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1、10申请公布号CN104169112A43申请公布日20141126CN104169112A21申请号201380014206322申请日20130227201205672420120314JP201217687320120809JPB60H1/22200601F25B5/02200601F25B6/02200601H01M10/6020140171申请人株式会社电装地址日本国爱知县72发明人竹内雅之井上诚司山中隆74专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人刘建54发明名称制冷循环装置57摘要本发明提供一种制冷循环装置。在制冷剂流路切换装置切换至第一制冷剂流路时,使对作为第一温。
2、度调节对象物的室内用送风空气进行加热的室内冷凝器13与辅助热交换器15并联地连接,并利用辅助热交换器15对作为第二温度调节对象物的电池用送风空气进行加热。另一方面,在制冷剂流路切换装置切换至第二制冷剂流路时,使对室内用送风空气进行冷却的室内蒸发器20与辅助热交换器15并联地连接,并利用辅助热交换器15对电池用送风空气进行冷却。由此,由于能够利用共用的一个辅助热交换器15对电池用送风空气进行冷却或加热,因此能够实现作为制冷循环装置整体的小型化。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014091286PCT国际申请的申请数据PCT/JP2013/0011442013022787PCT国际。
3、申请的公布数据WO2013/136693JA2013091951INTCL权利要求书2页说明书27页附图24页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书27页附图24页10申请公布号CN104169112ACN104169112A1/2页21一种制冷循环装置,其中,具备压缩机11,其将制冷剂压缩并排出;室外热交换器17,其使从所述压缩机11排出的制冷剂与外部气体进行热交换而向所述压缩机11吸入口侧流出;利用侧热交换器13、20,其使从所述压缩机11排出的制冷剂以及从所述室外热交换器17流出的制冷剂中的一方的制冷剂与第一温度调节对象物进行热交换;辅助热交换器15,其使制。
4、冷剂与第二温度调节对象物进行热交换;制冷剂流路切换装置14A、14B、16A、18A、19A、21A、24A,其切换在循环路中进行循环的制冷剂的制冷剂流路,所述制冷剂流路切换装置构成为至少能够在第一制冷剂流路与第二制冷剂流路之间切换,在所述第一制冷剂流路中,从所述压缩机11排出口侧至所述室外热交换器17入口侧的范围的制冷剂向所述辅助热交换器15流入,并且,从所述辅助热交换器15流出的制冷剂向所述室外热交换器17入口侧引导,在所述第二制冷剂流路中,从所述室外热交换器17出口侧至所述压缩机11吸入口侧的范围的制冷剂向所述辅助热交换器15流入,并且,从所述辅助热交换器15流出的制冷剂向所述压缩机11。
5、吸入口侧引导。2根据权利要求1所述的制冷循环装置,其中,所述制冷剂流路切换装置切换至所述第一制冷剂流路时的所述辅助热交换器15内的制冷剂的流动方向与切换至所述第二制冷剂流路时的所述辅助热交换器15内的制冷剂的流动方向相同。3根据权利要求1或2所述的制冷循环装置,其中,作为所述利用侧热交换器而设有放热用热交换器13,该放热用热交换器13使从所述压缩机11排出的制冷剂与所述第一温度调节对象物进行热交换而放热,并且向所述室外热交换器17入口侧流出,在切换至所述第一制冷剂流路时,从所述放热用热交换器13出口侧至所述室外热交换器17入口侧的范围的制冷剂向所述辅助热交换器15流入,并且,从所述辅助热交换器。
6、15流出的制冷剂向所述室外热交换器17入口侧引导。4根据权利要求3所述的制冷循环装置,其中,具备中间减压装置21,至少在切换至所述第一制冷剂流路时,所述中间减压装置21使向所述辅助热交换器15流入的制冷剂减压。5根据权利要求1或2所述的制冷循环装置,其中,作为所述利用侧热交换器而设有放热用热交换器13,该放热用热交换器13使从所述压缩机11排出的制冷剂与所述第一温度调节对象物进行热交换而放热,并且向所述室外热交换器17入口侧流出,在切换至所述第一制冷剂流路时,从所述压缩机11排出口侧至所述放热用热交换器13入口侧的范围的制冷剂向所述辅助热交换器15流入,并且,从所述辅助热交换器15流出的制冷剂。
7、向所述室外热交换器17入口侧引导。6根据权利要求1至5中任一项所述的制冷循环装置,其中,权利要求书CN104169112A2/2页3还具备使从所述室外热交换器17流出的制冷剂减压的减压装置19,作为所述利用侧热交换器而设有蒸发用热交换器20,该蒸发用热交换器20使由所述减压装置19减压后的制冷剂与所述第一温度调节对象物进行热交换而蒸发,并且向所述压缩机11吸入口侧流出,在切换至所述第二制冷剂流路时,从所述室外热交换器17出口侧至所述蒸发用热交换器20入口侧的范围的制冷剂向所述辅助热交换器15流入,并且,从所述辅助热交换器15流出的制冷剂向所述压缩机11吸入口侧引导。7根据权利要求1至6中任一项。
8、所述的制冷循环装置,其中,具备对与所述第二温度调节对象物的温度相关的物理量进行检测的温度检测装置,所述制冷剂流路切换装置在由所述温度检测装置检测出的检测温度TB成为预先确定的第一基准温度TK1以下时切换至所述第一制冷剂流路,在所述检测温度TB成为预先确定的第二基准温度TK2以上时切换至所述第二制冷剂流路。权利要求书CN104169112A1/27页4制冷循环装置0001本申请基于通过参考其公开内容而加入本申请的、于2012年3月14日申请的日本专利申请2012056724、于2012年8月9日申请的日本专利申请2012176873。技术领域0002本发明涉及进行多个种类的温度调节对象物的温度调。
9、节的制冷循环装置。背景技术0003一直以来,在电动机动车、混合动力车等电动车辆中,将储存于二次电池等蓄电装置的电力经由逆变器等而向电动马达供给以输出车辆行驶用的驱动力。当上述二次电池、逆变器、电动马达等电气设备因自我发热等而产生高温时,可能导致动作不良、或发生破损。因此,在电动车辆中,用于冷却上述电气设备的温度调节装置变得必要。0004例如,在专利文献1中公开有将在车辆用空气调节装置中对向车室内送风的送风空气进行冷却的蒸气压缩式的制冷循环装置用作用于冷却电气设备的温度调节装置的例子。更具体地说,在专利文献1的制冷循环装置中,具备并联地连接的两个蒸发器,利用一方的蒸发器来冷却送风空气,并利用另一。
10、方的蒸发器来冷却电气设备冷却用的载热体。0005换言之,专利文献1的制冷循环装置构成为,进行送风空气第一温度调节对象物以及载热体第二温度调节对象物这两种温度调节对象物的温度调节。0006在先技术文献0007专利文献0008专利文献1日本特开2002313441号公报发明概要0009然而,上述的电气设备在成为低温时存在无法发挥充分的性能的情况。例如,二次电池在成为低温时输入输出特性恶化。因此,当在仅使二次电池自我发热等而无法暖机的程度的低温环境下使用时,存在无法输出充分的电力或无法充分地充入再生电力的情况。0010因此,在应用于电动车辆的电气设备用的温度调节装置中,除了仅冷却电气设备的功能以外,。
11、加热电气设备以将电气设备的温度调节为规定的温度范围内的功能也变得必要。然而,在专利文献1的制冷循环装置中,由于只能够冷却载热体,因此在低温环境下无法将电气设备的温度调节为规定的温度范围内。0011与此相对地,本申请的发明人提出如下方案,首先,在日本专利申请201191847号以下,称作在先申请例。中,将车辆用空气调节装置的制冷循环装置用作用于将电气设备的温度调节为规定的温度范围内的温度调节装置。0012具体地说,在该在先申请例的制冷循环装置中,具备使低压制冷剂与电气设备的温度调节用的载热体进行热交换以冷却载热体的冷却用热交换器和使高压制冷剂与载热体进行热交换以加热载热体的加热用热交换器。而且,。
12、通过利用双方的热交换器来冷却或加热载热体,由此将电气设备二次电池的温度调节为规定的温度范围内。说明书CN104169112A2/27页50013然而,在先申请例的制冷循环装置相对于进行送风空气第一温度调节对象物的温度调节的普通的空气调节装置用的制冷循环装置而言,为了进行载热体第二温度调节对象物的温度调节,追加了专用的冷却用热交换器以及专用的加热用热交换器这两个热交换器。因此,作为制冷循环装置整体的大型化、循环结构的复杂化成为问题。0014发明内容0015鉴于上述点,本发明的目的在于实现制冷循环装置的小型化,该制冷循环装置构成为能够实现多个种类的温度调节对象物的温度调节。0016另外,本发明的另。
13、一目的在于实现制冷循环装置的循环结构的简化,该制冷循环装置构成为能够实现多个种类的温度调节对象物的温度调节。0017本公开的第一方式的制冷循环装置具备压缩机,其将制冷剂压缩并排出;室外热交换器,其使从压缩机排出的制冷剂与外部气体热交换并向压缩机吸入口侧流出;利用侧热交换器,其使从压缩机排出的制冷剂以及从室外热交换器流出的制冷剂中的一方的制冷剂与第一温度调节对象物进行热交换;辅助热交换器,其使制冷剂与第二温度调节对象物进行热交换;制冷剂流路切换装置,其用于切换在循环路中进行循环的制冷剂的制冷剂流路。制冷剂流路切换装置构成为至少能够在第一制冷剂流路与第二制冷剂流路之间切换,在该第一制冷剂流路中,从。
14、压缩机排出口侧至室外热交换器入口侧的范围的制冷剂向辅助热交换器流入,并且从辅助热交换器流出的制冷剂向室外热交换器入口侧引导,在该第二制冷剂流路中,从室外热交换器出口侧至压缩机吸入口侧的范围的制冷剂向辅助热交换器流入,并且从辅助热交换器流出的制冷剂向压缩机吸入口侧引导。0018由此,借助利用侧热交换器使从压缩机排出的高温制冷剂或从室外热交换器流出的低温制冷剂与第一温度调节对象物热交换,由此能够调节第一温度调节对象物的温度。0019此外,当制冷剂流路切换装置切换至第一制冷剂流路时,利用辅助热交换器使从压缩机排出口侧至室外热交换器入口侧的范围的高温制冷剂与第二温度调节对象物热交换,由此能够加热第二温。
15、度调节对象物。另外,当制冷剂流路切换装置切换至第二制冷剂流路时,利用辅助热交换器使从室外热交换器出口侧至压缩机吸入口侧的范围的低温制冷剂与第二温度调节对象物热交换,由此能够冷却第二温度调节对象物。0020因此,能够进行第一温度调节对象物以及第二温度调节对象物的多个种类的温度调节对象物的温度调节。此时,由于能够利用共用的一个辅助热交换器来冷却或加热第二温度调节对象物,因此相对于使用多个热交换器来冷却或加热第二温度调节对象物的结构而言,能够实现作为制冷循环装置整体的小型化。0021此外,由于采用向共用的一个辅助热交换器引导低温制冷剂或高温制冷剂的结构,相对于向多个热交换器分别引导低温制冷剂或高温制。
16、冷剂的结构,能够实现作为制冷循环装置整体的循环结构的简化。其结果是,还能够实现将制冷循环装置搭载于产品时的搭载性的提高。附图说明0022图1是表示第一实施方式的制冷循环装置的制冷/设备冷却运转模式下的制冷剂流动的整体结构图。0023图2是表示第一实施方式的制冷循环装置的制冷运转模式下的制冷剂流动的整说明书CN104169112A3/27页6体结构图。0024图3是表示第一实施方式的制冷循环装置的设备冷却运转模式下的制冷剂流动的整体结构图。0025图4是表示第一实施方式的制冷循环装置的供暖/设备加热运转模式下的制冷剂流动的整体结构图。0026图5是表示第一实施方式的制冷循环装置的供暖运转模式下的。
17、制冷剂流动的整体结构图。0027图6是表示第一实施方式的制冷循环装置的设备加热运转模式下的制冷剂流动的整体结构图。0028图7是表示第一实施方式的制冷循环装置的供暖/设备冷却运转模式下的制冷剂流动的整体结构图。0029图8是表示第二实施方式的制冷循环装置的制冷/设备冷却运转模式下的制冷剂流动的整体结构图。0030图9是表示第二实施方式的制冷循环装置的制冷运转模式下的制冷剂流动的整体结构图。0031图10是表示第二实施方式的制冷循环装置的设备冷却运转模式下的制冷剂流动的整体结构图。0032图11是表示第二实施方式的制冷循环装置的供暖/设备加热运转模式下的制冷剂流动的整体结构图。0033图12是表。
18、示第二实施方式的制冷循环装置的供暖运转模式下的制冷剂流动的整体结构图。0034图13是表示第二实施方式的制冷循环装置的设备加热运转模式下的制冷剂流动的整体结构图。0035图14是表示第二实施方式的制冷循环装置的供暖/设备冷却运转模式下的制冷剂流动的整体结构图。0036图15是第三实施方式的制冷循环装置的整体结构图。0037图16是第四实施方式的制冷循环装置的整体结构图。0038图17是表示第五实施方式的制冷循环装置的制冷/设备冷却运转模式下的制冷剂流动的整体结构图。0039图18是表示第五实施方式的制冷循环装置的制冷运转模式下的制冷剂流动的整体结构图。0040图19是表示第五实施方式的制冷循环。
19、装置的设备冷却运转模式下的制冷剂流动的整体结构图。0041图20是表示第五实施方式的制冷循环装置的供暖/设备加热运转模式下的制冷剂流动的整体结构图。0042图21是表示第五实施方式的制冷循环装置的供暖运转模式下的制冷剂流动的整体结构图。0043图22是表示第五实施方式的制冷循环装置的设备加热运转模式下的制冷剂流动的整体结构图。说明书CN104169112A4/27页70044图23是表示第五实施方式的制冷循环装置的供暖/设备冷却运转模式下的制冷剂流动的整体结构图。0045图24是表示第五实施方式的制冷循环装置的供暖/设备加热运转模式下的制冷剂的状态的莫里尔线图。具体实施方式0046第一实施方式。
20、0047根据图1图7,对本发明的第一实施方式进行说明。在本实施方式中,将本发明所涉及的制冷循环装置10应用于由行驶用的电动马达获得车辆行驶用的驱动力的电动机动车。此外,在本实施方式的电动机动车中,为了进行车室内的空气调节制冷以及供暖、以及储存向行驶用的电动马达供给的电力的作为蓄电装置的二次电池55设备的温度调节加热以及冷却而使用制冷循环装置10。0048更详细而言,制冷循环装置10发挥对向车室内送风的室内用送风空气的温度进行调节的功能,并且发挥对向二次电池55送风的电池用送风空气的温度进行调节的功能。换言之,本实施方式的制冷循环装置10进行室内用送风空气第一温度调节对象物以及电池用送风空气第二。
21、温度调节对象物的多个种类的温度调节对象物的温度调节。0049制冷循环装置10的构成设备中,压缩机11配置在车辆机罩内,在制冷循环装置10中吸入制冷剂,对其进行压缩而将其排出,且构成为利用电动马达来驱动排出容量固定的固定容量型的压缩机构旋转的电动压缩机。对于压缩机11的电动马达,根据从后述的控制装置输出的控制信号来控制其动作转速。0050需要说明的是,在制冷循环装置10中,作为制冷剂而采用HFC系制冷剂具体地说,R134A,从而构成高压侧制冷剂压力不超过制冷剂的临界压力的蒸气压缩式的亚临界制冷循环路。当然,作为制冷剂也可以采用HFO系制冷剂具体地说,R1234YF等。此外,在该制冷剂中混入有用于。
22、润滑压缩机11的制冷机油,制冷机油的一部分与制冷剂一并在循环路中循环。0051在压缩机11的排出口侧连接有对从压缩机11排出的制冷剂的流动进行分支的第一分支部12A的制冷剂流入口。第一分支部12A由三通接头构成,将三个流入流出口中的一个设为制冷剂流入口,将剩余的两个设为制冷剂流出口。上述的三通接头可以将管径不同的配管接合而形成,也可以在金属组件、树脂组件设置多个制冷剂通路而形成。0052在第一分支部12A的一方的制冷剂流出口连接有室内冷凝器13的制冷剂入口侧。室内冷凝器13配置于在室内空气调节单元30中形成室内用送风空气的空气通路的壳体31内。此外,室内冷凝器13构成权利要求书所记载的利用侧热。
23、交换器中的、使从压缩机11排出的制冷剂与通过后述的室内蒸发器20后的室内用送风空气进行热交换而放热的放热用热交换器。需要说明的是,对室内空气调节单元30的详情在后面进行说明。0053在室内冷凝器13的制冷剂出口侧连接有第一合流部12B的一方的制冷剂流入口。第一合流部12B由与第一分支部12A相同的三通接头构成,将三个流入流出口中的两个设为制冷剂流入口,将剩余的一个设为制冷剂流出口。0054另一方面,在第一分支部12A的另一方的制冷剂流出口连接有第一三通阀14A。第一三通阀14A是由从控制装置输出的控制电压来控制其动作的电气式三通阀。说明书CN104169112A5/27页80055具体地说,第。
24、一三通阀14A用于切换将第一分支部12A的另一方的流出口侧与辅助热交换器15的制冷剂入口侧之间连接起来的制冷剂流路、以及将后述的电池用膨胀阀21的出口侧与辅助热交换器15的制冷剂入口侧之间连接起来的制冷剂流路。因此,第一三通阀14A构成用于切换在循环路中进行循环的制冷剂的制冷剂流路的制冷剂流路切换装置。0056辅助热交换器15配置在形成向二次电池55送风的电池用送风空气的空气通路的电池组50内,使在其内部流通的制冷剂与电池用送风空气热交换以调节电池用送风空气的温度。需要说明的是,对电池组50的详情在后面进行说明。另外,在辅助热交换器15的制冷剂出口侧连接有第二三通阀14B。第二三通阀14B的基。
25、本结构与第一三通阀14A相同。0057具体地说,第二三通阀14B用于切换将辅助热交换器15的制冷剂出口侧与第一合流部12B的另一方的制冷剂流入口之间连接起来的制冷剂流路、以及将辅助热交换器15的制冷剂出口侧与后述的第三合流部12F的一方的制冷剂流入口之间连接起来的制冷剂流路。因此,第二三通阀14B与第一三通阀14A相同地,构成用于切换在循环路中进行循环的制冷剂的制冷剂流路的制冷剂流路切换装置。0058在第一合流部12B的制冷剂流出口连接有在对室内用送风空气进行加热以进行车室内的供暖时使从第一合流部12B流出的制冷剂减压的供暖用膨胀阀16的入口侧。0059该供暖用膨胀阀16是具有构成为可变更节流。
26、阀开度的阀体和使该阀体的节流阀开度发生变化的由步进电机构成的电动致动器而构成的电气式膨胀阀,由从控制装置输出的控制信号来控制其动作。另外,在供暖用膨胀阀16的制冷剂出口侧连接有室外热交换器17的制冷剂入口侧。0060此外,在第一合流部12B的制冷剂流出口连接有使从第一合流部12B流出的制冷剂绕过供暖用膨胀阀16而向室外热交换器17的制冷剂入口侧引导的迂回通路16B。另外,在该迂回通路16B上配置有对迂回通路16B进行开闭的迂回通路开闭阀16A。迂回通路开闭阀16A是由从控制装置输出的控制电压来控制其开闭动作的电磁阀。0061在此,制冷剂通过迂回通路开闭阀16A时产生的压力损失相对于制冷剂通过供。
27、暖用膨胀阀16时产生的压力损失而言极小。因此,从第一合流部12B流出的制冷剂在迂回通路开闭阀16A打开的情况下经由迂回通路16B而不被减压地向室外热交换器17流入,在迂回通路开闭阀16A关闭的情况下经由供暖用膨胀阀16而被减压地向室外热交换器17流入。0062因此,迂回通路开闭阀16A构成制冷剂流路切换装置。需要说明的是,作为上述的制冷剂流路切换装置,也可以采用用于切换将第一合流部12B的制冷剂流出口侧与供暖用膨胀阀16的入口侧连接起来的制冷剂流路、以及将第一合流部12B的制冷剂流出口侧与迂回通路开闭阀16A的入口侧连接起来的制冷剂流路的电气式三通阀等。0063另外,作为供暖用膨胀阀16,若采。
28、用通过使阀体的节流阀开度全开而几乎不发挥减压作用的带有全开功能的膨胀阀,则能够撤掉迂回通路16B以及迂回通路开闭阀16A。但是,为了提高在切换使从第一合流部12B流出而向室外热交换器17流入的制冷剂减压的状态和不减压的状态时的响应性,优选如本实施方式那样设置迂回通路16B以及迂回通路开闭阀16A。0064室外热交换器17配置在车辆机罩内,使在其内部流通的制冷剂与从送风风扇17A说明书CN104169112A6/27页9送风的外部气体热交换。更具体地说,该室外热交换器17作为蒸发器而发挥功能,即,在对室内用送风空气进行加热而进行车室内的供暖时等使低压制冷剂蒸发以发挥吸热作用,且作为放热器而发挥功。
29、能,即,在对室内用送风空气进行冷却而进行车室内的制冷时等使高压制冷剂放热。0065另外,送风风扇17A是由从控制装置输出的控制电压来控制运转率、即转速送风空气量的电动送风机。在室外热交换器17的出口侧连接有对从室外热交换器17流出的制冷剂的流动进行分支的第二分支部12C的制冷剂流入口。0066在第二分支部12C的一方的制冷剂流出口经由逆止阀18而连接有第三分支部12D的制冷剂流入口。另外,在第二分支部12C的另一方的制冷剂流出口经由吸入侧开闭阀18A而连接有第二合流部12E的一方的制冷剂流入口。需要说明的是,第二分支部12C、第三分支部12D以及第二合流部12E、第三合流部12F的基本结构分别。
30、与第一分支部12A以及第一合流部12B相同。0067逆止阀18只允许制冷剂从第二分支部12C侧室外热交换器17的制冷剂出口侧向第三分支部12D侧室内蒸发器20的制冷剂入口侧或者辅助热交换器的制冷剂入口侧流动。因此,通过该逆止阀18来防止制冷剂从室内蒸发器20的制冷剂入口侧或者辅助热交换器的制冷剂入口侧向室外热交换器17的制冷剂出口侧逆流。0068吸入侧开闭阀18A是具有与迂回通路开闭阀16A相同的结构的电磁阀。此外,当吸入侧开闭阀18A打开时,从室外热交换器17流出的制冷剂经由第二合流部12E而向后述的储存器23流入,当吸入侧开闭阀18A关闭时,从室外热交换器17流出的制冷剂经由逆止阀18而向。
31、第三分支部12D侧流入。因此,吸入侧开闭阀18A构成制冷剂流路切换装置。0069在第三分支部12D的一方的制冷剂流出口经由制冷用开闭阀19A以及制冷用膨胀阀19而连接有室内蒸发器20的制冷剂入口侧。另外,在第三分支部12D的另一方的制冷剂流出口经由电池用开闭阀21A以及电池用膨胀阀21而连接有所述的第一三通阀14A。0070制冷用开闭阀19A是具有与迂回通路开闭阀16A相同的结构的电磁阀,能够对从第三分支部12D的一方的制冷剂流出口侧至室内蒸发器20的制冷剂入口侧的制冷剂通路进行开闭而切换在循环路中进行循环的制冷剂的制冷剂流路。因此,制冷用开闭阀19A构成制冷剂流路切换装置。0071另外,制冷。
32、用膨胀阀19是具有与供暖用膨胀阀16相同的结构的电气式膨胀阀,且是在对室内用送风空气进行冷却以进行车室内的制冷时使从室外热交换器17流出而向室内蒸发器20流入的制冷剂减压的减压装置。0072室内蒸发器20配置在比室内空气调节单元30的壳体31内的室内冷凝器13靠空气流动上游侧的位置。此外,室内蒸发器20构成权利要求书所记载的利用侧热交换器中的、使由制冷用膨胀阀19减压后的制冷剂与室内用送风空气热交换而蒸发的蒸发用热交换器。在室内蒸发器20的制冷剂出口侧连接有第三合流部12F的另一方的制冷剂流入口。0073需要说明的是,作为制冷用膨胀阀19,若采用能够通过使阀体的节流阀开度全闭而关闭制冷剂通路的。
33、带有全闭功能的膨胀阀,则能够撤掉制冷用开闭阀19A。但是,为了提高在切换使从第三分支部12D流出的制冷剂减压而向室内蒸发器20流入的状态和使阀体的节流阀开度全闭的状态时的响应性,优选如本实施方式那样设置制冷用开闭阀19A。这点在以下说明的电池用开闭阀21A中也相同。说明书CN104169112A7/27页100074电池用开闭阀21A是具有与迂回通路开闭阀16A相同结构的电磁阀,能够对从第三分支部12D的另一方的制冷剂流出口侧至第一三通阀14A的制冷剂入口侧的制冷剂通路进行开闭而切换在循环路中进行循环的制冷剂的制冷剂流路。因此,电池用开闭阀21A构成制冷剂流路切换装置。0075另外,电池用膨胀。
34、阀21是具有与供暖用膨胀阀16相同结构的电气式膨胀阀,当对电池用送风空气进行冷却而冷却二次电池55时等,其使向辅助热交换器15流入的制冷剂减压。0076在第三合流部12F的制冷剂流出口经由固定节流阀22而连接有第二合流部12E的另一方的制冷剂流入口。固定节流阀22是为了防止制冷剂从第二合流部12E侧向第三合流部12F侧逆流而被配置的。具体地说,作为该固定节流阀22,能够采用减压量比较小的流孔、毛细管。需要说明的是,固定节流阀22为了减少压缩机11的消耗动力也可以被撤掉。0077在第二合流部12E的制冷剂流出口连接有储存器23的入口侧。储存器23是将流入到其内部的制冷剂的气液分离而存储循环路内的。
35、多余制冷剂的气液分离器。在储存器23的气相制冷剂出口连接有压缩机11的吸入侧。因此,该储存器23抑制向压缩机11吸入液相制冷剂,发挥防止压缩机11的液压缩的功能。0078接下来,对室内空气调节单元30进行说明。室内空气调节单元30将被调节了温度的室内用送风空气向车室内送风,且配置在车室内最前部的仪表盘仪表面板的内侧,通过在形成其外壳的壳体31内收容送风机32、所述的室内冷凝器13、室内蒸发器20等而构成。0079壳体31在内部形成有室内用送风空气的空气通路,具有一定程度的弹性,由强度优异的树脂例如,聚丙烯成形。在壳体31内的室内用送风空气的空气流动最上游侧配置有切换导入车室内空气内部气体与外部。
36、气体的内外部气体切换装置33。0080在内外部气体切换装置33形成有向壳体31内导入内部气体的内部气体导入口以及导入外部气体的外部气体导入口。此外,在内外部气体切换装置33的内部配置有连续地调节内部气体导入口以及外部气体导入口的开口面积且使内部气体的风量与外部气体的风量之间的风量比例发生变化的内外部气体切换门。0081在内外部气体切换装置33的空气流动下游侧配置有将经由内外部气体切换装置33而被吸入的空气向车室内送风的送风机32。该送风机32是利用电动马达来驱动离心多叶片风扇西洛克风扇的电动送风机,由从控制装置输出的控制电压来控制转速送风量。0082在送风机32的空气流动下游侧相对于室内用送风。
37、空气的流动而依次配置有室内蒸发器20以及室内冷凝器13。换言之,室内蒸发器20相对于室内冷凝器13而配置在室内用送风空气的流动方向上游侧。0083此外,在室内蒸发器20的空气流动下游侧且室内冷凝器13的空气流动上游侧配置有对通过室内蒸发器20后的送风空气中的、通过室内冷凝器13的风量比例进行调节的混合空气门34。另外,在室内冷凝器13的空气流动下游侧设有使借助室内冷凝器13与制冷剂进行热交换而被加热后的送风空气与绕过室内冷凝器13而未被加热的送风空气混合的混合空间35。说明书CN104169112A108/27页110084在壳体31的空气流动最下游部配置有将在混合空间35混合后的空气调节风向。
38、作为空气调节对象空间的车室内排出的开口孔。具体地说,作为该开口孔,设有朝向车室内的乘客的上半身排出空气调节风的面部开口孔、朝向乘客的脚底排出空气调节风的脚部开口孔、以及朝向车辆前面窗玻璃内侧面排出空气调节风的除霜器开口孔均未图示。0085因此,混合空气门34对通过室内冷凝器13的风量的比例进行调节,由此在混合空间35混合后的空气调节风的温度得以调节,从各开口孔排出的空气调节风的温度得以调节。换句话说,混合空气门34构成对向车室内送风的空气调节风的温度进行调节的温度调节装置。需要说明的是,混合空气门34被根据从控制装置输出的控制信号来控制动作的未图示的伺服马达驱动。0086此外,在面部开口孔、脚。
39、部开口孔、以及除霜器开口孔的空气流动上游侧分别配置有用于调节面部开口孔的开口面积的面部门、用于调节脚部开口孔的开口面积的脚部门、用于调节除霜器开口孔的开口面积的除霜器门均未图示。0087上述面部门、脚部门、除霜器门构成切换开口孔模式的开口孔模式切换装置,且经由连杆机构等而被根据从控制装置输出的控制信号控制其动作的未图示的伺服马达驱动。0088接下来,对电池组50进行说明。电池组50构成为,配置在车辆后方的后备箱与后部座席之间的车辆底面侧,在实施了电绝缘处理例如,绝缘涂装的金属制的壳体51内形成使电池用送风空气循环送风的空气通路,且在该空气通路中收容送风机52、所述的辅助热交换器15以及蓄电池5。
40、5等。0089送风机52配置在辅助热交换器15的空气流动上游侧,且将电池用送风空气向辅助热交换器15送风,是由从控制装置输出的控制电压来控制运转率、即转速送风空气量的电动送风机。此外,在辅助热交换器15的空气流动下游侧配置有二次电池55,二次电池55的空气流动下游侧与送风机52的吸入口侧连通。0090因此,当使送风机52动作时,由辅助热交换器15调节了温度的电池用送风空气吹向二次电池55,从而实现二次电池55的温度调节。此外,进行过二次电池55的温度调节的电池用送风空气被吸入送风机52而再次向辅助热交换器15送风。0091接下来,对本实施方式的电气控制部进行说明。控制装置由包括CPU、ROM以。
41、及RAM等的公知的微型计算机及其周边电路构成,基于在其ROM内存储的控制程序进行各种计算、处理,并对与输出侧连接的各种控制对象设备11、14A、14B、16、16A、17A、18A、19、19A、21、21A、32、52等的动作进行控制。0092另外,在控制装置的输入侧连接有检测车室内温度TR的内部气体传感器、检测外部气温TAM的外部气体传感器、检测车室内的日照量TS的日照传感器、检测室内蒸发器20的排出空气温度蒸发器温度TEN的蒸发器温度传感器、检测从混合空间35向车室内送风的送风空气温度TAV的送风空气温度传感器、检测二次电池55的温度即电池温度TB的作为温度检测装置的电池温度传感器等各种。
42、控制用传感器组。0093需要说明的是,本实施方式的蒸发器温度传感器具体检测室内蒸发器20的热交换翅片的温度。当然,作为蒸发器温度传感器,可以采用检测室内蒸发器20的其他部位的温度的温度检测装置,也可以采用直接检测在室内蒸发器20中流通的制冷剂本身的温度的温度检测装置。0094另外,二次电池55相对于制冷循环装置10的各构成设备而言,热容量大,也容易说明书CN104169112A119/27页12产生温度分布。对此,在本实施方式中,使用检测二次电池55的内部以及表面的多个位置的温度的多个温度检测装置而将上述多个温度检测装置的检测值的平均值作为电池温度TB。0095另外,在本实施方式中,虽然设有检。
43、测送风空气温度TAV的送风空气温度传感器,但作为该送风空气温度TAV,也可以采用基于蒸发器温度TEN、排出制冷剂温度TD等而计算出的值。0096此外,在控制装置的输入侧连接有配置在车室内前部的仪表盘附近的未图示的操作面板,根据设置在该操作面板上的各种操作开关来输入操作信号。作为设置在操作面板上的各种操作开关,设有要求进行车室内空气调节的空气调节动作开关、设定车室内温度的车室内温度设定开关、空气调节运转模式的选择开关等。0097在此,本实施方式的控制装置中,对与其输出侧连接的各种控制对象设备进行控制的控制部构成为一体,但也可以是控制各个控制对象设备的动作的结构硬件以及软件构成控制各个控制对象设备。
44、的动作的控制装置。0098例如,控制装置中,控制压缩机11的动作的结构硬件以及软件构成制冷剂排出能力控制部,对构成制冷剂流路切换装置的各种设备14A、14B、16A、18A、19A、21A的动作进行控制的结构构成制冷剂流路切换控制装置。0099接下来,对上述结构中的本实施方式的制冷循环装置10的动作进行说明。如上所述,该制冷循环装置10能够进行车室内的空气调节、以及二次电池55的温度调节。0100此外,车室内的空气调节的运转模式具有对车室内制冷的制冷模式和对车室内供暖的供暖模式,二次电池55的温度调节的运转模式具有对二次电池55进行加热的加热模式和对二次电池55进行冷却的冷却模式。上述运转模式。
45、的切换通过控制装置执行预先存储于存储电路的控制程序而进行。0101在该控制程序中,读入操作面板的操作信号以及控制用传感器组的检测信号,基于所读入的检测信号以及操作信号的值来确定各种控制对象设备的控制状态,为了获得所确定的控制状态而重复向各种控制对象设备输出控制信号或控制电压这样的控制程序ROUTINE。0102而且,关于进行车室内的空气调节时的运转模式,当读入操作面板的操作信号时,在以空气调节动作开关被接通ON的状态利用选择开关选择了制冷的情况下,切换至制冷模式,在以空气调节动作开关被接通ON的状态利用选择开关选择了供暖的情况下,切换至供暖模式。0103另外,关于进行二次电池55的温度调节时的。
46、运转模式,当读入控制用传感器组的检测信号时,在电池温度TB成为第一基准温度TK1在本实施方式中,10以下时,切换至对二次电池55进行加热的加热模式,在电池温度TB成为第二基准温度TK2在本实施方式中,40以上时,切换至对二次电池进行冷却的冷却模式。0104以下,对各运转模式下的动作进行说明。0105A制冷/设备冷却运转模式0106制冷/设备冷却运转模式是在进行车室内的制冷的同时进行二次电池55的冷却的运转模式。更详细而言,该运转模式在操作面板的动作开关被接通ON的状态下通过选择开关选择了制冷,并且在电池温度TB成为第二基准温度TK2以上时执行。说明书CN104169112A1210/27页13。
47、0107在制冷/设备冷却运转模式下,控制装置以将电池用膨胀阀21的制冷剂出口侧与辅助热交换器15的制冷剂入口侧之间连接起来的方式控制第一三通阀14A的动作,以将辅助热交换器15的制冷剂出口侧与第三合流部12F的一方的制冷剂流入口之间连接起来的方式控制第二三通阀14B的动作,打开迂回通路开闭阀16A,关闭吸入侧开闭阀18A,打开制冷用开闭阀19A,打开电池用开闭阀21A。0108由此,在制冷/设备冷却运转模式下,制冷循环装置10切换成制冷剂如图1的粗箭头所示那样流动的制冷剂流路。0109利用该制冷剂流路的结构,控制装置基于所读入的检测信号以及操作信号的值来计算向车室内排出的空气的目标温度即目标排。
48、出温度TAO。此外,控制装置基于所计算出的目标排出温度TAO以及传感器组的检测信号来确定与控制装置的输出侧连接的各种控制对象设备的动作状态。0110例如,关于压缩机11的制冷剂排出能力、即向压缩机11的电动马达输出的控制信号,以如下方式确定。首先,基于目标排出温度TAO,参考预先存储于控制装置的控制图谱,从而确定室内蒸发器20的目标蒸发器排出温度TEO。0111然后,基于该目标蒸发器排出温度TEO与由蒸发器温度传感器检测到的来自室内蒸发器20的排出空气温度之间的偏差,使用反馈控制手法而以来自室内蒸发器20的排出空气温度接近目标蒸发器排出温度TEO的方式确定向压缩机11的电动马达输出的控制信号。。
49、0112关于向送风机32的电动马达输出的控制电压,基于目标排出温度TAO,参考预先存储于存储电路的控制图谱而确定。具体地说,在目标排出温度TAO的极低温域最大制冷域以及极高温域最大供暖域中,使将向电动马达输出的控制电压最大而将送风空气量控制在最大量附近,伴随着目标排出温度TAO接近中间温度域而减少送风空气量。0113关于向制冷用膨胀阀19输出的控制信号,向制冷用膨胀阀19流入的制冷剂的过冷却度以接近目标过冷却度的方式确定,该目标过冷却度以使循环路的成绩系数COP成为大致最大值的方式确定。0114关于向混合空气门34的伺服马达输出的控制信号,使用目标排出温度TAO、室内蒸发器20的排出空气温度TEN等,以向车室内排出的空气的温度成为由车室内温度设定开关设定的乘客所希望的温度的方式确定。需要说明的是,如制冷/设备冷却运转模式那样,在进行车室内的制冷的运转模式下,也可以使混合空气门34动作,以使混合空气门34闭塞室内冷凝器13侧的空气通路。0115关于向电池用膨胀阀21输出的控制信号,以电池用膨胀阀21的节流阀开度成为预先确定的规定节流阀开度的方式确定。关于向电池组50的送风机52输出的控制信号,以送风机52的送风能力成为预先确定的规定送风能力的方式确定。然后,从控制装置向控制对象设备输出控制信号或控制电压以获得如上所述那样确定了的控制状态。0116因此,在制冷/设备冷却运转。