JP6754214B2 - Vehicle air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、車両の車室内を空調するヒートポンプ方式の空気調和装置、特にハイブリッド自動車や電気自動車に適用可能な空気調和装置に関するものである。 The present invention relates to a heat pump type air conditioner for air-conditioning the interior of a vehicle, particularly an air conditioner applicable to a hybrid vehicle or an electric vehicle.
近年の環境問題の顕在化から、ハイブリッド自動車や電気自動車が普及するに至っている。そして、このような車両に適用することができる空気調和装置として、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、車室内側に設けられて冷媒を放熱させる放熱器と、車室内側に設けられて冷媒を吸熱させる吸熱器と、車室外側に設けられて冷媒を放熱又は吸熱させる室外熱交換器を備え、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器において放熱させ、この放熱器において放熱した冷媒を室外膨張弁で減圧した後、室外熱交換器において吸熱させる暖房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器や室外熱交換器において放熱させ、放熱した冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器において吸熱させる除湿暖房モードや除湿冷房モードと、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器において放熱させ、放熱した冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器において吸熱させる冷房モードを切り換えて実行するものが開発されている。 Due to the emergence of environmental problems in recent years, hybrid vehicles and electric vehicles have become widespread. As an air conditioner that can be applied to such a vehicle, a compressor that compresses and discharges the refrigerant, a radiator that is provided on the vehicle interior side to dissipate the refrigerant, and a radiator that is provided on the vehicle interior side are provided. It is equipped with a heat absorber that absorbs the refrigerant and an outdoor heat exchanger that is installed outside the vehicle interior to dissipate or absorb the refrigerant. The refrigerant discharged from the compressor is dissipated in the radiator, and the refrigerant dissipated in this radiator is dissipated. After decompressing with the outdoor expansion valve, the heating mode absorbs heat in the outdoor heat exchanger, and the refrigerant discharged from the compressor is dissipated in the radiator or outdoor heat exchanger, and the radiated refrigerant is decompressed by the indoor expansion valve. Dehumidifying heating mode and dehumidifying cooling mode that absorb heat in the heat exchanger, and cooling mode in which the refrigerant discharged from the compressor is dissipated in the outdoor heat exchanger, the radiated refrigerant is decompressed by the indoor expansion valve, and then heat is absorbed in the heat exchanger. Those that switch and execute are being developed.
この場合、圧縮機の冷媒吸込側にはアキュムレータが設けられ、暖房モードでは冷房用の電磁弁を閉じ、暖房用の電磁弁を開いて室外熱交換器から出た冷媒をアキュムレータに流し、例えば冷房モードでは暖房用の電磁弁を閉じ、冷房用の電磁弁を開いて室外熱交換器から出た冷媒を室内膨張弁に流し、吸熱器を経た冷媒をアキュムレータに流すように構成されている。そして、このアキュムレータでは冷媒が一旦貯留されることで気液が分離され、このうちのガス冷媒が圧縮機に吸い込まれるようにすることで、圧縮機への液戻りを防止、若しくは、抑制するようにしていた(例えば、特許文献1参照)。 In this case, an accumulator is provided on the refrigerant suction side of the compressor. In the heating mode, the cooling electromagnetic valve is closed, the heating electromagnetic valve is opened, and the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger is allowed to flow through the accumulator, for example, cooling. In the mode, the heating electromagnetic valve is closed, the cooling electromagnetic valve is opened, the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger flows to the indoor expansion valve, and the refrigerant passed through the heat absorber flows to the accumulator. Then, in this accumulator, gas and liquid are separated once the refrigerant is stored, and the gas refrigerant is sucked into the compressor to prevent or suppress the liquid return to the compressor. (For example, see Patent Document 1).
ここで、圧縮機が停止しているときのアキュムレータ内では、圧縮機から出て冷媒回路内を流れて来た冷媒とオイルが流入し、そのうちの液体の部分がアキュムレータ内に溜まり、比重の軽いオイルが液状の冷媒の上に層を作り、蓋をしたような安定状態となっている。特に、外気温度が低い環境で実行されることになる暖房モードでは、室外熱交換器から出て暖房用の電磁弁を通り、アキュムレータに流入してその内部に溜まる液冷媒とオイルの量も多くなるため、アキュムレータの出口近くまでオイル面(アキュムレータ内の液面)が上昇するようになる。 Here, in the accumulator when the compressor is stopped, the refrigerant and oil that have flowed out of the compressor and flowed through the refrigerant circuit flow in, and the liquid part of them collects in the accumulator and has a light specific gravity. The oil forms a layer on top of the liquid refrigerant and is in a stable state as if it were covered. In particular, in the heating mode, which is to be executed in an environment where the outside air temperature is low, the amount of liquid refrigerant and oil that exits the outdoor heat exchanger, passes through the solenoid valve for heating, flows into the accumulator, and accumulates inside the accumulator is large. Therefore, the oil level (the liquid level in the accumulator) rises to near the outlet of the accumulator.
このような状態の暖房モードで圧縮機が起動されるとき、或いは、他の運転モード(上記除湿暖房モードや除湿冷房モード、冷房モード)から暖房モードに切り換えられると、圧縮機による冷媒の吸い込みによってアキュムレータ内の圧力は急激に低下することになる。このようにアキュムレータ内の圧力が急激に下がると、オイルより下の冷媒が一気に沸騰して気化し、上のオイルの層を激しく突き破る所謂突沸と称される現象が発生する。 When the compressor is started in the heating mode in such a state, or when it is switched from another operation mode (the above dehumidifying heating mode, dehumidifying cooling mode, cooling mode) to the heating mode, the compressor sucks in the refrigerant. The pressure in the accumulator will drop sharply. When the pressure in the accumulator drops sharply in this way, the refrigerant below the oil boils and vaporizes at once, causing a phenomenon called bumping that violently breaks through the layer of oil above.
そして、この突沸が激しくなると、アキュムレータ内の多くの液冷媒が出口から外部に押し出されるようになるため、圧縮機へ過剰な液戻りが発生し、液圧縮により圧縮機の信頼性が損なわれることになる。また、アキュムレータ内での突沸現象は比較的大きな音を伴うため、騒音の発生により搭乗者の快適性が損なわれる問題もあった。 When this bumping becomes severe, a large amount of liquid refrigerant in the accumulator is pushed out from the outlet, so that excessive liquid return to the compressor occurs, and the reliability of the compressor is impaired by liquid compression. become. In addition, since the bumping phenomenon in the accumulator is accompanied by a relatively loud noise, there is also a problem that the comfort of the passenger is impaired by the generation of noise.
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、冷媒を室外膨張弁で減圧する運転モードで圧縮機を起動する際や、冷媒を室内膨張弁で減圧する運転モードから室外膨張弁で減圧する運転モードに切り換えるとき生じる圧縮機への液戻りとアキュムレータ内での騒音の発生を防止若しくは抑制することができる車両用空気調和装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional technical problems, and when the compressor is started in the operation mode in which the refrigerant is depressurized by the outdoor expansion valve, or the operation in which the refrigerant is depressurized by the indoor expansion valve. It is an object of the present invention to provide a vehicle air conditioner capable of preventing or suppressing liquid return to the compressor and generation of noise in the accumulator that occur when switching from the mode to the operation mode in which the pressure is reduced by the outdoor expansion valve.
請求項1の発明の車両用空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、放熱器を出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、吸熱器に流入する冷媒を減圧するための室内膨張弁と、圧縮機の冷媒吸込側に接続されたアキュムレータと、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に直接流入させるためのバイパス配管と、室外熱交換器から出た冷媒を、室内膨張弁を経て吸熱器に流すための第1の開閉弁と、室外熱交換器から出た冷媒を、吸熱器を経ること無くアキュムレータに流すための第2の開閉弁と、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流すための第3の開閉弁と、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管に流すための第4の開閉弁と、空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置と、制御装置を備え、この制御装置により、第1の開閉弁を閉じ、第2の開閉弁を開くことで、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を室外膨張弁で減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させ、この室外熱交換器から出た冷媒をアキュムレータに流し、このアキュムレータから圧縮機に吸い込ませる第1の運転モードと、第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じることで、室外熱交換器から出た冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器にて吸熱させ、この吸熱器から出た冷媒をアキュムレータに流し、このアキュムレータから圧縮機に吸い込ませる第2の運転モードを切り換えて実行するものであって、第1の運転モードは暖房モードであり、この暖房モードでは、第3の開閉弁を開き、第4の開閉弁を閉じると共に、第2の運転モードは、第3の開閉弁及び室外膨張弁を閉じ、第4の開閉弁を開くことにより、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管から室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器にて吸熱させると共に、補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードと、第3の開閉弁を開き、第4の開閉弁を閉じることにより、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器から室外熱交換器に流して当該放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードと、第3の開閉弁を開き、第4の開閉弁を閉じることにより、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器から室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードと、第3の開閉弁及び室外膨張弁を閉じ、第4の開閉弁を開くことにより、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管から室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードのうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てであり、制御装置は、第1の運転モードから圧縮機を起動する際、起動後の所定期間、室外膨張弁の弁開度を所定の大きい値に維持することを特徴とする。 The vehicle air conditioner according to the first aspect of the present invention includes a compressor that compresses the refrigerant, an air flow passage through which the air supplied into the vehicle interior flows, and air that dissipates the refrigerant and supplies the air into the vehicle interior from the air flow passage. A radiator for heating, a heat exchanger for absorbing the refrigerant and cooling the air supplied to the passenger compartment from the air flow passage, an outdoor heat exchanger provided outside the passenger compartment, and the radiator. An outdoor expansion valve for reducing the pressure of the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger, an indoor expansion valve for reducing the pressure of the refrigerant flowing into the heat exchanger, an accumulator connected to the refrigerant suction side of the compressor, a radiator and To bypass the outdoor expansion valve and allow the refrigerant discharged from the compressor to flow directly into the outdoor heat exchanger, and to allow the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger to flow through the indoor expansion valve to the heat exchanger. The first on-off valve, the second on-off valve for flowing the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger to the accumulator without passing through the heat exchanger, and the refrigerant discharged from the compressor to flow to the radiator. A third on-off valve, a fourth on-off valve for flowing the refrigerant discharged from the compressor to the bypass pipe, an auxiliary heating device for heating the air supplied to the passenger compartment from the air flow passage, and a control device. By closing the first on-off valve and opening the second on-off valve by this control device, the refrigerant discharged from the compressor is radiated by the radiator, and the radiated refrigerant is dissipated by the outdoor expansion valve. After depressurizing, heat is absorbed by the outdoor heat exchanger, the refrigerant discharged from this outdoor heat exchanger flows through the accumulator, and the first operation mode and the first on-off valve are opened so that the accumulator sucks the heat into the compressor. By closing the second on-off valve, the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger is decompressed by the indoor expansion valve, then heat is absorbed by the heat absorber, and the refrigerant discharged from this heat exchanger flows through the accumulator and compressed from this accumulator. The second operation mode to be sucked into the machine is switched and executed. The first operation mode is the heating mode. In this heating mode, the third on-off valve is opened and the fourth on-off valve is closed. At the same time, in the second operation mode, the third on-off valve and the outdoor expansion valve are closed, and the fourth on-off valve is opened so that the refrigerant discharged from the compressor flows from the bypass pipe to the outdoor heat exchanger to dissipate heat. After decompressing the radiated refrigerant with the indoor expansion valve, heat is absorbed by the heat exchanger and the auxiliary heating device is heated, and the third on-off valve is opened and the fourth on-off valve is closed. Allows the refrigerant discharged from the compressor to flow from the radiator to the outdoor heat exchanger to exchange heat between the radiator and the outdoor heat exchanger. The compressor dissipates heat with a container, decompresses the radiated refrigerant with an indoor expansion valve, and then absorbs heat with a heat absorber in a dehumidifying / cooling mode, and by opening the third on-off valve and closing the fourth on-off valve. A cooling mode in which the refrigerant discharged from the radiator is passed from the radiator to the outdoor heat exchanger to dissipate heat in the outdoor heat exchanger, the radiated refrigerant is depressurized by the indoor expansion valve, and then heat is absorbed by the heat exchanger. By closing the on-off valve of No. 3 and the outdoor expansion valve and opening the fourth on-off valve, the refrigerant discharged from the compressor flows from the bypass pipe to the outdoor heat exchanger to dissipate heat, and the radiated refrigerant is dissipated to the indoor expansion valve. When the compressor is started from the first operation mode, it is one of the maximum cooling modes, or a combination thereof, or all of them, in which the compressor is depressurized and then absorbed by the heat exchanger. It is characterized in that the valve opening degree of the outdoor expansion valve is maintained at a predetermined large value for a predetermined period after the start-up.
請求項2の発明の車両用空気調和装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、放熱器を出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、吸熱器に流入する冷媒を減圧するための室内膨張弁と、圧縮機の冷媒吸込側に接続されたアキュムレータと、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に直接流入させるためのバイパス配管と、室外熱交換器から出た冷媒を、室内膨張弁を経て吸熱器に流すための第1の開閉弁と、室外熱交換器から出た冷媒を、吸熱器を経ること無くアキュムレータに流すための第2の開閉弁と、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流すための第3の開閉弁と、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管に流すための第4の開閉弁と、空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置と、制御装置を備え、この制御装置により、第1の開閉弁を閉じ、第2の開閉弁を開くことで、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を室外膨張弁で減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させ、この室外熱交換器から出た冷媒をアキュムレータに流し、このアキュムレータから圧縮機に吸い込ませる第1の運転モードと、第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じることで、室外熱交換器から出た冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器にて吸熱させ、この吸熱器から出た冷媒をアキュムレータに流し、このアキュムレータから圧縮機に吸い込ませる第2の運転モードを切り換えて実行するものであって、第1の運転モードは暖房モードであり、この暖房モードでは、第3の開閉弁を開き、第4の開閉弁を閉じると共に、第2の運転モードは、第3の開閉弁及び室外膨張弁を閉じ、第4の開閉弁を開くことにより、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管から室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器にて吸熱させると共に、補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードと、第3の開閉弁を開き、第4の開閉弁を閉じることにより、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器から室外熱交換器に流して当該放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードと、第3の開閉弁を開き、第4の開閉弁を閉じることにより、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器から室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器にて吸熱させる冷房モードと、第3の開閉弁及び室外膨張弁を閉じ、第4の開閉弁を開くことにより、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管から室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードのうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てであり、制御装置は、第2の運転モードから第1の運転モードに移行する際、移行後の所定期間、室外膨張弁の弁開度を所定の大きい値に維持することを特徴とする。 The vehicle air conditioner according to the second aspect of the present invention includes a compressor that compresses the refrigerant, an air flow passage through which the air supplied into the vehicle interior flows, and air that dissipates the refrigerant and supplies the air into the vehicle interior from the air flow passage. A radiator for heating, a heat exchanger for absorbing the refrigerant and cooling the air supplied to the passenger compartment from the air flow passage, an outdoor heat exchanger provided outside the passenger compartment, and the radiator. An outdoor expansion valve for reducing the pressure of the refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger, an indoor expansion valve for reducing the pressure of the refrigerant flowing into the heat exchanger, an accumulator connected to the refrigerant suction side of the compressor, a radiator and To bypass the outdoor expansion valve and allow the refrigerant discharged from the compressor to flow directly into the outdoor heat exchanger, and to allow the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger to flow through the indoor expansion valve to the heat exchanger. The first on-off valve, the second on-off valve for flowing the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger to the accumulator without passing through the heat exchanger, and the refrigerant discharged from the compressor to flow to the radiator. A third on-off valve, a fourth on-off valve for flowing the refrigerant discharged from the compressor to the bypass pipe, an auxiliary heating device for heating the air supplied to the passenger compartment from the air flow passage, and a control device. By closing the first on-off valve and opening the second on-off valve by this control device, the refrigerant discharged from the compressor is radiated by the radiator, and the radiated refrigerant is dissipated by the outdoor expansion valve. After depressurizing, heat is absorbed by the outdoor heat exchanger, the refrigerant discharged from this outdoor heat exchanger flows through the accumulator, and the first operation mode and the first on-off valve are opened so that the accumulator sucks the heat into the compressor. By closing the second on-off valve, the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger is decompressed by the indoor expansion valve, then heat is absorbed by the heat absorber, and the refrigerant discharged from this heat exchanger flows through the accumulator and compressed from this accumulator. The second operation mode to be sucked into the machine is switched and executed. The first operation mode is the heating mode. In this heating mode, the third on-off valve is opened and the fourth on-off valve is closed. At the same time, in the second operation mode, the third on-off valve and the outdoor expansion valve are closed, and the fourth on-off valve is opened so that the refrigerant discharged from the compressor flows from the bypass pipe to the outdoor heat exchanger to dissipate heat. After decompressing the radiated refrigerant with the indoor expansion valve, heat is absorbed by the heat exchanger and the auxiliary heating device is heated, and the third on-off valve is opened and the fourth on-off valve is closed. Allows the refrigerant discharged from the compressor to flow from the radiator to the outdoor heat exchanger to exchange heat between the radiator and the outdoor heat exchanger. The compressor dissipates heat with a container, decompresses the radiated refrigerant with an indoor expansion valve, and then absorbs heat with a heat absorber in a dehumidifying / cooling mode, and by opening the third on-off valve and closing the fourth on-off valve. A cooling mode in which the refrigerant discharged from the radiator is passed from the radiator to the outdoor heat exchanger to dissipate heat in the outdoor heat exchanger, the radiated refrigerant is depressurized by the indoor expansion valve, and then heat is absorbed by the heat exchanger. By closing the on-off valve of No. 3 and the outdoor expansion valve and opening the fourth on-off valve, the refrigerant discharged from the compressor flows from the bypass pipe to the outdoor heat exchanger to dissipate heat, and the radiated refrigerant is dissipated to the indoor expansion valve. The control device changes from the second operation mode to the first operation mode, which is one of the maximum cooling modes in which the heat is absorbed by the heat exchanger after depressurizing with, or a combination thereof, or all of them. At the time of transition, the valve opening degree of the outdoor expansion valve is maintained at a predetermined large value for a predetermined period after the transition.
請求項1の発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、放熱器を出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、吸熱器に流入する冷媒を減圧するための室内膨張弁と、圧縮機の冷媒吸込側に接続されたアキュムレータと、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に直接流入させるためのバイパス配管と、室外熱交換器から出た冷媒を、室内膨張弁を経て吸熱器に流すための第1の開閉弁と、室外熱交換器から出た冷媒を、吸熱器を経ること無くアキュムレータに流すための第2の開閉弁と、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流すための第3の開閉弁と、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管に流すための第4の開閉弁と、空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置と、制御装置を備え、この制御装置により、第1の開閉弁を閉じ、第2の開閉弁を開くことで、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を室外膨張弁で減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させ、この室外熱交換器から出た冷媒をアキュムレータに流し、このアキュムレータから圧縮機に吸い込ませる第1の運転モードと、第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じることで、室外熱交換器から出た冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器にて吸熱させ、この吸熱器から出た冷媒をアキュムレータに流し、このアキュムレータから圧縮機に吸い込ませる第2の運転モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、制御装置が、第1の運転モードである前述した暖房モードから圧縮機を起動する際、起動後の所定期間、室外膨張弁の弁開度を所定の大きい値に維持するようにしたので、圧縮機の起動時にアキュムレータ内の冷媒が急激に減少することが抑制される。
According to the invention of
これにより、圧縮機の起動時におけるアキュムレータ内の圧力の急激な低下を防止することができるので、液冷媒の上をオイルが蓋をしたような状態でアキュムレータ内の圧力が低下したときに生じる突沸の発生を防止若しくは抑制し、圧縮機での液圧縮やアキュムレータ内での騒音の発生を効果的に解消若しくは抑制することができるようになり、車両用空気調和装置の信頼性を向上させ、搭乗者の快適性も効果的に改善することができるようになる。 As a result, it is possible to prevent a sudden drop in the pressure inside the accumulator when the compressor is started, so that sudden boiling occurs when the pressure inside the accumulator drops while the oil covers the liquid refrigerant. It has become possible to prevent or suppress the generation of air conditioners, effectively eliminate or suppress the generation of liquid compression in the compressor and the generation of noise in the accumulator, improve the reliability of the air conditioner for vehicles, and board the vehicle. The comfort of the person can also be effectively improved.
請求項2の発明によれば、冷媒を圧縮する圧縮機と、車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、冷媒を放熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、冷媒を吸熱させて空気流通路から車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、車室外に設けられた室外熱交換器と、放熱器を出て室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、吸熱器に流入する冷媒を減圧するための室内膨張弁と、圧縮機の冷媒吸込側に接続されたアキュムレータと、放熱器及び室外膨張弁をバイパスして、圧縮機から吐出された冷媒を室外熱交換器に直接流入させるためのバイパス配管と、室外熱交換器から出た冷媒を、室内膨張弁を経て吸熱器に流すための第1の開閉弁と、室外熱交換器から出た冷媒を、吸熱器を経ること無くアキュムレータに流すための第2の開閉弁と、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器に流すための第3の開閉弁と、圧縮機から吐出された冷媒をバイパス配管に流すための第4の開閉弁と、空気流通路から車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置と、制御装置を備え、この制御装置により、第1の開閉弁を閉じ、第2の開閉弁を開くことで、圧縮機から吐出された冷媒を放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を室外膨張弁で減圧した後、室外熱交換器にて吸熱させ、この室外熱交換器から出た冷媒をアキュムレータに流し、このアキュムレータから圧縮機に吸い込ませる第1の運転モードと、第1の開閉弁を開き、第2の開閉弁を閉じることで、室外熱交換器から出た冷媒を室内膨張弁で減圧した後、吸熱器にて吸熱させ、この吸熱器から出た冷媒をアキュムレータに流し、このアキュムレータから圧縮機に吸い込ませる第2の運転モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、制御装置が、第2の運転モードから第1の運転モードに移行する際、移行後の所定期間、室外膨張弁の弁開度を所定の大きい値に維持するようにしたので、第2の運転モードである前述した除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、或いは、最大冷房モードから第1の運転モードである前述した暖房モードに移行する際に、アキュムレータ内の冷媒が急激に減少することが抑制される。
According to the invention of
これにより、第2の運転モードから第1の運転モードへの移行時におけるアキュムレータ内の圧力の急激な低下を防止することができるので、液冷媒の上をオイルが蓋をしたような状態でアキュムレータ内の圧力が低下したときに生じる突沸の発生を防止若しくは抑制し、圧縮機での液圧縮やアキュムレータ内での騒音の発生を効果的に解消若しくは抑制することができるようになり、車両用空気調和装置の信頼性を向上させ、搭乗者の快適性も効果的に改善することができるようになる。 As a result, it is possible to prevent a sudden drop in the pressure inside the accumulator at the time of transition from the second operation mode to the first operation mode, so that the accumulator is in a state where the oil covers the liquid refrigerant. It has become possible to prevent or suppress the occurrence of sudden boiling that occurs when the internal pressure drops, and to effectively eliminate or suppress the generation of liquid compression in the compressor and noise in the accumulator, and vehicle air. The reliability of the accumulator can be improved and the comfort of the occupant can be effectively improved.
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施例の車両用空気調和装置1の構成図を示している。本発明を適用する実施例の車両は、エンジン(内燃機関)が搭載されていない電気自動車(EV)であって、バッテリに充電された電力で走行用の電動モータを駆動して走行するものであり(何れも図示せず)、本発明の車両用空気調和装置1も、バッテリの電力で駆動されるものとする。即ち、実施例の車両用空気調和装置1は、エンジン廃熱による暖房ができない電気自動車において、冷媒回路を用いたヒートポンプ運転により暖房モードを行い、更に、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、MAX冷房モード(最大冷房モード)の各運転モードを選択的に実行するものである。
FIG. 1 shows a configuration diagram of an
尚、車両として電気自動車に限らず、エンジンと走行用の電動モータを供用する所謂ハイブリッド自動車にも本発明は有効であり、更には、エンジンで走行する通常の自動車にも適用可能であることは云うまでもない。また、上記暖房モードが本発明における第1の運転モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、及び、MAX冷房モードが本発明における第2の運転モードである。 It should be noted that the present invention is effective not only for electric vehicles as vehicles but also for so-called hybrid vehicles that use an engine and an electric motor for traveling, and further, it can be applied to ordinary vehicles traveling with an engine. Needless to say. The heating mode is the first operation mode in the present invention, the dehumidification heating mode, the dehumidification cooling mode, the cooling mode, and the MAX cooling mode is the second operation mode in the present invention.
実施例の車両用空気調和装置1は、電気自動車の車室内の空調(暖房、冷房、除湿、及び、換気)を行うものであり、冷媒を圧縮する電動式の圧縮機2と、車室内空気が通気循環されるHVACユニット10の空気流通路3内に設けられ、圧縮機2から吐出された高温高圧の冷媒が冷媒配管13Gを介して流入し、この冷媒を車室内に放熱させる放熱器4と、暖房時に冷媒を減圧膨張させる電動弁から成る室外膨張弁6と、車室外に設けられて冷房時には放熱器として機能し、暖房時には蒸発器として機能すべく冷媒と外気との間で熱交換を行わせる室外熱交換器7と、冷媒を減圧膨張させる電動弁から成る室内膨張弁8と、空気流通路3内に設けられて冷房時及び除湿時に車室内外から冷媒に吸熱させる吸熱器9と、アキュムレータ12等が冷媒配管13により順次接続され、冷媒回路Rが構成されている。
The
そして、この冷媒回路Rには所定量の冷媒と潤滑用のオイルが充填されている。尚、室外熱交換器7には、室外送風機15が設けられている。この室外送風機15は、室外熱交換器7に外気を強制的に通風することにより、外気と冷媒とを熱交換させるものであり、これにより停車中(即ち、車速が0km/h)にも室外熱交換器7に外気が通風されるよう構成されている。
The refrigerant circuit R is filled with a predetermined amount of refrigerant and lubricating oil. The
また、室外熱交換器7は冷媒下流側にレシーバドライヤ部14と過冷却部16を順次有し、室外熱交換器7から出た冷媒配管13Aは冷房時に開放される電磁弁17(第1の開閉弁)を介してレシーバドライヤ部14に接続され、過冷却部16の出口側の冷媒配管13Bは室内膨張弁8を介して吸熱器9の入口側に接続されている。尚、レシーバドライヤ部14及び過冷却部16は構造的に室外熱交換器7の一部を構成している。
Further, the
また、過冷却部16と室内膨張弁8間の冷媒配管13Bは、吸熱器9の出口側の冷媒配管13Cと熱交換関係に設けられ、両者で内部熱交換器19を構成している。これにより、冷媒配管13Bを経て室内膨張弁8に流入する冷媒は、吸熱器9を出た低温の冷媒により冷却(過冷却)される構成とされている。
Further, the
また、室外熱交換器7から出た冷媒配管13Aは冷媒配管13Dに分岐しており、この分岐した冷媒配管13Dは、暖房時に開放される電磁弁21(第2の開閉弁)を介して内部熱交換器19の下流側における冷媒配管13Cに連通接続されている。この冷媒配管13Cがアキュムレータ12に接続され、アキュムレータ12は圧縮機2の冷媒吸込側に接続されている。更に、放熱器4の出口側の冷媒配管13Eは室外膨張弁6を介して室外熱交換器7の入口側に接続されている。
Further, the
また、圧縮機2の吐出側と放熱器4の入口側の間の冷媒配管13Gには後述する除湿暖房とMAX冷房時に閉じられる電磁弁30(第3の開閉弁)が介設されている。この場合、冷媒配管13Gは電磁弁30の上流側でバイパス配管35に分岐しており、このバイパス配管35は除湿暖房とMAX冷房時に開放される電磁弁40(第4の開閉弁)を介して室外膨張弁6の下流側の冷媒配管13Eに連通接続されている。これらバイパス配管35、電磁弁30及び電磁弁40によりバイパス装置45が構成される。
Further, the
このようなバイパス配管35、電磁弁30及び電磁弁40によりバイパス装置45を構成したことで、後述する如く圧縮機2から吐出された冷媒を室外熱交換器7に直接流入させる除湿暖房モードやMAX冷房モードと、圧縮機2から吐出された冷媒を放熱器4に流入させる暖房モードや除湿冷房モード、冷房モードとの切り換えを円滑に行うことができるようになる。
By configuring the
また、吸熱器9の空気上流側における空気流通路3には、外気吸込口と内気吸込口の各吸込口が形成されており(図1では吸込口25で代表して示す)、この吸込口25には空気流通路3内に導入する空気を車室内の空気である内気(内気循環モード)と、車室外の空気である外気(外気導入モード)とに切り換える吸込切換ダンパ26が設けられている。更に、この吸込切換ダンパ26の空気下流側には、導入した内気や外気を空気流通路3に送給するための室内送風機(ブロワファン)27が設けられている。
Further, in the
また、図1において23は実施例の車両用空気調和装置1に設けられた補助加熱装置としての補助ヒータである。実施例の補助ヒータ23は電気ヒータであるPTCヒータにて構成されており、空気流通路3の空気の流れに対して、放熱器4の空気上流側となる空気流通路3内に設けられている。そして、補助ヒータ23に通電されて発熱すると、吸熱器9を経て放熱器4に流入する空気流通路3内の空気が加熱される。即ち、この補助ヒータ23が所謂ヒータコアとなり、車室内の暖房を行い、或いは、それを補完する。
Further, in FIG. 1, 23 is an auxiliary heater as an auxiliary heating device provided in the
また、補助ヒータ23の空気上流側における空気流通路3内には、当該空気流通路3内に流入し、吸熱器9を通過した後の空気流通路3内の空気(内気や外気)を補助ヒータ23及び放熱器4に通風する割合を調整するエアミックスダンパ28が設けられている。更に、放熱器4の空気下流側における空気流通路3には、FOOT(フット)、VENT(ベント)、DEF(デフ)の各吹出口(図1では代表して吹出口29で示す)が形成されており、この吹出口29には上記各吹出口から空気の吹き出しを切換制御する吹出口切換ダンパ31が設けられている。
Further, in the
次に、図2において32はプロセッサを備えたコンピュータの一例であるマイクロコンピュータから構成された制御装置としてのコントローラ(ECU)であり、このコントローラ32の入力には車両の外気温度(Tam)を検出する外気温度センサ33と、外気湿度を検出する外気湿度センサ34と、吸込口25から空気流通路3に吸い込まれる空気の温度を検出するHVAC吸込温度センサ36と、車室内の空気(内気)の温度を検出する内気温度センサ37と、車室内の空気の湿度を検出する内気湿度センサ38と、車室内の二酸化炭素濃度を検出する室内CO2濃度センサ39と、吹出口29から車室内に吹き出される空気の温度を検出する吹出温度センサ41と、圧縮機2の吐出冷媒圧力(吐出圧力Pd)を検出する吐出圧力センサ42と、圧縮機2の吐出冷媒温度を検出する吐出温度センサ43と、圧縮機2の吸込冷媒圧力を検出する吸込圧力センサ44と、圧縮機2の吸込冷媒温度を検出する吸込温度センサ55と、放熱器4の温度(放熱器4を経た空気の温度、又は、放熱器4自体の温度:放熱器温度TH)を検出する放熱器温度センサ46と、放熱器4の冷媒圧力(放熱器4内、又は、放熱器4を出た直後の冷媒の圧力:放熱器圧力PCI)を検出する放熱器圧力センサ47と、吸熱器9の温度(吸熱器9を経た空気の温度、又は、吸熱器9自体の温度:吸熱器温度Te)を検出する吸熱器温度センサ48と、吸熱器9の冷媒圧力(吸熱器9内、又は、吸熱器9を出た直後の冷媒の圧力)を検出する吸熱器圧力センサ49と、車室内への日射量を検出するための例えばフォトセンサ式の日射センサ51と、車両の移動速度(車速)を検出するための車速センサ52と、設定温度や運転モードの切り換えを設定するための空調(エアコン)操作部53と、室外熱交換器7の温度(室外熱交換器7から出た直後の冷媒の温度、又は、室外熱交換器7自体の温度:室外熱交換器温度TXO)を検出する室外熱交換器温度センサ54と、室外熱交換器7の冷媒圧力(室外熱交換器7内、又は、室外熱交換器7から出た直後の冷媒の圧力:室外熱交換器圧力PXO)を検出する室外熱交換器圧力センサ56の各出力が接続されている。また、コントローラ32の入力には更に、補助ヒータ23の温度(補助ヒータ23で加熱された直後の空気の温度、又は、補助ヒータ23自体の温度:補助ヒータ温度Tptc)を検出する補助ヒータ温度センサ50の出力も接続されている。
Next, in FIG. 2,
一方、コントローラ32の出力には、前記圧縮機2と、室外送風機15と、室内送風機(ブロワファン)27と、吸込切換ダンパ26と、エアミックスダンパ28と、吹出口切換ダンパ31と、室外膨張弁6、室内膨張弁8と、補助ヒータ23、電磁弁30(リヒート用)、電磁弁17(冷房用)、電磁弁21(暖房用)、電磁弁40(バイパス用)の各電磁弁が接続されている。そして、コントローラ32は各センサの出力と空調操作部53にて入力された設定に基づいてこれらを制御する。
On the other hand, the output of the
以上の構成で、次に実施例の車両用空気調和装置1の動作を説明する。コントローラ32は実施例では暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、及び、MAX冷房モード(最大冷房モード)の各運転モードを切り換えて実行する。先ず、各運転モードにおける冷媒の流れと制御の概略について説明する。
With the above configuration, the operation of the
(1)暖房モード(第1の運転モード)
コントローラ32により(オートモード)或いは空調操作部53へのマニュアル操作(マニュアルモード)により暖房モードが選択されると、コントローラ32は暖房用の電磁弁21(第2の開閉弁)を開放し、冷房用の電磁弁17(第1の開閉弁)を閉じる。また、リヒート用の電磁弁30を開放し、バイパス用の電磁弁40を閉じる。
(1) Heating mode (first operation mode)
When the heating mode is selected by the controller 32 (auto mode) or by the manual operation (manual mode) to the air
そして、圧縮機2、及び、各送風機15、27を運転し、エアミックスダンパ28は図1に破線で示す如く、室内送風機27から吹き出されて吸熱器9を経た空気流通路3内の全ての空気が補助ヒータ23及び放熱器4に通風される状態とする。これにより、圧縮機2から吐出された高温高圧のガス冷媒は電磁弁30を経て冷媒配管13Gから放熱器4に流入する。放熱器4には空気流通路3内の空気が通風されるので、空気流通路3内の空気は放熱器4内の高温冷媒(補助ヒータ23が動作するときは当該補助ヒータ23及び放熱器4)により加熱され、一方、放熱器4内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化する。
Then, the
放熱器4内で液化した冷媒は当該放熱器4を出た後、冷媒配管13Eを経て室外膨張弁6に至る。室外膨張弁6に流入した冷媒はそこで減圧された後、室外熱交換器7に流入する。室外熱交換器7に流入した冷媒は蒸発し、走行により、或いは、室外送風機15にて通風される外気中から熱を汲み上げる。即ち、冷媒回路Rがヒートポンプとなる。そして、室外熱交換器7を出た低温の冷媒は冷媒配管13A及び電磁弁21及び冷媒配管13Dを経て冷媒配管13Cからアキュムレータ12に入り、そこで気液分離された後、ガス冷媒が圧縮機2に吸い込まれる循環を繰り返す。即ち、室外熱交換器7から出た冷媒は吸熱器9を経ること無くアキュムレータ12に流れる。そして、放熱器4(補助ヒータ23が動作するときは当該補助ヒータ23及び放熱器4)にて加熱された空気は吹出口29から吹き出されるので、これにより車室内の暖房が行われることになる。
The refrigerant liquefied in the
コントローラ32は、後述する目標吹出温度TAOから算出される目標放熱器温度TCO(放熱器温度THの目標値)から目標放熱器圧力PCO(放熱器圧力PCIの目標値)を算出し、この目標放熱器圧力PCOと、放熱器圧力センサ47が検出する放熱器4の冷媒圧力(放熱器圧力PCI。冷媒回路Rの高圧圧力)に基づいて圧縮機2の回転数を制御する。また、コントローラ32は、放熱器温度センサ46が検出する放熱器4の温度(放熱器温度TH)及び放熱器圧力センサ47が検出する放熱器圧力PCIに基づいて室外膨張弁6の弁開度を制御し、放熱器4の出口における冷媒の過冷却度SCを制御する。前記目標放熱器温度TCOは基本的にはTCO=TAOとされるが、制御上の所定の制限が設けられる。
The
また、コントローラ32はこの暖房モードにおいては、車室内空調に要求される暖房能力に対して放熱器4による暖房能力が不足する場合、その不足する分を補助ヒータ23の発熱で補完するように補助ヒータ23の通電を制御する。それにより、快適な車室内暖房を実現し、且つ、室外熱交換器7の着霜も抑制する。このとき、補助ヒータ23は放熱器4の空気上流側に配置されているので、空気流通路3を流通する空気は放熱器4の前に補助ヒータ23に通風されることになる。
Further, in this heating mode, when the heating capacity of the
ここで、補助ヒータ23が放熱器4の空気下流側に配置されていると、実施例の如くPTCヒータで補助ヒータ23を構成した場合には、補助ヒータ23に流入する空気の温度が放熱器4によって上昇するため、PTCヒータの抵抗値が大きくなり、電流値も低くなって発熱量が低下してしまうが、放熱器4の空気上流側に補助ヒータ23を配置することで、実施例の如くPTCヒータから構成される補助ヒータ23の能力を十分に発揮させることができるようになる。
Here, if the
(2)除湿暖房モード(第2の運転モード)
次に、除湿暖房モードでは、コントローラ32は電磁弁17を開放し、電磁弁21を閉じる。また、電磁弁30を閉じ、電磁弁40を開放すると共に、室外膨張弁6の弁開度は全閉とする。そして、圧縮機2、及び、各送風機15、27を運転し、エアミックスダンパ28は図1に破線で示す如く、室内送風機27から吹き出されて吸熱器9を経た空気流通路3内の全ての空気が補助ヒータ23及び放熱器4に通風される状態とする。
(2) Dehumidifying and heating mode (second operation mode)
Next, in the dehumidifying / heating mode, the
これにより、圧縮機2から冷媒配管13Gに吐出された高温高圧のガス冷媒は、放熱器4に向かうこと無くバイパス配管35に流入し、電磁弁40を経て室外膨張弁6の下流側の冷媒配管13Eに至るようになる。このとき、室外膨張弁6は全閉とされているので、冷媒は室外熱交換器7に流入する。室外熱交換器7に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機15にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器7を出た冷媒は冷媒配管13Aから電磁弁17を経てレシーバドライヤ部14、過冷却部16と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
As a result, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
室外熱交換器7の過冷却部16を出た冷媒は冷媒配管13Bに入り、内部熱交換器19を経て室内膨張弁8に至る。室内膨張弁8にて冷媒は減圧された後、吸熱器9に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機27から吹き出された空気は冷却され、且つ、当該空気中の水分が吸熱器9に凝結して付着するので、空気流通路3内の空気は冷却され、且つ、除湿される。吸熱器9で蒸発した冷媒は内部熱交換器19を経て冷媒配管13Cを介し、アキュムレータ12に至り、そこを経て圧縮機2に吸い込まれる循環を繰り返す。
The refrigerant exiting the
このとき、室外膨張弁6の弁開度は全閉とされているので、圧縮機2から吐出された冷媒が室外膨張弁6から放熱器4に逆流入する不都合を抑制若しくは防止することが可能となる。これにより、冷媒循環量の低下を抑制若しくは解消して空調能力を確保することができるようになる。更に、この除湿暖房モードにおいてコントローラ32は、補助ヒータ23に通電して発熱させる。これにより、吸熱器9にて冷却され、且つ、除湿された空気は補助ヒータ23を通過する過程で更に加熱され、温度が上昇するので車室内の除湿暖房が行われることになる。
At this time, since the valve opening degree of the
コントローラ32は吸熱器温度センサ48が検出する吸熱器9の温度(吸熱器温度Te)とその目標値である目標吸熱器温度TEOに基づいて圧縮機2の回転数を制御すると共に、補助ヒータ温度センサ50が検出する補助ヒータ温度Tptcと前述した目標放熱器温度TCOに基づいて補助ヒータ23の通電(発熱)を制御することで、吸熱器9での空気の冷却と除湿を適切に行いながら、補助ヒータ23による加熱で吹出口29から車室内に吹き出される空気温度の低下を的確に防止する。
The
これにより、車室内に吹き出される空気を除湿しながら、その温度を適切な暖房温度に制御することが可能となり、車室内の快適且つ効率的な除湿暖房を実現することができるようになる。また、前述した如く除湿暖房モードではエアミックスダンパ28は空気流通路3内の全ての空気を補助ヒータ23及び放熱器4に通風する状態とされるので、吸熱器9を経た空気を効率良く補助ヒータ23で加熱して省エネ性を向上させ、且つ、除湿暖房空調の制御性も向上させることができるようになる。
As a result, it becomes possible to control the temperature to an appropriate heating temperature while dehumidifying the air blown into the vehicle interior, and it becomes possible to realize comfortable and efficient dehumidification heating in the vehicle interior. Further, as described above, in the dehumidifying / heating mode, the
尚、補助ヒータ23は放熱器4の空気上流側に配置されているので、補助ヒータ23で加熱された空気は放熱器4を通過することになるが、この除湿暖房モードでは放熱器4に冷媒は流されないので、補助ヒータ23にて加熱された空気から放熱器4が吸熱してしまう不都合も解消される。即ち、放熱器4によって車室内に吹き出される空気の温度が低下してしまうことが抑制され、COPも向上することになる。
Since the
(3)除湿冷房モード(第2の運転モード)
次に、除湿冷房モードでは、コントローラ32は電磁弁17を開放し、電磁弁21を閉じる。また、電磁弁30を開放し、電磁弁40を閉じる。そして、圧縮機2、及び、各送風機15、27を運転し、エアミックスダンパ28は図1に破線で示す如く、室内送風機27から吹き出されて吸熱器9を経た空気流通路3内の全ての空気が補助ヒータ23及び放熱器4に通風される状態とする。これにより、圧縮機2から吐出された高温高圧のガス冷媒は電磁弁30を経て冷媒配管13Gから放熱器4に流入する。放熱器4には空気流通路3内の空気が通風されるので、空気流通路3内の空気は放熱器4内の高温冷媒により加熱され、一方、放熱器4内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化していく。
(3) Dehumidifying and cooling mode (second operation mode)
Next, in the dehumidifying / cooling mode, the
放熱器4を出た冷媒は冷媒配管13Eを経て室外膨張弁6に至り、開き気味で制御される室外膨張弁6を経て室外熱交換器7に流入する。室外熱交換器7に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機15にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器7を出た冷媒は冷媒配管13Aから電磁弁17を経てレシーバドライヤ部14、過冷却部16と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
The refrigerant leaving the
室外熱交換器7の過冷却部16を出た冷媒は冷媒配管13Bに入り、内部熱交換器19を経て室内膨張弁8に至る。室内膨張弁8にて冷媒は減圧された後、吸熱器9に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機27から吹き出された空気中の水分が吸熱器9に凝結して付着するので、空気は冷却され、且つ、除湿される。
The refrigerant exiting the
吸熱器9で蒸発した冷媒は内部熱交換器19を経て冷媒配管13Cを介し、アキュムレータ12に至り、そこを経て圧縮機2に吸い込まれる循環を繰り返す。この除湿冷房モードではコントローラ32は補助ヒータ23に通電しないので、吸熱器9にて冷却され、除湿された空気は放熱器4を通過する過程で再加熱(暖房時よりも放熱能力は低い)される。これにより車室内の除湿冷房が行われることになる。
The refrigerant evaporated in the
コントローラ32は吸熱器温度センサ48が検出する吸熱器9の温度(吸熱器温度Te)に基づいて圧縮機2の回転数を制御すると共に、前述した冷媒回路Rの高圧圧力に基づいて室外膨張弁6の弁開度を制御し、放熱器4の冷媒圧力(放熱器圧力PCI)を制御する。
The
(4)冷房モード(第2の運転モード)
次に、冷房モードでは、コントローラ32は上記除湿冷房モードの状態において室外膨張弁6の弁開度を全開とする。尚、コントローラ32はエアミックスダンパ28を制御し、図1に実線で示す如く、室内送風機27から吹き出されて吸熱器9を通過した後の空気流通路3内の空気が、補助ヒータ23及び放熱器4に通風される割合を調整する。また、コントローラ32は補助ヒータ23に通電しない。
(4) Cooling mode (second operation mode)
Next, in the cooling mode, the
これにより、圧縮機2から吐出された高温高圧のガス冷媒は電磁弁30を経て冷媒配管13Gから放熱器4に流入すると共に、放熱器4を出た冷媒は冷媒配管13Eを経て室外膨張弁6に至る。このとき室外膨張弁6は全開とされているので冷媒はそれを通過し、そのまま室外熱交換器7に流入し、そこで走行により、或いは、室外送風機15にて通風される外気により空冷され、凝縮液化する。室外熱交換器7を出た冷媒は冷媒配管13Aから電磁弁17を経てレシーバドライヤ部14、過冷却部16と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
As a result, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
室外熱交換器7の過冷却部16を出た冷媒は冷媒配管13Bに入り、内部熱交換器19を経て室内膨張弁8に至る。室内膨張弁8にて冷媒は減圧された後、吸熱器9に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機27から吹き出された空気は冷却される。また、空気中の水分は吸熱器9に凝結して付着する。
The refrigerant exiting the
吸熱器9で蒸発した冷媒は内部熱交換器19を経て冷媒配管13Cを介し、アキュムレータ12に至り、そこを経て圧縮機2に吸い込まれる循環を繰り返す。吸熱器9にて冷却され、除湿された空気が吹出口29から車室内に吹き出されるので(一部は放熱器4を通過して熱交換する)、これにより車室内の冷房が行われることになる。また、この冷房モードにおいては、コントローラ32は吸熱器温度センサ48が検出する吸熱器9の温度(吸熱器温度Te)とその目標値である目標吸熱器温度TEOに基づいて圧縮機2の回転数を制御する。
The refrigerant evaporated in the
(5)MAX冷房モード(最大冷房モード:第2の運転モード)
次に、最大冷房モードとしてのMAX冷房モードでは、コントローラ32は電磁弁17を開放し、電磁弁21を閉じる。また、電磁弁30を閉じ、電磁弁40を開放すると共に、室外膨張弁6の弁開度は全閉とする。そして、圧縮機2、及び、各送風機15、27を運転し、エアミックスダンパ28は図3に示す如く補助ヒータ23及び放熱器4に空気流通路3内の空気が通風されない状態とする。但し、多少通風されても支障はない。また、コントローラ32は補助ヒータ23に通電しない。
(5) MAX cooling mode (maximum cooling mode: second operation mode)
Next, in the MAX cooling mode as the maximum cooling mode, the
これにより、圧縮機2から冷媒配管13Gに吐出された高温高圧のガス冷媒は、放熱器4に向かうこと無くバイパス配管35に流入し、電磁弁40を経て室外膨張弁6の下流側の冷媒配管13Eに至るようになる。このとき、室外膨張弁6は全閉とされているので、冷媒は室外熱交換器7に流入する。室外熱交換器7に流入した冷媒はそこで走行により、或いは、室外送風機15にて通風される外気により空冷され、凝縮する。室外熱交換器7を出た冷媒は冷媒配管13Aから電磁弁17を経てレシーバドライヤ部14、過冷却部16と順次流入する。ここで冷媒は過冷却される。
As a result, the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the
室外熱交換器7の過冷却部16を出た冷媒は冷媒配管13Bに入り、内部熱交換器19を経て室内膨張弁8に至る。室内膨張弁8にて冷媒は減圧された後、吸熱器9に流入して蒸発する。このときの吸熱作用で室内送風機27から吹き出された空気は冷却される。また、空気中の水分は吸熱器9に凝結して付着するので、空気流通路3内の空気は除湿される。吸熱器9で蒸発した冷媒は内部熱交換器19を経て冷媒配管13Cを介し、アキュムレータ12に至り、そこを経て圧縮機2に吸い込まれる循環を繰り返す。このとき、室外膨張弁6は全閉とされているので、同様に圧縮機2から吐出された冷媒が室外膨張弁6から放熱器4に逆流入する不都合を抑制若しくは防止することが可能となる。これにより、冷媒循環量の低下を抑制若しくは解消して空調能力を確保することができるようになる。
The refrigerant exiting the
ここで、前述した冷房モードでは放熱器4に高温の冷媒が流れているため、放熱器4からHVACユニット10への直接の熱伝導が少なからず生じるが、このMAX冷房モードでは放熱器4に冷媒が流れないため、放熱器4からHVACユニット10に伝達される熱で吸熱器9からの空気流通路3内の空気が加熱されることも無くなる。そのため、車室内の強力な冷房が行われ、特に外気温度Tamが高いような環境下では、迅速に車室内を冷房して快適な車室内空調を実現することができるようになる。また、このMAX冷房モードにおいても、コントローラ32は吸熱器温度センサ48が検出する吸熱器9の温度(吸熱器温度Te)とその目標値である目標吸熱器温度TEOに基づいて圧縮機2の回転数を制御する。
Here, since the high-temperature refrigerant is flowing through the
(6)運転モードの切換
空気流通路3内を流通される空気は上記各運転モードにおいて吸熱器9からの冷却や放熱器4(及び補助ヒータ23)からの加熱作用(エアミックスダンパ28で調整)を受けて吹出口29から車室内に吹き出される。コントローラ32は外気温度センサ33が検出する外気温度Tam、内気温度センサ37が検出する車室内の温度、前記ブロワ電圧、日射センサ51が検出する日射量等と、空調操作部53にて設定された車室内の目標車室内温度(設定温度)とに基づいて目標吹出温度TAOを算出し、各運転モードを切り換えて吹出口29から吹き出される空気の温度をこの目標吹出温度TAOに制御する。
(6) Switching of operation mode The air flowing through the
この場合、コントローラ32は、外気温度Tam、車室内の湿度、目標吹出温度TAO、放熱器温度TH、目標放熱器温度TCO、吸熱器温度Te、目標吸熱器温度TEO、車室内の除湿要求の有無、等のパラメータに基づき、暖房モードから除湿暖房モード、除湿暖房モードから除湿冷房モード、除湿冷房モードから冷房モード、冷房モードからMAX冷房モード、このMAX冷房モードから冷房モード、冷房モードから除湿冷房モード、除湿冷房モードから除湿暖房モード、除湿暖房モードから暖房モードに運転モードを切り換える。また、暖房モードから除湿冷房モードや冷房モード、除湿冷房モードや冷房モードから暖房モードに切り換える場合もある。実施例では上記のように各運転モードの切り換えを行うことで、環境条件や除湿の要否に応じて的確に暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード及びMAX冷房モードを切り換え、快適且つ効率的な車室内空調を実現する。
In this case, the
(7)冷媒掃気運転
尚、前述した如く除湿暖房モードでは、電磁弁30を閉じ、室外膨張弁6も全閉として放熱器4に冷媒を流さない状態となるため、暖房モードから除湿暖房モードに切り換えた時点で放熱器4に残留している冷媒は内部に寝込んだ状態となり、循環冷媒量が減少してしまう。
(7) Refrigerant scavenging operation As described above, in the dehumidifying and heating mode, the
そこで、コントローラ32は、実施例では暖房モードから除湿暖房モードに切り換える際、冷媒掃気運転を実行する。この冷媒掃気運転でコントローラ32は、暖房モードから除湿暖房モードに切り換える際には、電磁弁21を閉じ、電磁弁17を開いて除湿暖房モードに移行した後、電磁弁30と電磁弁40を切り換える前に、室外膨張弁6の弁開度を所定時間だけ拡大(例えば全開)する。この状態は冷房モードと同様の状態である。また、実施例では圧縮機2の回転数NCは低く(例えば制御上の最低回転数)維持する。
Therefore, in the embodiment, the
これにより、放熱器4を含む電磁弁30から室外膨張弁6までの間に存在する冷媒を室外熱交換器7の方向に追い出す(掃気)。そして、所定期間が経過した後、電磁弁30を閉じ、電磁弁40を開き、室外膨張弁6を全閉に向けて閉じていく。この室外膨張弁6が全閉となった後、コントローラ32は圧縮機2の回転数を除湿暖房モードでの作動範囲で制御する状態に移行する。このような冷媒掃気運転により、放熱器4への冷媒の寝込みを防止し、冷媒回路R内の冷媒循環量を確保して空調性能の低下を防止する。
As a result, the refrigerant existing between the
(8)突沸防止制御
ここで、前述した如く圧縮機2が停止しているときのアキュムレータ12内では、圧縮機2から出て冷媒回路R内を流れて来た冷媒とオイルが流入し、そのうちの液体の部分がアキュムレータ12内に溜まり、比重の軽いオイルが液冷媒の上に層を作り、蓋をしたような安定状態となっている。特に、暖房モードでは、室外熱交換器7から出て電磁弁21を通り、アキュムレータ12に流入してその内部に溜まる液冷媒とオイルの量も多くなる。
(8) bumping prevention control Here, as described above, in the
このような暖房モードで圧縮機2が起動されると、圧縮機2によりアキュムレータ12内の冷媒が吸引されるため、アキュムレータ12内の圧力は急激に低下し、オイルより下の冷媒が一気に沸騰して気化し、上のオイルの層を激しく突き破る突沸が発生して圧縮機2へ過剰な液戻りや音(騒音)が発生する。そして、このような突沸は、室外熱交換器7を出た冷媒が室内膨張弁8から吸熱器9方向に流れる除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、MAX冷房モード(第2の運転モード)から暖房モード(第1の運転モード)へ移行する際にも同様に危惧される。そこで、コントローラ32は暖房モードで圧縮機2を起動する際や、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、MAX冷房モードから暖房モードに切り換える際、以下に説明する突沸防止制御を実行する。
When the
(8−1)暖房モードで圧縮機2を起動する際の突沸防止制御
先ず、図4を参照しながら、暖房モード(第1の運転モード)で車両用空気調和装置1の圧縮機2を起動する際にコントローラ32が実行する突沸防止制御の例について説明する。図4のタイミングチャートは、暖房モードで圧縮機2を起動する際の圧縮機2の回転数NCと、室外膨張弁6の弁開度と、電磁弁17及び電磁弁21の状態等を示している。
(8-1) Crash prevention control when starting the
コントローラ32は暖房モードでの停止状態から圧縮機2を起動する際、先ず、電磁弁17を閉じ、電磁弁21を開いた後、室外膨張弁6(停止中は全開となっている)の弁開度を所定の弁開度PPS1に向けて変更していく。この弁開度PPS1は開き気味の所定の大きい弁開度である。尚、補助ヒータ23は暖房モードでの作動範囲の制御を開始する。そして、この室外膨張弁6の弁開度が弁開度PPS1に到達した時点で圧縮機2を起動し、暖房モードでの作動範囲での制御状態(フィードフォワード+フィードバック制御)に移行させていく(回転数NCが目標値に収束)。
When the
コントローラ32は、この圧縮機2の起動後の所定期間(例えば30秒等)、室外膨張弁6の弁開度をPPS1に固定して維持し、所定期間の経過後、暖房モードでの作動範囲での制御状態に移行する。この所定期間が突沸防止制御の期間となる。このように、コントローラ32は、暖房モードから圧縮機2を起動する際、起動後の所定期間、室外膨張弁6の弁開度を所定の大きい値であるPPS1に維持するようにしたので、圧縮機2の起動時にアキュムレータ12内の冷媒が急激に減少することが抑制される。
The
これにより、圧縮機2の起動時におけるアキュムレータ12内の圧力の急激な低下を防止することができるので、液冷媒の上をオイルが蓋をしたような状態でアキュムレータ12内の圧力が低下したときに生じる突沸の発生を防止若しくは抑制し、圧縮機2での液圧縮やアキュムレータ12内での騒音の発生を効果的に解消若しくは抑制することができる。また、室外膨張弁6の弁開度を所定の弁開度PPS1(所定の大きい値)に維持することにより、室外膨張弁6の動作に伴うアキュムレータ12内の圧力変化も抑制されるので、これらにより車両用空気調和装置1の信頼性を向上させ、搭乗者の快適性も効果的に改善することができるようになる。
As a result, it is possible to prevent a sudden drop in the pressure in the
(8−2)除湿暖房モードから暖房モードに移行する際の突沸防止制御
次に、図5を参照しながら、除湿暖房モード(第2の運転モード)から暖房モード(第1の運転モード)に移行する際にコントローラ32が実行する突沸防止制御の例について説明する。図5のタイミングチャートは、除湿暖房モードから暖房モードに移行する際の圧縮機2の回転数NCと、室外膨張弁6の弁開度と、電磁弁40、電磁弁30、電磁弁17及び電磁弁21の状態等を示している。
(8-2) Crash prevention control when shifting from the dehumidifying / heating mode to the heating mode Next, referring to FIG. 5, the dehumidifying / heating mode (second operation mode) is changed to the heating mode (first operation mode). An example of bumping prevention control executed by the
コントローラ32は除湿暖房モードから暖房モードに移行した後、先ず、圧縮機2を停止すると共に、室外膨張弁6を開き、その弁開度を前述した開き気味の所定値である弁開度PPS1に向けて拡大していく。そして、室外膨張弁6が弁開度PPS1となった後、コントローラ32は電磁弁40を閉じ、電磁弁30を開く。次に、コントローラ32は圧縮機2を起動し、電磁弁17を閉じ、電磁弁21を開き、圧縮機2を暖房モードでの作動範囲での制御状態(フィードフォワード+フィードバック制御)に移行させていく。
After shifting from the dehumidifying / heating mode to the heating mode, the
コントローラ32は、この圧縮機2の起動後の所定期間(例えば前述した30秒等)、室外膨張弁6の弁開度を上記PPS1に固定して維持し、所定期間の経過後、暖房モードでの作動範囲での制御状態に移行する。この所定期間が突沸防止制御の期間となる。このように、コントローラ32は、除湿暖房モード(第2の運転モード)から暖房モード(第1の運転モード)に移行する際にも、同様に移行後の所定期間、室外膨張弁6の弁開度を所定の弁開度PPS1(所定の大きい値)に維持する。これにより、前述した暖房モードでの圧縮機2の起動時と同様にアキュムレータ12内の急激な圧力低下による突沸の発生を解消若しくは抑制し、快適な空調運転を実現する。
The
尚、実施例では暖房モード、除湿暖房モード、除湿冷房モード、冷房モード、及び、MAX冷房モードの各運転モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置1に本発明を適用したが、それに限らず、暖房モードと、その他の運転モードの何れか、又は、それらの組み合わせを切り換えて実行する場合にも本発明は有効である。例えば、除湿冷房モード、冷房モードから暖房モードに移行するモード切換を行う場合にも本発明を実行してもよく、MAX冷房モードから暖房モードに直接移行可能とした場合にも有効である。
In the embodiment, the present invention is applied to the
また、実施例で示した各運転モードの切換制御は、それに限られるものでは無く、車両用空気調和装置の能力や使用環境に応じて、外気温度Tam、車室内の湿度、目標吹出温度TAO、放熱器温度TH、目標放熱器温度TCO、吸熱器温度Te、目標吸熱器温度TEO、車室内の除湿要求の有無、等のパラメータの何れか、又は、それらの組み合わせ、それらの全てを採用して適切な条件を設定すると良い。 Further, the switching control of each operation mode shown in the embodiment is not limited to that, and the outside air temperature Tam, the humidity in the vehicle interior, the target blowout temperature TAO, depending on the capacity of the air conditioner for the vehicle and the usage environment. Adopt any of the parameters such as radiator temperature TH, target radiator temperature TCO, heat absorber temperature Te, target heat absorber temperature TEO, presence / absence of dehumidification requirement in the vehicle interior, or a combination thereof, or all of them. It is good to set appropriate conditions.
更に、補助加熱装置は、実施例で示した補助ヒータ23に限られるものでは無く、ヒータで加熱された熱媒体を循環させて空気流通路内の空気を加熱する熱媒体循環回路や、エンジンで加熱されたラジエター水を循環するヒータコア等を利用してもよい。また、上記各実施例で説明した冷媒回路Rの構成はそれに限定されるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であることは云うまでもない。
Further, the auxiliary heating device is not limited to the
1 車両用空気調和装置
2 圧縮機
3 空気流通路
4 放熱器
6 室外膨張弁
7 室外熱交換器
8 室内膨張弁
9 吸熱器
12 アキュムレータ
17 電磁弁(第1の開閉弁)
21 電磁弁(第2の開閉弁)
23 補助ヒータ(補助加熱装置)
27 室内送風機(ブロワファン)
28 エアミックスダンパ
30 電磁弁(第3の開閉弁)
40 電磁弁(第4の開閉弁)
32 コントローラ(制御装置)
35 バイパス配管
45 バイパス装置
R 冷媒回路
1
21 Solenoid valve (second on-off valve)
23 Auxiliary heater (auxiliary heating device)
27 Indoor blower (blower fan)
28
40 Solenoid valve (fourth on-off valve)
32 controller (control device)
35 Bypass piping 45 Bypass device R Refrigerant circuit
Claims (2)
車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
冷媒を放熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
前記車室外に設けられた室外熱交換器と、
前記放熱器を出て前記室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、
前記吸熱器に流入する冷媒を減圧するための室内膨張弁と、
前記圧縮機の冷媒吸込側に接続されたアキュムレータと、
前記放熱器及び前記室外膨張弁をバイパスして、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器に直接流入させるためのバイパス配管と、
前記室外熱交換器から出た冷媒を、前記室内膨張弁を経て前記吸熱器に流すための第1の開閉弁と、
前記室外熱交換器から出た冷媒を、前記吸熱器を経ること無く前記アキュムレータに流すための第2の開閉弁と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器に流すための第3の開閉弁と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記バイパス配管に流すための第4の開閉弁と、
前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置と、
制御装置を備え、
該制御装置により、前記第1の開閉弁を閉じ、前記第2の開閉弁を開くことで、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室外膨張弁で減圧した後、前記室外熱交換器にて吸熱させ、該室外熱交換器から出た冷媒を前記アキュムレータに流し、該アキュムレータから前記圧縮機に吸い込ませる第1の運転モードと、
前記第1の開閉弁を開き、前記第2の開閉弁を閉じることで、前記室外熱交換器から出た冷媒を前記室内膨張弁で減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させ、該吸熱器から出た冷媒を前記アキュムレータに流し、該アキュムレータから前記圧縮機に吸い込ませる第2の運転モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、
前記第1の運転モードは暖房モードであり、該暖房モードでは、前記第3の開閉弁を開き、前記第4の開閉弁を閉じると共に、
前記第2の運転モードは、
前記第3の開閉弁及び前記室外膨張弁を閉じ、前記第4の開閉弁を開くことにより、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記バイパス配管から前記室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室内膨張弁で減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させると共に、前記補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードと、
前記第3の開閉弁を開き、前記第4の開閉弁を閉じることにより、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器から前記室外熱交換器に流して当該放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室内膨張弁で減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードと、
前記第3の開閉弁を開き、前記第4の開閉弁を閉じることにより、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器から前記室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室内膨張弁で減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる冷房モードと、
前記第3の開閉弁及び前記室外膨張弁を閉じ、前記第4の開閉弁を開くことにより、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記バイパス配管から前記室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室内膨張弁で減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードのうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てであり、
前記制御装置は、前記第1の運転モードから前記圧縮機を起動する際、起動後の所定期間、前記室外膨張弁の弁開度を所定の大きい値に維持することを特徴とする車両用空気調和装置。 A compressor that compresses the refrigerant and
An air flow passage through which the air supplied to the passenger compartment flows, and
A radiator for radiating the refrigerant and heating the air supplied from the air flow passage to the passenger compartment,
A heat absorber for absorbing heat from the refrigerant and cooling the air supplied from the air flow passage to the vehicle interior.
An outdoor heat exchanger provided outside the vehicle interior and
An outdoor expansion valve for reducing the pressure of the refrigerant that leaves the radiator and flows into the outdoor heat exchanger.
An indoor expansion valve for reducing the pressure of the refrigerant flowing into the heat absorber,
An accumulator connected to the refrigerant suction side of the compressor,
Bypass piping for bypassing the radiator and the outdoor expansion valve and allowing the refrigerant discharged from the compressor to flow directly into the outdoor heat exchanger.
A first on-off valve for flowing the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger to the heat absorber via the indoor expansion valve, and
A second on-off valve for allowing the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger to flow to the accumulator without passing through the heat absorber.
A third on-off valve for flowing the refrigerant discharged from the compressor to the radiator, and
A fourth on-off valve for flowing the refrigerant discharged from the compressor into the bypass pipe, and
An auxiliary heating device for heating the air supplied from the air flow passage to the passenger compartment,
Equipped with a control device
By closing the first on-off valve and opening the second on-off valve by the control device, the refrigerant discharged from the compressor is radiated by the radiator, and the radiated refrigerant is expanded outdoors. A first operation mode in which the pressure is reduced by the valve, heat is absorbed by the outdoor heat exchanger, the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger is allowed to flow through the accumulator, and the refrigerant is sucked from the accumulator into the compressor.
By opening the first on-off valve and closing the second on-off valve, the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger is decompressed by the indoor expansion valve, and then heat is absorbed by the heat absorber. In a vehicle air conditioner that switches and executes a second operation mode in which the refrigerant discharged from the compressor is allowed to flow into the accumulator and is sucked into the compressor from the accumulator.
The first operation mode is a heating mode, in which the third on-off valve is opened, the fourth on-off valve is closed, and the fourth on-off valve is closed.
The second operation mode is
By closing the third on-off valve and the outdoor expansion valve and opening the fourth on-off valve, the refrigerant discharged from the compressor is allowed to flow from the bypass pipe to the outdoor heat exchanger to dissipate heat. A dehumidifying / heating mode in which the refrigerant is decompressed by the indoor expansion valve and then heat is absorbed by the heat exchanger and the auxiliary heating device is heated.
By opening the third on-off valve and closing the fourth on-off valve, the refrigerant discharged from the compressor flows from the radiator to the outdoor heat exchanger to the radiator and the outdoor heat exchanger. A dehumidifying / cooling mode in which the radiated refrigerant is decompressed by the indoor expansion valve and then heat is absorbed by the heat exchanger.
By opening the third on-off valve and closing the fourth on-off valve, the refrigerant discharged from the compressor flows from the radiator to the outdoor heat exchanger and is radiated by the outdoor heat exchanger. A cooling mode in which the radiated refrigerant is decompressed by the indoor expansion valve and then heat is absorbed by the heat exchanger.
By closing the third on-off valve and the outdoor expansion valve and opening the fourth on-off valve, the refrigerant discharged from the compressor is allowed to flow from the bypass pipe to the outdoor heat exchanger to dissipate heat. Any one of the maximum cooling modes in which the refrigerant is decompressed by the indoor expansion valve and then absorbed by the heat exchanger, a combination thereof, or all of them.
The control device is characterized in that when the compressor is started from the first operation mode, the valve opening degree of the outdoor expansion valve is maintained at a predetermined large value for a predetermined period after the start. Harmonizer.
車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
冷媒を放熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
前記車室外に設けられた室外熱交換器と、
前記放熱器を出て前記室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、
前記吸熱器に流入する冷媒を減圧するための室内膨張弁と、
前記圧縮機の冷媒吸込側に接続されたアキュムレータと、
前記放熱器及び前記室外膨張弁をバイパスして、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器に直接流入させるためのバイパス配管と、
前記室外熱交換器から出た冷媒を、前記室内膨張弁を経て前記吸熱器に流すための第1の開閉弁と、
前記室外熱交換器から出た冷媒を、前記吸熱器を経ること無く前記アキュムレータに流すための第2の開閉弁と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器に流すための第3の開閉弁と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記バイパス配管に流すための第4の開閉弁と、
前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置と、
制御装置を備え、
該制御装置により、前記第1の開閉弁を閉じ、前記第2の開閉弁を開くことで、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室外膨張弁で減圧した後、前記室外熱交換器にて吸熱させ、該室外熱交換器から出た冷媒を前記アキュムレータに流し、該アキュムレータから前記圧縮機に吸い込ませる第1の運転モードと、
前記第1の開閉弁を開き、前記第2の開閉弁を閉じることで、前記室外熱交換器から出た冷媒を前記室内膨張弁で減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させ、該吸熱器から出た冷媒を前記アキュムレータに流し、該アキュムレータから前記圧縮機に吸い込ませる第2の運転モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、
前記第1の運転モードは暖房モードであり、該暖房モードでは、前記第3の開閉弁を開き、前記第4の開閉弁を閉じると共に、
前記第2の運転モードは、
前記第3の開閉弁及び前記室外膨張弁を閉じ、前記第4の開閉弁を開くことにより、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記バイパス配管から前記室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室内膨張弁で減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させると共に、前記補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードと、
前記第3の開閉弁を開き、前記第4の開閉弁を閉じることにより、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器から前記室外熱交換器に流して当該放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室内膨張弁で減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードと、
前記第3の開閉弁を開き、前記第4の開閉弁を閉じることにより、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器から前記室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室内膨張弁で減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる冷房モードと、
前記第3の開閉弁及び前記室外膨張弁を閉じ、前記第4の開閉弁を開くことにより、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記バイパス配管から前記室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室内膨張弁で減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードのうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てであり、
前記制御装置は、前記第2の運転モードから前記第1の運転モードに移行する際、移行後の所定期間、前記室外膨張弁の弁開度を所定の大きい値に維持することを特徴とする車両用空気調和装置。
A compressor that compresses the refrigerant and
An air flow passage through which the air supplied to the passenger compartment flows, and
A radiator for radiating the refrigerant and heating the air supplied from the air flow passage to the passenger compartment,
A heat absorber for absorbing heat from the refrigerant and cooling the air supplied from the air flow passage to the vehicle interior.
An outdoor heat exchanger provided outside the vehicle interior and
An outdoor expansion valve for reducing the pressure of the refrigerant that leaves the radiator and flows into the outdoor heat exchanger.
An indoor expansion valve for reducing the pressure of the refrigerant flowing into the heat absorber,
An accumulator connected to the refrigerant suction side of the compressor,
Bypass piping for bypassing the radiator and the outdoor expansion valve and allowing the refrigerant discharged from the compressor to flow directly into the outdoor heat exchanger.
A first on-off valve for flowing the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger to the heat absorber via the indoor expansion valve, and
A second on-off valve for allowing the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger to flow to the accumulator without passing through the heat absorber.
A third on-off valve for flowing the refrigerant discharged from the compressor to the radiator, and
A fourth on-off valve for flowing the refrigerant discharged from the compressor into the bypass pipe, and
An auxiliary heating device for heating the air supplied from the air flow passage to the passenger compartment,
Equipped with a control device
By closing the first on-off valve and opening the second on-off valve by the control device, the refrigerant discharged from the compressor is radiated by the radiator, and the radiated refrigerant is expanded outdoors. A first operation mode in which the pressure is reduced by the valve, heat is absorbed by the outdoor heat exchanger, the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger is allowed to flow through the accumulator, and the refrigerant is sucked from the accumulator into the compressor.
By opening the first on-off valve and closing the second on-off valve, the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger is decompressed by the indoor expansion valve, and then heat is absorbed by the heat absorber. In a vehicle air conditioner that switches and executes a second operation mode in which the refrigerant discharged from the compressor is allowed to flow into the accumulator and is sucked into the compressor from the accumulator.
The first operation mode is a heating mode, in which the third on-off valve is opened, the fourth on-off valve is closed, and the fourth on-off valve is closed.
The second operation mode is
By closing the third on-off valve and the outdoor expansion valve and opening the fourth on-off valve, the refrigerant discharged from the compressor is allowed to flow from the bypass pipe to the outdoor heat exchanger to dissipate heat. A dehumidifying / heating mode in which the refrigerant is decompressed by the indoor expansion valve and then heat is absorbed by the heat exchanger and the auxiliary heating device is heated.
By opening the third on-off valve and closing the fourth on-off valve, the refrigerant discharged from the compressor flows from the radiator to the outdoor heat exchanger to the radiator and the outdoor heat exchanger. A dehumidifying / cooling mode in which the radiated refrigerant is decompressed by the indoor expansion valve and then heat is absorbed by the heat exchanger.
By opening the third on-off valve and closing the fourth on-off valve, the refrigerant discharged from the compressor flows from the radiator to the outdoor heat exchanger and is radiated by the outdoor heat exchanger. A cooling mode in which the radiated refrigerant is decompressed by the indoor expansion valve and then heat is absorbed by the heat exchanger.
By closing the third on-off valve and the outdoor expansion valve and opening the fourth on-off valve, the refrigerant discharged from the compressor is allowed to flow from the bypass pipe to the outdoor heat exchanger to dissipate heat. Any one of the maximum cooling modes in which the refrigerant is decompressed by the indoor expansion valve and then absorbed by the heat exchanger, a combination thereof, or all of them.
The control device is characterized in that when shifting from the second operation mode to the first operation mode, the valve opening degree of the outdoor expansion valve is maintained at a predetermined large value for a predetermined period after the transition. Air conditioner for vehicles.
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