨張弁14aは、少なくとも車室内の暖房を行う運転モード時に、水−冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した高圧冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量(質量流量)を調整する暖房用減圧部である。暖房用膨張弁14aは、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、この弁体の開度を変化させる電動アクチュエータとを有して構成される電気式の可変絞り機構である。
The
さらに、冷凍サイクル装置10は、後述するように、冷房用膨張弁14b、冷却用膨張弁14c、および中間圧膨張弁14dを備えている。冷房用膨張弁14b、冷却用膨張弁14c、および中間圧膨張弁14dの基本的構成は、暖房用膨張弁14aと同様である。
Further, the
暖房用膨張弁14a、冷房用膨張弁14b、冷却用膨張弁14c、および中間圧膨張弁14dは、弁開度を全開にすることで流量調整作用および冷媒減圧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、および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。
The
そして、この全開機能および全閉機能によって、暖房用膨張弁14a、冷房用膨張弁14b、冷却用膨張弁14c、および中間圧膨張弁14dは、各運転モードの冷媒回路を切り替えることができる。
By the fully open function and the fully closed function, the
従って、本実施形態の暖房用膨張弁14a、冷房用膨張弁14b、冷却用膨張弁14c、および中間圧膨張弁14dは、冷媒回路切替部としての機能も兼ね備えている。暖房用膨張弁14a、冷房用膨張弁14bおよび冷却用膨張弁14c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。
Therefore, the
暖房用膨張弁14aの出口には、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は、暖房用膨張弁14aから流出した冷媒と図示しない冷却ファンにより送風された外気とを熱交換させる熱交換器である。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に走行風を当てることができる。
The refrigerant inlet side of the
室外熱交換器16の冷媒出口には、第3三方継手13cの流入口側が接続されている。第3三方継手13cの一方の流出口には、暖房用通路22bを介して、第4三方継手13dの一方の流入口側が接続されている。暖房用通路22bには、この冷媒通路を開閉する暖房用開閉弁15bが配置されている。
The inflow side of the third three-way joint 13c is connected to the refrigerant outlet of the
第3三方継手13cの他方の流出口には、逆止弁17を介して、第7三方継手13gの流入口側が接続されている。逆止弁17は、第3三方継手13c側から第7三方継手13g側へ冷媒が流れることを許容し、第7三方継手13g側から第3三方継手13c側へ冷媒が流れることを禁止する機能を果たす。
The inflow side of the seventh three-way joint 13g is connected to the other outlet of the third three-way joint 13c via a
第7三方継手13gの一方の流出口には、中間圧通路22cを介して、圧縮機11の中間圧吸入口11b側が接続されている。中間圧通路22cには、中間圧膨張弁14dおよび内部熱交換器23の中間温側通路23aが配置されている。第7三方継手13gの他方の流出口には、内部熱交換器23の高温側通路23bの入口側が接続されている。
One outlet of the seventh three-way joint 13g is connected to the intermediate
中間圧膨張弁14dは、少なくとも車室内の冷房とバッテリ80の冷却との双方を行う冷房+冷却モード時に、第7三方継手13gにて分岐された一方の冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧させるとともに、圧縮機11の中間圧吸入口11bから吸入される冷媒の流量(質量流量)を調整する中間圧減圧部である。
The intermediate-
内部熱交換器23は、中間圧膨張弁14dにて減圧された中間圧冷媒を流通させる中間温側通路23aと、第7三方継手13gにて分岐された他方の冷媒を流通させる高温側通路23bとを有している。そして、内部熱交換器23は、中間温側通路23aを流通する中間圧冷媒と、高温側通路23bを流通する冷媒とを熱交換させる熱交換器である。
The
内部熱交換器23bでは、中間温側通路23aを流通する中間圧冷媒が加熱されて、エンタルピを増加させる。また、高温側通路23bを流通する冷媒が冷却されて、エンタルピを減少させる。
In the
内部熱交換器23の高温側通路23bの出口には、第2三方継手13bの他方の流入口側が接続されている。第2三方継手13bの流出口には、第5三方継手13eの流入口側が接続されている。第5三方継手13eの一方の流出口には、冷房用膨張弁14bの入口側が接続されている。第5三方継手13eの他方の流出口には、冷却用膨張弁14cの入口側が接続されている。
The other inlet side of the second three-way joint 13b is connected to the outlet of the high-
冷房用膨張弁14bは、少なくとも車室内の冷房を行う運転モード時に、室外熱交換器16から流出した冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する冷房用減圧部である。
The cooling
冷房用膨張弁14bの出口には、室内蒸発器18の冷媒入口側が接続されている。室内蒸発器18は、後述する室内空調ユニット30の空調ケース31内に配置されている。室内蒸発器18は、冷房用膨張弁14bにて減圧された低圧冷媒と送風機32から送風された送風空気とを熱交換させて低圧冷媒を蒸発させ、低圧冷媒に吸熱作用を発揮させることによって送風空気を冷却する冷却用熱交換器である。室内蒸発器18の冷媒出口には、第6三方継手13fの一方の流入口側が接続されている。
The refrigerant inlet side of the
冷却用膨張弁14cは、少なくともバッテリ80の冷却を行う運転モード時に、室外熱交換器16から流出した冷媒を減圧させるとともに、下流側へ流出させる冷媒の流量を調整する冷却用減圧部である。
The cooling
冷却用膨張弁14c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14c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。そして、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て、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発部である。チラー19の冷媒通路の出口には、第6三方継手13fの他方の流入口側が接続されている。
The inlet of the refrigerant passage of the
第6三方継手13fの流出口には、蒸発圧力調整弁20の入口側が接続されている。蒸発圧力調整弁20は、室内蒸発器18の着霜を抑制するために、室内蒸発器18における冷媒蒸発圧力を、予め定めた基準圧力以上に維持する機能を果たす。蒸発圧力調整弁20は、室内蒸発器18の出口側冷媒の圧力の上昇に伴って、弁開度を増加させる機械式の可変絞り機構で構成されている。
The inlet side of the evaporation
これにより、蒸発圧力調整弁20は、室内蒸発器18における冷媒蒸発温度を、室内蒸発器18の着霜を抑制可能な着霜抑制温度(本実施形態では、1℃)以上に維持している。さらに、本実施形態の蒸発圧力調整弁20は、合流部である第6三方継手13fよりも冷媒流れ下流側に配置されている。このため、蒸発圧力調整弁20は、チラー19における冷媒蒸発温度についても、着霜抑制温度以上に維持している。
Thereby, the evaporation
蒸発圧力調整弁20の出口には、第4三方継手13dの他方の流入口側が接続されている。第4三方継手13dの流出口には、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、内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰液相冷媒を蓄える気液分離器である。アキュムレータ21の気相冷媒出口には、圧縮機11の吸入口11a側が接続されている。
The other inlet side of the fourth three-way joint 13d is connected to the outlet of the evaporation
以上の説明から明らかなように、本実施形態の第7三方継手13gは、室外熱交換器16から流出した冷媒の流れを分岐する上流側分岐部として機能する。
As is clear from the above description, the seventh three-way joint 13g of the present embodiment functions as an upstream branch portion that branches the flow of the refrigerant flowing out of the
また、第5三方継手13eは、内部熱交換器23の高温側通路23bから流出した冷媒の流れを分岐する下流側分岐部として機能する。また、第6三方継手13fは、室内蒸発器18から流出した冷媒の流れとチラー19から流出した冷媒の流れとを合流させて、圧縮機11の吸入側へ流出させる合流部である。そして、室内蒸発器18およびチラー19は、冷媒流れに対して互いに並列的に接続されている。
Further, the fifth three-way joint 13e functions as a downstream branch portion that branches the flow of the refrigerant flowing out of the high-
また、バイパス通路22aは、水−冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した冷媒を、内部熱交換器23の高温側通路23bの下流側であって、第5三方継手13eの上流側へ導いている。つまり、バイパス通路22aの出口部は、内部熱交換器23の高温側通路23bの出口部から下流側分岐部である第5三方継手13eの流入口へ至る冷媒流路に接続されている。
The
また、暖房用通路22bは、第7三方継手13gよりも上流側(すなわち、内部熱交換器23の高温側通路23bの上流側)の冷媒を、圧縮機11の吸入口11a側へ導いている。つまり、暖房用通路22bの入口部は、室外熱交換器16の冷媒出口から上流側分岐部である第7三方継手13gの流入口へ至る冷媒流路に接続されている。
In addition, the
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。高温側熱媒体としては、エチレングリコール、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、不凍液等を採用することができる。高温側熱媒体回路40には、水−冷媒熱交換器12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12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12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、水−冷媒熱交換器12にて加熱された高温側熱媒体と室内蒸発器18を通過した送風空気とを熱交換させて、送風空気を加熱する熱交換器である。ヒータコア42は、室内空調ユニット30の空調ケース31内に配置されている。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 outlet of the water passage of the water-
従って、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の送風空気への放熱量、すなわち、ヒータコア42における送風空気の加熱量を調整することができる。
Therefore, in the high-temperature side
つまり、本実施形態では、水−冷媒熱交換器12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構成されている。
In other words, in the present embodiment, each component of the water-
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、高温側熱媒体と同様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、冷却用熱交換部52、三方弁53、低温側ラジエータ54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。
The low-temperature
チラー19の水通路の出口には、冷却用熱交換部52の入口側が接続されている。冷却用熱交換部52は、バッテリ80を形成する複数の電池セル81に接触するように配置された金属製の複数の熱媒体流路を有している。そして、熱媒体流路を流通する低温側熱媒体と電池セル81とを熱交換させることによって、バッテリ80を冷却する熱交換部である。
The inlet side of the cooling
このような冷却用熱交換部52は、積層配置された電池セル81同士の間に熱媒体流路を配置することによって形成すればよい。また、冷却用熱交換部52は、バッテリ80に一体的に形成されていてもよい。例えば、積層配置された電池セル81を収容する専用ケースに熱媒体流路を設けることによって、バッテリ80に一体的に形成されていてもよい。
Such a cooling
冷却用熱交換部52の出口には、三方弁53の流入口側が接続されている。三方弁53は、1つの流入口と、2つの流出口とを有し、2つの流出口の通路面積比を連続的に調整可能な電気式の三方流量調整弁である。三方弁53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 inlet of the three-
三方弁53の一方の流出口には、低温側ラジエータ54の熱媒体入口側が接続されている。三方弁53の他方の流出口には、低温側熱媒体ポンプ51の吸入口側が接続されている。従って、三方弁53は、低温側熱媒体回路50において、冷却用熱交換部52から流出した低温側熱媒体のうち、低温側ラジエータ54へ流入させる低温側熱媒体の流量を連続的に調整する機能を果たしている。
The heat medium inlet side of the low-
低温側ラジエータ54は、冷却用熱交換部52から流出した低温側熱媒体と図示しない外気ファンにより送風された外気とを熱交換させて、低温側熱媒体の有する熱を外気に放熱させる熱交換器である。
The low-
低温側ラジエータ54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、低温側ラジエータ54に走行風を当てることができる。従って、低温側ラジエータ54は、室外熱交換器16等と一体的に形成されていてもよい。低温側ラジエータ54の熱媒体出口には、低温側熱媒体ポンプ51の吸入口側が接続されている
従って、低温側熱媒体回路50では、低温側熱媒体ポンプ51が、冷却用熱交換部52へ流入する低温側熱媒体の流量を調整することによって、冷却用熱交換部52における低温側熱媒体がバッテリ80から奪う吸熱量を調整することができる。つまり、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、冷却用膨張弁14cから流出した冷媒を蒸発させて、バッテリ80を冷却する冷却部が構成されている。
The low-
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、冷凍サイクル装置10によって温度調整された送風空気を車室内へ吹き出すためのものである。室内空調ユニット30は、車室内最前部の計器盤(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、図1に示すように、その外殻を形成する空調ケース31内に形成された空気通路内に送風機32、室内蒸発器18、ヒータコア42等を収容したものである。
As shown in FIG. 1, the indoor air-
空調ケース31は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成している。空調ケース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)にて成形されている。
The air-
空調ケース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、空調ケース31内へ内気(車室内空気)と外気(車室外空気)とを切替導入するものである。
An inside / outside
内外気切替装置33は、空調ケース31内へ内気を導入させる内気導入口および外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドアによって連続的に調整して、内気の導入風量と外気の導入風量との導入割合を変化させるものである。内外気切替ドアは、内外気切替ドア用の電動アクチュエータによって駆動される。こ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、送風機32が配置されている。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ものである。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。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。
A
送風機32の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器18、ヒータコア42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18は、ヒータコア42よりも、送風空気流れ上流側に配置されている。
On the downstream side of the blower air flow of the
空調ケース31内には、室内蒸発器18通過後の送風空気を、ヒータコア42を迂回して流す冷風バイパス通路35が設けられている。空調ケース31内の室内蒸発器18の送風空気流れ下流側であって、かつ、ヒータコア42の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア34が配置されている。
In the air-
エアミックスドア34は、室内蒸発器18通過後の送風空気のうち、ヒータコア42側を通過する送風空気の風量と冷風バイパス通路35を通過させる送風空気の風量との風量割合を調整する風量割合調整部である。エアミックスドア34は、エアミックスドア用の電動アクチュエータによって駆動される。こ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
空調ケース31内のヒータコア42および冷風バイパス通路35の送風空気流れ下流側には、混合空間が配置されている。混合空間は、ヒータコア42にて加熱された送風空気と冷風バイパス通路35を通過し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 space is arranged on the downstream side of the air flow of the
さらに、空調ケース31の送風空気流れ下流部には、混合空間にて混合された送風空気(すなわち、空調風)を、空調対象空間である車室内へ吹き出すための開口穴が配置されている。
Furthermore, an opening hole for blowing out the blast air mixed in the mixing space (that is, the conditioned air) into the vehicle interior, which is the space to be air-conditioned, is disposed downstream of the airflow of the air-
この開口穴としては、フェイス開口穴、フット開口穴、およ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。 As this opening, a face opening, a foot opening, and a defroster opening (all not shown) are provided. The face opening hole is an opening hole for blowing out conditioned air toward the upper body of the occupant in the passenger compartment. The foot opening hole is an opening hole for blowing out conditioned air toward the feet of the occupant. The defroster opening hole is an opening hole for blowing out conditioned air toward the inside surface of the vehicle front window glass.
これらのフェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口(いずれも図示せず)に接続されている。 The face opening, the foot opening, and the defroster opening are respectively connected to a face outlet, a foot outlet, and a defroster outlet (all not shown) provided in the vehicle cabin through ducts forming air passages. )It is connected to the.
従って、エアミックスドア34が、ヒータコア42を通過させる風量と冷風バイパス通路35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、混合空間にて混合される空調風の温度が調整される。そして、各吹出口から車室内へ吹き出される送風空気(空調風)の温度が調整される。
Therefore, the temperature of the conditioned air mixed in the mixing space is adjusted by adjusting the air flow ratio of the air flow passing through the
また、フェイス開口穴、フット開口穴、およびデフロスタ開口穴の送風空気流れ上流側には、それぞれ、フェイスドア、フットドア、およびデフロスタドア(いずれも図示せず)が配置されている。フェイスドアは、フェイス開口穴の開口面積を調整するものである。フットドアは、フット開口穴の開口面積を調整するものである。デフロスタドアは、フロスタ開口穴の開口面積を調整するものである。 Further, a face door, a foot door, and a defroster door (all not shown) are arranged on the upstream side of the blown air flow from the face opening hole, the foot opening hole, and the defroster opening hole. The face door adjusts the opening area of the face opening hole. The foot door adjusts the opening area of the foot opening hole. The defroster door is for adjusting the opening area of the froster opening hole.
これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替装置を構成するものである。これらのドアは、リンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータに連結されて連動して回転操作される。この電動アクチュエータも、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。
These face door, foot door, and defroster door constitute an outlet mode switching device that switches the outlet mode. These doors are connected to an electric actuator for driving the outlet mode door via a link mechanism or the like, and are rotated in conjunction therewith. The operation of this electric actuator is also controlled by a control signal output from the
吹出口モード切替装置によって切り替えられる吹出口モードとしては、具体的に、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード等がある。 Specific examples of the outlet mode switched by the outlet mode switching device include a face mode, a bi-level mode, and a foot mode.
フェイスモードは、フェイス吹出口を全開としてフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。バイレベルモードは、フェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。フットモードは、フット吹出口を全開とするとともにデフロスタ吹出口を小開度だけ開口して、フット吹出口から主に空気を吹き出す吹出口モードである。 The face mode is an outlet mode in which the face outlet is fully opened and air is blown from the face outlet toward the upper body of the occupant in the passenger compartment. The bi-level mode is an outlet mode in which both the face outlet and the foot outlet are opened to blow air toward the upper body and feet of the occupant in the vehicle. The foot mode is an outlet mode in which the foot outlet is fully opened and the defroster outlet is opened by a small opening, and air is mainly blown out from the foot outlet.
さらに、乗員が操作パネル70に設けられた吹出モード切替スイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタモードに切り替えることもできる。デフロスタモードは、デフロスタ吹出口を全開としてデフロスタ吹出口からフロント窓ガラス内面に空気を吹き出す吹出口モードである。
Furthermore, the occupant can switch to the defroster mode by manually operating the blowout mode changeover switch provided on the
次に、本実施形態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。そして、その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、その出力側に接続された各種制御対象機器11、14a〜14d、15a、15b、32、41、51、53等の作動を制御する。
Next, an outline of the electric control unit of the present embodiment will be described. The
また、制御装置60の入力側には、図2のブロック図に示すように、内気温センサ61、外気温センサ62、日射センサ63、第1〜第5冷媒温度センサ64a〜64e、蒸発器温度センサ64f、中間圧温度センサ64g、第1、第2冷媒圧力センサ65a、65b、中間圧圧力センサ65c、高温側熱媒体温度センサ66a、第1、第2低温側熱媒体温度センサ67a、67b、バッテリ温度センサ68、空調風温度センサ69等が接続されている。そして、制御装置60には、これらのセンサ群の検出信号が入力される。
On the input side of the
内気温センサ61は、車室内温度(内気温)Trを検出する内気温検出部である。外気温センサ62は、車室外温度(外気温)Tamを検出する外気温検出部である。日射センサ63は、車室内へ照射される日射量Tsを検出する日射量検出部である。
The internal
第1冷媒温度センサ64aは、圧縮機11から吐出された冷媒の温度T1を検出する吐出冷媒温度検出部である。第2冷媒温度センサ64bは、水−冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した冷媒の温度T2を検出する第2冷媒温度検出部である。第3冷媒温度センサ64cは、室外熱交換器16から流出した冷媒の温度T3を検出する第3冷媒温度検出部である。
The first
第4冷媒温度センサ64dは、室内蒸発器18から流出した冷媒の温度T4を検出する第4冷媒温度検出部である。第5冷媒温度センサ64eは、チラー19の冷媒通路から流出した冷媒の温度T5を検出する第5冷媒温度検出部である。
The fourth refrigerant temperature sensor 64d is a fourth refrigerant temperature detector that detects the temperature T4 of the refrigerant flowing out of the
蒸発器温度センサ64fは、室内蒸発器18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。本実施形態の蒸発器温度センサ64fでは、具体的に、室内蒸発器18の熱交換フィン温度を検出している。
The
中間圧温度センサ64gは、内部熱交換器23の中間温側通路23aから流出した冷媒の中間圧温度T8を検出する中間圧温度検出部である。
The intermediate
第1冷媒圧力センサ65aは、水−冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した冷媒の圧力P1を検出する第1冷媒圧力検出部である。第2冷媒圧力センサ65bは、チラー19の冷媒通路から流出した冷媒の圧力P2を検出する第2冷媒圧力検出部である。中間圧圧力センサ65cは、内部熱交換器23の中間温側通路23aから流出した冷媒の中間圧冷媒圧力P3を検出する中間圧圧力検出部である。
The first
高温側熱媒体温度センサ66aは、水−冷媒熱交換器12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。
The high-temperature-side heat
第1低温側熱媒体温度センサ67a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第1低温側熱媒体温度TWL1を検出する第1低温側熱媒体温度検出部である。第2低温側熱媒体温度センサ67bは、冷却用熱交換部52から流出した低温側熱媒体の温度である第2低温側熱媒体温度TWL2を検出する第2低温側熱媒体温度検出部である。
The first low-temperature heat
バッテリ温度センサ68は、バッテリ温度TB(すなわち、バッテリ80の温度)を検出するバッテリ温度検出部である。本実施形態のバッテリ温度センサ68は、複数の温度センサを有し、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。
空調風温度センサ69は、混合空間から車室内へ送風される送風空気温度TAVを検出する空調風温度検出部である。 The air-conditioning air temperature sensor 69 is an air-conditioning air temperature detecting unit that detects an air temperature TAV that is blown from the mixing space into the vehicle interior.
さらに、制御装置60の入力側には、図2に示すように、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル70が接続され、この操作パネル70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, as shown in FIG. 2, an
操作パネル70に設けられた各種操作スイッチとしては、具体的に、車両用空調装置の自動制御運転を設定あるいは解除するオートスイッチ、室内蒸発器18で送風空気の冷却を行うことを要求するエアコンスイッチ、送風機32の風量をマニュアル設定する風量設定スイッチ、車室内の目標温度Tsetを設定する温度設定スイッチ、吹出モードをマニュアル設定する吹出モード切替スイッチ等がある。
The various operation switches provided on the
なお、本実施形態の制御装置60は、その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が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。
Note that the
例えば、制御装置60のうち、圧縮機11の冷媒吐出能力(具体的には、圧縮機11の回転数)を制御する構成は、圧縮機制御部60aを構成している。また、暖房用膨張弁14a、冷房用膨張弁14b、冷却用膨張弁14cおよび中間圧膨張弁14dの作動を制御する構成は、膨張弁制御部60bを構成している。除湿用開閉弁15aおよび暖房用開閉弁15bの作動を制御する構成は、冷媒回路切替制御部60cを構成している。
For example, of the
さらに、高温側熱媒体ポンプ41の高温側熱媒体の圧送能力を制御する構成は、高温側熱媒体ポンプ制御部60dを構成している。低温側熱媒体ポンプ51の低温側熱媒体の圧送能力を制御する構成は、低温側熱媒体ポンプ制御部60eを構成している。
Further, the configuration for controlling the high-temperature-side heat medium pumping capability of the high-temperature side
次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。前述の如く、本実施形態の車両用空調装置1は、車室内の空調を行うだけでなく、バッテリ80の温度を調整する機能を有している。このため、冷凍サイクル装置10では、冷媒回路を切り替えて、以下の11種類の運転モードでの運転を行うことができる。
Next, the operation of this embodiment in the above configuration will be described. As described above, the
(1)冷房モード:冷房モードは、バッテリ80の冷却を行うことなく、送風空気を冷却して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。
(1) Cooling mode: The cooling mode is an operation mode in which the inside of the vehicle compartment is cooled by cooling the blown air and blowing it out into the vehicle compartment without cooling the
(2)直列除湿暖房モード:直列除湿暖房モードは、バッテリ80の冷却を行うことなく、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。
(2) Series dehumidification and heating mode: In the series dehumidification and heating mode, the operation of performing dehumidification and heating in the vehicle compartment by reheating the blown air that has been cooled and dehumidified and blowing it out into the vehicle compartment without cooling the
(3)並列除湿暖房モード:並列除湿暖房モードは、バッテリ80の冷却を行うことなく、冷却されて除湿された送風空気を直列除湿暖房モードよりも高い加熱能力で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。
(3) Parallel dehumidifying and heating mode: In the parallel dehumidifying and heating mode, the cooled and dehumidified blast air is reheated with a higher heating capacity than the serial dehumidifying and heating mode and blown out into the vehicle compartment without cooling the
(4)暖房モード:暖房モードは、バッテリ80の冷却を行うことなく、送風空気を加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。
(4) Heating mode: The heating mode is an operation mode in which the air inside the vehicle is heated by heating the blown air and blowing it out into the vehicle interior without cooling the
(5)冷房+冷却モード:冷房+冷却モードは、バッテリ80の冷却を行うとともに、送風空気を冷却して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。
(5) Cooling + cooling mode: The cooling + cooling mode is an operation mode in which the
(6)直列除湿暖房+冷却モード:直列除湿暖房+冷却モードは、バッテリ80の冷却を行うとともに、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。
(6) Series dehumidification heating + cooling mode: In series dehumidification heating + cooling mode, the
(7)並列除湿暖房+冷却モード:並列除湿暖房+冷却モードは、バッテリ80の冷却を行うとともに、冷却されて除湿された送風空気を直列除湿暖房+冷却モードよりも高い加熱能力で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。
(7) Parallel dehumidifying heating and cooling mode: The parallel dehumidifying heating and cooling mode cools the
(8)暖房+冷却モード:暖房+冷却モードは、バッテリ80の冷却を行うとともに、送風空気を加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。
(8) Heating + cooling mode: The heating + cooling mode is an operation mode in which the
(9)暖房+直列冷却モード:暖房+直列冷却モードは、バッテリ80の冷却を行うとともに、送風空気を暖房+冷却モードよりも高い加熱能力で加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。
(9) Heating + series cooling mode: The heating + series cooling mode cools the
(10)暖房+並列冷却モード:暖房+並列冷却モードは、バッテリ80の冷却を行うとともに、送風空気を暖房+直列冷却モードよりも高い加熱能力で加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。
(10) Heating + parallel cooling mode: In the heating + parallel cooling mode, the
(11)冷却モード:車室内の空調を行うことなく、バッテリ80の冷却を行う運転モードである。
(11) Cooling mode: An operation mode in which the
これらの運転モードの切り替えは、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、乗員の操作によって操作パネル70のオートスイッチが投入(ON)されて、車室内の自動制御が設定された際に実行される。図3〜図25を用いて、空調制御プログラムについて説明する。また、図3等のフローチャートに示す各制御ステップは、制御装置60が有する機能実現部である。
Switching of these operation modes is performed by executing an air conditioning control program. The air-conditioning control program is executed when an automatic switch of the
まず、図3のステップS10では、上述したセンサ群の検出信号、および操作パネル70の操作信号を読み込む。続くステップS20では、ステップS10にて読み込んだ検出信号および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温度である目標吹出温度TAOを決定する。従って、ステップS20は、目標吹出温度決定部である。
First, in step S10 of FIG. 3, the detection signal of the above-described sensor group and the operation signal of the
具体的には、目標吹出温度TAOは、以下数式F1によって算出される。
TAO=Kset×Tset−Kr×Tr−Kam×Tam−Ks×Ts+C…(F1)
なお、Tsetは温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度である。Trは内気センサによって検出された車室内温度である。Tamは外気センサによって検出された車室外温度である。Tsは日射センサによって検出された日射量である。Kset、Kr、Kam、Ksは制御ゲインであり、Cは補正用の定数である。
Specifically, the target outlet temperature TAO is calculated by the following equation F1.
TAO = Kset × Tset−Kr × Tr−Kam × Tam−Ks × Ts + C (F1)
Note that Tset is a vehicle interior set temperature set by the temperature setting switch. Tr is a vehicle interior temperature detected by the inside air sensor. Tam is the vehicle outside temperature detected by the outside air sensor. Ts is the amount of solar radiation detected by the solar radiation sensor. Kset, Kr, Kam, and Ks are control gains, and C is a correction constant.
次に、ステップS30では、エアコンスイッチがON(投入)されているか否かが判定される。エアコンスイッチがONされていることは、乗員が車室内の冷房あるいは除湿を要求していることを意味している。換言すると、エアコンスイッチがONされていることは、室内蒸発器18にて送風空気を冷却することが要求されていることを意味している。
Next, in step S30, it is determined whether or not the air conditioner switch is ON (turned on). The fact that the air conditioner switch is turned on means that the occupant is requesting cooling or dehumidification in the vehicle interior. In other words, the fact that the air conditioner switch is ON means that it is required to cool the blown air in the
ステップS30にて、エアコンスイッチがONされていると判定された場合は、ステップS40へ進む。ステップS30にて、エアコンスイッチがONされていないと判定された場合は、ステップS160へ進む。 If it is determined in step S30 that the air conditioner switch is ON, the process proceeds to step S40. If it is determined in step S30 that the air conditioner switch has not been turned on, the process proceeds to step S160.
ステップS40では、外気温Tamが予め定めた基準外気温KA(本実施形態では、0℃)以上であるか否かが判定される。基準外気温KAは、室内蒸発器18にて送風空気を冷却することが、空調対象空間の冷房あるいは除湿を行うために有効となるように設定されている。
In step S40, it is determined whether or not the outside temperature Tam is equal to or higher than a predetermined reference outside temperature KA (0 ° C. in the present embodiment). The reference outside air temperature KA is set so that cooling of the blown air by the
より詳細には、本実施形態では、室内蒸発器18の着霜を抑制するために、蒸発圧力調整弁20によって室内蒸発器18における冷媒蒸発温度を着霜抑制温度(本実施形態では、1℃)以上に維持している。このため、室内蒸発器18では、送風空気を着霜抑制温度より低い温度に冷却することができない。
More specifically, in the present embodiment, in order to suppress frost formation on the
つまり、室内蒸発器18へ流入する送風空気の温度が着霜抑制温度の温度よりも低くなっている際には、室内蒸発器18にて送風空気を冷却することは有効ではない。そこで、基準外気温KAを着霜抑制温度より低い値に設定し、外気温Tamが基準外気温KAより低くなっている際には、室内蒸発器18にて送風空気を冷却しないようにしている。
That is, when the temperature of the blown air flowing into the
ステップS40にて、外気温Tamが基準外気温KA以上であると判定された場合は、ステップS50へ進む。ステップS40にて、外気温Tamが基準外気温KA以上ではないと判定された場合は、ステップS160へ進む。 If it is determined in step S40 that the outside temperature Tam is equal to or higher than the reference outside temperature KA, the process proceeds to step S50. If it is determined in step S40 that the outside temperature Tam is not equal to or higher than the reference outside temperature KA, the process proceeds to step S160.
ステップS50では、目標吹出温度TAOが冷房用基準温度α1以下であるか否かが判定される。冷房用基準温度α1は、外気温Tamに基づいて、予め制御装置60に記憶された制御マップを参照して決定される。本実施形態では、図5に示すように、外気温Tamの低下に伴って、冷房用基準温度α1が低い値となるように決定される。
In step S50, it is determined whether the target outlet temperature TAO is equal to or lower than the cooling reference temperature α1. The cooling reference temperature α1 is determined based on the outside air temperature Tam with reference to a control map stored in the
ステップS50にて、目標吹出温度TAOが冷房用基準温度α1以下であると判定された場合は、ステップS60へ進む。ステップS50にて、目標吹出温度TAOが冷房用基準温度α1以下ではないと判定された場合は、ステップS90へ進む。 If it is determined in step S50 that the target outlet temperature TAO is equal to or lower than the cooling reference temperature α1, the process proceeds to step S60. If it is determined in step S50 that the target outlet temperature TAO is not lower than the cooling reference temperature α1, the process proceeds to step S90.
ステップS60では、バッテリ80の冷却が必要であるか否かが判定される。具体的には、本実施形態では、バッテリ温度センサ68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(本実施形態では、35℃)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。
In step S60, it is determined whether cooling of
ステップS60にて、バッテリ80の冷却が必要であると判定された場合は、ステップS70へ進み、運転モードとして(5)冷房+冷却モードが選択される。ステップS60にて、バッテリ80の冷却が必要でないと判定された場合は、ステップS80へ進み、運転モードとして(1)冷房モードが選択される。
If it is determined in step S60 that cooling of
ステップS90では、目標吹出温度TAOが除湿用基準温度β1以下であるか否かが判定される。除湿用基準温度β1は、外気温Tamに基づいて、予め制御装置60に記憶された制御マップを参照して決定される。
In step S90, it is determined whether the target outlet temperature TAO is equal to or lower than the dehumidifying reference temperature β1. The dehumidifying reference temperature β1 is determined based on the outside temperature Tam with reference to a control map stored in the
本実施形態では、図5に示すように、冷房用基準温度α1と同様に、外気温Tamの低下に伴って、除湿用基準温度β1が低い値となるように決定される。さらに、除湿用基準温度β1は、冷房用基準温度α1よりも高い値に決定される。 In the present embodiment, as shown in FIG. 5, similarly to the cooling reference temperature α1, the dehumidification reference temperature β1 is determined to be a low value as the outside temperature Tam decreases. Further, the dehumidifying reference temperature β1 is determined to be higher than the cooling reference temperature α1.
ステップS90にて、目標吹出温度TAOが除湿用基準温度β1以下であると判定された場合は、ステップS100へ進む。ステップS90にて、目標吹出温度TAOが除湿用基準温度β1以下ではないと判定された場合は、ステップS130へ進む。 If it is determined in step S90 that the target outlet temperature TAO is equal to or lower than the dehumidifying reference temperature β1, the process proceeds to step S100. If it is determined in step S90 that the target outlet temperature TAO is not lower than the dehumidifying reference temperature β1, the process proceeds to step S130.
ステップS100では、ステップS60と同様に、バッテリ80の冷却が必要であるか否かが判定される。
In step S100, similarly to step S60, it is determined whether cooling of
ステップS100にて、バッテリ80の冷却が必要であると判定された場合は、ステップS110へ進み、冷凍サイクル装置10の運転モードとして(6)直列除湿暖房+冷却モードが選択される。ステップS100にて、バッテリ80の冷却が必要でないと判定された場合は、ステップS120へ進み、運転モードとして(2)直列除湿暖房モードが選択される。
If it is determined in step S100 that cooling of
ステップS130では、ステップS60と同様に、バッテリ80の冷却が必要であるか否かが判定される。
In step S130, similarly to step S60, it is determined whether cooling of
ステップS130にて、バッテリ80の冷却が必要であると判定された場合は、ステップS140へ進み、冷凍サイクル装置10の運転モードとして(7)並列除湿暖房+冷却モードが選択される。ステップS100にて、バッテリ80の冷却が必要でないと判定された場合は、ステップS150へ進み、運転モードとして(3)並列除湿暖房モードが選択される。
If it is determined in step S130 that cooling of
続いて、ステップS30あるいはステップS40からステップS160へ進んだ場合について説明する。ステップS30あるいはステップS40からステップS160へ進んだ場合は、室内蒸発器18にて送風空気を冷却することが有効ではないと判定された場合である。ステップS160では、図4に示すように、目標吹出温度TAOが暖房用基準温度γ以上であるか否かが判定される。
Subsequently, a case where the process proceeds from step S30 or step S40 to step S160 will be described. When the process proceeds from step S30 or step S40 to step S160, it is determined that cooling the blown air by the
暖房用基準温度γは、外気温Tamに基づいて、予め制御装置60に記憶された制御マップを参照して決定される。本実施形態では、図6に示すように、外気温Tamの低下に伴って、暖房用基準温度γが低い値となるように決定される。暖房用基準温度γは、ヒータコア42にて送風空気を加熱することが、空調対象空間の暖房を行うために有効となるように設定されている。
The heating reference temperature γ is determined based on the outside air temperature Tam with reference to a control map stored in the
ステップS160にて、目標吹出温度TAOが暖房用基準温度γ以上であると判定された場合は、ヒータコア42にて送風空気を加熱する必要がある場合であり、ステップS170へ進む。ステップS160にて、目標吹出温度TAOが暖房用基準温度γ以上ではないと判定された場合は、ヒータコア42にて送風空気を加熱する必要がない場合であり、ステップS240へ進む。
If it is determined in step S160 that the target outlet temperature TAO is equal to or higher than the heating reference temperature γ, it means that the blower air needs to be heated by the
ステップS170では、ステップS60と同様に、バッテリ80の冷却が必要であるか否かが判定される。
In step S170, similarly to step S60, it is determined whether cooling of
ステップS170にて、バッテリ80の冷却が必要であると判定された場合は、ステップS180へ進む。ステップS170にて、バッテリ80の冷却が必要でないと判定された場合は、ステップS230へ進み、運転モードとして(4)暖房モードが選択される。
If it is determined in step S170 that cooling of
ここで、ステップS170にて、バッテリ80の冷却が必要であると判定されてステップS180へ進んだ場合は、車室内の暖房とバッテリ80の冷却との双方を行う必要がある。このため、冷凍サイクル装置10では、水−冷媒熱交換器12にて冷媒が高温側熱媒体へ放熱する放熱量と、チラー19にて冷媒が低温側熱媒体から吸熱する吸熱量とを適切に調整する必要がある。
Here, when it is determined in step S170 that the
そこで、本実施形態の冷凍サイクル装置10では、車室内の暖房とバッテリ80の冷却との双方を行う必要がある場合には、図4のステップS180〜S220に示すように、(8)暖房+冷却モード、(9)暖房+直列冷却モード、(10)暖房+並列冷却モードの3つの運転モードを切り替える。
Therefore, in the
まず、ステップS180では、目標吹出温度TAOが低温側冷却基準温度α2以下であるか否かが判定される。低温側冷却基準温度α2は、外気温Tamに基づいて、予め制御装置60に記憶された制御マップを参照して決定される。
First, in step S180, it is determined whether the target outlet temperature TAO is equal to or lower than the low-temperature side cooling reference temperature α2. The low-temperature side cooling reference temperature α2 is determined based on the outside air temperature Tam with reference to a control map stored in the
本実施形態では、図7に示すように、外気温Tamの低下に伴って、低温側冷却基準温度α2が低い値となるように決定される。さらに、同一の外気温Tamでは、低温側冷却基準温度α2は、冷房用基準温度α1よりも高い値に決定される。 In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the low-temperature side cooling reference temperature α2 is determined to be a low value as the outside temperature Tam decreases. Further, at the same outside air temperature Tam, the low-temperature side cooling reference temperature α2 is determined to be higher than the cooling reference temperature α1.
ステップS180にて、目標吹出温度TAOが低温側冷却基準温度α2以下であると判定された場合は、ステップS190へ進み、運転モードとして(8)暖房+冷却モードが選択される。ステップS180にて、目標吹出温度TAOが低温側冷却基準温度α2以下ではないと判定された場合は、ステップS200へ進む。 If it is determined in step S180 that the target outlet temperature TAO is equal to or lower than the low-temperature side cooling reference temperature α2, the process proceeds to step S190, and (8) the heating + cooling mode is selected as the operation mode. If it is determined in step S180 that the target outlet temperature TAO is not lower than the low-temperature side cooling reference temperature α2, the process proceeds to step S200.
ステップS200では、目標吹出温度TAOが高温側冷却基準温度β2以下であるか否かが判定される。高温側冷却基準温度β2は、外気温Tamに基づいて、予め制御装置60に記憶された制御マップを参照して決定される。
In step S200, it is determined whether the target outlet temperature TAO is equal to or lower than the high-temperature side cooling reference temperature β2. The high-temperature side cooling reference temperature β2 is determined based on the outside air temperature Tam with reference to a control map stored in the
本実施形態では、図7に示すように、低温側冷却基準温度α2と同様に、外気温Tamの低下に伴って、高温側冷却基準温度β2が低い値となるように決定される。さらに、高温側冷却基準温度β2は、低温側冷却基準温度α2よりも高い値に決定される。また、同一の外気温Tamでは、高温側冷却基準温度β2は、除湿用基準温度β1よりも高い値に決定される。 In the present embodiment, as shown in FIG. 7, similarly to the low-temperature-side cooling reference temperature α2, the high-temperature-side cooling reference temperature β2 is determined to be a low value as the outside air temperature Tam decreases. Furthermore, the high temperature side cooling reference temperature β2 is determined to be higher than the low temperature side cooling reference temperature α2. Further, at the same outside air temperature Tam, the high-temperature side cooling reference temperature β2 is determined to be higher than the dehumidification reference temperature β1.
ステップS200にて、目標吹出温度TAOが高温側冷却基準温度β2以下であると判定された場合は、ステップS210へ進み、運転モードとして(9)暖房+直列冷却モードが選択される。ステップS200にて、目標吹出温度TAOが高温側冷却基準温度β2以下ではないと判定された場合は、ステップS220へ進み、運転モードとして(10)暖房+並列冷却モードが選択される。 When it is determined in step S200 that the target outlet temperature TAO is equal to or lower than the high-temperature side cooling reference temperature β2, the process proceeds to step S210, and (9) heating + series cooling mode is selected as the operation mode. If it is determined in step S200 that the target outlet temperature TAO is not lower than the high-temperature side cooling reference temperature β2, the process proceeds to step S220, and (10) heating + parallel cooling mode is selected as the operation mode.
続いて、ステップS160からステップS240へ進んだ場合について説明する。ステップS160からステップS240へ進んだ場合は、ヒータコア42にて送風空気を加熱する必要がない場合である。そこで、ステップS240では、ステップS60と同様に、バッテリ80の冷却が必要であるか否かが判定される。
Subsequently, a case where the process proceeds from step S160 to step S240 will be described. When the process proceeds from step S160 to step S240, it is not necessary to heat the blown air by the
ステップS240にて、バッテリ80の冷却が必要であると判定された場合は、ステップS250へ進み、運転モードとして(11)冷却モードが選択される。ステップS200にて、バッテリ80の冷却が必要でないと判定された場合は、ステップS260へ進み、運転モードとして送風モードが選択されて、ステップS10へ戻る。
If it is determined in step S240 that cooling of
送風モードは、圧縮機11を停止させて、風量設定スイッチによって設定された設定信号に応じて送風機32を作動させる運転モードである。なお、ステップS240にて、バッテリ80の冷却が必要でないと判定された場合は、車室内の空調および電池の冷却のための冷凍サイクル装置10を作動させる必要がない場合である。
The blower mode is an operation mode in which the
本実施形態の空調制御プログラムでは、以上の如く、冷凍サイクル装置10の運転モードの切り替えを行う。さらに、この空調制御プログラムでは、冷凍サイクル装置10の各構成機器の作動のみならず、加熱部を構成する高温側熱媒体回路40の高温側熱媒体ポンプ41、並びに、冷却部を構成する低温側熱媒体回路50の低温側熱媒体ポンプ51および三方弁53の作動も制御している。
In the air conditioning control program of the present embodiment, the operation mode of the
具体的には、制御装置60は、上述した冷凍サイクル装置10の運転モードによらず、予め定めた各運転モード毎の基準圧送能力を発揮するように、高温側熱媒体ポンプ41の作動を制御する。
Specifically, the
従って、高温側熱媒体回路40では、水−冷媒熱交換器12の水通路にて、高温側熱媒体が加熱されると、加熱された高温側熱媒体がヒータコア42へ圧送される。ヒータコア42へ流入した高温側熱媒体は、送風空気と熱交換する。これにより、送風空気が加熱される。ヒータコア42から流出した高温側熱媒体は、高温側熱媒体ポンプ41に吸入されて、水−冷媒熱交換器12へ圧送される。
Therefore, in the high-temperature
また、制御装置60は、上述した冷凍サイクル装置10の運転モードによらず、予め定めた各運転モード毎の基準圧送能力を発揮するように、低温側熱媒体ポンプ51の作動を制御する。
In addition, the
さらに、制御装置60は、第2低温側熱媒体温度センサ67bによって検出された第2低温側熱媒体温度TWL2が外気温Tam以上となっている場合には、冷却用熱交換部52から流出した低温側熱媒体を低温側ラジエータ54へ流入させるように三方弁53の作動を制御する。
Further, when the second low-temperature heat medium temperature TWL2 detected by the second low-temperature heat
第2低温側熱媒体温度TWL2が外気温Tam以上となっていない場合には、冷却用熱交換部52から流出した低温側熱媒体を低温側熱媒体ポンプ51の吸入口へ吸入させるように三方弁53の作動を制御する。
If the second low-temperature heat medium temperature TWL2 is not equal to or higher than the outside air temperature Tam, the three-way heat medium flowing out of the cooling
従って、低温側熱媒体回路50では、チラー19の水通路にて、低温側熱媒体が冷却されると、冷却された低温側熱媒体が冷却用熱交換部52へ圧送される。冷却用熱交換部52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。冷却用熱交換部52から流出した低温側熱媒体は三方弁53へ流入する。
Therefore, in the low-temperature side
この際、第2低温側熱媒体温度TWL2が外気温Tam以上となっている場合には、冷却用熱交換部52から流出した低温側熱媒体は、低温側ラジエータ54へ流入して外気に放熱する。これにより、低温側熱媒体は外気温Tamと同等となるまで冷却される。低温側ラジエータ54から流出した低温側熱媒体は、低温側熱媒体ポンプ51に吸入されて、チラー19へ圧送される。
At this time, when the second low-temperature heat medium temperature TWL2 is equal to or higher than the outside air temperature Tam, the low-temperature heat medium flowing out of the cooling
一方、第2低温側熱媒体温度TWL2が外気温Tamより低くなっている場合には、冷却用熱交換部52から流出した低温側熱媒体は、低温側熱媒体ポンプ51に吸入されて、チラー19へ圧送される。このため、低温側熱媒体ポンプ51に吸入される低温側熱媒体の温度は、外気温Tam以下となる。
On the other hand, when the second low-temperature-side heat medium temperature TWL2 is lower than the outside air temperature Tam, the low-temperature-side heat medium flowing out of the cooling
以下に、各運転モードにおける車両用空調装置1の詳細作動について説明する。以下の説明の各運転モードで参照される制御マップは、予め各運転モード毎に制御装置60に記憶されたものである。各運転モードの対応する制御マップ同士は、互いに同等の場合もあるし、互いに異なる場合もある。
Hereinafter, detailed operations of the
(1)冷房モード
冷房モードでは、制御装置60が、図8に示す冷房モードの制御フローを実行する。まず、ステップS600では、目標蒸発器温度TEOを決定する。目標蒸発器温度TEOは、目標吹出温度TAOに基づいて、制御装置60に記憶された制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、目標吹出温度TAOの上昇に伴って、目標蒸発器温度TEOが上昇するように決定される。
(1) Cooling Mode In the cooling mode, the
ステップS610では、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVOを決定する。増減量ΔIVOは、目標蒸発器温度TEOと蒸発器温度センサ64fによって検出された蒸発器温度Tefinとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、蒸発器温度Tefinが目標蒸発器温度TEOに近づくように決定される。
In step S610, an increase / decrease amount ΔIVO of the rotation speed of the
ステップS620では、室外熱交換器16から流出した冷媒の目標過冷却度SCO1を決定する。目標過冷却度SCO1は、例えば、外気温Tamに基づいて、制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、サイクルの成績係数(COP)が極大値に近づくように、目標過冷却度SCO1を決定する。
In step S620, the target supercooling degree SCO1 of the refrigerant flowing out of the
ステップS630では、冷房用膨張弁14bの絞り開度の増減量ΔEVCを決定する。増減量ΔEVCは、目標過冷却度SCO1と室外熱交換器16の出口側冷媒の過冷却度SC1との偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、室外熱交換器16の出口側冷媒の過冷却度SC1が目標過冷却度SCO1に近づくように決定される。
In step S630, an increase / decrease amount ΔEVC of the throttle opening of the cooling
室外熱交換器16の出口側冷媒の過冷却度SC1は、第3冷媒温度センサ64cによって検出された温度T3および第1冷媒圧力センサ65aによって検出された圧力P1に基づいて算出される。
The degree of supercooling SC1 of the refrigerant on the outlet side of the
ステップS640では、内部熱交換器23の中間温側通路23aの出口側冷媒の目標過熱度SHIOを決定する。目標過熱度SHIOとしては、予め定めた定数(本実施形態では、10℃)を採用することができる。
In step S640, the target degree of superheat SHIO of the outlet side refrigerant of the intermediate
ステップS650では、中間圧膨張弁14dの絞り開度の増減量ΔEVIを決定する。増減量ΔEVIは、目標過熱度SHIOと内部熱交換器23の中間温側通路23aの出口側冷媒の過熱度SHIとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、内部熱交換器23の中間温側通路23aの出口側冷媒の過熱度SHIが目標過熱度SHIOに近づくように決定される。
In step S650, an increase / decrease amount ΔEVI of the throttle opening of the intermediate
内部熱交換器23の中間温側通路23aの出口側冷媒の過熱度SHIは、中間圧温度センサ64gによって検出された中間圧温度T8、および中間圧圧力センサ65cによって検出された中間圧冷媒圧力P3に基づいて算出される。
The superheat degree SHI of the refrigerant on the outlet side of the intermediate
ステップS660では、以下数式F2を用いて、エアミックスドア34の開度SWを算定する。
SW={TAO−(Tefin+C2)}/{TWH−(Tefin+C2)}
…(F2)
なお、TWHは、高温側熱媒体温度センサ66aによって検出された高温側熱媒体温度である。C2は制御用の定数である。
In step S660, the opening degree SW of the
SW = {TAO- (Tefin + C2)} / {TWH- (Tefin + C2)}
… (F2)
TWH is the high-temperature-side heat medium temperature detected by the high-temperature-side heat
ステップS670では、冷凍サイクル装置10を冷房モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁14aを全開状態とし、冷房用膨張弁14bを冷媒減圧作用を発揮する絞り状態とし、冷却用膨張弁14cを全閉状態とし、中間圧膨張弁14dを絞り状態とし、除湿用開閉弁15aを閉じ、暖房用開閉弁15bを閉じる。さらに、ステップS610、S630、S650、S660で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。
In step S670, in order to switch the
従って、冷房モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11の吐出口11c→水−冷媒熱交換器12(→暖房用膨張弁14a)→室外熱交換器16→逆止弁17→第7三方継手13g→中間圧膨張弁14d→内部熱交換器23の中間温側通路23a→圧縮機11の中間圧吸入口11bの順に冷媒を循環させ、さらに、第7三方継手13g→内部熱交換器23の高温側通路23b→冷房用膨張弁14b→室内蒸発器18→蒸発圧力調整弁20→アキュムレータ21→圧縮機11の吸入口11a順に冷媒を循環させるガスインジェクションサイクルが構成される。
Therefore, in the
より詳細には、制御装置60が圧縮機11を作動させると、図9のモリエル線図に示すように、圧縮機11の吐出口11cから吐出された高圧冷媒(図9のa9点)が、冷媒に水−冷媒熱交換器12の冷媒通路へ流入する。水−冷媒熱交換器12の冷媒通路へ流入した高温高圧冷媒は、水通路を流通する高温側熱媒体と熱交換して放熱する(図9のa9点→b9点)。これにより、高温側熱媒体が加熱される。
More specifically, when the
水−冷媒熱交換器12にて加熱された高温側熱媒体は、ヒータコア42へ圧送される。ヒータコア42では、エアミックスドア34の開度に応じて室内蒸発器18にて冷却された送風空気が加熱される。これにより、車室内へ送風される送風空気の温度が目標吹出温度TAOに近づく。
The high-temperature side heat medium heated by the water-
水−冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した冷媒は、全開状態となっている暖房用膨張弁14aを介して、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、外気と熱交換して放熱する(図9のb9点→c9点)。室外熱交換器16から流出した冷媒の流れは上流側分岐部である第7三方継手13gにて分岐される。
The refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the water-
第7三方継手13gにて分岐された一方の冷媒は、中間圧通路22cへ流入し、中間圧膨張弁14dにて中間圧冷媒となるまで減圧されて温度低下する(図9のc9点→d9点)。この際、中間圧膨張弁14dの絞り開度は、内部熱交換器23の中間温側通路23aの出口側冷媒(図9のe9点)の過熱度SHIが目標過熱度SHIOに近づくように調整される。
One of the refrigerants branched at the seventh three-way joint 13g flows into the
中間圧膨張弁14dにて減圧された中間圧冷媒は、内部熱交換器23の中間温側通路23aへ流入する。内部熱交換器23の中間温側通路23aへ流入した中間圧冷媒は、内部熱交換器23の高温側通路23bを流通する冷媒と熱交換してエンタルピを増加させる(図9のd9点→e9点)。
The intermediate-pressure refrigerant decompressed by the intermediate-
内部熱交換器23の中間温側通路23aから流出した冷媒は、圧縮機11の中間圧吸入口11bから吸入される。圧縮機11の中間圧吸入口11bから吸入された冷媒(図9のe9点)は、圧縮機11の低段側圧縮機構にて昇圧された冷媒(図9のi9点)と合流して(図9のj9点)、圧縮機11の高段側圧縮機構へ吸入される。
The refrigerant flowing out of the intermediate
また、第7三方継手13gにて分岐された他方の冷媒は、内部熱交換器23の高温側通路23bへ流入する。内部熱交換器23の高温側通路23bへ流入した冷媒は、内部熱交換器23の中間温側通路23aを流通する冷媒と熱交換してエンタルピを減少させる(図9のc9点→f9点)。
The other refrigerant branched at the seventh three-way joint 13 g flows into the high-
内部熱交換器23の高温側通路23bから流出した冷媒は、冷却用膨張弁14cが全閉状態となっているので、冷房用膨張弁14bへ流入して低圧冷媒となるまで減圧される(図9のf9点→g9点)。この際、冷房用膨張弁14bの絞り開度は、室外熱交換器16の出口側冷媒(図9のc9点)の過冷却度SC1が目標過冷却度SCO1に近づくように調整される。
Since the cooling
冷房用膨張弁14bにて減圧された低圧冷媒は、室内蒸発器18へ流入する。室内蒸発器18へ流入した低圧冷媒は、送風機32によって送風された空気から吸熱して蒸発する(図9のg9点→h9点)。これにより、送風空気が冷却される。室内蒸発器18から流出した冷媒は、蒸発圧力調整弁20を介して、アキュムレータ21へ流入する。
The low-pressure refrigerant depressurized by the cooling
アキュムレータ21では冷媒の気液が分離される。アキュムレータ21にて分離された気相冷媒は、圧縮機11の吸入口11aから吸入されて、低段側圧縮機構にて昇圧される(図9のh9点→i9点)。
In the
これによれば、室内蒸発器18にて、送風空気を冷却することができるとともに、水−冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができる。
According to this, it is possible to cool the blown air in the
従って、冷房モードの車両用空調装置1では、エアミックスドア34の開度調整によって、室内蒸発器18にて冷却された送風空気の一部をヒータコア42にて再加熱し、目標吹出温度TAOに近づくように温度調整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ことができる。
Therefore, in the
さらに、冷房モードの冷凍サイクル装置10では、ガスインジェクションサイクルが構成されるので、内部熱交換器23の作用によって、室内蒸発器18の出口側冷媒のエンタルピから室内蒸発器18の入口側冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差を拡大することができる。その結果、通常の蒸気圧縮式の冷凍サイクルよりも、送風空気の冷却能力を向上させることができる。
Further, in the
(2)直列除湿暖房モード
直列除湿暖房モードでは、制御装置60が、図10に示す直列除湿暖房モードの制御フローを実行する。まず、ステップS700では、冷房モードと同様に、目標蒸発器温度TEOを決定する。ステップS710では、冷房モードと同様に、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVOを決定する。
(2) Series dehumidification heating mode In the series dehumidification heating mode, the
ステップS720では、ヒータコア42にて送風空気を加熱できるように、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度TWHOを決定する。目標高温側熱媒体温度TWHOは、目標吹出温度TAOおよびヒータコア42の効率に基づいて、制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、目標吹出温度TAOの上昇に伴って、目標高温側熱媒体温度TWHOが上昇するように決定される。
In step S720, the target high-temperature heat medium temperature TWHO of the high-temperature heat medium is determined so that the blower air can be heated by the
ステップS730では、開度パターンKPN1の変化量ΔKPN1を決定する。開度パターンKPN1は、暖房用膨張弁14aの絞り開度および冷房用膨張弁14bの絞り開度の組合せを決定するためのパラメータである。
In step S730, a change amount ΔKPN1 of the opening degree pattern KPN1 is determined. The opening degree pattern KPN1 is a parameter for determining a combination of a throttle opening degree of the
具体的には、直列除湿暖房モードでは、図11に示すように、目標吹出温度TAOが上昇するに伴って、開度パターンKPN1が大きくなる。そして、開度パターンKPN1が大きくなるに伴って、暖房用膨張弁14aの絞り開度が小さくなり、冷房用膨張弁14bの絞り開度が大きくなる。
Specifically, in the series dehumidifying and heating mode, as shown in FIG. 11, the opening degree pattern KPN1 increases as the target outlet temperature TAO increases. Then, as the opening degree pattern KPN1 increases, the throttle opening of the
ステップS740では、冷房モードと同様に、エアミックスドア34の開度SWを算定する。ここで、直列除湿暖房モードでは、冷房モードよりも目標吹出温度TAOが高くなるので、エアミックスドア34の開度SWが100%に近づく。このため、直列除湿暖房モードでは、室内蒸発器18通過後の送風空気のほぼ全流量がヒータコア42を通過するように、エアミックスドア34の開度が決定される。
In step S740, similarly to the cooling mode, the opening degree SW of the
ステップS750では、冷凍サイクル装置10を直列除湿暖房モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁14aを絞り状態とし、冷房用膨張弁14bを絞り状態とし、冷却用膨張弁14cを全閉状態とし、中間圧膨張弁14dを全閉状態とし、除湿用開閉弁15aを閉じ、暖房用開閉弁15bを閉じる。さらに、ステップS710、S730、S740で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。
In step S750, in order to switch the
従って、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11の吐出口11c→水−冷媒熱交換器12→暖房用膨張弁14a→室外熱交換器16→逆止弁17→冷房用膨張弁14b→室内蒸発器18→蒸発圧力調整弁20→アキュムレータ21→圧縮機11の吸入口11aの順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
Therefore, in the
つまり、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、水−冷媒熱交換器12が圧縮機11から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能し、暖房用膨張弁14aおよび冷房用膨張弁14bが減圧部として機能し、室内蒸発器18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
さらに、室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が、外気温Tamよりも高くなっている際には、室外熱交換器16が放熱器として機能するサイクルが構成される。室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が、外気温Tamよりも低くなっている際には、室外熱交換器16が蒸発器として機能するサイクルが構成される。
Furthermore, when the saturation temperature of the refrigerant in the
ここで、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、中間圧膨張弁14dが全閉状態となっている。従って、圧縮機11の中間圧吸入口11bから冷媒が吸入されることはない。この場合は、圧縮機11は、吸入口11aから吸入した冷媒を圧縮して吐出口11cから吐出する単段式の圧縮機として機能する。
Here, in the
さらに、室外熱交換器16から流出して内部熱交換器23の高温側通路23bを流通する冷媒が、中間温側通路23aを流通する冷媒と熱交換してしまうことはない。従って、高温側通路23bは、単なる冷媒通路して機能する。このことは、中間圧膨張弁14dが全閉状態となる他の運転モードにおいても同様である。
Further, the refrigerant flowing out of the
これによれば、室内蒸発器18にて、送風空気を冷却することができるとともに、水−冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができる。従って、直列除湿暖房モードの車両用空調装置1では、室内蒸発器18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ことができる。
According to this, it is possible to cool the blown air in the
さらに、室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が、外気温Tamよりも高くなっている際には、目標吹出温度TAOの上昇に伴って開度パターンKPN1を大きくすることによって、室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が低下して外気温Tamとの差が縮小する。これにより、室外熱交換器16における冷媒の放熱量を減少させて、水−冷媒熱交換器12における冷媒の放熱量を増加させることができる。
Further, when the saturation temperature of the refrigerant in the
また、室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が、外気温Tamよりも低くなっている際には、目標吹出温度TAOの上昇に伴って開度パターンKPN1を大きくすることによって、室外熱交換器16における冷媒の温和温度が低下して外気温Tamとの温度差が拡大する。これにより、室外熱交換器16における冷媒の吸熱量を増加させて、水−冷媒熱交換器12における冷媒の放熱量を増加させることができる。
Further, when the saturation temperature of the refrigerant in the
つまり、直列除湿暖房モードでは、目標吹出温度TAOの上昇に伴って開度パターンKPN1を大きくすることによって、水−冷媒熱交換器12における冷媒の高温側熱媒体への放熱量を増加させることができる。従って、直列除湿暖房モードでは、目標吹出温度TAOの上昇に伴ってヒータコア42における送風空気の加熱能力を向上させることができる。
That is, in the in-line dehumidifying and heating mode, the amount of heat released from the refrigerant in the water-
(3)並列除湿暖房モード
並列除湿暖房モードでは、制御装置60が、図12に示す並列除湿暖房モードの制御フローを実行する。まず、ステップS800では、ヒータコア42にて送風空気を加熱できるように、直列除湿暖房モードと同様に、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度TWHOが決定される。
(3) Parallel dehumidifying and heating mode In the parallel dehumidifying and heating mode, the
ステップS810では、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVOを決定する。並列除湿暖房モードでは、増減量ΔIVOは、目標高温側熱媒体温度TWHOと高温側熱媒体温度TWHとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、高温側熱媒体温度TWHが目標高温側熱媒体温度TWHOに近づくように決定される。
In step S810, the increase / decrease amount ΔIVO of the rotation speed of the
ステップS820では、室内蒸発器18の出口側冷媒の目標過熱度SHEOを決定する。目標過熱度SHEOとしては、予め定めた定数(本実施形態では、5℃)を採用することができる。
In step S820, the target superheat degree SHEO of the refrigerant on the outlet side of the
ステップS830では、開度パターンKPN1の変化量ΔKPN1を決定する。並列除湿暖房モードでは、目標過熱度SHEOと室内蒸発器18の出口側冷媒の過熱度SHEとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、過熱度SHEが目標過熱度SHEOに近づくように決定される。
In step S830, a change amount ΔKPN1 of the opening degree pattern KPN1 is determined. In the parallel dehumidification heating mode, the superheat degree SHE is determined to be close to the target superheat degree SHEO by a feedback control method based on a deviation between the target superheat degree SHEO and the superheat degree SHE of the refrigerant on the outlet side of the
室内蒸発器18の出口側冷媒の過熱度SHEは、第4冷媒温度センサ64dによって検出された温度T4および蒸発器温度Tefinに基づいて算出される。
The superheat degree SHE of the refrigerant on the outlet side of the
また、並列除湿暖房モードでは、図13に示すように、開度パターンKPN1が大きくなるに伴って、暖房用膨張弁14aの絞り開度が小さくなり、冷房用膨張弁14bの絞り開度が大きくなる。従って、開度パターンKPN1が大きくなると、室内蒸発器18へ流入する冷媒流量が増加し、室内蒸発器18の出口側冷媒の過熱度SHEが低下する。
In the parallel dehumidifying / heating mode, as shown in FIG. 13, as the opening degree pattern KPN1 increases, the throttle opening of the
ステップS840では、冷房モードと同様に、エアミックスドア34の開度SWを算定する。ここで、並列除湿暖房モードでは、冷房モードよりも目標吹出温度TAOが高くなるので、直列除湿暖房モードと同様に、エアミックスドア34の開度SWが100%に近づく。このため、並列除湿暖房モードでは、室内蒸発器18通過後の送風空気のほぼ全流量がヒータコア42を通過するように、エアミックスドア34の開度が決定される。
In step S840, the opening degree SW of the
ステップS850では、冷凍サイクル装置10を並列除湿暖房モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁14aを絞り状態とし、冷房用膨張弁14bを絞り状態とし、冷却用膨張弁14cを全閉状態とし、中間圧膨張弁14dを全閉状態とし、除湿用開閉弁15aを開き、暖房用開閉弁15bを開く。さらに、ステップS810、S830、S840で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。
In step S850, in order to switch the
従って、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11の吐出口11c→水−冷媒熱交換器12→暖房用膨張弁14a→室外熱交換器16→暖房用通路22b→アキュムレータ21→圧縮機11の吸入口11aの順に冷媒が循環するとともに、圧縮機11の吐出口11c→水−冷媒熱交換器12→バイパス通路22a→冷房用膨張弁14b→室内蒸発器18→蒸発圧力調整弁20→アキュムレータ21→圧縮機11の吸入口11aの順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
Therefore, in the refrigerating
つまり、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、水−冷媒熱交換器12が圧縮機11から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能し、暖房用膨張弁14aが減圧部として機能し、室外熱交換器16が蒸発器として機能するとともに、暖房用膨張弁14aおよび室外熱交換器16に対して並列的に接続された冷房用膨張弁14bが減圧部として機能し、室内蒸発器18が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。
That is, in the refrigerating
これによれば、室内蒸発器18にて送風空気を冷却することができるとともに、水−冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができる。従って、並列除湿暖房モードの車両用空調装置1では、室内蒸発器18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ことができる。
According to this, the blown air can be cooled by the
さらに、並列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、室外熱交換器16と室内蒸発器18が冷媒流れに対して並列的に接続され、室内蒸発器18の下流側に蒸発圧力調整弁20が配置されている。これにより、室外熱交換器16における冷媒蒸発温度を、室内蒸発器18における冷媒蒸発温度よりも低下させることができる。
Further, in the
従って、並列除湿暖房モードでは、直列除湿暖房モードよりも、室外熱交換器16における冷媒の吸熱量を増加させることができ、水−冷媒熱交換器12における冷媒の放熱量を増加させることができる。その結果、並列除湿暖房モードでは、直列除湿暖房モードよりも高い加熱能力で送風空気を再加熱することができる。
Therefore, in the parallel dehumidification heating mode, the heat absorption amount of the refrigerant in the
(4)暖房モード
暖房モードでは、制御装置60が、図14に示す暖房モードの制御フローを実行する。まず、ステップS900では、並列除湿暖房モードと同様に、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度TWHOが決定される。ステップS910では、並列除湿暖房モードと同様に、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVOを決定する。
(4) Heating Mode In the heating mode, the
ステップS920では、水−冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した冷媒の目標過冷却度SCO2を決定する。目標過冷却度SCO2は、室内蒸発器18へ流入する送風空気の吸込温度あるいは外気温Tamに基づいて、制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、サイクルの成績係数(COP)が極大値に近づくように、目標過冷却度SCO2を決定する。
In step S920, the target supercooling degree SCO2 of the refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the water-
ステップS930では、暖房用膨張弁14aの絞り開度の増減量ΔEVHを決定する。増減量ΔEVHは、目標過冷却度SCO2と水−冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した冷媒の過冷却度SC2との偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、水−冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した冷媒の過冷却度SC2が目標過冷却度SCO2に近づくように決定される。
In step S930, an increase / decrease amount ΔEVH of the throttle opening of the
水−冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した冷媒の過冷却度SC2は、第2冷媒温度センサ64bによって検出された温度T2および第1冷媒圧力センサ65aによって検出された圧力P1に基づいて算出される。
The supercooling degree SC2 of the refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the water-
ステップS940では、冷房モードと同様に、エアミックスドア34の開度SWを算定する。ここで、暖房モードでは、冷房モードよりも目標吹出温度TAOが高くなるので、エアミックスドア34の開度SWが100%に近づく。このため、暖房モードでは、室内蒸発器18通過後の送風空気のほぼ全流量がヒータコア42を通過するように、エアミックスドア34の開度が決定される。
In step S940, similarly to the cooling mode, the opening degree SW of the
ステップS950では、冷凍サイクル装置10を暖房モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁14aを絞り状態とし、冷房用膨張弁14bを全閉状態とし、冷却用膨張弁14cを全閉状態とし、中間圧膨張弁14dを全閉状態とし、除湿用開閉弁15aを閉じ、暖房用開閉弁15bを開く。さらに、ステップS910、S930、S940で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。
In step S950, in order to switch the
従って、暖房モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11の吐出口11c→水−冷媒熱交換器12→暖房用膨張弁14a→室外熱交換器16→暖房用通路22b→アキュムレータ21→圧縮機11の吸入口11aの順に冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
Therefore, in the
つまり、暖房モードの冷凍サイクル装置10では、水−冷媒熱交換器12が圧縮機11から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能し、暖房用膨張弁14aが減圧部として機能し、室外熱交換器16が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。
That is, in the
これによれば、水−冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができる。従って、暖房モードの車両用空調装置1では、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、車室内の暖房を行うことができる。
According to this, the high temperature side heat medium can be heated by the water-
(5)冷房+冷却モード
冷房+冷却モードでは、制御装置60が、図15に示す冷房+冷却モードでの制御フローを実行する。まず、ステップS1100〜S1160では、冷房モードのステップS600〜660と同様に、目標蒸発器温度TEO、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVO、冷房用膨張弁14bの絞り開度の増減量ΔEVC、中間圧膨張弁14dの絞り開度の増減量ΔEVI、エアミックスドア34の開度SWを決定する。
(5) Cooling + cooling mode In the cooling + cooling mode, the
次に、ステップS1170では、チラー19の冷媒通路の出口側冷媒の目標過熱度SHCOを決定する。目標過熱度SHCOとしては、予め定めた定数(本実施形態では、5℃)を採用することができる。
Next, in step S1170, the target superheat degree SHCO of the refrigerant on the outlet side of the refrigerant passage of the
ステップS1180では、冷却用膨張弁14cの絞り開度の増減量ΔEVBを決定する。冷房+冷却モードでは、増減量ΔEVBは、目標過熱度SHCOとチラー19の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度SHCとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、チラー19の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度SHCが目標過熱度SHCOに近づくように決定される。
In step S1180, the amount of increase or decrease ΔEVB of the throttle opening of the cooling
チラー19の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度SHCは、第5冷媒温度センサ64eによって検出された温度T5および第2冷媒圧力センサ65bによって検出された圧力P2に基づいて算出される。
The superheat degree SHC of the refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the
ステップS1190では、チラー19の水通路から流出した低温側熱媒体の目標低温側熱媒体温度TWLOが決定される。目標低温側熱媒体温度TWLOは、バッテリ80の発熱量および外気温Tamに基づいて、制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、バッテリ80の発熱量の増加および外気温Tamの上昇に伴って、目標低温側熱媒体温度TWLOが低下するように決定される。
In step S1190, the target low-temperature-side heat medium temperature TWLO of the low-temperature-side heat medium flowing out of the water passage of the
ステップS1200では、第1低温側熱媒体温度センサ67aによって検出された第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOよりも高くなっているか否かが判定される。
In step S1200, it is determined whether the first low-temperature heat medium temperature TWL1 detected by the first low-temperature heat
ステップS1200にて、第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOよりも高くなっていると判定された場合は、ステップS1220へ進み、第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOよりも高くなっていると判定されなかった場合には、ステップS1210へ進む。ステップS1210では、冷却用膨張弁14cを全閉状態として、ステップS1220へ進む。
If it is determined in step S1200 that the first low-temperature heat medium temperature TWL1 is higher than the target low-temperature heat medium temperature TWLO, the process proceeds to step S1220, where the first low-temperature heat medium temperature TWL1 is set to the target low temperature. If it is not determined that the temperature is higher than the side heat medium temperature TWLO, the process proceeds to step S1210. In step S1210, the cooling
ステップS1220では、冷凍サイクル装置10を冷房+冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁14aを全開状態とし、冷房用膨張弁14bを絞り状態とし、冷却用膨張弁14cを絞り状態とし、中間圧膨張弁14dを絞り状態とし、除湿用開閉弁15aを閉じ、暖房用開閉弁15bを閉じる。
In step S1220, in order to switch the
さらに、ステップS1110、S1130、S1150、S1160、S1180、S1210で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。 Further, a control signal or control voltage is output to each control target device so that the control state determined in steps S1110, S1130, S1150, S1160, S1180, and S1210 is obtained, and the process returns to step S10.
従って、冷房+冷却モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11の吐出口11c→水−冷媒熱交換器12(→暖房用膨張弁14a)→室外熱交換器16→逆止弁17→第7三方継手13g→中間圧膨張弁14d→内部熱交換器23の中間温側通路23a→圧縮機11の中間圧吸入口11bの順に冷媒を循環させ、さらに、第7三方継手13g→内部熱交換器23の高温側通路23b→第5三方継手13e→冷房用膨張弁14b→室内蒸発器18→第6三方継手13f→蒸発圧力調整弁20→アキュムレータ21→圧縮機11の吸入口11aの順に冷媒を循環させるとともに、第7三方継手13g→内部熱交換器23の高温側通路23b→第5三方継手13e→冷却用膨張弁14c→チラー19→第6三方継手13f→蒸発圧力調整弁20→アキュムレータ21→圧縮機11の吸入口11aの順に冷媒を循環させるガスインジェクションサイクルが構成される。
Therefore, in the
より詳細には、制御装置60が圧縮機11を作動させると、図16のモリエル線図に示すように、冷媒の状態が変化する。なお、図16では、冷房モードで説明した図9のモリエル線図に対してサイクル構成上同等の箇所の冷媒の状態を、図9と同一の符号(アルファベット)で示し、添字(数字)のみを図番に合わせて変更している。このことは、以下のモリエル線図においても同様である。
More specifically, when the
すなわち、圧縮機11の吐出口11cから吐出された高圧冷媒(図16のa16点)は、冷房モードと同様に、水−冷媒熱交換器12および室外熱交換器16にて放熱して、第7三方継手13gにて分岐される(図16のa16点→b16点→c16点)。
That is, the high-pressure refrigerant (point a16 in FIG. 16) discharged from the
第7三方継手13gにて分岐された一方の冷媒は、中間圧膨張弁14dにて減圧され、内部熱交換器23の中間温側通路23aを流通する際に、エンタルピを増加させる(図16のc16点→d16点→e16点)。そして、圧縮機11の中間圧吸入口11bから吸入されて、圧縮機11の低段側圧縮機構にて昇圧された冷媒(図16のi16点)と合流する(図16のj16点)。
One refrigerant branched at the seventh three-way joint 13g is reduced in pressure by the intermediate
第7三方継手13gにて分岐された他方の冷媒は、内部熱交換器23の高温側通路23bを流通する際にエンタルピを減少させる(図16のc16点→f16点)。内部熱交換器23の高温側通路23bから流出した冷媒の流れは、冷房用膨張弁14bおよび冷却用膨張弁14cの双方が絞り状態となっているので、下流側分岐部である第5三方継手13eにて分岐される。
The other refrigerant branched at the seventh three-way joint 13g reduces the enthalpy when flowing through the high-
第5三方継手13eにて分岐された一方の冷媒は、冷房モードと同様に、冷房用膨張弁14bにて減圧されて、室内蒸発器18を流通する際に送風空気から吸熱して蒸発する(図16のf16点→g16点→h16点)。これにより、送風空気が冷却される。
One of the refrigerants branched at the fifth three-way joint 13e is reduced in pressure by the cooling
第5三方継手13eにて分岐された他方の冷媒は、冷却用膨張弁14cへ流入して低圧冷媒となるまで減圧される(図16のf16点→k16点)。この際、冷却用膨張弁14cの絞り開度は、チラー19の冷媒通路から流出した冷媒の過熱度SHCが目標過熱度SHCOに近づくように調整される。
The other refrigerant branched at the fifth three-way joint 13e flows into the cooling
冷却用膨張弁14cにて減圧された低圧冷媒は、チラー19の冷媒通路へ流入する。チラー19の冷媒通路へ流入した低圧冷媒は、水通路を流通する低温側熱媒体から吸熱して蒸発する(図16のk16点→m16点)。これにより、低温側熱媒体が冷却される。そして、チラー19にて冷却された低温側熱媒体が、冷却用熱交換部52へ圧送されて、バッテリ80が冷却される。
The low-pressure refrigerant decompressed by the cooling
チラー19の冷媒通路から流出した冷媒の流れは、合流部である第6三方継手13fにて、室内蒸発器18から流出した冷媒の流れと合流する(図16のh16点→n16点、m16点→n16点)。第6三方継手13fから流出した冷媒は、アキュムレータ21へ流入する。アキュムレータ21にて分離された気相冷媒は、圧縮機11の吸入口11aから吸入されて、低段側圧縮機構にて昇圧される(図16のn16点→i16点)。
The flow of the refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the
これによれば、室内蒸発器18にて、送風空気を冷却することができるとともに、水−冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができる。さらに、チラー19にて低圧側熱媒体を冷却することができる。
According to this, it is possible to cool the blown air in the
従って、冷房+冷却モードの車両用空調装置1では、エアミックスドア34の開度調整によって、室内蒸発器18にて冷却された送風空気の一部をヒータコア42にて再加熱し、目標吹出温度TAOに近づくように温度調整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ことができる。
Therefore, in the
さらに、チラー19にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部52へ流入させることによって、バッテリ80の冷却を行うことができる。
Further, the
さらに、冷房+冷却モードの冷凍サイクル装置10では、ガスインジェクションサイクルが構成されるので、内部熱交換器23の作用によって、室内蒸発器18の出口側冷媒のエンタルピから室内蒸発器18の入口側冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差を拡大することができる。その結果、通常の蒸気圧縮式の冷凍サイクルよりも、送風空気の冷却能力を向上させることができる。
Further, in the
同様に、チラー19の冷媒通路の出口側冷媒のエンタルピからチラー19の冷媒通路の入口側冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差を拡大することができる。その結果、通常の蒸気圧縮式の冷凍サイクルよりも、低温側熱媒体の冷却能力を向上させることができる。
Similarly, the enthalpy difference obtained by subtracting the enthalpy of the refrigerant on the inlet side of the refrigerant passage of the
なお、図16のモリエル線図では、図示の明確化のため、室内蒸発器18から流出した冷媒の圧力(図16のh16点)とチラー19の冷媒通路から流出した冷媒の圧力(図16のm16点)とを僅かに異なる圧力としているが、これらの冷媒の圧力は同等となる。また、第5三方継手15eにて分岐され、冷房用膨張弁14bにて減圧された冷媒(図16のg16点)と冷却用膨張弁14cにて減圧された冷媒(図16のk16点)のエンタルピも同等となる。
In the Mollier diagram of FIG. 16, for the sake of clarity, the pressure of the refrigerant flowing out of the indoor evaporator 18 (point h16 in FIG. 16) and the pressure of the refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the chiller 19 (see FIG. (point m16) are slightly different pressures, but the pressures of these refrigerants are equal. The refrigerant branched at the fifth three-way joint 15e and decompressed by the cooling
(6)直列除湿暖房+冷却モード
直列除湿暖房+冷却モードでは、制御装置60が、図17に示す直列除湿暖房+冷却モードでの制御フローを実行する。まず、ステップS1300〜S1340では、直列除湿暖房モードのステップS700〜S740と同様に、目標蒸発器温度TEO、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVO、開度パターンKPN1の変化量ΔKPN1、エアミックスドア34の開度SWを決定する。
(6) Series dehumidification heating + cooling mode In the series dehumidification heating + cooling mode, the
続くステップS1350〜S1370では、冷房+冷却モードのステップS1170〜S1190と同様に、目標過熱度SHCO、冷却用膨張弁14cの絞り開度の増減量ΔEVB、目標低温側熱媒体温度TWLOを決定する。
In subsequent steps S1350 to S1370, similarly to steps S1170 to S1190 in the cooling + cooling mode, the target superheat degree SHCO, the increase / decrease amount ΔEVB of the throttle opening of the cooling
次に、ステップS1380では、冷房+冷却モードと同様に、第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOよりも高くなっていると判定された場合は、ステップS1400へ進み、第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOよりも高くなっていると判定されなかった場合には、ステップS1390へ進む。ステップS1390では、冷却用膨張弁14cを全閉状態として、ステップS1400へ進む。
Next, in step S1380, when it is determined that the first low-temperature side heat medium temperature TWL1 is higher than the target low-temperature side heat medium temperature TWLO, similarly to the cooling + cooling mode, the process proceeds to step S1400. If it is not determined that the first low-temperature-side heat medium temperature TWL1 is higher than the target low-temperature-side heat medium temperature TWLO, the process proceeds to step S1390. In step S1390, the cooling
ステップS1400では、冷凍サイクル装置10を直列除湿暖房+冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁14aを絞り状態とし、冷房用膨張弁14bを絞り状態とし、冷却用膨張弁14cを絞り状態とし、中間圧膨張弁14dを全閉状態とし、除湿用開閉弁15aを閉じ、暖房用開閉弁15bを閉じる。
In step S1400, in order to switch the
さらに、ステップS1310、S1330、S1340、S1360、S1390で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。 Furthermore, a control signal or a control voltage is output to each control target device so that the control state determined in steps S1310, S1330, S1340, S1360, and S1390 is obtained, and the process returns to step S10.
従って、直列除湿暖房+冷却モードでは、圧縮機11の吐出口11c→水−冷媒熱交換器12→暖房用膨張弁14a→室外熱交換器16→逆止弁17→第5三方継手13e→冷房用膨張弁14b→室内蒸発器18→蒸発圧力調整弁20→アキュムレータ21→圧縮機11の吸入口11aの順に冷媒が循環するとともに、圧縮機11の吐出口11c→水−冷媒熱交換器12→暖房用膨張弁14a→室外熱交換器16→逆止弁17→第5三方継手13e→冷却用膨張弁14c→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11aの順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
Therefore, in the series dehumidification heating + cooling mode, the
つまり、直列除湿暖房+冷却モードの冷凍サイクル装置10では、水−冷媒熱交換器12が放熱器として機能し、室内蒸発器18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。
That is, in the
つまり、直列除湿暖房モードの冷凍サイクル装置10では、水−冷媒熱交換器12が圧縮機11から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能し、暖房用膨張弁14aが減圧部として機能し、さらに、冷房用膨張弁14bが減圧部として機能し、室内蒸発器18が蒸発器として機能するとともに、冷房用膨張弁14bおよび室内蒸発器18に対して並列的に接続された冷却用膨張弁14cが減圧部として機能し、チラー19が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。
That is, in the
さらに、室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が、外気温Tamよりも高くなっている際には、室外熱交換器16が放熱器として機能するサイクルが構成される。室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が、外気温Tamよりも低くなっている際には、室外熱交換器16が蒸発器として機能するサイクルが構成される。
Furthermore, when the saturation temperature of the refrigerant in the
これによれば、室内蒸発器18にて送風空気を冷却することができるとともに、水−冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができる。さらに、チラー19にて低圧側熱媒体を冷却することができる。
According to this, the blown air can be cooled by the
従って、直列除湿暖房+冷却モードの冷凍サイクル装置10では、室内蒸発器18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ことができる。この際、開度パターンKPN1を大きくすることにより、直列除湿暖房モードと同様に、ヒータコア42における送風空気の加熱能力を向上させることができる。
Therefore, in the
さらに、チラー19にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部52へ流入させることによって、バッテリ80の冷却を行うことができる。
Further, the
(7)並列除湿暖房+冷却モード
並列除湿暖房+冷却モードでは、制御装置60が、図18に示す並列除湿暖房+冷却モードでの制御フローを実行する。まず、ステップS1500〜S1540では、並列除湿暖房モードのステップS800〜S840と同様に、目標高温側熱媒体温度TWHO、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVO、目標過熱度SHEO、開度パターンKPN1の変化量ΔKPN1、エアミックスドア34の開度SWを決定する。
(7) Parallel dehumidification heating + cooling mode In the parallel dehumidification heating + cooling mode, the
続くステップS1550〜S1570では、冷房+冷却モードのステップS1170〜S1190と同様に、目標過熱度SHCO、冷却用膨張弁14cの絞り開度の増減量ΔEVB、目標低温側熱媒体温度TWLOを決定する。
In subsequent steps S1550 to S1570, similarly to steps S1170 to S1190 in the cooling + cooling mode, the target superheat degree SHCO, the increase / decrease amount ΔEVB of the throttle opening of the cooling
次に、ステップS1580では、冷房+冷却モードと同様に、第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOよりも高くなっていると判定された場合は、ステップS1600へ進み、第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOよりも高くなっていると判定されなかった場合には、ステップS1590へ進む。ステップS1590では、冷却用膨張弁14cを全閉状態として、ステップS1600へ進む。
Next, in step S1580, when it is determined that the first low-temperature side heat medium temperature TWL1 is higher than the target low-temperature side heat medium temperature TWLO, similarly to the cooling + cooling mode, the process proceeds to step S1600. If it is not determined that the first low-temperature-side heat medium temperature TWL1 is higher than the target low-temperature-side heat medium temperature TWLO, the process proceeds to step S1590. In step S1590, the cooling
ステップS1600では、冷凍サイクル装置10を並列除湿暖房+冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁14aを絞り状態とし、冷房用膨張弁14bを絞り状態とし、冷却用膨張弁14cを絞り状態とし、中間圧膨張弁14dを全閉状態とし、除湿用開閉弁15aを開き、暖房用開閉弁15bを開く。
In step S1600, in order to switch the
さらに、ステップS1510、S1530、S1540、S1560、S1590で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。 Further, a control signal or control voltage is output to each control target device so that the control state determined in steps S1510, S1530, S1540, S1560, and S1590 is obtained, and the process returns to step S10.
従って、並列除湿暖房+冷却モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11の吐出口11c→水−冷媒熱交換器12→暖房用膨張弁14a→室外熱交換器16→暖房用通路22b→アキュムレータ21→圧縮機11の吸入口11aの順に冷媒が循環するとともに、圧縮機11の吐出口11c→水−冷媒熱交換器12→バイパス通路22a→冷房用膨張弁14b→室内蒸発器18→蒸発圧力調整弁20→アキュムレータ21→圧縮機11の吸入口11aの順に冷媒が循環し、さらに、圧縮機11の吐出口11c→水−冷媒熱交換器12→バイパス通路22a→冷却用膨張弁14c→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11aの順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
Therefore, in the refrigerating
つまり、並列除湿暖房+冷却モードの冷凍サイクル装置10では、水−冷媒熱交換器12が圧縮機11から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能し、暖房用膨張弁14aが減圧部として機能し、室外熱交換器16が蒸発器として機能するとともに、暖房用膨張弁14aおよび室外熱交換器16に対して並列的に接続された冷房用膨張弁14bが減圧部として機能し、室内蒸発器18が蒸発器として機能し、さらに、暖房用膨張弁14aおよび室外熱交換器16に対して並列的に接続された冷却用膨張弁14cが減圧部として機能し、チラー19が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。
That is, in the refrigerating
これによれば、室内蒸発器18にて送風空気を冷却することができるとともに、水−冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができる。さらに、チラー19にて低圧側熱媒体を冷却することができる。
According to this, the blown air can be cooled by the
従って、並列除湿暖房+冷却モードの車両用空調装置1では、室内蒸発器18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ことができる。この際、室外熱交換器16における冷媒蒸発温度を室内蒸発器18における冷媒蒸発温度よりも低下させることで、直列除湿暖房+冷却モードよりも高い加熱能力で送風空気を再加熱することができる。
Therefore, in the
さらに、チラー19にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部52へ流入させることによって、バッテリ80の冷却を行うことができる。
Further, the
(8)暖房+冷却モード
暖房+冷却モードでは、制御装置60が、図19に示す暖房+冷却モードの制御フローを実行する。まず、ステップS300では、冷却用熱交換部52にてバッテリ80を冷却できるように、冷房+冷却モードと同様に、低温側熱媒体の目標低温側熱媒体温度TWLOが決定される。
(8) Heating + Cooling Mode In the heating + cooling mode, the
ステップS310では、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVOを決定する。暖房+冷却モードでは、増減量ΔIVOは、目標低温側熱媒体温度TWLOと第1低温側熱媒体温度TWL1との偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOに近づくように決定される。
In step S310, an increase / decrease amount ΔIVO of the rotation speed of the
ステップS320では、室外熱交換器16から流出した冷媒の目標過冷却度SCO1を決定する。暖房+冷却モードの目標過冷却度SCO1は、外気温Tamに基づいて、制御マップを参照して決定される。本実施形態の制御マップでは、サイクルの成績係数(COP)が極大値に近づくように、目標過冷却度SCO1を決定する。
In step S320, the target supercooling degree SCO1 of the refrigerant flowing out of the
ステップS330では、冷却用膨張弁14cの絞り開度の増減量ΔEVBを決定する。増減量ΔEVBは、目標過冷却度SCO1と室外熱交換器16の出口側冷媒の過冷却度SC1との偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、室外熱交換器16の出口側冷媒の過冷却度SC1が目標過冷却度SCO1に近づくように決定される。過冷却度SC1は、冷房モードと同様に算出される。
In step S330, the amount of increase or decrease ΔEVB of the throttle opening of the cooling
ステップS340では、冷房モードと同様に、エアミックスドア34の開度SWを算定する。
In step S340, the opening degree SW of the
ステップS350では、冷凍サイクル装置10を暖房+冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁14aを全開状態とし、冷房用膨張弁14bを全閉状態とし、冷却用膨張弁14cを絞り状態とし、中間圧膨張弁14dを全閉状態とし、除湿用開閉弁15aを閉じ、暖房用開閉弁15bを閉じる。さらに、ステップS310、S330、S340で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。
In step S350, in order to switch the
従って、暖房+冷却モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11の吐出口11c→水−冷媒熱交換器12(→暖房用膨張弁14a)→室外熱交換器16→逆止弁17→冷却用膨張弁14c→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11aの順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
Accordingly, in the
つまり、暖房+冷却モードの冷凍サイクル装置10では、水−冷媒熱交換器12および室外熱交換器16が圧縮機11から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能し、冷却用膨張弁14cが冷媒を減圧させる減圧部として機能し、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。
That is, in the
これによれば、水−冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができるとともに、チラー19にて低温側熱媒体を冷却することができる。
According to this, the high-temperature side heat medium can be heated by the water-
従って、暖房+冷却モードの車両用空調装置1では、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、車室内の暖房を行うことができる。さらに、チラー19にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部52へ流入させることによって、バッテリ80の冷却を行うことができる。
Therefore, in the
(9)暖房+直列冷却モード
暖房+直列冷却モードでは、制御装置60が、図20に示す暖房+直列冷却モードの制御フローを実行する。まず、ステップS400では、暖房+冷却モードと同様に、目標低温側熱媒体温度TWLOを決定する。ステップS410では、暖房+冷却モードと同様に、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVOを決定する。ステップS420では、直列除湿暖房モードと同様に、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度TWHOを決定する。
(9) Heating + Series Cooling Mode In the heating + series cooling mode, the
ステップS430では、開度パターンKPN2の変化量ΔKPN2を決定する。開度パターンKPN2は、暖房用膨張弁14aの絞り開度および冷却用膨張弁14cの絞り開度の組合せを決定するためのパラメータである。
In step S430, the change amount ΔKPN2 of the opening degree pattern KPN2 is determined. The opening pattern KPN2 is a parameter for determining a combination of the throttle opening of the
具体的には、暖房+直列冷却モードでは、図21に示すように、目標吹出温度TAOが上昇するに伴って、開度パターンKPN2が大きくなる。そして、開度パターンKPN2が大きくなるに伴って、暖房用膨張弁14aの絞り開度が小さくなり、冷却用膨張弁14cの絞り開度が大きくなる。
Specifically, in the heating + series cooling mode, as shown in FIG. 21, the opening degree pattern KPN2 increases as the target outlet temperature TAO increases. Then, as the opening degree pattern KPN2 increases, the throttle opening of the
ステップS440では、冷房モードと同様に、エアミックスドア34の開度SWを算定する。
In step S440, the opening degree SW of the
ステップS450では、冷凍サイクル装置10を暖房+直列冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁14aを絞り状態とし、冷房用膨張弁14bを全閉状態とし、冷却用膨張弁14cを絞り状態とし、中間圧膨張弁14dを全閉状態とし、除湿用開閉弁15aを閉じ、暖房用開閉弁15bを閉じる。さらに、ステップS310、S330、S340で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。
In step S450, in order to switch the
従って、暖房+直列冷却モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11の吐出口11c→水−冷媒熱交換器12→暖房用膨張弁14a→室外熱交換器16→逆止弁17→冷却用膨張弁14c→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11aの順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
Accordingly, in the
つまり、暖房+直列冷却モードの冷凍サイクル装置10では、水−冷媒熱交換器12が圧縮機11から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能し、暖房用膨張弁14aおよび冷却用膨張弁14cが減圧部として機能し、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。
That is, in the
さらに、室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が、外気温Tamよりも高くなっている際には、室外熱交換器16が放熱器として機能するサイクルが構成される。室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が、外気温Tamよりも低くなっている際には、室外熱交換器16が蒸発器として機能するサイクルが構成される。
Furthermore, when the saturation temperature of the refrigerant in the
これによれば、水−冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができるとともに、チラー19にて、低温側熱媒体を冷却することができる。
According to this, the high temperature side heat medium can be heated by the water-
従って、暖房+直列冷却モードの車両用空調装置1では、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、車室内の暖房を行うことができる。さらに、チラー19にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部52へ流入させることによって、バッテリ80の冷却を行うことができる。
Therefore, in the
さらに、室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が、外気温Tamよりも高くなっている際には、目標吹出温度TAOの上昇に伴って開度パターンKPN2を大きくすることによって、室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が低下して外気温Tamとの差が縮小する。これにより、室外熱交換器16における冷媒の放熱量を減少させて、水−冷媒熱交換器12における冷媒の放熱量を増加させることができる。
Further, when the saturation temperature of the refrigerant in the
また、室外熱交換器16における冷媒の飽和温度が、外気温Tamよりも低くなっている際には、目標吹出温度TAOの上昇に伴って開度パターンKPN2を大きくすることによって、室外熱交換器16における冷媒の温和温度が低下して外気温Tamとの温度差が拡大する。これにより、室外熱交換器16における冷媒の吸熱量を増加させて、水−冷媒熱交換器12における冷媒の放熱量を増加させることができる。
When the saturation temperature of the refrigerant in the
つまり、暖房+直列冷却モードでは、目標吹出温度TAOの上昇に伴って開度パターンKPN2を大きくすることによって、水−冷媒熱交換器12における冷媒の高温側熱媒体への放熱量を増加させることができる。従って、暖房+直列冷却モードでは、目標吹出温度TAOの上昇に伴ってヒータコア42における送風空気の加熱能力を向上させることができる。
In other words, in the heating + series cooling mode, the amount of heat released from the refrigerant to the high-temperature side heat medium in the water-
その結果、暖房+直列冷却モードでは、暖房+冷却モードよりも高い加熱能力で送風空気を加熱することができる。換言すると、暖房+冷却モードは、暖房+直列冷却モードよりも低い加熱能力で送風空気を加熱する運転モードである。 As a result, in the heating + series cooling mode, the blown air can be heated with a higher heating capacity than in the heating + cooling mode. In other words, the heating + cooling mode is an operation mode in which the blast air is heated with a lower heating capacity than the heating + series cooling mode.
(10)暖房+並列冷却モード
暖房+並列冷却モードでは、制御装置60が、図22に示す暖房+並列冷却モードの制御フローを実行する。まず、ステップS500では、ヒータコア42にて送風空気を加熱できるように、直列除湿暖房モードと同様に、高温側熱媒体の目標高温側熱媒体温度TWHOが決定される。
(10) Heating + Parallel Cooling Mode In the heating + parallel cooling mode, the
ステップS510では、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVOを決定する。暖房+並列冷却モードでは、増減量ΔIVOは、並列除湿暖房モードと同様に、目標高温側熱媒体温度TWHOと高温側熱媒体温度TWHとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、高温側熱媒体温度TWHが目標高温側熱媒体温度TWHOに近づくように決定される。
In step S510, an increase / decrease amount ΔIVO of the rotation speed of the
ステップS520では、チラー19の冷媒通路の出口側冷媒の目標過熱度SHCOを決定する。目標過熱度SHCOとしては、予め定めた定数(本実施形態では、5℃)を採用することができる。
In step S520, the target superheat degree SHCO of the refrigerant on the outlet side of the refrigerant passage of the
ステップS530では、開度パターンKPN2の変化量ΔKPN2を決定する。暖房+並列冷却モードでは、目標過熱度SHCOとチラー19の冷媒通路の出口側冷媒の過熱度SHCとの偏差に基づいて、フィードバック制御手法により、過熱度SHCが目標過熱度SHCOに近づくように決定される。
In step S530, a change amount ΔKPN2 of the opening degree pattern KPN2 is determined. In the heating + parallel cooling mode, the superheat degree SHC is determined to approach the target superheat degree SHCO by a feedback control method based on a difference between the target superheat degree SHCO and the superheat degree SHC of the refrigerant on the outlet side of the refrigerant passage of the
また、暖房+並列冷却モードでは、図23に示すように、開度パターンKPN2が大きくなるに伴って、暖房用膨張弁14aの絞り開度が小さくなり、冷却用膨張弁14cの絞り開度が大きくなる。従って、開度パターンKPN2が増加すると、チラー19の冷媒通路へ流入する冷媒流量が増加し、チラー19の冷媒通路の出口側冷媒の過熱度SHCが低下する。
In the heating + parallel cooling mode, as shown in FIG. 23, as the opening degree pattern KPN2 increases, the throttle opening of the
ステップS540では、冷房モードと同様に、エアミックスドア34の開度SWを算定する。ステップS550では、冷房+冷却モードと同様に、低温側熱媒体の目標低温側熱媒体温度TWLOが決定される。
In step S540, similarly to the cooling mode, the opening degree SW of the
ステップS560では、第1低温側熱媒体温度センサ67aによって検出された第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOよりも高くなっているか否かが判定される。
In step S560, it is determined whether the first low-temperature heat medium temperature TWL1 detected by the first low-temperature heat
ステップS560にて、第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOよりも高くなっていると判定された場合は、ステップS580へ進み、第1低温側熱媒体温度TWL1が目標低温側熱媒体温度TWLOよりも高くなっていると判定されなかった場合には、ステップS570へ進む。ステップS570では、冷却用膨張弁14cを全閉状態として、ステップS580へ進む。
If it is determined in step S560 that the first low-temperature heat medium temperature TWL1 is higher than the target low-temperature heat medium temperature TWLO, the process proceeds to step S580, where the first low-temperature heat medium temperature TWL1 is set to the target low temperature. If it is not determined that the temperature is higher than the side heat medium temperature TWLO, the process proceeds to step S570. In step S570, the cooling
ステップS580では、冷凍サイクル装置10を暖房+並列冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁14aを絞り状態とし、冷房用膨張弁14bを全閉状態とし、冷却用膨張弁14cを絞り状態とし、中間圧膨張弁14dを全閉状態とし、除湿用開閉弁15aを開き、暖房用開閉弁15bを開く。さらに、ステップS510、S530、S540、S570で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。
In step S580, in order to switch the
従って、暖房+並列冷却モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11の吐出口11c→水−冷媒熱交換器12→暖房用膨張弁14a→室外熱交換器16→暖房用通路22b→アキュムレータ21→圧縮機11の吸入口11aの順に冷媒が循環するとともに、圧縮機11の吐出口11c→水−冷媒熱交換器12→バイパス通路22a→冷却用膨張弁14c→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11aの順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
Therefore, in the
つまり、暖房+並列冷却モードの冷凍サイクル装置10では、水−冷媒熱交換器12が圧縮機11から吐出された冷媒を放熱させる放熱器として機能し、暖房用膨張弁14aが減圧部として機能し、室外熱交換器16が蒸発器として機能するとともに、暖房用膨張弁14aおよび室外熱交換器16に対して並列的に接続された冷却用膨張弁14cが減圧部として機能し、チラー19が蒸発器として機能する冷凍サイクルが構成される。
That is, in the refrigerating
これによれば、水−冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができるとともに、チラー19にて低温側熱媒体を冷却することができる。
According to this, the high-temperature side heat medium can be heated by the water-
従って、暖房+並列冷却モードの車両用空調装置1では、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、車室内の暖房を行うことができる。さらに、チラー19にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部52へ流入させることによって、バッテリ80の冷却を行うことができる。
Therefore, in the
さらに、暖房+並列冷却モードの冷凍サイクル装置10では、室外熱交換器16とチラー19が冷媒流れに対して並列的に接続され、チラー19の冷媒通路の下流側に蒸発圧力調整弁20が配置されている。これにより、室外熱交換器16における冷媒蒸発温度を、チラー19の冷媒通路における冷媒蒸発温度よりも低下させることができる。
Further, in the
従って、暖房+並列冷却モードでは、暖房+直列冷却モードよりも、室外熱交換器16における冷媒の吸熱量を増加させることができ、水−冷媒熱交換器12における冷媒の放熱量を増加させることができる。その結果、暖房+並列冷却モードでは、暖房+直列冷却モードよりも高い加熱能力で送風空気を再加熱することができる。
Therefore, in the heating + parallel cooling mode, the amount of heat absorbed by the refrigerant in the
(11)冷却モード
冷却モードでは、制御装置60が、図24に示す冷却モードの制御フローを実行する。まず、ステップS1000〜S1030では、暖房+冷却モードのステップS300〜S330と同様に、低温側熱媒体の目標低温側熱媒体温度TWLO、圧縮機11の回転数の増減量ΔIVO、目標過冷却度SCO1、冷却用膨張弁14cの絞り開度の増減量ΔEVBの開度SWを決定する。
(11) Cooling Mode In the cooling mode, the
ステップS1040〜S1060では、冷房モードのステップS640〜S660と同様に、目標過熱度SHIO、中間圧膨張弁14dの絞り開度の増減量ΔEVI、エアミックスドア34の開度SWを決定する。
In steps S1040 to S1060, similarly to steps S640 to S660 in the cooling mode, the target superheat degree SHIO, the increase / decrease amount ΔEVI of the throttle opening of the intermediate
ここで、冷却モードでは、目標吹出温度TAOが暖房用基準温度γより低くなるので、エアミックスドア34の開度SWが0%に近づく。このため、冷却モードでは、室内蒸発器18通過後の送風空気のほぼ全流量が冷風バイパス通路35を通過するように、エアミックスドア34の開度が決定される。
Here, in the cooling mode, since the target outlet temperature TAO becomes lower than the heating reference temperature γ, the opening degree SW of the
ステップS1070では、冷凍サイクル装置10を冷却モードの冷媒回路に切り替えるために、暖房用膨張弁14aを全開状態とし、冷房用膨張弁14bを全閉状態とし、冷却用膨張弁14cを絞り状態とし、中間圧膨張弁14dを絞り状態とし、除湿用開閉弁15aを閉じ、暖房用開閉弁15bを閉じる。さらに、ステップS1010、S1030、S1050、S1060で決定された制御状態が得られるように、各制御対象機器に対して制御信号あるいは制御電圧を出力して、ステップS10へ戻る。
In step S1070, in order to switch the
従って、冷却モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11の吐出口11c→水−冷媒熱交換器12(→暖房用膨張弁14a)→室外熱交換器16→逆止弁17→第7三方継手13g→中間圧膨張弁14d→内部熱交換器23の中間温側通路23a→圧縮機11の中間圧吸入口11bの順に冷媒を循環させ、さらに、第7三方継手13g→内部熱交換器23の高温側通路23b→冷却用膨張弁14c→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11aの順に冷媒を循環させるガスインジェクションサイクルが構成される。
Therefore, in the
より詳細には、制御装置60が圧縮機11を作動させると、図25のモリエル線図に示すように、冷媒の状態が変化する。
More specifically, when the
すなわち、圧縮機11の吐出口11cから吐出された高圧冷媒(図25のa25点)は、冷房モードと同様に、水−冷媒熱交換器12および室外熱交換器16にて放熱して、第7三方継手13gにて分岐される(図25のa25点→b25点→c25点)。
That is, the high-pressure refrigerant (point a25 in FIG. 25) discharged from the
第7三方継手13gにて分岐された一方の冷媒は、冷房モードと同様に、圧縮機11の中間圧吸入口11bから吸入される(図25のc25点→d25点→e25点)。第7三方継手13gにて分岐された他方の冷媒は、冷房モードと同様に、内部熱交換器23の高温側通路23bを流通する際に、エンタルピを減少させる(図25のc25点→f25点)。
One refrigerant branched at the seventh three-way joint 13g is sucked from the intermediate
内部熱交換器23の高温側通路23bから流出した冷媒は、冷房用膨張弁14bが全閉状態となっているので、冷却用膨張弁14cへ流入する。冷却用膨張弁14cへ流入した冷媒は、冷房+冷却モードと同様に、圧縮機11の吸入口11aから吸入される(図25のf25点→k25点→m25点)。
The refrigerant flowing out of the high-
これによれば、チラー19にて、低温側熱媒体を冷却することができる。従って、冷却モードの車両用空調装置1では、チラー19にて冷却された低温側熱媒体を冷却用熱交換部52へ流入させることによって、バッテリ80の冷却を行うことができる。
According to this, the
さらに、冷却モードの冷凍サイクル装置10では、ガスインジェクションサイクルが構成されるので、内部熱交換器23の作用によって、チラー19の冷媒通路の出口側冷媒のエンタルピからチラー19の冷媒通路の入口側冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差を拡大することができる。その結果、通常の蒸気圧縮式の冷凍サイクルよりも、低温側熱媒体の冷却能力を向上させることができる。
Furthermore, in the
以上の如く、本実施形態の冷凍サイクル装置10では、各種運転モードを切り替えることができる。これにより、車両用空調装置1では、バッテリ80の温度を適切に調整しつつ、車室内の快適な空調を実現することができる。
As described above, in the
例えば、本実施形態の冷凍サイクル装置10では、(1)冷房モード→(2)直列除湿暖房モード→(3)並列除湿暖房モードの順に冷媒回路を切り替えることによって、送風空気の温度調整能力を順次変化させることができる。従って、送風空気の温度を高温から低温に至る幅広い範囲で調整することができる。
For example, in the
同様に、(8)暖房+冷却モード→(9)暖房+直列冷却モード→(10)暖房+並列冷却モードの順に冷媒回路を切り替えることによって、バッテリ80の冷却を行いながら、送風空気の温度調整能力を順次変化させることができる。従って、送風空気の温度を高温から低温に至る幅広い範囲で調整することができる。
Similarly, by switching the refrigerant circuit in the order of (8) heating + cooling mode → (9) heating + series cooling mode → (10) heating + parallel cooling mode, the temperature of the blown air is adjusted while cooling the
ところで、本実施形態のように、車室内の空調のみならず、バッテリ80の冷却にも用いられる冷凍サイクル装置10では、送風空気および低温側熱媒体の双方を適切に冷却する必要がある。このため、冷凍サイクル装置10では、上述の運転モードのうち(5)冷房+冷却モードにおけるサイクルの熱負荷が(4)暖房モードにおける熱負荷よりも高くなる。
By the way, in the
これに対して、本実施形態の冷凍サイクル装置10では、(5)冷房+冷却モード時にガスインジェクションサイクルを構成し、(4)暖房モード時に通常の冷凍サイクルを構成している。従って、(5)冷房+冷却モード時に送風空気およびバッテリ80の双方を充分に冷却できる。さらに、(4)暖房モード時に、送風空気の過剰な加熱能力が発揮されてしまうことがなく、冷凍サイクル装置10を効率的に作動させることができる。
On the other hand, in the
また、本実施形態の冷凍サイクル装置10では、図15のステップS1120に示されるように、冷房+冷却モード時に、室外熱交換器16から流出した冷媒(図16のc16点)が過冷却度を有する冷媒となるように冷房用膨張弁14bの絞り開度が制御される。このため、内部熱交換器23の高温側通路23bから流出した冷媒(図16のf16点)も過冷却度を有する冷媒となる。
Further, in the
換言すると、冷房+冷却モード時に、下流側分岐部である第5三方継手13eへ流入する冷媒が過冷却度を有する冷媒となる。これにより、第5三方継手13eでは、液相冷媒の流れを分岐することができる。 In other words, in the cooling + cooling mode, the refrigerant flowing into the fifth three-way joint 13e, which is the downstream branch portion, becomes a refrigerant having a degree of supercooling. Thereby, the flow of the liquid-phase refrigerant can be branched at the fifth three-way joint 13e.
従って、第5三方継手13eにて気液二相冷媒の流れを分岐する場合に対して、冷房用膨張弁14bを介して室内蒸発器18へ流入する冷媒流量(質量流量)と冷却用膨張弁14cを介してチラー19へ流入する冷媒流量(質量流量)との流量比を精度良く調整することができる。その結果、冷房+冷却モード時に、送風空気と低温側熱媒体を適切に冷却することができる。
Therefore, when the flow of the gas-liquid two-phase refrigerant is branched at the fifth three-way joint 13e, the flow rate (mass flow rate) of the refrigerant flowing into the
また、本実施形態の冷凍サイクル装置10では、蒸発圧力調整弁20が第6三方継手13fの冷媒流れ下流側に配置されている。従って、(5)冷房+冷却モード時に、室内蒸発器18における冷媒蒸発温度およびチラー19における冷媒蒸発温度を、同等かつ着霜抑制温度以上に維持することができる。
Further, in the
これによれば、制御装置60が、冷房用膨張弁14bおよび冷却用膨張弁14cの作動を制御して、室内蒸発器18へ流入させる冷媒流量とチラー19へ流入させる冷媒流量との流量比を調整することで、室内蒸発器18にて発揮される冷却能力とチラー19にて発揮される冷却能力の能力比を容易に調整することができる。その結果、冷房+冷却モード時に、より一層、送風空気および低温側熱媒体を適切に冷却することができる。
According to this, the
また、本実施形態の冷凍サイクル装置10では、暖房用通路22bの入口部が第7三方継手13gよりも冷媒流れ上流側に接続されている。
In the
これによれば、例えば、(4)暖房モード時のように、室外熱交換器16から流出した冷媒を圧縮機11の吸入口11a側(より具体的には、アキュムレータ21の入口側)へ導く運転モード時に、室外熱交換器16から流出した冷媒を、内部熱交換器23の高温側通路23bを通過させなくてもよい。従って、冷媒がサイクル内を循環する際の圧力損失を低減させて、サイクルのCOPを向上させることができる。
According to this, for example, as in the (4) heating mode, the refrigerant flowing out of the
また、本実施形態の冷凍サイクル装置10では、バイパス通路22aの出口部が内部熱交換器23の高温側通路23bの下流側に接続されている。
Further, in the
これによれば、例えば、(3)並列除湿暖房モード時のように、水−冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した冷媒を第5三方継手13eの流入口側へ導く運転モード時に、水−冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した冷媒を、内部熱交換器23の高温側通路23bを通過させなくてもよい。従って、冷媒がサイクル内を循環する際の圧力損失を低減させて、サイクルのCOPを向上させることができる。
According to this, for example, in the operation mode in which the refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the water-
また、本実施形態の冷凍サイクル装置10では、(1)冷房モード時にガスインジェクションサイクルを構成している。これによれば、(1)冷房モード時に冷凍サイクル装置10による送風空気の冷却能力を向上させることができる。従って、例えば、年間に亘って外気温が比較的高い地域を仕向地とする車両に適用して有効である。
Further, in the
また、本実施形態の冷凍サイクル装置10では、(11)冷却モード時にガスインジェクションサイクルを構成している。これによれば、(11)冷却モード時に冷凍サイクル装置10による低温側熱媒体の冷却能力を向上させることができる。従って、例えば、バッテリ80の自己発熱量が増大する急速充電が可能な車両に適用して有効である。
In the
(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態に対して、図26に示すように、低温側熱媒体回路50を廃止した例を説明する。なお、図26では、第1実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。このことは、以下の図面でも同様である。
(2nd Embodiment)
In the present embodiment, an example in which the low-temperature side
より具体的には、本実施形態の冷凍サイクル装置10では、冷却用膨張弁14cの出口に、冷却用熱交換部52aの入口側が接続されている。冷却用熱交換部52aは、冷媒通路を流通する冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによってバッテリ80を冷却する、いわゆる直冷式の冷却器である。従って、本実施形態では、冷却用熱交換部52aによって、冷却部が構成されている。
More specifically, in the
冷却用熱交換部52aでは、バッテリ80の全域を均等に冷却できるように、互いに並列的に接続された複数の冷媒流路を有するものが採用されていることが望ましい。冷却用熱交換部52aの出口には、第6三方継手13fの他方の流入口側が接続されている。
It is desirable that the cooling
また、本実施形態の制御装置60の入力側には、冷却用熱交換部入口温度センサ64hが接続されている。冷却用熱交換部入口温度センサ64hは、冷却用熱交換部52の冷媒通路へ流入する冷媒の温度を検出する冷却用熱交換部入口温度検出部である。
In addition, a cooling heat exchange unit
さらに、本実施形態の第5冷媒温度センサ64eは、冷却用熱交換部52の冷媒通路から流出した冷媒の温度T5を検出する。本実施形態の第2冷媒圧力センサ65bは、冷却用熱交換部52aの冷媒通路から流出した冷媒の圧力P2を検出する。
Further, the fifth refrigerant temperature sensor 64e of the present embodiment detects the temperature T5 of the refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the cooling
また、本実施形態の制御装置60では、バッテリ80の冷却が必要となる運転モード時に、すなわち冷却用膨張弁14cを絞り状態とする運転モード時であって、冷却用熱交換部入口温度センサ64hによって検出された温度T7が基準入口側温度以下となっている際に、冷却用膨張弁14cを閉じる。これにより、バッテリ80が不必要に冷却されてバッテリ80の出力が低下してしまうことを抑制している。
Further, in the
その他の冷凍サイクル装置10の構成および作動は、第1実施形態と同様である。これによれば、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、本実施形態の冷凍サイクル装置10においても、いずれの運転モード時にも過剰な冷却能力や加熱能力が発揮されてしまうことなく、送風空気およびバッテリ80を充分かつ適切に冷却することができる。
Other configurations and operations of the
(第3実施形態)
本実施形態では、第1実施形態に対して、図27に示すように、中間圧膨張弁として温度式膨張弁141を採用し、さらに、中間圧通路22cに中間圧開閉弁15cを配置した例を説明する。
(Third embodiment)
In the present embodiment, as compared with the first embodiment, as shown in FIG. 27, an example in which a temperature
温度式膨張弁141は、第7三方継手13gにて分岐された一方の冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧させるとともに、中間圧通路22cを流通する冷媒流量を調整するものである。温度式膨張弁141は、内部熱交換器23の中間温側通路23aの出口側冷媒の過熱度SHIが、予め定めた目標過熱度SHIO(本実施形態では、10℃)に近づくように冷媒流量を調整する機械的機構で構成されている。
The
より具体的には、温度式膨張弁141は、内部熱交換器23の中間温側通路23aから流出した冷媒の温度および圧力に応じて変形する変形部材(具体的には、ダイヤフラム)を有する感温部と、変形部材の変形に応じて変位して絞り開度を変化させる弁体部とを備えている。さらに、本実施形態では、中間圧温度センサ64gおよび中間圧圧力センサ65cも廃止されている。
More specifically, the temperature-
中間圧開閉弁15cは、温度式膨張弁141の冷媒流れ上流側に配置されて、中間圧通路22cを開閉する電磁弁である。中間圧開閉弁15cの基本的構成は、第1実施形態で説明した除湿用開閉弁15aおよび暖房用開閉弁15bと同様である。従って、中間圧開閉弁15cは、冷媒回路切替部である。その他の冷凍サイクル装置10の構成は、第1実施形態と同様である。
The intermediate pressure on-off
また、本実施形態の制御装置60は、(1)冷房モード、(5)冷房+冷却モード、および(11)冷却モード時に、中間圧開閉弁15cを開き、その他の運転モード時に、中間圧開閉弁15cを閉じる。その他の冷凍サイクル装置10の作動は、第1実施形態と同様である。
The
従って、本実施形態の冷凍サイクル装置10においても、(1)冷房モード、(5)冷房+冷却モード、および(11)冷却モード時に、ガスインジェクションサイクルを構成することができる。さらに、温度式膨張弁141が、内部熱交換器23の中間温側通路23aの出口側冷媒の過熱度SHIが目標過熱度SHIOに近づくように絞り開度を変化させる。その結果、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
Therefore, also in the
さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置10では、機械的機構で構成された温度式膨張弁141を採用しているので、複雑な制御を必要とすることなく、内部熱交換器23の中間温側通路23aを流通させる冷媒流量を適切に調整することができる。
Furthermore, in the
(第4実施形態)
本実施形態では、第1実施形態に対して、図28に示すように、暖房用気液分離器24、暖房用固定絞り25等を追加した例を説明する。本実施形態の冷凍サイクル装置10では、暖房モードにも二段減圧式のガスインジェクションサイクルを構成することができる。
(Fourth embodiment)
In the present embodiment, an example will be described in which a heating gas-
本実施形態では、暖房用膨張弁14aの出口に、暖房用気液分離器24の冷媒流入口が接続されている。暖房用気液分離器24は、内部へ流入した冷媒の流れを旋回させることで生じる遠心力の作用によって冷媒の気液を分離する遠心分離方式(いわゆる、サイクロンセパレータ方式)のものを採用している。
In the present embodiment, a refrigerant inlet of the heating gas-
暖房用気液分離器24の内容積は、サイクルに負荷変動が生じてサイクルを循環する冷媒循環流量が変動しても、実質的に余剰冷媒を溜めることができない程度の比較的小さな容積になっている。このため、暖房用気液分離器24の気相冷媒出口から気相冷媒を流出させることができない場合には、液相冷媒出口から気相冷媒が流出することもある。つまり、液相冷媒出口から気液混相状態の冷媒が流出することもある。
The internal volume of the gas-
暖房用気液分離器24の気相冷媒出口には、気相通路22dを介して、圧縮機11の中間圧ポート11b側に接続されている。より具体的には、本実施形態の気相通路22dは、暖房用気液分離器24の気相冷媒出口と、中間圧通路22cの内部熱交換器23の中間温側通路23aの冷媒流れ下流側の部位とを接続している。気相通路22dには、気相通路22dを開閉する気相通路開閉弁15dが配置されている。
The gas-phase refrigerant outlet of the heating gas-
暖房用気液分離器24の液相冷媒出口には、液相通路22eを介して、室外熱交換器16の冷媒入口側が接続されている。液相通路22eには、暖房用固定絞り25が配置されている。暖房用固定絞り25は、暖房用気液分離器24の液相冷媒出口から流出した冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる減圧部である。暖房用固定絞り25としては、絞り開度が固定されたノズル、オリフィス、キャピラリチューブ等を採用することができる。
The refrigerant inlet side of the
さらに、暖房用気液分離器24の液相冷媒出口には、暖房用気液分離器24にて分離された液相冷媒を暖房用固定絞り25を迂回させて室外熱交換器16の冷媒入口側へ導く固定絞り迂回通路22fが接続されている。この固定絞り迂回通路22fには、固定絞り迂回通路22fを開閉する迂回通路開閉弁15eが配置されている。
Further, the liquid-phase refrigerant outlet of the heating gas-
ここで、冷媒が迂回通路開閉弁15eを通過する際に生じる圧力損失は、冷媒が暖房用固定絞り25を通過する際に生じる圧力損失に対して極めて小さい。従って、迂回通路開閉弁15eが開いた際には、暖房用気液分離器24から流出した液相冷媒は、殆ど暖房用固定絞り25を通過することなく、固定絞り迂回通路22fを介して室外熱交換器16へ流入する。
Here, the pressure loss that occurs when the refrigerant passes through the bypass passage opening /
気相通路開閉弁15dおよび迂回通路開閉弁15eの基本的構成は、第1実施形態で説明した除湿用開閉弁15aおよび暖房用開閉弁15bと同様である。従って、気相通路開閉弁15dおよび迂回通路開閉弁15eは、冷媒回路切替部である。その他の冷凍サイクル装置10の構成は、第1実施形態と同様である。
The basic configuration of the gas phase passage opening /
また、本実施形態の制御装置60は、(4)暖房モード時に、気相通路開閉弁15dを開くとともに、迂回通路開閉弁15eを閉じる。さらに、その他の運転モード時に、気相通路開閉弁15dを閉じるとともに、迂回通路開閉弁15eを開く。
In the heating mode, the
従って、暖房モードの冷凍サイクル装置10では、圧縮機11の吐出口11c→水−冷媒熱交換器12→暖房用膨張弁14a→暖房用気液分離器24→気相通路22d→圧縮機11の中間圧吸入口11bの順に冷媒を循環させ、さらに、暖房用気液分離器24→暖房用固定絞り25→室外熱交換器16→暖房用通路22b→アキュムレータ21→圧縮機11の吸入口11aの順に冷媒を循環させるガスインジェクションサイクルが構成される。
Therefore, in the refrigerating
より詳細には、4)暖房モードでは、(1)冷房モード、(5)冷房+冷却モード、(11)冷却モードに対して、蒸発器として機能する熱交換器(具体的には、室外熱交換器16)へ流入する冷媒を、暖房用膨張弁14aおよび暖房用固定絞り25の2つの減圧部にて減圧する2段減圧式のガスインジェクションサイクルが構成される。
More specifically, in the 4) heating mode, the heat exchanger functioning as an evaporator (specifically, the outdoor heat) is used for (1) cooling mode, (5) cooling + cooling mode, and (11) cooling mode. A two-stage depressurization type gas injection cycle is configured in which the refrigerant flowing into the exchanger 16) is depressurized by two depressurizing units of the
そして、制御装置60が圧縮機11を作動させると、図29のモリエル線図に示すように、冷媒の状態が変化する。すなわち、圧縮機11の吐出口11cから吐出された高圧冷媒(図29のa29点)は、水−冷媒熱交換器12にて放熱する(図29のa29点→b29点)。これにより、高温側熱媒体が加熱される。
When the
水−冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した冷媒は、暖房用膨張弁14aにて中間圧冷媒となるまで減圧される(図29のb29点→be29点)。この際、暖房用膨張弁14aの絞り開度は、第1実施形態の(4)暖房モードと同様に、水−冷媒熱交換器12の冷媒通路から流出した冷媒の過冷却度(図29のb29点)が目標過冷却度SCO2に近づくように調整される。
The refrigerant flowing out of the refrigerant passage of the water-
暖房用膨張弁14aにて減圧された中間圧冷媒は、暖房用気液分離器24にて気液分離される。
The intermediate-pressure refrigerant decompressed by the
暖房用気液分離器24にて分離された気相冷媒(図29のbg29点)は、気相通路開閉弁15dが開いているので、気相通路22dを介して圧縮機11の中間圧吸入口11bへ吸入される。中間圧吸入口11bから吸入された冷媒は、圧縮機11の低段側圧縮機構にて昇圧された冷媒(図29のi29点)と合流して(図9のj29点)、圧縮機11の高段側圧縮機構へ吸入される。
The gas-phase refrigerant (point bg29 in FIG. 29) separated by the heating gas-
暖房用気液分離器24にて分離された液相冷媒(図29のbl29点)は、迂回通路開閉弁15eが閉じているので、暖房用固定絞り25にて低圧冷媒となるまで減圧されて(図29のbl29点→ble29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、外気から吸熱して蒸発する(図29のble29→n29点)。
The liquid-phase refrigerant (point b129 in FIG. 29) separated by the heating gas-
室外熱交換器16から流出した冷媒は、暖房用開閉弁15bが開いているので、暖房用通路22bを介してアキュムレータ21へ流入する。アキュムレータ21では冷媒の気液が分離される。アキュムレータ21にて分離された気相冷媒は、圧縮機11の吸入口11aから吸入されて、低段側圧縮機構にて昇圧される(図29のn29点→i29点)。
The refrigerant flowing out of the
これによれば、水−冷媒熱交換器12にて、高温側熱媒体を加熱することができる。従って、暖房モードの車両用空調装置1では、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、車室内の暖房を行うことができる。その他の冷凍サイクル装置10の作動は、第1実施形態と同様である。従って、本実施形態の冷凍サイクル装置10においても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
According to this, the high temperature side heat medium can be heated by the water-
さらに、本実施形態の冷凍サイクル装置10では、暖房モード時にもガスインジェクションサイクルが構成されるので、室外熱交換器16の出口側冷媒のエンタルピから室外熱交換器16の入口側冷媒のエンタルピを減算したエンタルピ差を拡大することができる。その結果、暖房モード時に、通常の蒸気圧縮式の冷凍サイクルよりも、送風空気の加熱能力を向上させることができる。
Further, in the
これに加えて、暖房モードは外気温が低下する際に実行される運転モードであるから、水−冷媒熱交換器12における冷媒凝縮圧力と室外熱交換器16における冷媒蒸発圧力との圧力差(すなわち、サイクルの高低圧差)が拡大しやすい。従って、暖房モード時にガスインジェクションサイクルを構成することで、圧縮機11の圧縮効率を向上させて、高いCOP向上効果を得ることができる。
In addition, since the heating mode is an operation mode executed when the outside air temperature decreases, the pressure difference between the refrigerant condensation pressure in the water-
(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。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。例えば、第2、第4実施形態で説明した冷凍サイクル装置10の中間圧膨張弁14dに代えて、第3実施形態で説明した温度式膨張弁141および中間圧開閉弁15cを採用してもよい。
(Other embodiments)
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. In addition, the means disclosed in each of the above embodiments may be appropriately combined within a practicable range. For example, instead of the intermediate
(a)上述の実施形態では、(1)冷房モード、(5)冷房+冷却モード、(11)冷却モードで、ガスインジェクションサイクルを構成する冷媒回路に切り替える例を説明したが、これに限定されない。 (A) In the above-described embodiment, an example in which the refrigerant circuit constituting the gas injection cycle is switched in (1) cooling mode, (5) cooling + cooling mode, and (11) cooling mode has been described. However, the present invention is not limited to this. .
つまり、少なくとも冷凍サイクル装置10の熱負荷が最も高くなり得る運転モード(上述の実施形態では、(5)冷房+冷却モード)時に、ガスインジェクションサイクルを構成する冷媒回路に切り替えるようにすればよい。従って、(1)冷房モードおよび(11)冷却モードで、中間圧膨張弁14dを全閉状態として、通常の蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成してもよい。
That is, at least in the operation mode in which the heat load of the
また、上述の実施形態では、複数の運転モードに切替可能な冷凍サイクル装置10について説明したが、冷凍サイクル装置10の運転モードの切り替えはこれに限定されない。つまり、いずれの運転モード時にも過剰な冷却能力や加熱能力が発揮されてしまうことなく、送風空気およびバッテリ80を充分かつ適切に冷却することができれば、上述した実施形態で説明した全ての運転モードに切替可能であることは必須ではない。
Further, in the above-described embodiment, the
また、各運転モードの詳細制御は、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、ステップS260で説明した送風モードを、圧縮機11のみならず送風機32を停止させる停止モードとしてもよい。
Further, the detailed control of each operation mode is not limited to the one disclosed in the above embodiment. For example, the blowing mode described in step S260 may be a stop mode for stopping not only the
(b)冷凍サイクル装置の構成機器は、上述の実施形態に開示されたものに限定されない。 (B) The components of the refrigeration cycle device are not limited to those disclosed in the above embodiment.
例えば、上述の実施形態では、圧縮機11として、2つの圧縮機構を1つのハウジング内に収容した二段昇圧式の電動圧縮機を採用した例を説明したが、圧縮機の形式はこれに限定されない。中間圧ポート11bから中間圧のサイクル用冷媒を流入させて、低圧から高圧へ圧縮される過程のサイクル用冷媒に合流させることが可能であれば、ハウジングの内部に、1つの固定容量型の圧縮機構、および1つの圧縮機構を回転駆動する電動モータを収容して構成された電動圧縮機であってもよい。
For example, in the above-described embodiment, an example has been described in which a two-stage booster type electric compressor in which two compression mechanisms are housed in one housing is used as the
この他にも、2つの圧縮機を直列に接続して、低段側に配置される低段側圧縮機の吸入口を吸入口11aとし、高段側に配置される高段側圧縮機の吐出口を吐出口11cとする。さらに、低段側圧縮機の吐出口と高段側圧縮機との吸入口とを接続する接続部に中間圧吸入口bを設ける。このように、低段側圧縮機と高段側圧縮機との2つの圧縮機を用いて、1つの二段昇圧式の圧縮機を構成してもよい。
In addition, two compressors are connected in series, the suction port of the low-stage compressor arranged on the low stage side is set as the
上述した効果を発揮できるように、複数のサイクル構成機器の一体化等を行ってもよい。例えば、第2三方継手13bと第5三方継手13eとを一体化させた四方継手構造のものを採用してもよい。また、冷房用膨張弁14bおよび冷却用膨張弁14cとして、全閉機能を有しない電気式膨張弁と開閉弁とを直接的に接続したものを採用してもよい。
A plurality of cycle components may be integrated so as to exert the above-described effects. For example, a four-way joint structure in which the second three-way joint 13b and the fifth three-way joint 13e are integrated may be employed. Further, as the cooling
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、これらの冷媒のうち複数種を混合させた混合冷媒等を採用してもよい。さらに、冷媒として二酸化炭素を採用して、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界冷凍サイクルを構成してもよい。 In the above-described embodiment, an example in which R1234yf is used as the refrigerant has been described, but the refrigerant is not limited to this. For example, R134a, R600a, R410A, R404A, R32, R407C, etc. may be adopted. Alternatively, a mixed refrigerant obtained by mixing a plurality of types of these refrigerants may be employed. Further, a supercritical refrigeration cycle in which carbon dioxide is used as the refrigerant and the high-pressure side refrigerant pressure is equal to or higher than the critical pressure of the refrigerant may be configured.
(c)加熱部の構成は、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、第1実施形態で説明した高温側熱媒体回路40に対して、低温側熱媒体回路50の三方弁53および低温側ラジエータ54と同様の三方弁および高温側ラジエータを追加し、余剰の熱を外気に放熱させるようにしてもよい。さらに、ハイブリッド車両のように内燃機関(エンジン)を備える車両では、高温側熱媒体回路40にエンジン冷却水を循環させるようにしてもよい。
(C) The configuration of the heating unit is not limited to the one disclosed in the above embodiment. For example, a three-
また、高温側熱媒体回路40を廃止して、加熱部として室内凝縮器を採用してもよい。室内凝縮器は、圧縮機11から吐出された高温高圧冷媒と送風空気とを熱交換させて、冷媒を凝縮させるとともに送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。
Alternatively, the high-temperature side
(d)冷却部の構成は、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、冷却部として、第1実施形態で説明した低温側熱媒体回路50のチラー19を凝縮部とし、冷却用熱交換部52を蒸発部として機能させるサーモサイフォンを採用してもよい。これによれば、低温側熱媒体ポンプ51を廃止することができる。
(D) The configuration of the cooling unit is not limited to the configuration disclosed in the above embodiment. For example, as the cooling unit, a thermosiphon that makes the
サーモサイフォンは、冷媒を蒸発させる蒸発部と冷媒を凝縮させる凝縮部とを有し、蒸発部と凝縮部とを閉ループ状に(すなわち、環状に)接続することによって構成されている。そして、蒸発部における冷媒の温度と凝縮部における冷媒の温度との温度差によって回路内の冷媒に比重差を生じさせ、重力の作用によって冷媒を自然循環させて、冷媒とともに熱を輸送する熱輸送回路である。 The thermosiphon has an evaporating section for evaporating the refrigerant and a condensing section for condensing the refrigerant, and is configured by connecting the evaporating section and the condensing section in a closed loop (that is, in an annular shape). Then, a temperature difference between the temperature of the refrigerant in the evaporating section and the temperature of the refrigerant in the condensing section causes a difference in specific gravity of the refrigerant in the circuit, and the refrigerant naturally circulates by the action of gravity to transport heat with the refrigerant. Circuit.
例えば、冷却用膨張弁14cにて減圧された冷媒と冷却用送風空気とを熱交換させて冷媒を蒸発させる電池用蒸発器と、電池用蒸発器へ向けて冷却用送風空気を送風する電池用送風機とを備え、電池用蒸発器にて冷却された冷却用送風空気を吹き付けることによってバッテリ80を冷却する空気冷却式の冷却部を採用してもよい。
For example, a battery evaporator for evaporating the refrigerant by exchanging heat between the refrigerant depressurized by the cooling
また、上述の実施形態では、冷却部にて冷却される冷却対象物がバッテリ80である例を説明したが、冷却対象物はこれに限定されない。直流電流と交流電流とを変換するインバータ、バッテリ80に電力を充電する充電器、電力を供給されることによって走行用の駆動力を出力するとともに、減速時等には回生電力を発生させるモータジェネレータのように作動時に発熱を伴う電気機器であってもよい。
Further, in the above-described embodiment, an example has been described in which the object to be cooled by the cooling unit is the
(e)上述の各実施形態では、本発明に係る冷凍サイクル装置10を車両用空調装置1に適用したが、冷凍サイクル装置10の適用はこれに限定されない。例えば、コンピューターサーバーの温度を適切に調整しつつ、室内の空調を行うサーバー冷却機能付きの空調装置等に適用してもよい。
(E) In the above embodiments, the
(f)上述の各実施形態では、(1)冷房モード、(5)冷房+冷却モード、(11)冷却モードのように、送風空気を加熱しない運転モードであっても、圧縮機11から吐出された冷媒を加熱部(具体的には、水−冷媒熱交換器12)へ流入させる例を説明したが、各運転モードにおける冷媒回路はこれに限定されない。
(F) In each of the above embodiments, even when the operation mode does not heat the blown air, such as (1) cooling mode, (5) cooling and cooling mode, and (11) cooling mode, discharge from the
例えば、図30に示すように、圧縮機11から吐出された冷媒を暖房用膨張弁14aの入口側へ導く加熱部バイパス通路22g、および圧縮機11から吐出された冷媒を水−冷媒熱交換器12(すなわち、加熱部)へ導く冷媒回路と加熱部バイパス通路22gへ流入させる冷媒回路とを切り替える加熱部切替弁26を備えていてもよい。
For example, as shown in FIG. 30, a heating
そして、必要吹出温度と蒸発器温度Tefinとを比較して、送風空気を加熱する必要がない場合には、加熱部切替弁26が、圧縮機11から吐出された冷媒を、加熱部へ流入させることなく、加熱部バイパス通路22gへ流入させるように冷媒回路を切り替えてもよい。
Then, by comparing the required blowing temperature with the evaporator temperature Tefin, if it is not necessary to heat the blown air, the heating
また、目標吹出温度TAOと空調風温度センサ69によって検出された送風空気温度TAVとを比較して、送風空気を加熱する必要がない場合には、加熱部切替弁26が、圧縮機11から吐出された冷媒を加熱部バイパス通路22gへ流入させるように冷媒回路を切り替えてもよい。
The target outlet temperature TAO is compared with the blast air temperature TAV detected by the conditioned air temperature sensor 69, and when it is not necessary to heat the blast air, the heating
また、送風空気を加熱する必要のない運転モード時には、加熱部切替弁26が、圧縮機11から吐出された冷媒を加熱部バイパス通路22gへ流入させるように冷媒回路に切り替え、送風空気を加熱する必要のある運転モード時には、加熱部切替弁26が、圧縮機11から吐出された冷媒を加熱部へ流入させるように冷媒回路に切り替えてもよい。
In the operation mode in which it is not necessary to heat the blast air, the heating
11…圧縮機、11a…吸入口、11b…中間圧吸入口、11c…吐出口、
13g…上流側分岐部、13e…下流側分岐部、13f…合流部、
14a…暖房用膨張弁、14b…冷房用膨張弁、14c…冷却用膨張弁、
14d…中間圧膨張弁、141…温度式膨張弁(中間圧膨張弁)、
15a…除湿用開閉弁、15b…暖房用開閉弁(冷媒回路切替部)、
16…室外熱交換器、18…室内蒸発器、
22a…バイパス通路、22b…暖房用通路、22c…中間圧通路、
23…内部熱交換器、23a…中間温側通路、23b…高温側通路、
40…高温側熱媒体回路(加熱部)、
50…低温側熱媒体回路(冷却部)、52a…冷却用熱交換部(冷却部)、
80…バッテリ(冷却対象物)
11 compressor, 11a suction port, 11b intermediate pressure suction port, 11c discharge port,
13g ... upstream branch section, 13e ... downstream branch section, 13f ... merging section,
14a: heating expansion valve, 14b: cooling expansion valve, 14c: cooling expansion valve,
14d: intermediate pressure expansion valve, 141: temperature type expansion valve (intermediate pressure expansion valve),
15a: On-off valve for dehumidification, 15b: On-off valve for heating (refrigerant circuit switching unit),
16 ... outdoor heat exchanger, 18 ... indoor evaporator,
22a: bypass passage, 22b: heating passage, 22c: intermediate pressure passage,
23 ... internal heat exchanger, 23a ... intermediate temperature side passage, 23b ... high temperature side passage,
40: High-temperature side heat medium circuit (heating unit),
50: low-temperature side heat medium circuit (cooling unit), 52a: cooling heat exchange unit (cooling unit)
80… Battery (object to be cooled)
Claims (6)
前記圧縮機から吐出された高圧冷媒を熱源として、空調対象空間へ送風される送風空気を加熱する加熱部(40)と、
前記加熱部から流出した冷媒を減圧させる暖房用膨張弁(14a)と、
前記暖房用膨張弁から流出した冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器(16)と、
前記室外熱交換器から流出した冷媒の流れを分岐する上流側分岐部(13g)と、
前記上流側分岐部にて分岐された一方の冷媒を前記中間圧吸入口側へ導く中間圧通路(22c)と、
前記中間圧通路を流通する冷媒を前記中間圧冷媒となるまで減圧させる中間圧膨張弁(14d、141)と、
前記中間圧膨張弁にて減圧された前記中間圧冷媒を流通させる中間温側通路(23a)および前記上流側分岐部にて分岐された他方の冷媒を流通させる高温側通路(23b)とを有し、前記中間温側通路を流通する前記中間圧冷媒と前記高温側通路を流通する冷媒とを熱交換させる内部熱交換器(23)と、
前記高温側通路から流出した冷媒の流れを分岐する下流側分岐部(13e)と、
前記下流側分岐部にて分岐された一方の冷媒を前記低圧冷媒となるまで減圧させる冷房用膨張弁(14b)と、
前記冷房用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、前記送風空気を冷却する室内蒸発器(18)と、
前記下流側分岐部にて分岐された他方の冷媒を前記低圧冷媒となるまで減圧させる冷却用膨張弁(14c)と、
前記冷却用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、冷却対象物(80)を冷却する冷却部(50、52a)と、
前記室内蒸発器から流出した冷媒の流れと前記冷却部から流出した冷媒の流れとを合流させて、前記圧縮機の吸入口側へ流出させる合流部(13f)と、
前記室外熱交換器から流出した冷媒を前記圧縮機の吸入口側へ導く暖房用通路(22b)と、
冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部(15a〜15e)と、を備え、
前記冷媒回路切替部は、
前記送風空気を前記加熱部にて加熱する暖房モードでは、前記圧縮機の前記吐出口→前記加熱部→前記暖房用膨張弁→前記室外熱交換器→前記暖房用通路→前記圧縮機の前記吸入口の順に冷媒を循環させる冷媒回路に切り替え、
前記送風空気を前記室内蒸発器にて冷却するとともに、前記冷却対象物を前記冷却部にて冷却する冷房+冷却モードでは、前記圧縮機の前記吐出口→前記暖房用膨張弁→前記室外熱交換器→前記上流側分岐部→前記中間圧膨張弁→前記中間温側通路→前記圧縮機の前記中間圧吸入口の順に冷媒を循環させ、さらに、前記上流側分岐部→前記高温側通路→前記下流側分岐部→前記冷房用膨張弁→前記室内蒸発器→前記合流部→前記圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させるとともに、前記上流側分岐部→前記高温側通路→前記下流側分岐部→前記冷却用膨張弁→前記冷却部→前記合流部→前記圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させる冷媒回路に切り替えるものである冷凍サイクル装置。 An intermediate-pressure suction port that compresses the low-pressure refrigerant sucked from the suction port (11a) to high-pressure refrigerant and discharges it from the discharge port (11c), and allows the intermediate-pressure refrigerant in the cycle to flow in and joins the refrigerant in the compression process. A compressor (11) having (11b);
A heating unit (40) for heating the blast air blown to the air-conditioned space, using the high-pressure refrigerant discharged from the compressor as a heat source;
A heating expansion valve (14a) for reducing the pressure of the refrigerant flowing out of the heating unit;
An outdoor heat exchanger (16) for exchanging heat between the refrigerant flowing out of the heating expansion valve and the outside air;
An upstream branch portion (13g) for branching a flow of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger;
An intermediate pressure passageway (22c) for guiding one refrigerant branched at the upstream branch portion to the intermediate pressure suction port side;
An intermediate pressure expansion valve (14d, 141) for reducing the pressure of the refrigerant flowing through the intermediate pressure passage to the intermediate pressure refrigerant,
An intermediate-temperature side passageway (23a) through which the intermediate-pressure refrigerant depressurized by the intermediate-pressure expansion valve flows and a high-temperature side passageway (23b) through which the other refrigerant branched at the upstream branch portion flows. An internal heat exchanger (23) for exchanging heat between the intermediate-pressure refrigerant flowing through the intermediate-temperature-side passage and the refrigerant flowing through the high-temperature-side passage;
A downstream branch portion (13e) for branching the flow of the refrigerant flowing out of the high temperature side passage;
A cooling expansion valve (14b) for reducing the pressure of one of the refrigerants branched at the downstream branch portion until the refrigerant becomes the low-pressure refrigerant;
An indoor evaporator (18) for evaporating the refrigerant flowing out of the cooling expansion valve to cool the blown air;
A cooling expansion valve (14c) for reducing the pressure of the other refrigerant branched at the downstream branch portion until the refrigerant becomes the low-pressure refrigerant;
Cooling units (50, 52a) for evaporating the refrigerant flowing out of the cooling expansion valve to cool the object to be cooled (80);
A merging section (13f) for merging a flow of the refrigerant flowing out of the indoor evaporator with a flow of the refrigerant flowing out of the cooling section and flowing out to a suction port side of the compressor;
A heating passageway (22b) for guiding the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger to the suction port side of the compressor;
A refrigerant circuit switching unit (15a to 15e) for switching a refrigerant circuit,
The refrigerant circuit switching unit,
In a heating mode in which the blast air is heated by the heating section, the discharge port of the compressor → the heating section → the heating expansion valve → the outdoor heat exchanger → the heating passage → the suction of the compressor. Switch to a refrigerant circuit that circulates refrigerant in the order of mouth,
In a cooling + cooling mode in which the blown air is cooled by the indoor evaporator and the object to be cooled is cooled by the cooling unit, the discharge port of the compressor → the expansion valve for heating → the outdoor heat exchange The refrigerant is circulated in the order of a vessel → the upstream branch section → the intermediate pressure expansion valve → the intermediate temperature side passage → the intermediate pressure suction port of the compressor, and further the upstream branch section → the high temperature side passage → the The downstream branch section → the cooling expansion valve → the indoor evaporator → the junction section → the compressor is circulated in the order of the refrigerant, and the upstream branch section → the high temperature side passage → the downstream branch section. A refrigeration cycle apparatus that switches to a refrigerant circuit that circulates refrigerant in the order of the cooling expansion valve, the cooling unit, the junction, and the suction port of the compressor.
前記圧縮機から吐出された冷媒と外気とを熱交換させる室外熱交換器(16)と、
前記室外熱交換器から流出した冷媒の流れを分岐する上流側分岐部(13g)と、
前記上流側分岐部にて分岐された一方の冷媒を前記中間圧吸入口側へ導く中間圧通路(22c)と、
前記中間圧通路を流通する冷媒を前記中間圧冷媒となるまで減圧させる中間圧膨張弁(14d、141)と、
前記中間圧膨張弁にて減圧された前記中間圧冷媒を流通させる中間温側通路(23a)および前記上流側分岐部にて分岐された他方の冷媒を流通させる高温側通路(23b)とを有し、前記中間温側通路を流通する前記中間圧冷媒と前記高温側通路を流通する冷媒とを熱交換させる内部熱交換器(23)と、
前記高温側通路から流出した冷媒の流れを分岐する下流側分岐部(13e)と、
前記下流側分岐部にて分岐された一方の冷媒を前記低圧冷媒となるまで減圧させる冷房用膨張弁(14b)と、
前記冷房用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、前記送風空気を冷却する室内蒸発器(18)と、
前記下流側分岐部にて分岐された他方の冷媒を前記低圧冷媒となるまで減圧させる冷却用膨張弁(14c)と、
前記冷却用膨張弁から流出した冷媒を蒸発させて、冷却対象物を冷却する冷却部(50、52a)と、
前記室内蒸発器から流出した冷媒の流れと前記冷却部から流出した冷媒の流れとを合流させて、前記圧縮機の吸入口側へ流出させる合流部(13f)と、
冷媒回路を切り替える冷媒回路切替部(15a〜15e)と、
前記冷房用膨張弁(14b)および前記冷却用膨張弁(14c)の少なくとも一方の作動を制御する膨張弁制御部(60b)と、を備え、
前記冷媒回路切替部は、前記送風空気を前記室内蒸発器にて冷却するとともに、前記冷却対象物を前記冷却部にて冷却する冷房+冷却モードでは、前記圧縮機の前記吐出口→前記暖房用膨張弁→前記室外熱交換器→前記上流側分岐部→前記中間圧膨張弁→前記中間温側通路→前記圧縮機の前記中間圧吸入口の順に冷媒を循環させ、さらに、前記上流側分岐部→前記高温側通路→前記下流側分岐部→前記冷房用膨張弁→前記室内蒸発器→前記合流部→前記圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させるとともに、前記上流側分岐部→前記高温側通路→前記下流側分岐部→前記冷却用膨張弁→前記冷却部→前記合流部→前記圧縮機の吸入口の順に冷媒を循環させる冷媒回路に切り替えるものであり、
前記膨張弁制御部は、前記冷房+冷却モードでは、前記下流側分岐部へ流入する冷媒が過冷却度を有する高圧冷媒となるように、前記冷房用膨張弁(14b)および前記冷却用膨張弁(14c)の少なくとも一方の作動を制御するものである冷凍サイクル装置。 An intermediate-pressure suction port that compresses the low-pressure refrigerant sucked from the suction port (11a) to high-pressure refrigerant and discharges it from the discharge port (11c), and allows the intermediate-pressure refrigerant in the cycle to flow in and joins the refrigerant in the compression process. A compressor (11) having (11b);
An outdoor heat exchanger (16) for exchanging heat between the refrigerant discharged from the compressor and outside air;
An upstream branch portion (13g) for branching a flow of the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger;
An intermediate pressure passageway (22c) for guiding one refrigerant branched at the upstream branch portion to the intermediate pressure suction port side;
An intermediate pressure expansion valve (14d, 141) for reducing the pressure of the refrigerant flowing through the intermediate pressure passage to the intermediate pressure refrigerant,
An intermediate-temperature side passageway (23a) through which the intermediate-pressure refrigerant depressurized by the intermediate-pressure expansion valve flows and a high-temperature side passageway (23b) through which the other refrigerant branched at the upstream branch portion flows. An internal heat exchanger (23) for exchanging heat between the intermediate-pressure refrigerant flowing through the intermediate-temperature-side passage and the refrigerant flowing through the high-temperature-side passage;
A downstream branch portion (13e) for branching the flow of the refrigerant flowing out of the high temperature side passage;
A cooling expansion valve (14b) for reducing the pressure of one of the refrigerants branched at the downstream branch portion until the refrigerant becomes the low-pressure refrigerant;
An indoor evaporator (18) for evaporating the refrigerant flowing out of the cooling expansion valve to cool the blown air;
A cooling expansion valve (14c) for reducing the pressure of the other refrigerant branched at the downstream branch portion until the refrigerant becomes the low-pressure refrigerant;
A cooling unit (50, 52a) for evaporating the refrigerant flowing out of the cooling expansion valve to cool an object to be cooled;
A merging section (13f) for merging a flow of the refrigerant flowing out of the indoor evaporator with a flow of the refrigerant flowing out of the cooling section and flowing out to a suction port side of the compressor;
A refrigerant circuit switching unit (15a to 15e) for switching a refrigerant circuit;
An expansion valve controller (60b) for controlling at least one of the cooling expansion valve (14b) and the cooling expansion valve (14c).
The cooling circuit switching unit cools the blown air by the indoor evaporator and cools the object to be cooled by the cooling unit. The refrigerant circulates in the order of expansion valve → the outdoor heat exchanger → the upstream branch section → the intermediate pressure expansion valve → the intermediate temperature side passage → the intermediate pressure suction port of the compressor, and further, the upstream branch section → the high temperature side passage → the downstream side branch section → the cooling expansion valve → the indoor evaporator → the junction section → the refrigerant circulates in the order of the compressor, and the upstream side branch section → the high temperature side It is to switch to a refrigerant circuit that circulates refrigerant in the order of passage → the downstream branch section → the cooling expansion valve → the cooling section → the junction section → the suction port of the compressor,
The expansion valve control unit is configured to control the cooling expansion valve (14b) and the cooling expansion valve so that in the cooling + cooling mode, the refrigerant flowing into the downstream branch becomes a high-pressure refrigerant having a degree of supercooling. (14c) A refrigeration cycle apparatus for controlling at least one of the operations.
前記加熱部から流出した冷媒を減圧させて前記室外熱交換器の冷媒入口側へ流出させる暖房用膨張弁(14a)と、
前記室外熱交換器から流出した冷媒を前記圧縮機の吸入口側へ導く暖房用通路(22b)と、を備え、
前記冷媒回路切替部は、前記送風空気を前記加熱部にて加熱する暖房モードでは、前記圧縮機の前記吐出口→前記加熱部→前記暖房用膨張弁→前記室外熱交換器→前記暖房用通路→前記圧縮機の前記吸入口の順に冷媒を循環させる冷媒回路に切り替える請求項2に記載の冷凍サイクル装置。 A heating unit (40) for heating the blast air blown to the air-conditioned space, using the high-pressure refrigerant discharged from the compressor as a heat source;
A heating expansion valve (14a) for reducing the pressure of the refrigerant flowing out of the heating unit and flowing the refrigerant to the refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger;
A heating passageway (22b) for guiding the refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger to the suction port side of the compressor,
In the heating mode in which the blast air is heated by the heating unit, the refrigerant circuit switching unit is configured such that the discharge port of the compressor → the heating unit → the heating expansion valve → the outdoor heat exchanger → the heating passage. The refrigeration cycle apparatus according to claim 2, wherein the refrigerant circuit is switched to a refrigerant circuit that circulates refrigerant in the order of the suction port of the compressor.
前記冷房モードでは、前記暖房用膨張弁が全開となっている請求項1ないし4のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。 In the cooling mode in which the blast air is cooled by the indoor evaporator, the refrigerant circuit switching unit is configured to be the discharge port of the compressor → the expansion valve for heating → the outdoor heat exchanger → the upstream branch unit → the The refrigerant is circulated in the order of an intermediate pressure expansion valve → the intermediate temperature side passage → the intermediate pressure suction port of the compressor, and further, the upstream side branch → the high temperature side passage → the cooling expansion valve → the indoor evaporator → to switch the refrigerant circuit to circulate the refrigerant in the order of the suction port of the compressor,
The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the heating expansion valve is fully opened in the cooling mode.
前記冷却モードでは、前記暖房用膨張弁が全開となっている請求項1ないし5のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。 In the cooling mode in which the object to be cooled is cooled by the cooling unit, the refrigerant circuit switching unit is configured to discharge the outlet of the compressor → the expansion valve for heating → the outdoor heat exchanger → the upstream branch unit → the cooling unit. The refrigerant is circulated in the order of an intermediate pressure expansion valve → the intermediate temperature side passage → the intermediate pressure suction port of the compressor, and further, the upstream branch section → the high temperature side passage → the cooling expansion valve → the cooling section → Switching to a refrigerant circuit that circulates refrigerant in the order of the suction port of the compressor,
The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the heating expansion valve is fully opened in the cooling mode.
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