JP2009002597A - Refrigeration cycle device and vehicle air conditioner - Google Patents
Refrigeration cycle device and vehicle air conditioner Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009002597A JP2009002597A JP2007164935A JP2007164935A JP2009002597A JP 2009002597 A JP2009002597 A JP 2009002597A JP 2007164935 A JP2007164935 A JP 2007164935A JP 2007164935 A JP2007164935 A JP 2007164935A JP 2009002597 A JP2009002597 A JP 2009002597A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- evaporator
- refrigerant
- refrigeration cycle
- valve
- upstream
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
Description
本発明は、冷凍サイクル装置、および車両用空調装置に関する。 The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus and a vehicle air conditioner.
従来、車両用空調装置では、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機からの冷媒を冷却する冷却器と、冷却器から流出した冷媒を減圧する膨張装置とを備え、この膨張装置で減圧された冷媒を蒸発させる第1、第2の蒸発器を直列に接続し、上流側の第2の蒸発器をバイパスして下流側の第1の蒸発器の冷媒入口側に冷媒を流すバイパス流路を設け、第2の蒸発器とバイパス流路とへ供給される冷媒の分配量を調節する三方弁とを有するものがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a vehicle air conditioner includes a compressor that compresses a refrigerant, a cooler that cools the refrigerant from the compressor, and an expansion device that depressurizes the refrigerant that flows out of the cooler. First and second evaporators that evaporate the refrigerant are connected in series, and a bypass flow path that bypasses the second evaporator on the upstream side and flows the refrigerant to the refrigerant inlet side of the first evaporator on the downstream side Some have a three-way valve that adjusts the distribution amount of refrigerant supplied to the second evaporator and the bypass flow path (see, for example, Patent Document 1).
このものにおいて、第1の蒸発器とこの第1の蒸発器に対して送風する第1の送風機とにより第1の空調ユニットを構成し、第2の蒸発器とこの第2の蒸発器に送風する第2の送風機とにより第2の空調ユニットを構成している。 In this, the 1st air conditioning unit is comprised by the 1st evaporator and the 1st blower ventilating with respect to this 1st evaporator, and it sends air to the 2nd evaporator and this 2nd evaporator. A second air conditioning unit is configured by the second blower.
ここで、第1、第2の蒸発器のそれぞれに冷媒を流して第1、第2の空調ユニットの両方を機能させるデュアル運転と、第1の蒸発器にだけ冷媒を流して第1の空調ユニットだけを機能させるシングル運転とのうち一方を実施する。 Here, the dual operation in which both the first and second air conditioning units function by flowing the refrigerant through the first and second evaporators, and the first air conditioning by flowing the refrigerant through only the first evaporator. One of the single operation that only functions the unit is performed.
特許文献2は、この種の装置に適用しうる減圧器を開示している。
デュアル運転時において三方弁によりバイパス流路を閉鎖した場合には、第1、第2の蒸発器にはそれぞれ同一量の冷媒が流れる。このため、第1、第2の蒸発器のうち上流側の第2の蒸発器には、冷凍能力を発揮する上で必要以上の冷媒が流れてしまう。これにより、圧力損失が高くなり、冷凍サイクルの効率(COP)の低下を招く。 When the bypass flow path is closed by the three-way valve during dual operation, the same amount of refrigerant flows through each of the first and second evaporators. For this reason, the refrigerant | coolant more than necessary will flow into the 2nd evaporator of an upstream side among 1st, 2nd evaporators, when exhibiting refrigerating capacity. Thereby, a pressure loss becomes high and causes the fall of the efficiency (COP) of a refrigerating cycle.
さらに、シングル運転からデュアル運転に切り替える際に、三方弁によりバイパス流路を全閉状態にすると同時に、上流側の第2の蒸発器の冷媒入口を全開にすると、一時的に、下流側の第1の蒸発器に冷却能力を生じるために充分な冷媒が流れなくなる。このため、下流側の第1の蒸発器自体の温度ムラが大きくなり、下流側の第1の蒸発器から吹き出される空気温度分布が悪化する。 Further, when switching from single operation to dual operation, if the bypass flow path is fully closed by the three-way valve and at the same time the refrigerant inlet of the upstream second evaporator is fully opened, the downstream side Sufficient refrigerant will not flow to produce cooling capacity in one evaporator. For this reason, the temperature unevenness of the first evaporator on the downstream side is increased, and the temperature distribution of the air blown out from the first evaporator on the downstream side is deteriorated.
本発明は、上記点に鑑み、上流側の蒸発器の圧力損失を低減しつつ、シングル運転からデュアル運転に切り替える際の下流側の蒸発器自体の温度ムラの発生を抑制するようにした冷凍サイクル装置および車両用空調装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention reduces the pressure loss of the upstream evaporator and suppresses the occurrence of temperature unevenness in the downstream evaporator itself when switching from single operation to dual operation. An object is to provide a device and a vehicle air conditioner.
上記目的を達成するため、本発明では、冷媒を吸入し、圧縮し、吐出する圧縮機(1)と、前記圧縮機から吐出される冷媒を冷却する冷却器(2)と、前記冷却器から流出した冷媒を減圧する減圧器(4)と、前記圧縮機を含む冷凍サイクル中に直列に配置され、前記減圧器により減圧された冷媒をそれぞれ蒸発させる複数の蒸発器(6、7)と、前記複数の蒸発器のうち冷媒流れ上流側蒸発器をバイパスして、当該上流側蒸発器に対して下流側に配置される下流側蒸発器の冷媒入口側に流すバイパス流路(9)と、前記減圧器と前記上流側蒸発器との間に配置され、前記上流側蒸発器の運転を停止して前記下流側蒸発器を運転させるシングル運転時には、前記減圧器と前記上流側蒸発器との間を閉鎖し、前記上流側蒸発器と前記下流側蒸発器とをそれぞれを運転させるデュアル運転時には、前記減圧器と前記上流側蒸発器との間を開放する第1弁(5A)と、前記デュアル運転時に、前記バイパス流路に流れる冷媒流量を絞る流量絞り状態を提供する絞り手段(5B、5C)と、を備えることを第1の特徴とする。 In order to achieve the above object, in the present invention, a compressor (1) that sucks, compresses, and discharges refrigerant, a cooler (2) that cools refrigerant discharged from the compressor, and the cooler A decompressor (4) for decompressing the refrigerant flowing out, a plurality of evaporators (6, 7) arranged in series in a refrigeration cycle including the compressor and evaporating the refrigerant decompressed by the decompressor, A bypass flow path (9) that bypasses the refrigerant flow upstream evaporator of the plurality of evaporators and flows to the refrigerant inlet side of the downstream evaporator disposed downstream of the upstream evaporator; At the time of single operation which is arranged between the decompressor and the upstream evaporator and stops the operation of the upstream evaporator and operates the downstream evaporator, the decompressor and the upstream evaporator Closed between the upstream evaporator and the downstream evaporator And the first valve (5A) that opens between the decompressor and the upstream evaporator, and the flow restrictor that restricts the flow rate of the refrigerant that flows through the bypass flow path during the dual operation. The first feature is that it comprises a throttle means (5B, 5C) for providing a state.
したがって、デュアル運転時は、絞り手段により下流側蒸発器に冷媒を流すことができるので、上流側蒸発器の圧力損失を低減しつつ、シングル運転からデュアル運転に切り替える際に下流側蒸発器に冷媒を流すことができるので、下流側蒸発器自体の温度ムラの発生を抑制できる。 Therefore, in the dual operation, the refrigerant can flow to the downstream evaporator by the throttle means. Therefore, the refrigerant is supplied to the downstream evaporator when switching from the single operation to the dual operation while reducing the pressure loss of the upstream evaporator. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of temperature unevenness in the downstream evaporator itself.
本発明では、前記絞り手段(5B)は、前記バイパス流路を全開する全開状態と、前記流量絞り状態とを提供する第2弁(5B)であり、前記シングル運転時には、前記第2弁は前記全開状態を提供することを第2の特徴とする。 In the present invention, the throttling means (5B) is a second valve (5B) that provides a fully-open state that fully opens the bypass flow path and the flow-rate throttling state. During the single operation, the second valve is The second feature is to provide the fully opened state.
これにより、バイパス流路を通して下流側蒸発器に十分な冷媒量を流すことができるので、下流側蒸発器において十分な冷凍能力を確保できる。
また、前記シングル運転時に、前記絞り手段(5B、5C)として、前記流量絞り状態を提供する第2弁(5B、5C)を用いてもよい。
Thereby, since sufficient refrigerant | coolant amount can be flowed to a downstream evaporator through a bypass flow path, sufficient refrigerating capacity can be ensured in a downstream evaporator.
Moreover, you may use the 2nd valve (5B, 5C) which provides the said flow volume throttling state as the said throttle means (5B, 5C) at the time of the said single operation.
本発明では、前記デュアル運転から前記シングル運転に切り替える際には、前記第2弁(5B)を全開状態にしてから所定期間経過した後に前記第1弁(5A)により前記減圧器と前記上流側蒸発器との間を閉鎖することを第3の特徴とする。 In the present invention, when switching from the dual operation to the single operation, the first valve (5A) and the upstream side after the predetermined period after the second valve (5B) is fully opened. The third feature is to close the space between the evaporator and the evaporator.
これにより、バイパス流路を通して下流側蒸発器に十分な冷媒が流入できる状態を準備してから第1弁が閉鎖されるため、シングル運転への切り替え直後に下流側蒸発器に充分な冷却作用を発揮させることができる。加えて、バイパス流路を通して下流側蒸発器に十分な冷媒が流入してから第1弁を閉鎖させることが可能になる。 As a result, the first valve is closed after preparing a state in which sufficient refrigerant can flow into the downstream evaporator through the bypass flow path, so that the downstream evaporator is sufficiently cooled immediately after switching to single operation. It can be demonstrated. In addition, it is possible to close the first valve after sufficient refrigerant flows into the downstream evaporator through the bypass flow path.
本発明では、前記シングル運転から前記デュアル運転に切り替える際には、前記第1弁(5A)により前記減圧器と前記上流側蒸発器との間を開放してから所定期間経過した後に前記第2弁(5B)を前記流量絞り状態にすることを第4の特徴とする。 In the present invention, when switching from the single operation to the dual operation, the second valve is opened after a predetermined period has elapsed since the first valve (5A) has opened the space between the decompressor and the upstream evaporator. A fourth characteristic is that the valve (5B) is brought into the flow restricting state.
これにより、第1弁が開弁するときと、その直後にも、第2弁を通して下流側蒸発器に冷媒を供給可能な状態が得られるため、下流側蒸発器に流れる冷媒量が一時的に減ることを抑制できるので、下流側蒸発器の温度ムラの発生を抑制できる。 Thereby, since the state which can supply a refrigerant | coolant to a downstream evaporator through a 2nd valve is obtained immediately after it opens a 1st valve, the refrigerant | coolant amount which flows into a downstream evaporator temporarily Since it can suppress that it reduces, generation | occurrence | production of the temperature nonuniformity of a downstream evaporator can be suppressed.
また、本発明では、前記絞り手段(5B)は、前記バイパス流路を全閉する全閉状態と、前記流量絞り状態とを提供する第2弁(5B)であり、前記デュアル運転時に、前記第2弁(5B)は、前記全閉状態と前記流量絞り状態とをそれぞれ提供することを第5の特徴とする。 In the present invention, the throttle means (5B) is a second valve (5B) that provides a fully closed state in which the bypass flow path is fully closed and the flow rate throttle state, and during the dual operation, A second feature of the second valve (5B) is that it provides the fully closed state and the flow rate throttle state, respectively.
具体的には、本発明では、前記上流側蒸発器の過熱度が所定値以上であるか否かを判定する判定手段(S160)と、前記デュアル運転時には、前記上流側蒸発器の過熱度が所定値以上であると判定されたときに前記判定手段が判定したときに前記第2弁を前記全閉状態にし、前記上流側蒸発器の過熱度が所定値未満であると前記判定手段が判定したときに前記第2弁を前記流量絞り状態にする第1の制御手段(S161、162)と、を備えることを第6の特徴とする。 Specifically, in the present invention, determination means (S160) for determining whether or not the degree of superheat of the upstream evaporator is equal to or greater than a predetermined value, and the degree of superheat of the upstream evaporator during the dual operation. When the determination means determines that it is determined to be greater than or equal to a predetermined value, the second valve is fully closed, and the determination means determines that the degree of superheat of the upstream evaporator is less than a predetermined value. And a first control means (S161, 162) for bringing the second valve into the flow-throttle state when it is performed.
これにより、上流側蒸発器の過熱度が所定値未満になるように調整することができる。 Thereby, it can adjust so that the superheat degree of an upstream evaporator may become less than predetermined value.
例えば、本発明では、外気温を検出する外気温検出手段(14)を備え、前記外気温検出手段の検出外気温が所定温度以上のときに前記上流側蒸発器の過熱度が所定値未満であると前記判定手段が判定し、前記外気温検出手段の検出外気温が所定温度未満のときに前記上流側蒸発器の過熱度が所定値以上であると前記判定手段が判定してもよい。 For example, the present invention includes an outside air temperature detecting means (14) for detecting the outside air temperature, and the degree of superheat of the upstream evaporator is less than a predetermined value when the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means is equal to or higher than a predetermined temperature. The determination means may determine that there is, and the determination means may determine that the degree of superheat of the upstream evaporator is equal to or greater than a predetermined value when the outside air temperature detected by the outside air temperature detection means is less than a predetermined temperature.
例えば、本発明では前記上流側蒸発器に向けて送風する上流側送風機(7a)を備え、前記上流側送風機の送風量が閾値未満のときに前記上流側蒸発器の過熱度が所定値未満であると前記判定手段が判定し、前記上流側送風機の送風量が閾値以上のときに前記上流側蒸発器の過熱度が所定値以上であると前記判定手段が判定してもよい。 For example, the present invention includes an upstream blower (7a) that blows air toward the upstream evaporator, and the degree of superheat of the upstream evaporator is less than a predetermined value when the amount of air blown from the upstream blower is less than a threshold value. The determination means may determine that there is, and the determination means may determine that the degree of superheat of the upstream evaporator is equal to or greater than a predetermined value when the air flow rate of the upstream blower is equal to or greater than a threshold value.
本発明では、前記下流側蒸発器に向けて送風する下流側送風機(6a)を備え、前記判定手段の判定に用いる前記閾値は、前記下流側送風機の送風量に設定されていることを第7の特徴とする。 In this invention, it is 7th that it is provided with the downstream air blower (6a) which ventilates toward the said downstream evaporator, and the said threshold value used for the determination of the said determination means is set to the ventilation volume of the said downstream air blower. It is characterized by.
これにより、判定手段の判定に用いる閾値を下流側送風機の送風量により変えることができるので、下流側送風機の送風量に対応して、上流側蒸発器の過熱度が所定値未満であるか否かを良好に判定することができる。 Thereby, since the threshold value used for determination by the determination unit can be changed by the air flow rate of the downstream fan, whether or not the degree of superheat of the upstream evaporator is less than a predetermined value corresponding to the air flow rate of the downstream fan. Can be determined satisfactorily.
本発明では、前記減圧器の出口側冷媒を前記上流側蒸発器の冷媒入口側と前記バイパス流路の冷媒入口側とのそれぞれに分流する三方分岐配管(30)を備えており、前記絞り手段は前記三方分岐管に設けられていることを第8の特徴とする。 In the present invention, the throttle means includes a three-way branch pipe (30) for diverting the refrigerant on the outlet side of the decompressor to the refrigerant inlet side of the upstream evaporator and the refrigerant inlet side of the bypass flow path. Is characterized in that it is provided in the three-way branch pipe.
これにより、部品数を増やすことなく、絞り手段を実現できる。
本発明では、前記三方分岐配管は、ブロック状に形成されるブロック材に設けられていることを第9の特徴とする。
Thereby, it is possible to realize the diaphragm means without increasing the number of parts.
The ninth feature of the present invention is that the three-way branch pipe is provided in a block material formed in a block shape.
これにより、三方分岐配管において、冷媒圧力が高圧であっても、冷媒の洩れがないように強度を高めることができる。 Thereby, in the three-way branch pipe, even if the refrigerant pressure is high, the strength can be increased so that the refrigerant does not leak.
本発明では、絞り手段(5B、5C)は、直径が1mm〜2.5mmの冷媒絞り流路により、前記バイパス流路に流れる冷媒流量を所定量に絞るようにすることが望ましい。なお、本発明では、絞り手段(5C)は、オリフィスチューブを用いてもよい。 In the present invention, it is desirable that the throttle means (5B, 5C) throttle the flow rate of the refrigerant flowing through the bypass channel to a predetermined amount by the refrigerant throttle channel having a diameter of 1 mm to 2.5 mm. In the present invention, the orifice means (5C) may use an orifice tube.
本発明では、前記圧縮機の冷媒吐出口と前記減圧器の冷媒入口との間の冷媒の高圧圧力を検出する高圧検出手段(15)と、前記高圧検出手段の検出圧力が第1の圧力値未満であるとき前記第1弁により前記減圧器と前記上流側蒸発器との間を閉鎖し、前記高圧検出手段の検出圧力が第1の圧力値以上であるとき前記第1弁により前記減圧器と前記上流側蒸発器との間を開放する第2の制御手段(S120、S130、S140)と、を備えることを第10の特徴とする。 In the present invention, the high pressure detecting means (15) for detecting the high pressure of the refrigerant between the refrigerant discharge port of the compressor and the refrigerant inlet of the decompressor, and the detected pressure of the high pressure detecting means is a first pressure value. When the pressure is less than, the first valve closes the pressure reducer and the upstream evaporator, and when the detected pressure of the high pressure detecting means is equal to or higher than a first pressure value, the first valve reduces the pressure reducer. And a second control means (S120, S130, S140) for opening a space between the first evaporator and the upstream evaporator.
これにより、第1弁の開閉により圧縮機の冷媒吐出口と前記減圧器の冷媒入口との間の冷媒の高圧圧力が第1の圧力値よりも低くなるように調整することができる。 Thereby, the high pressure of the refrigerant between the refrigerant discharge port of the compressor and the refrigerant inlet of the decompressor can be adjusted to be lower than the first pressure value by opening and closing the first valve.
本発明では、前記高圧検出手段の検出圧力が第2の圧力値未満であるときに前記圧縮機を稼働し、前記高圧検出手段の検出圧力が前記第2の圧力値以上であるときに前記圧縮機を停止する第3の制御手段(S90、S91)を備え、前記第2の圧力値は、前記第1の圧力値以上の値に設定されていることを第11の特徴とする。 In the present invention, the compressor is operated when the detected pressure of the high pressure detecting means is less than a second pressure value, and the compression is performed when the detected pressure of the high pressure detecting means is greater than or equal to the second pressure value. An eleventh feature is that third control means (S90, S91) for stopping the machine is provided, and the second pressure value is set to a value equal to or higher than the first pressure value.
これにより、高圧圧力が第2の圧力値よりも高くなるときには、圧縮機を停止するので、冷媒圧力が異常に上昇することを避けうる。 Thereby, when the high pressure becomes higher than the second pressure value, the compressor is stopped, so that the refrigerant pressure can be prevented from rising abnormally.
本発明では、前記シングル運転時には、前記第1弁により前記減圧器と前記上流側蒸発器との間を、所定期間毎に開放するようになっていることを第12の特徴とする。 The twelfth feature of the present invention is that, during the single operation, the first valve opens the decompressor and the upstream evaporator at predetermined intervals.
これにより、第1弁付近に冷媒オイルが溜まることがあっても、所定期間毎に第1弁に冷媒を通過させることができるので、溜まった冷媒オイルを下流側蒸発器側に押し流すことができる。 As a result, even if refrigerant oil accumulates in the vicinity of the first valve, the refrigerant can be allowed to pass through the first valve every predetermined period, so that the accumulated refrigerant oil can be pushed to the downstream evaporator side. .
なお、特許請求の範囲およびこの欄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。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in a claim and this column shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態を示す車両空調用冷凍サイクルの構成図であって、この冷凍サイクルは、冷媒として高圧圧力が臨界圧力以上(超臨界状態)となるCO2(二酸化炭素)を用いている。従って、この冷凍サイクルは超臨界冷凍サイクルを構成する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of a refrigeration cycle for vehicle air conditioning showing a first embodiment of the present invention. This refrigeration cycle uses CO2 (carbon dioxide) as a refrigerant whose high pressure is equal to or higher than a critical pressure (supercritical state). Used. Therefore, this refrigeration cycle constitutes a supercritical refrigeration cycle.
コンプレッサ(圧縮機)1は図示しない車両走行用エンジンから電磁クラッチ(図示せず)を介して駆動力を得て冷媒を吸入圧縮するものである。なお、コンプレッサ1としては、吸入容量を可変可能に構成されている可変容量型コンプレッサが用いられている。 The compressor (compressor) 1 obtains driving force from a vehicle travel engine (not shown) via an electromagnetic clutch (not shown) and sucks and compresses the refrigerant. In addition, as the compressor 1, a variable displacement compressor configured to be able to vary the suction capacity is used.
コンプレッサ1の吐出側には室外器をなす冷却器2が設けられている。この冷却器2は、コンプレッサ1から吐出された高温高圧の超臨界状態にある吐出冷媒と外気(室外空気)との間で熱交換して冷媒を冷却する。冷却器2には図示しない電動式の冷却ファンによって外気が送風される。
A
冷却器2の出口側には、内部熱交換器3の高圧側冷媒流路3aが設けられている。ここで、内部熱交換器3は、高圧側冷媒流路3aの高温の高圧冷媒と低圧側冷媒流路3bの低温の低圧冷媒との間で熱交換を行うものである。
On the outlet side of the
この熱交換によって、後述の第1蒸発器6と第2蒸発器7とに流入する冷媒のエンタルピを減少させて、第1蒸発器6と第2蒸発器7との両方を含む全体としての入口と出口との間における冷媒のエンタルピ差(冷凍能力)を増大でき、サイクル運転効率(COP)を向上できる。
By this heat exchange, the enthalpy of the refrigerant flowing into the
内部熱交換器3の高圧側冷媒流路3aの出口側には、高圧圧力を制御する圧力制御弁としての役割を果たす減圧器4が設けられている。この減圧器4はサイクルの高圧圧力が目標高圧となるように開度が制御手段としての機械的機構にて調整される。
A decompressor 4 serving as a pressure control valve for controlling the high pressure is provided on the outlet side of the high pressure side
この減圧器4は、冷却器2の出口側と内部熱交換器3の高圧側冷媒流路3aの入口側との間に設けられた感温部4aを有し、この感温部4aの内部で冷却器2の出口側の高圧冷媒の温度に対応した圧力を発生するようにしている。
The decompressor 4 has a
ここで、感温部4aの内部内圧と、高圧圧力(具体的には内部熱交換器3の高圧側冷媒流路3aの出口側冷媒圧力)とのバランスで減圧器4の絞り開度(弁体開度)を調整することにより、高圧圧力を冷却器2の出口側の高圧冷媒温度により決まる目標高圧に調整する。
Here, the throttle opening (valve) of the decompressor 4 is balanced by the balance between the internal internal pressure of the
減圧器4の出口側には、第1蒸発器6と、第2蒸発器7が設けられている。第1蒸発器6と、第2蒸発器7は、コンプレッサ1を含む冷凍サイクルの冷媒流れに対して直列に配置されうるように接続されている。2つの蒸発器が直列に接続されたとき、第2蒸発器7は、第1蒸発器6よりも冷媒流れの上流側に配置され、また第1蒸発器6は、第2蒸発器7よりも冷媒流れの下流側に配置される。
A
ここで、第1蒸発器6は、車両用空調装置の前席側空調ユニット6cの空気通路を形成する空調ケーシング内に配置されている。第1蒸発器6には、第1電動送風機6aからの送風空気が吹き付けられ、第1蒸発器6は、第1電動送風機6aからの送風空気を冷媒の蒸発により冷却する空気冷却手段を構成する。第1蒸発器6への送風が停止されることで、第1蒸発器6の運転を停止した状態が得られる。
Here, the
第2蒸発器7は、車両用空調装置の後席側空調ユニット7cの空気通路を形成する空調ケーシング内に配置されている。第2蒸発器7には、第2の電動送風機7aからの送風空気が吹き付けられ、第2蒸発器7は、第2の電動送風機7aからの送風空気を冷媒の蒸発により冷却する空気冷却手段を構成する。第1蒸発器6への送風が停止されることで、第1蒸発器6の運転を停止した状態が得られる。
The
また、減圧器4の出口側には、第2蒸発器7をバイパスして冷媒を第1蒸発器6の冷媒入口側に流すバイパス流路9が設けられている。すなわち、バイパス流路9は、第2蒸発器7をバイパスして冷媒を第2蒸発器7の冷媒入口側から第2蒸発器7の冷媒出口側に流す冷媒通路である。
Further, a bypass passage 9 is provided on the outlet side of the decompressor 4 to bypass the
第2蒸発器7の上流側には第1弁としての電磁弁5Aが設けられており、電磁弁5Aは、減圧器4の冷媒出口と第2蒸発器7の冷媒入口との間を全開、或いは全閉する。
An
電磁弁5Aは、全開状態と全閉状態といった2つの状態を切り替えることにより、全開状態と全閉状態とを提供する。なお、電磁弁5Aは、全閉から全開まで調整可能な弁により全開状態と全閉状態とを提供してもよい。
The
バイパス流路9には、第2弁としての電磁弁5Bが設けられており、電磁弁5Bは、開弁状態でバイパス流路9を全開にする全開状態になり、閉弁状態ではバイパス流路9に流れる冷媒量を所定量(すなわち、一定量)に絞る固定絞り状態(すなわち、流量絞り状態)になる。すなわち、電磁弁5Bは、全開状態と固定絞り状態といった2つの状態を切り替えることにより、全開状態と固定絞り状態とを提供する。
The bypass flow path 9 is provided with a
なお、電磁弁5Bは、全開状態と固定絞り状態とを含む全閉から全開まで調整可能な弁により全開状態と全閉状態とを提供してもよい。電磁弁5Bは、固定絞り状態になることにより、特許請求範囲に記載の絞り手段を構成する。
The
また、第1蒸発器6の出口側にはアキュムレータ8が設けられている。このアキュムレータ8は、第1蒸発器6の出口冷媒の液冷媒とガス冷媒とを分離してサイクル内の余剰冷媒を蓄える気液分離手段であって、アキュムレータ8の出口側は内部熱交換器3の低圧側冷媒流路3bの入口側に接続される。そして、内部熱交換器3の低圧側冷媒流路3bの出口側はコンプレッサ1の吸入側に接続されている。
An
エアコンECU(電子制御装置)10は、タイマ、メモリ、マイクロコンピュータなどから構成され、各種センサの検出値に基づいて、電動送風機6a、7a、および電磁弁5A、5Bを制御する。
The air conditioner ECU (electronic control unit) 10 includes a timer, a memory, a microcomputer, and the like, and controls the
各種センサは、車室外の温度TAMを検出する外気温センサ14と、コンプレッサ1の冷媒吐出口側の吐出冷媒圧力Phを検出する高圧センサ15と、コンプレッサ1の吸入圧力を検出する圧力センサ16、第2の蒸発器7の内部の冷媒温度を検出する温度センサ17とからなる。
The various sensors include an outside air temperature sensor 14 that detects the temperature TAM outside the passenger compartment, a
風量設定スイッチ(BSW)11は、電動送風機6a、7aの風量を設定する。コンプレッサ起動スイッチ(ACSW)12はコンプレッサ1の起動を指令するためのスイッチである。運転切替スイッチ13は、後述するデュアル運転およびシングル運転のうちいずれかを設定するためのスイッチである。
The air volume setting switch (BSW) 11 sets the air volume of the
次に、上記構成において基本作動を説明する。コンプレッサ1が車両エンジンの駆動力により回転駆動されると、コンプレッサ1により圧縮された高温高圧の冷媒(CO2)は、圧力が臨界圧力以上である超臨界状態にて冷却器2内に流入する。ここで、高温高圧の超臨界状態の冷媒は外気と熱交換して外気中に放熱し、エンタルピを減少する。
Next, the basic operation in the above configuration will be described. When the compressor 1 is rotationally driven by the driving force of the vehicle engine, the high-temperature and high-pressure refrigerant (CO2) compressed by the compressor 1 flows into the
そして、冷却器2出口の高圧冷媒は内部熱交換器3の高圧側流路3aに流入して、低圧側流路3bを通過する低温の低圧冷媒(アキュムレータ8の出口側冷媒)と熱交換し冷却されるので、エンタルピを更に減少する。内部熱交換器3の高圧側流路3aを通過した高圧冷媒は減圧器4により減圧される。
The high-pressure refrigerant at the outlet of the
ここで、第1、第2蒸発器6、7の動作は、電磁弁5A、5Bの開閉に伴う運転状態により異なるため、以下、図2を参照して、デュアル運転およびシングル運転に分けて説明する。
Here, since the operation of the first and
(シングル運転)
エアコンECU10は、図2に示すように、電磁弁5Aが減圧器4の冷媒出口側と第2蒸発器7の冷媒入口側との間の流路を全閉にし、電磁弁5Bがバイパス流路9を全開にするように各電磁弁を制御する。
(Single operation)
In the
これに伴い、第1蒸発器6には、バイパス流路9を通過した冷媒が流れ込み、この冷媒が第1の電動送風機6aの送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風空気が冷却され、その冷風が車室内前席側へ吹き出される。
Accordingly, the refrigerant that has passed through the bypass flow path 9 flows into the
その後、第1蒸発器6を通過した冷媒は、アキュムレータ8により液冷媒とガス冷媒とに分離され、ガス冷媒だけが内部熱交換器3の低圧側冷媒流路3bを通過してコンプレッサ1の吸入側に吸い込まれる。
Thereafter, the refrigerant that has passed through the
また、エアコンECU10は、図2に示すように、電磁弁5Aを所定期間(例えば二時間)毎に全開にする。これに伴い、減圧器4からの冷媒が第2蒸発器7に流入する。これにより、減圧器4から流入した冷媒が第2蒸発器7に滞留した潤滑オイルを第1蒸発器6の冷媒入口側に押し流す。
In addition, as shown in FIG. 2, the
(デュアル運転)
エアコンECU10は、図2に示すように、電磁弁5Aが減圧器4の冷媒出口側と第2蒸発器7の冷媒入口側との間の流路を全開にし、電磁弁5Bが固定絞り状態となるように各電磁弁を制御する。
(Dual operation)
In the
第2蒸発器7に、減圧器4通過後の冷媒が流れ込み、この冷媒が第2電動送風機7aの送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、送風空気が冷却され、その冷風が車室内後席側へ吹き出される。
The refrigerant that has passed through the decompressor 4 flows into the
一方、バイパス流路9から第1蒸発器6には、電磁弁5Bを通過した所定量の冷媒が流入する。このため、第1蒸発器6には、第2蒸発器7通過後の冷媒に加えて、電磁弁5Bおよびバイパス流路9を通過した冷媒が流入する。これに伴い、第1蒸発器6では、冷媒が第1電動送風機6aの送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、第1電動送風機6aの送風空気が冷却され、その冷風が車室内前席側へ吹き出される。
On the other hand, a predetermined amount of refrigerant that has passed through the
その後、第1蒸発器6を通過した冷媒は、アキュムレータ8により液冷媒とガス冷媒とに分離され、ガス冷媒だけが内部熱交換器3の低圧側冷媒流路3bを通過してコンプレッサ1の吸入口側に吸い込まれる。
Thereafter, the refrigerant that has passed through the
以上説明した本実施形態によれば、デュアル運転時には、エアコンECU10は、電磁弁5Aを全開にし、電磁弁5Bを固定絞り状態にする。このため、減圧器4からの流出した冷媒の全てが第2蒸発器7に流れるのではなく、減圧器4からの冷媒の一部がバイパス流路9を通して第1蒸発器6に流れる。したがって、第2蒸発器7に流れる冷媒量を減らすことができるので、第2蒸発器7で生じる圧力損失を抑えることができる。
According to the present embodiment described above, during dual operation, the
また、デュアル運転時には、電磁弁5Bを固定絞り状態にするので、シングル運転からデュアル運転に切り替える際には、所定量の冷媒が電磁弁5Bを通過して第1蒸発器6に直接に流れ込む。したがって、第1蒸発器6自体の温度ムラの発生が抑えられ、第1蒸発器6から吹き出される空気温度分布の悪化が抑制される。
In addition, since the
本実施形態では、シングル運転時において、電磁弁5Bがバイパス流路9を全開になるので、第1蒸発器6には、電磁弁5Bおよびバイパス流路9を通過した十分な冷媒が流れ込むので、第1蒸発器6において十分な冷房能力を確保できる。
In the present embodiment, the
ここで、図3に電磁弁5A、5Bの代わりに通路を切り替えるだけの三方弁を用いた場合の第1蒸発器6の吹出空気温度を計測した結果(比較例)を示し、図4に本実施形態の第1蒸発器6の吹出空気温度を計測した結果を示す。図3、図4において縦軸は第1蒸発器6の吹出空気温度、横軸は時間を示す。
Here, FIG. 3 shows the result (comparative example) of measuring the blown air temperature of the
図3、図4から分かるように、比較例ではデュアル運転を開始すると一時的に第1蒸発器6の吹出空気温度が急上昇するが、本実施形態の場合にはデュアル運転を開始しても第1蒸発器6の吹出空気温度は急上昇することなくほぼ一定の温度が持続される平坦な状態になる。
As can be seen from FIGS. 3 and 4, in the comparative example, when the dual operation is started, the temperature of the blown air from the
また、シングル運転時には電磁弁5Aを閉弁状態にしていても、電磁弁5Aの気密性が低い場合には、電磁弁5Aを冷媒が通過して電磁弁5A付近に溜まることがある。この場合、冷媒が蒸発すると、冷媒に含まれる潤滑オイルだけ電磁弁5A付近に溜まることになる。
In addition, even when the
これに対して、本実施形態では、エアコンECU10は、電磁弁5Aを所定期間(例えば二時間)毎に全開にする。これに伴い、減圧器4からの冷媒が第2蒸発器7付近に滞留した潤滑オイルを第1蒸発器6の冷媒入口側に押し流す。これに伴い、コンプレッサ1側に戻る潤滑オイル量を確保することができる。
In contrast, in the present embodiment, the
また、シングル運転時に電磁弁5Bを固定絞り状態にすると、車両走行用エンジンの回転数の上昇に伴ってコンプレッサ1の回転数が上昇したときには冷媒吐出圧力が異常圧力まで上昇し易い。
In addition, when the
これに対して、本実施形態では、シングル運転時に電磁弁5Bによりバイパス流路9を全開にする。これにより、コンプレッサ1の回転数が上昇しても冷媒吐出圧力が異常圧力まで上昇し難くなる。
On the other hand, in this embodiment, the bypass flow path 9 is fully opened by the
次に、本実施形態において電磁弁5Bを固定絞り状態したときの電磁弁5Bの冷媒絞り流路の直径(以下、固定絞り径という)について説明する。
Next, the diameter of the refrigerant throttle channel of the
本実施形態において、固定絞り径は、デュアル運転時に「第2蒸発器7に最も多くの冷媒が必要な条件」で第2蒸発器7に十分な冷媒が流れる直径にする必要がある。
In the present embodiment, the fixed throttle diameter needs to be a diameter at which a sufficient amount of refrigerant flows through the
「第2蒸発器7に最も多くの冷媒が必要な条件」としては、第1電動送風機6aの風量が最低値(Lo)で第2電動送風機7aの風量が最大値(Hi)の場合である。このような第1、第2の電動送風機6a、7aの風量条件で、固定絞り径と第2蒸発器7の過熱度(スーパーヒート)との相関を調べた結果を図5に示す。
The “condition that the
図5の縦軸は第2蒸発器7の過熱度、横軸は時間を示し、プロット(黒い正方形)は、コンプレッサ1(車両走行用エンジン)の回転数が高く、かつ空調負荷が高い状態(第2蒸発器7に吹き出される空気温度が高く湿度も高く、冷却器2に吹き出される空気温度も高く、送風量も少ない状態)である場合を示している。
プロット(黒い菱形)は、コンプレッサ1(車両走行用エンジン)の回転数が低く、かつ空調負荷が高い状態(第2蒸発器7に吹き出される空気温度が高く湿度も高く、冷却器2に吹き出される空気温度も高く、送風量も少ない状態)である場合を示している。
The vertical axis in FIG. 5 indicates the degree of superheat of the
The plot (black rhombus) shows that the compressor 1 (vehicle driving engine) has a low rotation speed and a high air conditioning load (the air temperature blown to the
プロット(黒い三角形)は、コンプレッサ1(車両走行用エンジン)の回転数が高く、かつ空調負荷が低い状態(第2蒸発器7に吹き出される空気温度が高く湿度も高く、冷却器2に吹き出される空気温度も高く、送風量も少ない状態)である場合を示している。
The plot (black triangle) shows that the compressor 1 (vehicle engine) has a high rotation speed and a low air conditioning load (the air temperature blown to the
以上の図5に示す各プロットによれば、第2蒸発器7の過熱度SHを10℃まで許容すると、固定絞りの直径は1.9mm、過熱度を許容しないと1.5mm、空調負荷が低いときの過熱度SHを許容し、空調負荷が高いときの過熱度SHを15℃までにすると、固定絞り径は2.2mmとなる。以上により、固定絞り径は1.0mm〜2.5mmとすることが望ましい。より望ましくは、固定絞り径は1.5mm〜2.2mmとするべきである。
According to the plots shown in FIG. 5 above, if the superheat degree SH of the
(第2実施形態)
上述の第1実施形態では、電磁弁5Bにおいて閉弁状態でバイパス流路9に流れる冷媒量を所定量に絞る固定絞り状態にした例について説明したが、これに限らず、これに代えて、第2実施形態では、図6に示すように、電磁弁5Bにおいて開弁状態でバイパス流路9に流れる冷媒量を所定量に絞る固定絞り状態にし、かつ閉弁状態で全閉にする。電磁弁5Bは、全閉状態と固定絞り状態といった2つの状態を切り替えることにより、全閉状態と固定絞り状態とを提供する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment described above, the example in which the
本実施形態では、コンプレッサ1の冷媒吐出口側の吐出冷媒圧力(すなわち、高圧圧力)を検出する高圧検出手段としての高圧センサ15(図1参照)が用いられる。高圧センサ15は、冷凍サイクルにおいて、コンプレッサ1の冷媒吐出口側に限らず、コンプレッサ1の冷媒吐出口側から減圧器4の冷媒入口側までの間ならば、いずれの箇所の圧力を検出してもよい。
In the present embodiment, a high-pressure sensor 15 (see FIG. 1) is used as a high-pressure detection unit that detects the refrigerant discharge pressure (that is, high-pressure pressure) on the refrigerant discharge port side of the compressor 1. In the refrigeration cycle, the high-
本実施形態の作動について図7、図8を参照して説明する。図7は、本実施形態においてシングル運転およびデュアル運転のそれぞれの場合における電磁弁5A、5Bの状態を示す図表である。図8は電磁弁5A、5Bの制御処理を示すフローチャートである。
The operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a chart showing the states of the
エアコンECU10は、図8のフローチャートにしたがって、コンピュータプログラムを実行する。コンピュータプログラムの実行は、風量設定スイッチ11による風量の設定変更が行われたとき、或いはコンプレッサ起動スイッチ12によりコンプレッサ1の起動を指令されたときに行われる。
The
まず、ステップS90で、高圧センサの検出圧力値Pdが高圧限界値Hg以上であるか否かを判定する。ここで、高圧センサの検出圧力値Pdが高圧限界値Hg以上であるときにはYESとしてコンプレッサ1を緊急停止する(ステップS91)。高圧限界値Hgは特許請求範囲の第2の圧力値に相当する。また、高圧センサの検出圧力値Pdが高圧限界値Hg未満であるときにはNOとして、ステップS100に進む。 First, in step S90, it is determined whether or not the detected pressure value Pd of the high pressure sensor is equal to or higher than the high pressure limit value Hg. Here, when the detected pressure value Pd of the high pressure sensor is equal to or higher than the high pressure limit value Hg, the compressor 1 is urgently stopped as YES (step S91). The high pressure limit value Hg corresponds to the second pressure value in the claims. When the detected pressure value Pd of the high pressure sensor is less than the high pressure limit value Hg, NO is determined and the process proceeds to step S100.
ここで、運転切替スイッチ13の出力信号に基づいて、デュアル運転およびシングル運転のうちいずれが設定されているかを判定する。
Here, based on the output signal of the
運転切替スイッチ13によりシングル運転が設定されている場合には、ステップS110に進んで、電磁弁5Bを開弁にする。これにより、電磁弁5Bは、固定絞り状態になるので、これに伴い、第1蒸発器6には、バイパス流路9および電磁弁5Bを通過した冷媒が流入する。
When the single operation is set by the
次に、ステップS120において電磁弁5Aを全閉状態にする。その後、ステップS130において、高圧センサ15の検出圧力値Pdが高圧閾値Hs以上であるか否かを判定する。ここで、本実施形態の高圧閾値Hsとしては、特許請求範囲の第1の圧力値に相当するもので、高圧限界値Hg未満の値が設定されている。
Next, in step S120, the
ステップS130において、高圧センサ15の検出圧力値Pdが高圧閾値Hs未満であるときにはNOと判定してステップS120に戻る。一方、高圧センサ15の検出圧力値Pdが高圧閾値Hs以上であるときにはYESと判定してステップS140に移行して、電磁弁5Aを全開にする。これにより、冷凍サイクルにおいて、コンプレッサ1の冷媒吐出口側と減圧器4の冷媒入口側との間の高圧側の冷媒圧力が異常高圧にまで急上昇することを未然に防ぐことができる。
In step S130, when the detected pressure value Pd of the
一方、ステップS100において、デュアル運転が設定されていると判定したときには、電磁弁5Aを全開にする。その後、ステップS160において第2電動送風機7aの送風量に基づいて、第2の蒸発器7に所定値以上の過熱度が生じているか否かを判定する。
On the other hand, when it is determined in step S100 that the dual operation is set, the
具体的には、第2電動送風機7aの送風量が風量閾値以上であるか否かを判定する。本実施形態では、風量閾値としては第1電送送風機6aの送風量が用いられている。なお、風量閾値としては、第1電送送風機6aの送風量以外の予め決められた一定値を用いてもよい。
Specifically, it is determined whether or not the air volume of the second
第2電動送風機7aの送風量が風量閾値以上であるときに、YESとして、第2の蒸発器7に所定値以上の過熱度が生じていると判定する。すなわち、第2の蒸発器7に十分な量の冷媒が流れ込んでいないと判定することになる。この場合、ステップS161に進んで、電磁弁5Bを全閉にする。これに伴い、電磁弁5Aを通過して第2の蒸発器7に流入する冷媒量を増やすことができる。
When the air volume of the second
また、ステップS160において第2電動送風機7aの送風量が風量閾値未満であるときに、NOとして、第2の蒸発器7の過熱度が所定値未満であると判定する。すなわち、第2の蒸発器7に十分な量の冷媒が流れ込んでいると判定する。このため、電磁弁5Bを開弁状態(すなわち、固定絞り状態)にする。したがって、減圧器4からの冷媒が電磁弁5Bを経てバイパス流路9を通して第1蒸発器6に流れる。
Moreover, when the air volume of the 2nd
このように第2の蒸発器7に所定値以上の過熱度が生じているか否かを判定し、この判定に基づいて電磁弁5Bを開閉する。
In this way, it is determined whether or not the
以上説明した本実施形態によれば、デュアル運転時において、第2の蒸発器7において所定値以上の過熱度が生じていなく、第2の蒸発器7に十分な量の冷媒が流れ込んでいると判定したときには、電磁弁5Bを開弁状態(固定絞り状態)にする。このため、デュアル運転時において、上述の第1実施形態と同様に、減圧器4からの流出した冷媒の全てが第2蒸発器7に流れるのではなく、減圧器4からの冷媒の一部がバイパス流路9を通して第1蒸発器6に流れる。したがって、第2蒸発器7に流れる冷媒量を減らすことができるので、第2蒸発器7で生じる圧力損失を抑えることができる。
According to the present embodiment described above, when dual operation is performed, the
また、デュアル運転時には、電磁弁5Bを固定絞り状態(開弁状態)にするので、シングル運転からデュアル運転に切り替える際には、所定量の冷媒が電磁弁5Bを通過して第1蒸発器6に流れ込む。したがって、上述の第1実施形態と同様に、第1蒸発器6の温度ムラの発生が抑えられ、第1蒸発器6から吹き出される空気温度分布の悪化が抑制される。
In addition, since the
さらに、本実施形態では、第2の蒸発器7の過熱度が所定値未満であると判定するときには、電磁弁5Bを開弁状態にするが、第2の蒸発器7に所定値以上の過熱度が生じていると判定したときには電磁弁5Bを全閉にする。
Furthermore, in this embodiment, when it is determined that the degree of superheat of the
したがって、第2の蒸発器7に所定値以上の過熱度が生じていると判定したときには、電磁弁5Aを通過して第2の蒸発器7に流入する冷媒量を増やすことにより、第2の蒸発器7の過熱度を所定値未満になるように調整できる。これにより、第2の蒸発器7の冷却作用が低下することを抑制できる。
Therefore, when it is determined that the
本実施形態では、風量閾値としての第1電送送風機6aの送風量を用いているので、第1電動送風機6aの送風量に対応して過熱度の判定を行うことができる。
In this embodiment, since the air volume of the first
また、上述第2の実施形態では、第2電動送風機7aの送風量に基づいて、第2の蒸発器7において所定値以上の過熱度が生じているか否かを判定したが、これに限らず、次のようにしてもよい。
(1)外気温を検出する外気温センサ14(外気温検出手段)を用いて、外気温TAMが所定温度(すなわち、一定温度)以上であるか否かを判定する。外気温TAMが所定温度以上であるときに第2の蒸発器7の過熱度が所定値未満であると判定し、外気温TAMが所定温度未満であるときに第2の蒸発器7には所定値以上の過熱度が生じると判定する。
(2)第2の蒸発器7の過熱度を圧力センサ16の検出値と温度センサ17の検出値とにより算出し、この算出した過熱度が所定値以上であるか否かを判定する。圧力センサ16は、コンプレッサ1の吸入圧力を検出するものであり、温度センサ17は、第2の蒸発器7の内部の冷媒温度を検出するものである。
In the second embodiment described above, it is determined whether or not the
(1) Using the outside air temperature sensor 14 (outside air temperature detecting means) that detects the outside air temperature, it is determined whether or not the outside air temperature TAM is equal to or higher than a predetermined temperature (that is, a constant temperature). When the outside air temperature TAM is equal to or higher than a predetermined temperature, it is determined that the degree of superheat of the
(2) The degree of superheat of the
(第3実施形態)
上述の第1、第2実施形態では、バイパス流路9に電磁弁5Bを用いた例について説明したが、これに代えて、本第3実施形態では、図9に示すように、バイパス流路9に流れる冷媒流量を冷媒絞り流路で所定量に絞る絞り手段としてオリフィスチューブ5Cが用いられている。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments described above, the example in which the
ここで、オリフィスチューブ5Cは、シングル運転およびデュアル運転に関わらず、絞り手段を構成するものである。オリフィスチューブ5Cの冷媒絞り流路の直径(すなわち、固定絞り径)は1.0mm〜2.5mmとすることが望ましく、より望ましくは、1.5mm〜2.2mmとするべきである。図9において、図1と同一符号のものは同一のものを示し、その説明を省略する。
Here, the
本実施形態において、エアコンECU10は、シングル運転時には、電磁弁5Aを全閉にし、デュアル運転時には、エアコンECU10は、電磁弁5Aを全開にする。
In the present embodiment, the
以上説明した本実施形態によれば、デュアル運転時には、バイパス流路9およびオリフィスチューブ5Cを通して所定量の冷媒が第1蒸発器6に流れる。このため、上述の第1、第2実施形態と同様に、減圧器4からの流出した冷媒の全てが第2蒸発器7に流れるのではなく、減圧器4からの冷媒の一部がバイパス流路9を通して第1蒸発器6に流れる。したがって、第2蒸発器7に流れる冷媒量を減らすことができるので、第2蒸発器7で生じる圧力損失を抑えることができる。
According to the present embodiment described above, a predetermined amount of refrigerant flows to the
また、シングル運転からデュアル運転に切り替える際には、所定量の冷媒がオリフィスチューブ5Cを通過して第1蒸発器6に流れ込む。したがって、上述の第1、第2実施形態と同様に、第1蒸発器6の温度ムラの発生が抑えられ、第1蒸発器6から吹き出される空気温度分布の悪化が抑制される。
When switching from single operation to dual operation, a predetermined amount of refrigerant flows into the
(他の実施形態)
上述の第1、第2実施形態において、デュアル運転からシングル運転に切り替える際には、電磁弁5Bを全開状態にしてから所定期間(すなわち、一定期間)経過した後に電磁弁5Aにより減圧器4および第2蒸発器7の間を閉鎖してもよい。
(Other embodiments)
In the first and second embodiments described above, when switching from dual operation to single operation, the decompressor 4 and the
これにより、バイパス流路9を通して第1蒸発器6に十分な冷媒が流入できる状態を準備してから電磁弁5Aが閉鎖されるため、シングル運転への切り替え直後に第1蒸発器6に充分な冷却作用を発揮させることができる。加えて、バイパス流路9を通して第1蒸発器6に十分な冷媒が流入してから電磁弁5Aを閉鎖させることが可能になる。
As a result, the
上述の第1、第2実施形態において、シングル運転からデュアル運転に切り替える際には、電磁弁5Bを全開状態にしたまま電磁弁5Aを開弁してから、所定期間(すなわち、一定期間)を経過した後に、電磁弁5Bを固定絞り状態にしてもよい。
In the first and second embodiments described above, when switching from single operation to dual operation, the
これにより、電磁弁5Aが開弁するときと、その直後にも、全開状態の電磁弁5Bを通して第1蒸発器6に冷媒を供給可能な状態が得られるため、第1蒸発器6に流れる冷媒量が一時的に減ることを抑制できるので、第1蒸発器6の温度ムラの発生を抑制できる。
Thereby, since the state which can supply a refrigerant | coolant to the
上述の第3実施形態において、バイパス流路9に流れる冷媒量を所定量に絞る固定絞り状態を提供するオリフィスチューブ5Cを絞り手段として用いた例について説明したが、これに限らず、このオリフィスチューブに対して、弁開度の調整機能を加えた電磁弁5Cを絞り手段として用いてもよい。
In the above-described third embodiment, the example in which the
具体的には、電磁弁5Cの弁開度の調整機能とは、バイパス流路9を全開にする全開状態と、バイパス流路9を全閉する全閉状態といった2つの状態を切り替えることにより、全開状態と全閉状態とを提供することである。
Specifically, the adjustment function of the valve opening degree of the
このように構成される電磁弁5Cを上述の第3実施形態で用いた場合には次の(1)、(2)のようにしてもよい。
(1)デュアル運転からシングル運転に切り替える際には、電磁弁5Cを全開状態にしてから所定期間(すなわち、一定期間)経過した後に電磁弁5Aにより減圧器4および第2蒸発器7の間を閉鎖してもよい。
When the
(1) When switching from dual operation to single operation, the
これにより、上述の如く、バイパス流路9を通して第1蒸発器6に十分な冷媒が流入できる状態を準備してから電磁弁5Aが閉鎖されるため、シングル運転への切り替え直後に第1蒸発器6に充分な冷却作用を発揮させることができる。加えて、バイパス流路9を通して第1蒸発器6に十分な冷媒が流入してから電磁弁5Aを閉鎖させることが可能になる。
(2)シングル運転からデュアル運転に切り替える際には、電磁弁5Cを全開状態にしたまま電磁弁5Aを開弁してから、所定期間(すなわち、一定期間)を経過した後に、電磁弁5Cを固定絞り状態にしてもよい。
As a result, as described above, the
(2) When switching from the single operation to the dual operation, the
これにより、上述の如く、電磁弁5Aが開弁するときと、その直後にも、全開状態の電磁弁5Cを通して第1蒸発器6に冷媒を供給可能な状態が得られるため、第1蒸発器6に流れる冷媒量が一時的に減ることを抑制できるので、第1蒸発器6の温度ムラの発生を抑制できる。
Accordingly, as described above, since the state in which the refrigerant can be supplied to the
上述の第2、第3実施形態において、エアコンECU10は、電磁弁5Aを所定期間(例えば二時間)毎に全開にして、減圧器4からの冷媒が第2蒸発器7付近に滞留した潤滑オイルを所定期間毎に第1蒸発器6の冷媒入口側に押し流してもよい。これに伴い、コンプレッサ1側に戻る潤滑オイル量を確保することができる。
In the second and third embodiments described above, the
上述の第3実施形態では、絞り手段としてオリフィスチューブ5Cを用いた例について説明したが、これに代えて、三方分岐配管に絞り手段を設けるようにしてもよい。
In the third embodiment described above, the example in which the
すなわち、三方分岐配管の冷媒入口側には減圧器4の出口側を接続し、第1冷媒出口はバイパス流路9の冷媒入口に接続し、第2冷媒出口は第2蒸発器7の冷媒入口に接続する。ここで、三方分岐配管のうち第1冷媒出口側に固定絞り部を設けて、バイパス流路9に流入する冷媒流量を所定量(すなわち、一定量)に絞るようにする。これにより、部品数を増やすことなく、絞り手段を実現できる。
That is, the outlet side of the decompressor 4 is connected to the refrigerant inlet side of the three-way branch pipe, the first refrigerant outlet is connected to the refrigerant inlet of the bypass passage 9, and the second refrigerant outlet is the refrigerant inlet of the
また、三方分岐配管を図10、図11に示す三方分岐ブロック30により構成するようにしてもよい。
Moreover, you may make it comprise a three-way branch piping by the three-
図10は三方分岐ブロック30の斜視図であり、図11は三方分岐ブロック30内部を示す透視図である。
FIG. 10 is a perspective view of the three-
三方分岐ブロック30は、金属製ブロック材30aに冷媒入口31および第1、第2の冷媒出口32、33を設けたものであり、金属製ブロック材30aを用いることにより、冷媒圧力が高圧であっても、冷媒の洩れがないように強度を高めることができる。
ここで、三方分岐ブロック30には、冷媒入口31および第2の冷媒出口33の間を連通する流路34と、この流路34と第1の冷媒出口32の間を連通する流路35とが設けられており、この流路35には、流路34から第1の冷媒出口32に流れる冷媒量を所定量(すなわち、一定量)に絞る絞り部35aが設けられている。
The three-
Here, the three-
上述の第1〜第3実施形態では、2つの蒸発器を用いた例について説明したが、これに代えて、3つ以上の蒸発器を用いてもよい。 In the above-described first to third embodiments, the example using two evaporators has been described, but three or more evaporators may be used instead.
上述の第2実施形態では、高圧センサ15の検出圧力値Pdが高圧閾値Hs以上であるか判定して(図8中ステップS130)、この判定に基づいて電磁弁5Aを開閉する(図8中ステップS120、S140)例について説明したが、上述の第1、第3の実施形態において、同様に、高圧センサ15の検出圧力値Pdが高圧閾値Hs以上であるか否かを判定して、この判定に基づいて電磁弁5Aを開閉する制御処理を加えてもよい。
In the second embodiment described above, it is determined whether the detected pressure value Pd of the
上述の第2実施形態では、高圧センサの検出圧力値Pdが高圧限界値Hg以上であるか否かを判定して(ステップS90)、この判定に基づいてコンプレッサ1を緊急停止する(ステップS91)例について説明したが、上述の第1、第3の実施形態において、同様に、高圧センサの検出圧力値Pdが高圧限界値Hg以上であるか否かを判定して、この判定に基づいてコンプレッサ1を緊急停止する制御処理を加えてもよい。 In the second embodiment described above, it is determined whether or not the detected pressure value Pd of the high pressure sensor is equal to or higher than the high pressure limit value Hg (step S90), and the compressor 1 is urgently stopped based on this determination (step S91). Although the example has been described, in the first and third embodiments described above, similarly, it is determined whether or not the detected pressure value Pd of the high pressure sensor is equal to or higher than the high pressure limit value Hg, and based on this determination, the compressor Control processing for emergency stop of 1 may be added.
上述の第1〜第3実施形態では、冷凍サイクル装置を車両用空調装置に適用した例について説明したが、これに代えて、設置型冷凍装置、設置型空調装置等に適用してもよい。
以下、上記実施形態と特許請求項の範囲の構成との対応関係について説明すると、第2の電動送風機7aが上流側送風機に相当し、第1の電動送風機6aが下流側送風機に相当し、S160が判定手段に相当し、S161、S162の制御処理が第1の制御手段に相当し、S120、S130、S140の制御処理が第2制御手段に相当し、S90、S91の制御処理が第3制御手段に相当している。
In the first to third embodiments described above, the example in which the refrigeration cycle apparatus is applied to a vehicle air conditioner has been described. However, instead of this, it may be applied to an installation type refrigeration apparatus, an installation type air conditioner, or the like.
Hereinafter, the correspondence relationship between the above embodiment and the configuration of the scope of the claims will be described. The second
1…コンプレッサ、3…内部熱交換器、4…減圧器、
5A、5B…電磁弁、5C…オリフィスチューブ、6、7…蒸発器、
6a、7a…電動送風機、9…バイパス流路、10…エアコンECU。
1 ... compressor, 3 ... internal heat exchanger, 4 ... decompressor,
5A, 5B ... Solenoid valve, 5C ... Orifice tube, 6, 7 ... Evaporator,
6a, 7a ... electric blower, 9 ... bypass channel, 10 ... air conditioner ECU.
Claims (19)
前記圧縮機から吐出される冷媒を冷却する冷却器(2)と、
前記冷却器から流出した冷媒を減圧する減圧器(4)と、
前記圧縮機を含む冷凍サイクル中に直列に配置され、前記減圧器により減圧された冷媒をそれぞれ蒸発させる複数の蒸発器(6、7)と、
前記複数の蒸発器のうち冷媒流れ上流側蒸発器をバイパスして、当該上流側蒸発器に対して下流側に配置される下流側蒸発器の冷媒入口側に流すバイパス流路(9)と、
前記減圧器と前記上流側蒸発器との間に配置され、前記上流側蒸発器の運転を停止して前記下流側蒸発器を運転させるシングル運転時には、前記減圧器と前記上流側蒸発器との間を閉鎖し、前記上流側蒸発器と前記下流側蒸発器とをそれぞれを運転させるデュアル運転時には、前記減圧器と前記上流側蒸発器との間を開放する第1弁(5A)と、
前記デュアル運転時に、前記バイパス流路に流れる冷媒流量を絞る流量絞り状態を提供する絞り手段(5B、5C)と、を備えることを特徴とする記載の冷凍サイクル装置。 A compressor (1) for sucking, compressing and discharging refrigerant;
A cooler (2) for cooling the refrigerant discharged from the compressor;
A decompressor (4) for decompressing the refrigerant flowing out of the cooler;
A plurality of evaporators (6, 7) arranged in series in a refrigeration cycle including the compressor and evaporating the refrigerant decompressed by the decompressor;
A bypass flow path (9) that bypasses the refrigerant flow upstream evaporator of the plurality of evaporators and flows to the refrigerant inlet side of the downstream evaporator disposed downstream of the upstream evaporator;
At the time of single operation which is arranged between the decompressor and the upstream evaporator and stops the operation of the upstream evaporator and operates the downstream evaporator, the decompressor and the upstream evaporator A first valve (5A) that opens between the pressure reducer and the upstream evaporator, during dual operation in which the upstream evaporator and the downstream evaporator are operated, respectively,
The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, further comprising a throttle means (5B, 5C) that provides a flow throttle state that throttles a refrigerant flow rate flowing through the bypass flow path during the dual operation.
前記シングル運転時には、前記第2弁は前記全開状態を提供することを特徴とする請求項1に記載の冷凍サイクル装置。 The throttle means (5B) is a second valve (5B) that provides a fully open state in which the bypass flow path is fully opened and the flow rate throttle state,
2. The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein the second valve provides the fully opened state during the single operation.
前記デュアル運転時に、前記第2弁(5B)は、前記全閉状態と前記流量絞り状態とをそれぞれ提供することを特徴とする請求項1または3に記載の冷凍サイクル装置。 The throttle means (5B) is a second valve (5B) that provides a fully closed state in which the bypass flow path is fully closed and the flow rate throttle state,
4. The refrigeration cycle apparatus according to claim 1, wherein during the dual operation, the second valve (5 </ b> B) provides the fully closed state and the flow rate throttle state, respectively. 5.
前記デュアル運転時には、前記上流側蒸発器の過熱度が所定値以上であると前記判定手段が判定したときに前記第2弁を前記全閉状態にし、前記上流側蒸発器の過熱度が所定値未満であると前記判定手段が判定したときに前記第2弁を前記流量絞り状態にする第1の制御手段(S161、162)と、を備えることを特徴とする請求項4に記載の冷凍サイクル装置。 Determination means (S160) for determining whether or not the degree of superheat of the upstream evaporator is equal to or greater than a predetermined value;
During the dual operation, when the determination means determines that the degree of superheat of the upstream evaporator is greater than or equal to a predetermined value, the second valve is fully closed, and the degree of superheat of the upstream evaporator is a predetermined value. 5. A refrigeration cycle according to claim 4, further comprising: first control means (S <b> 161, 162) that brings the second valve into the flow-throttle state when the determination means determines that the value is less than apparatus.
前記外気温検出手段の検出外気温が所定温度以上のときに前記上流側蒸発器の過熱度が所定値未満であると前記判定手段が判定し、前記外気温検出手段の検出外気温が所定温度未満のときに前記上流側蒸発器の過熱度が所定値以上であると前記判定手段が判定することを特徴とする請求項7に記載の冷凍サイクル装置。 An outside air temperature detecting means (14) for detecting the outside air temperature;
When the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means is equal to or higher than a predetermined temperature, the determining means determines that the degree of superheat of the upstream evaporator is less than a predetermined value, and the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means is a predetermined temperature. The refrigeration cycle apparatus according to claim 7, wherein the determination means determines that the degree of superheat of the upstream evaporator is equal to or greater than a predetermined value when the temperature is less than the value.
前記上流側送風機の送風量が閾値未満のときに前記上流側蒸発器の過熱度が所定値未満であると前記判定手段が判定し、前記上流側送風機の送風量が閾値以上のときに前記上流側蒸発器の過熱度が所定値以上であると前記判定手段が判定することを特徴とする請求項7に記載の冷凍サイクル装置。 An upstream blower (7a) for blowing air toward the upstream evaporator,
The determination means determines that the degree of superheat of the upstream evaporator is less than a predetermined value when the air flow rate of the upstream fan is less than a threshold value, and the upstream when the air flow rate of the upstream fan is equal to or greater than the threshold value. The refrigeration cycle apparatus according to claim 7, wherein the determination unit determines that the degree of superheat of the side evaporator is equal to or greater than a predetermined value.
前記判定手段の判定に用いる前記閾値は、前記下流側送風機の送風量に設定されていることを特徴とする請求項9に記載の冷凍サイクル装置。 A downstream blower (6a) for blowing air toward the downstream evaporator,
The refrigeration cycle apparatus according to claim 9, wherein the threshold value used for determination by the determination unit is set to an air flow rate of the downstream fan.
前記絞り手段は前記三方分岐管に設けられていることを特徴とする請求項11に記載の冷凍サイクル装置。 A three-way branch pipe (30) for branching the refrigerant on the outlet side of the decompressor to each of the refrigerant inlet side of the upstream evaporator and the refrigerant inlet side of the bypass flow path;
The refrigeration cycle apparatus according to claim 11, wherein the throttle means is provided in the three-way branch pipe.
前記高圧検出手段の検出圧力が第1の圧力値未満であるとき前記第1弁により前記減圧器と前記上流側蒸発器との間を閉鎖し、前記高圧検出手段の検出圧力が第1の圧力値以上であるとき前記第1弁により前記減圧器と前記上流側蒸発器との間を開放する第2の制御手段(S120、S130、S140)と、を備えることを特徴とする請求項1ないし14のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。 High pressure detection means (15) for detecting a high pressure of the refrigerant between the refrigerant discharge port of the compressor and the refrigerant inlet of the decompressor;
When the detected pressure of the high pressure detecting means is less than a first pressure value, the first valve closes the pressure reducer and the upstream evaporator, and the detected pressure of the high pressure detecting means is the first pressure. 2. A second control means (S <b> 120, S <b> 130, S <b> 140) that opens between the pressure reducer and the upstream evaporator by the first valve when the value is equal to or greater than a value. 14. The refrigeration cycle apparatus according to any one of 14.
前記第2の圧力値は、前記第1の圧力値以上の値に設定されていることを特徴とする請求項15に記載の冷凍サイクル装置。 The compressor is operated when the detected pressure of the high pressure detecting means is less than a second pressure value, and the compressor is stopped when the detected pressure of the high pressure detecting means is greater than or equal to the second pressure value. A third control means (S90, S91),
The refrigeration cycle apparatus according to claim 15, wherein the second pressure value is set to a value equal to or greater than the first pressure value.
前記上流側蒸発器を備え、前記車室内のうち後席側空間を空調する後席用空調ユニット(7c)と、
前記下流側蒸発器を備え、前記車室内のうち前席側空間を空調する前席用空調ユニット(6c)と、を備えることを特徴とする車両用空調装置。 A vehicle air conditioner comprising the refrigeration cycle apparatus according to one of claims 1 to 18 for air conditioning a vehicle interior,
A rear-seat air conditioning unit (7c) that includes the upstream-side evaporator and air-conditions a rear-seat side space in the vehicle interior;
A vehicle air conditioner comprising the downstream evaporator and a front seat air conditioning unit (6c) that air-conditions a front seat side space in the vehicle interior.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007164935A JP2009002597A (en) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | Refrigeration cycle device and vehicle air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007164935A JP2009002597A (en) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | Refrigeration cycle device and vehicle air conditioner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009002597A true JP2009002597A (en) | 2009-01-08 |
Family
ID=40319172
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007164935A Withdrawn JP2009002597A (en) | 2007-06-22 | 2007-06-22 | Refrigeration cycle device and vehicle air conditioner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009002597A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020134107A (en) * | 2019-02-26 | 2020-08-31 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger and air conditioner including the same |
-
2007
- 2007-06-22 JP JP2007164935A patent/JP2009002597A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020134107A (en) * | 2019-02-26 | 2020-08-31 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger and air conditioner including the same |
JP7386613B2 (en) | 2019-02-26 | 2023-11-27 | 三菱電機株式会社 | Heat exchanger and air conditioner equipped with it |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2004267299B2 (en) | Refrigeration system | |
US8220280B2 (en) | Air conditioning apparatus and method for determining the amount of refrigerant of air-conditioning apparatus | |
JP5213817B2 (en) | Air conditioner | |
US8307668B2 (en) | Air conditioner | |
JP3925545B2 (en) | Refrigeration equipment | |
US9644881B2 (en) | Refrigeration device for container | |
CN109790995B (en) | Air conditioner | |
JPWO2017010289A1 (en) | Heat pump cycle | |
JP3864980B2 (en) | Air conditioner | |
US20150191305A1 (en) | Refrigeration device for container | |
JP2007163074A (en) | Refrigeration cycle | |
JP2008261513A (en) | Refrigerating cycle device | |
WO2006112322A1 (en) | Air conditioner | |
JP2007232265A (en) | Refrigeration unit | |
JP2006200890A (en) | Air conditioner | |
JP2016020784A (en) | Air conditioning device | |
JP2005009734A (en) | Compressor intake refrigerant pressure calculating device in refrigerating cycle | |
JP2008082637A (en) | Supercritical refrigerating cycle | |
JP2002243307A (en) | Air conditioning apparatus | |
JP2006145170A (en) | Refrigerating cycle | |
JP2009002597A (en) | Refrigeration cycle device and vehicle air conditioner | |
JP6369237B2 (en) | Air conditioner | |
JP2006177598A (en) | Refrigerating cycle device | |
JP2008164256A (en) | Refrigerating cycle device | |
JP2006300373A (en) | Air conditioner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20100907 |