CN104822550B - 热泵式空调装置 - Google Patents
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Abstract
在将脉动抑制单元设置在电动压缩机的上方位置的同时,在压缩机停止时防止从脉动抑制单元至电动压缩机的冷媒逆流。热泵式空调装置具有冷媒排出管(31)、(32),该冷媒排出管(31)、(32)将电动压缩机(10)和冷凝器(25)连结,使冷媒从电动压缩机向冷凝器流动,该电动压缩机(10)配置在电动汽车(1)的电动机室(M)内,该冷凝器(25)配置在车室(R)内。在该热泵式空调装置中,在冷媒排出管(31)、(32)的中途位置设置消音器(11),该消音器(11)抑制从电动压缩机(10)排出的冷媒的脉动,将消音器(11)配置在与电动压缩机(10)的冷媒排出口(10b)相比的车辆上方位置,并且,将消音器(11)的冷媒流入口(11a)设置在与消音器(11)的冷媒流出口(11b)相比的车辆上方位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种热泵式空调装置,其在将电动压缩机和冷凝器连结的冷媒排出管的中途位置上,具有抑制配管内脉动的脉动抑制单元。
背景技术
已知,在电动汽车上搭载车载空调装置的情况下,为了抑制向电动压缩机的振动输入,通过软支承将配置在电动机室内的电动压缩机支撑在行驶用电动机单元上,该行驶用电动机单元软支承在车体上(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2011—20623号公报
发明内容
但是,如果如专利文献1中所述,将电动压缩机软支承在行驶用电动机单元上,则在电动压缩机的下方设置构成部件的空间会消失。此外,与电动压缩机的冷媒排出口相比,前围板的冷媒管连接部会处于较高的位置。因此,在将抑制配管内脉动的脉动抑制单元(消音器等)设置在热泵式空调装置的电动压缩机的冷媒排出管上的情况下,必须将脉动抑制单元配置在电动压缩机的上方位置。因此存在下述问题,即,如果由于电动压缩机的停止而残留在脉动抑制单元及冷媒排出管内的气体冷媒的一部分液化,且该液态冷媒滞留在脉动抑制单元的底部,则液态冷媒会从脉动抑制单元向电动压缩机逆向流动。
本发明就是着眼于上述问题而提出的,目的在于提供一种热泵式空调装置,其虽然将脉动抑制单元设定在电动压缩机的上方位置,但在压缩机停止时防止从脉动抑制单元向电动压缩机的冷媒逆流。
为了实现目的,本发明的前提在于,具有:电动压缩机,其配置在电动汽车的电动机室内;冷凝器,其配置在车室内;以及冷媒排出管,其将所述电动压缩机和所述冷凝器连结,使冷媒从所述电动压缩机向所述冷凝器流动。
在该热泵式空调装置中,在所述冷媒排出管的中途位置处设置脉动抑制单元,该脉动抑制单元抑制从所述电动压缩机排出的冷媒的脉动。
将所述脉动抑制单元配置在与所述电动压缩机的冷媒排出口相比的车辆上方位置。
将所述脉动抑制单元的冷媒流入口设定在与所述脉动抑制单元的冷媒流出口相比的车辆上方位置。
发明效果
如上所述,在与电动压缩机的冷媒排出口相比的车辆上方位置配置的脉动抑制单元的冷媒流入口,设定在与脉动抑制单元的冷媒流出口相比的车辆上方位置。
因此,如果电动压缩机停止,则残留在脉动抑制单元及冷媒排出管内的气体冷媒的一部分液化,该液态冷媒滞留在脉动抑制单元的底部。该滞留的液态冷媒从设定在比脉动抑制单元的冷媒流入口低的位置上的冷媒流出口,经由冷媒排出管向冷凝器侧流动。也就是说,要滞留在脉动抑制单元底部的冷媒液位受到冷媒流出口的高度位置限定,防止从设定在比冷媒流出口高的位置上的冷媒流入口向电动压缩机返回的冷媒逆流。
这样,使配置在与电动压缩机的冷媒排出口相比的车辆上方位置的脉动抑制单元的冷媒流入口和冷媒流出口的位置关系构成为,将冷媒流入口设定在与冷媒流出口相比更高的位置。由此,虽然将脉动抑制单元设置在电动压缩机的上方位置,但在压缩机停止时可以防止从脉动抑制单元至电动压缩机的冷媒逆流。
附图说明
图1是表示搭载了实施例1的热泵式空调装置的轿式电动汽车的概略结构的斜视图。
图2是表示实施例1的热泵式空调装置的整体的***回路结构图。
图3是表示实施例1的热泵式空调装置中具有的电动压缩机及消音器在电动机室内的配置的侧视图。
图4是表示实施例1的热泵式空调装置中具有的电动压缩机及消音器在电动机室内的配置的斜视图。
图5是表示实施例1的热泵式空调装置的制暖模式中的动作的制暖模式作用说明图。
图6是表示实施例1的热泵式空调装置的制冷模式中的动作的制冷模式作用说明图。
图7是表示实施例1的热泵式空调装置的除湿制暖模式中的动作的除湿制暖模式作用说明图。
图8是表示实施例1的热泵式空调装置的除冰模式(溶冰模式)中的动作的除冰模式作用说明图。
图9是表示对比例的热泵式空调装置的冷媒逆流作用的作用说明图。
图10是表示实施例1的热泵式空调装置的冷媒逆流防止作用的作用说明图。
具体实施方式
下面,基于附图示出的实施例1对实现本发明的热泵式空调装置的最佳方式进行说明。
实施例1
首先,对结构进行说明。
将实施例1的热泵式空调装置的结构分为“热泵式空调装置的车载概要结构”、“热泵式空调装置的整体***结构”及“配置在电动机室的装置构成要素的详细结构”而进行说明。
[热泵式空调装置的车载概要结构]
图1表示搭载了实施例1的热泵式空调装置的轿车型的电动汽车的概略结构。下面,基于图1对热泵式空调装置的车载概要结构进行说明。
搭载了实施例1的热泵式空调装置的电动汽车1,如图1所示,具有行驶用电动机单元2、驱动电动机逆变器3、DC/DC接线盒4、电池组5、充电端口6、车载充电器7、空调单元8和12V车载电池9。
所述行驶用电动机单元2,是由行驶用驱动电动机和减速器构成的行驶用驱动源,配置在设置于车辆前部的电动机室M内。该行驶用电动机单元2的未图示的输出轴,与作为驱动轮的左右前轮(仅示出左前轮FL)连结。该行驶用电动机单元2,在对驱动电动机逆变器3输出正的扭矩指令时,进行驱动动作而驱动左右前轮(牵引),该驱动动作使用来自电池组5的放电电力而产生驱动扭矩。另一方面,在对驱动电动机逆变器3输出负的扭矩指令时进行发电动作,将发电的电力作为电池组5的充电电力,该发电动作将来自左右前轮的旋转能量变换为电能(再生)。
所述DC/DC接线盒4内置有DC/DC变换器,对来自电池组5的高电压的放电电力进行分配,进行向12V电源***的电力供给及向12V车载电池9的充电。另外,该DC/DC接线盒4具有普通充电继电器及快速充电继电器,可以与充电模式相对应而进行充电电路的切换。
所述电池组5配置在地板F的下侧即底盘空间Y的轮距的中央部位置。该电池组5成为驱动电动机2的电力源,并且成为空调单元8的电力源。
所述充电端口6是连接来自充电站、家庭用充电设备等车外电源的充电连接器的部位,设置在车辆前部中央位置,并且可开闭地由端口盖6a覆盖。在这里,该充电端口6具有普通充电端口6b和快速充电端口6c。所述普通充电端口6b为由家庭用充电设备及普通充电站等进行充电时使用的充电端口,经由车载充电器7与DC/DC接线盒4连接。所述快速充电端口6c为由快速充电站等进行充电时使用的充电端口,与DC/DC接线盒4直接连接。
所述空调单元8配置在地板F的上侧即车室R内,与电池组5相比靠近车辆前方侧。在这里,配置在分隔电动机室M和车室R的前围板D和未图示的仪表板之间。该空调单元8朝向车室R内输送调整了温度的温度调节风,以得到设定温度。对于包含该空调单元8而构成的热泵式空调装置的详细结构,后面进行叙述。
[热泵式空调装置的整体***结构]
图2是表示实施例1的热泵式空调装置的整体的***电路结构图。下面,基于图2对热泵式空调装置的整体***结构进行说明。
如图2所示,实施例1的热泵式空调装置隔着前围板D而分为车室R和电动机室M,在车室R内配置空调单元8。另一方面,在电动机室M内配置电动压缩机10、消音器11(脉动抑制单元)、室外热交换器12、储液器13、三位阀14、制冷用节气阀15、电磁阀16及制暖用节气阀17。
所述空调单元8,在单元箱20内具有内外气切换门21、鼓风机22、蒸发器23、模式切换门24、冷凝器25和PTC加热器26。
所述鼓风机22由风扇电动机27旋转驱动,将由内外气切换门21选择的内部气体或外部气体导入,朝向设置蒸发器23等的下游侧送风。
所述蒸发器23(蒸发装置)配置在鼓风机22的下游位置,在选择“制冷模式”及“除湿制暖模式”时,发挥使低温、低压的液态冷媒蒸发而进行吸热的功能。
所述模式切换门24配置在蒸发器23的下游位置,在选择“制暖模式”及“除湿制暖模式”时成为打开侧,以使得输送的风从冷凝器25通过,在选择“制冷模式”及“除冰模式”时成为关闭侧,以使得输送的风不从冷凝器25通过。此外,所谓“除冰模式”,是指将附着在室外热交换器12上的冰溶解的溶冰模式。
所述冷凝器25(凝缩器)配置在蒸发器23及模式切换门24的下游位置,在选择“制暖模式”、“除湿制暖模式”时,发挥使高温、高压的气体冷媒冷凝而进行散热的功能。
所述PTC加热器26配置在冷凝器25的下游位置,例如是仅在作为寒冷地带设计的情况下附加的辅助热源。也就是说,在热泵式空调装置的情况下,由于将冷凝器25配置在单元箱20内而作为制暖热源,因此在除了寒冷地带之外的设计中,不特别需要PTC加热器26。
所述电动压缩机10是由电动机驱动的压缩机,将从储液器13经由冷媒吸入管30送来的低温、低压气体冷媒进行压缩,成为高温、高压的气体冷媒,向压缩机侧冷媒排出管31送出。
所述消音器11为脉动抑制单元,该脉动抑制单元抑制从电动压缩机10排出的冷媒的脉动,对从电动压缩机10经由压缩机侧冷媒排出管31输送来的高温、高压气体冷媒所具有的压力波动即脉动进行抑制,并向冷凝器侧冷媒排出管32送出。
所述室外热交换器12配置在车辆前部位置,在热交换面的车辆后方位置具有电动机风扇28。在该室外热交换器12中,冷媒从冷凝器25经由冷媒管33、34输送,经由冷媒管35、36向储液器13送出,或者,经由冷媒管35、37、38向蒸发器23送出。也就是说,室外热交换器12是如在制暖模式下成为蒸发器(吸热)、在制冷模式下成为冷凝器(散热)这样,因条件不同既可成为蒸发器又可成为冷凝器的热交换器。
所述储液器13将从室外热交换器12或蒸发器23输送来的汽液混合冷媒分离为气体冷媒和液态冷媒,将分离的气体冷媒经由冷媒吸入管30输送至电动压缩机10中。
所述三位阀14、制冷用节气阀15、电磁阀16及制暖用节气阀17,构成配置在电动机室M内的多个阀类。三位阀14是对将冷媒管35和冷媒管36连通的冷媒路径、将冷媒管35和冷媒管37连通的冷媒路径进行切换的阀。制冷用节气阀15,在选择“制冷模式”时,使从室外热交换器12经由冷媒管35、37输出来的冷媒膨胀而成为低温、低压的液态冷媒,经由冷媒管38向蒸发器23输送。电磁阀16与制暖用节气阀17并列配置在冷媒管33、34之间,是对通过制暖用节气阀17的冷媒路径(阀关闭)和消除节气效果的冷媒路径(阀打开)进行切换的阀。制暖用节气阀17,在选择“制暖模式”时,使从冷凝器25经由冷媒管33输送来的冷媒膨胀而成为低温、低压的液态冷媒,经由冷媒管34向室外热交换器12输送。
[配置在电动机室内的装置构成要素的详细结构]
图3及图4表示实施例1的热泵式空调装置所具有的电动压缩机10及消音器11在电动机室M内的配置。下面,基于图3及图4,对配置在电动机室内的装置构成要素的详细结构进行说明。
如上述所示,在热泵式空调装置的情况下,使用冷凝器25、室外热交换器12及蒸发器23这三个热交换器,该冷凝器25将车室R内的高温热量放出,该室外热交换器12因条件不同既可成为冷凝器又可成为蒸发器,该蒸发器23在车室R内的冷却中使用。并且,配置在电动机室M内的电动压缩机10和配置在车室R内的冷凝器25,经由压缩机侧冷媒排出管31→消音器11→冷凝器侧冷媒排出管32而连结。
所述消音器11如图3及图4所示,与电动压缩机10的冷媒排出口10b相比配置在车辆上方位置,将消音器11的冷媒流入口11a设定在与消音器11的冷媒流出口11b相比的车辆上方位置。此外,从储液器13向电动压缩机10的冷媒吸入口10a连结冷媒吸入管30。
所述压缩机侧冷媒排出管31是将电动压缩机10的冷媒排出口10b和消音器11的冷媒流入口11a连接的冷媒管,所述冷凝器侧冷媒排出管32是将消音器11的冷媒流出口11b和冷凝器25连接的冷媒管。并且,如图3及图4所示,成为具有U字状弯曲管部32a的结构,该U字状弯曲管部32a是将冷凝器侧冷媒排出管32与消音器11的冷媒流出口11b相比朝向车辆下方延伸,然后朝向车辆上方延伸而成的。
如图4所示,所述消音器11为圆筒状容器,该圆筒状容器具有圆筒板部11c、两端板部11d、11e,在圆筒板部11c的中间位置且朝向侧方开口设置从压缩机侧冷媒排出管31向消音器11的冷媒流入口11a,在圆筒板部11c的底部位置且朝向下方开口设置消音器11的冷媒流出口11b。
如图3及图4所示,所述电动压缩机10构成为,一体地具有电动机部10c、逆变器10d和压缩部10e。该电动压缩机10如图3所示,由软支承部43、44、45弹性支撑在行驶用电动机单元2上,该行驶用电动机单元2由软支承部41、42等弹性支撑在车体40(悬架梁)上。并且,经由消音器托架46支撑消音器11,该消音器托架46的一端螺栓固定在电动压缩机10上,另一端螺栓固定在端板部11d上。这样,通过将电动压缩机10弹性支撑在配置于电动机室M的最低位置的行驶用电动机单元2上,从而使消音器11配置在与电动压缩机10的冷媒排出口10b相比更高的位置上。并且,前围板D的冷凝器侧冷媒排出管32的接合部47配置在与消音器11相比更高的位置。
在与所述电动压缩机10相比车辆上方位置的电动机室M内,如图3及图4所示,在车体40(侧梁等)上固定有具有底板部48a和侧板部48b的阀托架48。如图2所示,这些阀作为具有电动压缩机10的***回路中的配置在电动机室M内的构成要素,具有由三位阀14、制冷用节气阀15、电磁阀16和制暖用节气阀17构成的多个阀类。并不是将这些阀类14、15、16、17分散地配置安装,而是将它们集中配置安装在阀托架48的侧板部48b上,该阀托架48固定在电动机室M内。
下面,说明作用。
将实施例1的热泵式空调装置的作用分为“由空调模式选择确定的模式的不同作用”、“消音器的冷媒逆流防止作用”和“电动机室内构成要素的支撑作用”而进行说明。
[由空调模式选择确定的模式的不同作用]
实施例1的热泵式空调装置,作为空调模式,可以分为“制暖模式”、“制冷模式”、“除湿制暖模式”、“除冰模式”。下面,基于图5~图8对由空调模式选择确定的模式的不同作用进行说明。
*制暖模式(图5)
在选择“制暖模式”时,三位阀14选择绕过制冷用节气阀15的路径,电磁阀16成为阀关闭状态而选择使用制暖用节气阀17的路径。另外,模式切换门24成为打开侧,以使得输送风从冷凝器25通过。
在“制暖模式”中,在电动压缩机10中,将从储液器13输送来的气体冷媒压缩,成为高温、高压的气体冷媒。并且,在电动压缩机10中成为高温、高压的气体冷媒,如图5中箭头所示,经由消音器11,并进入冷凝器25中,使高温、高压的气体冷媒凝缩而进行散热。将来自该冷凝器25的热量送风至车室R内,对车室R内的空气给予热量,使车室内温度上升而进行制暖。
并且,凝缩的冷媒从制暖用节气阀17通过,成为低温、低压的液态冷媒,在室外热交换器12中,使低温、低压的液态冷媒蒸发而进行吸热。由于利用该室外热交换器12吸取空气中的热量,因此称为“热泵”。
*制冷模式(图6)
在选择“制冷模式”时,三位阀14选择从制冷用节气阀15通过的路径,电磁阀16成为阀打开状态而选择不使用制暖用节气阀17的路径。另外,模式切换门24成为关闭侧,以使得输送风不从冷凝器25通过。
在“制冷模式”中,在电动压缩机10中,将从储液器13输送来的气体冷媒压缩,成为高温、高压的气体冷媒。并且,在电动压缩机10中成为高温、高压的气体冷媒,如图6中箭头所示,经由消音器11进入冷凝器25中,但由于将模式切换门24关闭,因此不进行热交换,直接从打开的电磁阀16通过,进入车外热交换器12中。在车外热交换器12中,使高温、高压的气体冷媒凝缩而进行散热,成为常温、高压的汽液混合冷媒,在之后的制冷用节气阀15中膨胀而成为低温、低压的液态冷媒。并且,在配置于车室R内的蒸发器23中,使低温、低压的液态冷媒蒸发而进行吸热,从车室R内的空气中获取热量,使车室内温度下降而制冷。
*除湿制暖模式(图7)
在选择“除湿制暖模式”时,三位阀14选择从制冷用节气阀15通过的路径,电磁阀16成为阀关闭状态而选择使用制暖用节气阀17的路径。另外,模式切换门24成为打开侧,以使得输送风从冷凝器25通过。
在“除湿制暖模式”中,与“制暖模式”相同地,在电动压缩机10中,将从储液器13输送来的气体冷媒压缩,成为高温、高压的气体冷媒。并且,在电动压缩机10中成为高温、高压的气体冷媒,如图7中箭头所示,经由消音器11进入冷凝器25中,使高温、高压的气体冷媒凝缩而进行散热。将来自该冷凝器25的热量吹送至车室R内,对车室R内的空气施加热量,使车室内温度上升而制暖。
并且,凝缩的冷媒从制暖用节气阀17通过,成为低温、低压的液态冷媒,进入室外热交换器12中。此时,如果制暖用节气阀17的冷媒温度比外部气体温度高,则室外热交换器12作为凝缩器而工作,如果制暖用节气阀17的冷媒温度比外部气体温度低,则室外热交换器12作为蒸发器而工作。并且,经由制冷用节气阀15而进入蒸发器23中,使低温、低压的液态冷媒蒸发而进行吸热,使饱和水蒸汽凝结而进行除湿。也就是说,在该除湿制暖模式中,使用冷凝器25、室外热交换器12和蒸发器23这三个热交换器,控制除湿能力和再加热能力。
*除冰模式(图8)
在选择“除冰模式”时,三位阀14选择从制冷用节气阀15通过的路径,电磁阀16成为阀打开状态而选择不使用制暖用节气阀17的路径。另外,模式切换门24成为关闭侧,并且使由风扇22进行的送风停止。
在“除冰模式”中,在电动压缩机10中,将从储液器13输送来的气体冷媒压缩,成为高温、高压的气体冷媒。并且,在电动压缩机10中成为高温、高压的气体冷媒,如图8中箭头所示,经由消音器11,并进入冷凝器25中,但由于将模式切换门24关闭,因此不进行热交换,直接从打开的电磁阀16通过而进入车外热交换器12中。在该车外热交换器12中,通过使高温、高压的气体冷媒凝缩进行散热而溶解冰。并且,车外热交换器12的冷媒直接向储液器13输送。
[消音器的防止冷媒逆流作用]
在上述的由空调模式选择确定的模式的不同作用中,电动压缩机10进行动作,但必须考虑在将热泵式空调装置停止后,防止从消音器11至电动压缩机10的冷媒逆流的对策。下面,基于图9及图10,对反映该问题的消音器的防止冷媒逆流作用进行说明。
首先,对在电动压缩机的冷媒排出管的中途位置设定消音器的理由进行说明。
搭载在内燃机车辆等上的冷冻循环式空调装置成为下述结构,即,在车室内仅配置蒸发器,在车室外配置冷凝器,将压缩机的排出口与车室外的冷凝器连结。如果将上述空调装置搭载在电动汽车上,则由于无法利用发动机废热,因此必须设置PTC加热器等制暖热源,在“制暖模式”时,电池能量的消耗量增大,相应地,实际行驶距离缩短。
因此,在电动汽车中,作为空调装置,通过搭载可以利用冷媒确保制暖热源的热泵式空调装置,从而实现需要制暖时实际行驶距离的增加。但是,在搭载热泵式空调装置的情况下,成为电动压缩机的冷媒排出口与配置在车室内的冷凝器连结的结构,与将压缩机的排出口与车室外的冷凝器连结的冷冻循环式空调装置不同。
由此,在从电动压缩机排出的冷媒存在脉动的情况下,如果流入配置在车室内的冷凝器中,则由于使车室内的声振性能恶化,因此在要求高静音性的电动汽车中,优选在流入冷凝器之前预先抑制脉动。
这样,在将消音器设置在电动压缩机的冷媒排出管的中途位置的情况下,如果将消音器直接配置在与冷媒排出口相比的车辆上方位置,则如图9所示,与消音器的冷媒流入口相比,消音器的冷媒流出口处于较高的位置。在这里将其作为对比例。
但是,在该对比例的情况下,如果电动压缩机停止,则残留在消音器及冷媒排出管内的气体冷媒的一部分液化,该液态冷媒会滞留在消音器的底部。该滞留的液态冷媒从消音器的冷媒流入口直接向电动压缩机的冷媒排出口返回,产生冷媒逆流。
与此相对,如图10所示,在实施例1中采用下述结构,即,将配置在与电动压缩机10的冷媒排出口10b相比的车辆上方位置的消音器11的冷媒流入口11a,设置在与消音器11的冷媒流出口11b相比的车辆上方位置。
因此,如果电动压缩机10停止,则残留在消音器11及压缩机侧冷媒排出管31内的气体冷媒的一部分液化,该液态冷媒滞留在消音器11的底部。该滞留的液态冷媒从设置在比消音器11的冷媒流入口11a低的位置的冷媒流出口11b,经由冷凝器侧冷媒排出管32流动。也就是说,要滞留在消音器11的底部的冷媒液位受到冷媒流出口11b的高度位置限定,防止从设置在比冷媒流出口11b高的位置上的冷媒流入口11a向电动压缩机10返回的冷媒逆流。
这样,使配置在与电动压缩机10的冷媒排出口10b相比的车辆上方位置的消音器11的冷媒流入口11a和冷媒流出口11b的位置关系构成为,将冷媒流入口11a设置在与冷媒流出口11b相比更高的位置。因此,虽然将消音器11设置在电动压缩机10的上方位置,但在压缩机停止时可以防止从消音器11至电动压缩机10的冷媒逆流。
在实施例1中采用具有U字状弯曲管部32a的结构,该弯曲管部32a是将冷凝器侧冷媒排出管32朝向消音器11的冷媒流出口11b的车辆下方延伸后,再朝向车辆上方延伸而构成的。
因此,滞留在消音器11的底部的液态冷媒、在U字状弯曲管部32a的上游侧的管路中液化的液态冷媒,积存在包含消音器11在内的冷媒管系中最低的U字状弯曲管部32a的底部。
因此,在压缩机停止时,即使液态冷媒的容量增加,通过由U字状弯曲管部32a将其吸收,也可靠地防止从消音器11至电动压缩机10的冷媒逆流。
在实施例1中采用下述结构,即,在圆筒板部11c的中间位置且朝向侧方开口地设定从压缩机侧冷媒排出管31向消音器11的冷媒流入口11a,在圆筒板部11c的底部位置且朝向下方开口地设定消音器11的冷媒流出口11b。
这样,由于冷媒流入口11a和冷媒流出口11b的开口方向成为互相垂直的位置关系,因此在进行电动压缩机10的驱动时,即使因高温、高压而脉动的气体冷媒进入消音器11的冷媒流入口11a中,也不会直接从冷媒流出口11b流出。也就是说,由于进入消音器11中的气体冷媒与消音器内壁碰撞,暂时滞留在消音器11的内部,因此有效地抑制气体冷媒的脉动。此外,由于消音器11的冷媒流出口11b设置在圆筒板部11c的底部位置,因此防止液态冷媒滞留在消音器11的底部。
[电动机室内构成要素的支撑作用]
在实施例1中,利用软支承部43、44、45将电动压缩机10弹性支撑在行驶用电动机单元2上,该行驶用电动机单元2由软支承部41、42等弹性支撑在车体40上。并且,采用下述结构,即,经由消音器托架46支撑消音器11,该消音器托架46的一端螺栓固定在电动压缩机10上,另一端螺栓固定在端板部11d上。
即,电动压缩机10及消音器11由双重防振支撑构造安装在车体40上。因此,相对于来自车体40的振动输入,电动压缩机10及消音器11的振动被抑制得较小,发挥由电动压缩机10进行稳定的压缩的功能及由消音器11进行稳定的脉动抑制的功能。
在实施例1中采用下述结构,即,在与电动压缩机10相比的车辆上方位置的电动机室M内,在车体40上固定有阀托架48,该阀托架48具有底板部48a和侧板部48b,在该阀托架48的侧板部48b上,集中配置安装多个阀类14、15、16、17。
因此,对于来自下方的向多个阀类14、15、16、17飞溅的泥沙等,通过底板部48a将其收容,从而保护多个阀类14、15、16、17免受损坏。此外,由于将阀托架48固定在与电动压缩机10相比的车辆上方位置处,因此与多个阀类14、15、16、17连接的冷媒管系,布设在与电动压缩机10相比的车辆上方侧,也实现了冷媒管系的保护。
下面,说明效果。
对于实施例1的热泵式空调装置,可得到下述列举的效果。
(1)在热泵式空调装置中具有:电动压缩机10,其配置在电动汽车1的电动机室M内;冷凝器25,其配置在车室R内;以及冷媒排出管31、32,其将所述电动压缩机10和所述冷凝器25连结,使冷媒从所述电动压缩机10向所述冷凝器25流动,
在所述冷媒排出管31、32的中途位置,设置脉动抑制单元(消音器11),该脉动抑制单元抑制从所述电动压缩机10排出的冷媒的脉动,
将所述脉动抑制单元(消音器11)配置在与所述电动压缩机10的冷媒排出口10b相比的车辆上方位置,
将所述脉动抑制单元(消音器11)的冷媒流入口11a设定在与所述脉动抑制单元(消音器11)的冷媒流出口11b相比的车辆上方位置(图3)。
因此,虽然将脉动抑制单元(消音器11)设置在电动压缩机10的上方位置,但在压缩机停止时可以防止从脉动抑制单元(消音器11)向电动压缩机10的冷媒逆流。
(2)将所述冷媒排出管分为压缩机侧冷媒排出管31和冷凝器侧冷媒排出管32,该压缩机侧冷媒排出管31将所述电动压缩机10的冷媒排出口10b和所述脉动抑制单元(消音器11)的冷媒流入口11a连接,该冷凝器侧冷媒排出管32将所述脉动抑制单元(消音器11)的冷媒流出口11b和所述冷凝器25连接,
将所述冷凝器侧冷媒排出管32设定为,使其朝向与所述脉动抑制单元(消音器11)的冷媒流出口11b相比的车辆下方延伸后,再朝向车辆上方延伸(图3),
因此,在(1)的效果的基础上,在压缩机停止时,通过发挥对液态冷媒的容量增加进行吸收的作用,从而可以可靠地防止从脉动抑制单元(消音器11)向电动压缩机10的冷媒逆流。
(3)所述脉动抑制单元为由圆筒状容器构成的消音器11,该圆筒状容器具有圆筒板部11c和两端板部11d、11e,
在圆筒板部11c的中间位置且朝向侧方开口地设定从所述压缩机侧冷媒排出管31向所述消音器11的冷媒流入口11a,在所述圆筒板部11c的底部位置且朝向下方开口地设定所述消音器11的冷媒流出口11b(图4)。
因此,在(2)的效果的基础上,在电动压缩机10工作时,可以利用消音器11有效地抑制气体冷媒的脉动,并且在电动压缩机10停止时,可以防止液态冷媒滞留在消音器11的底部。
(4)将所述电动压缩机10软支承(soft mount)在行驶用电动机单元2上,该行驶电动机单元2配置在所述电动室M内,并软支承在车体40上,
经由消音器托架46支撑所述消音器11,该消音器托架46的一端固定在所述电动压缩机10上,另一端固定在所述端板部11d上(图3)。
由此,在(1)~(3)的效果的基础上,通过利用对车体40的双重防振支撑构造支撑电动压缩机10及消音器11,从而可以稳定发挥电动压缩机10的压缩作用及消音器11的脉动抑制作用。
(5)作为具有所述电动压缩机10的空调***回路中的、配置在所述电动机室M内的构成要素,具有多个阀类14、15、16、17,
在与所述电动压缩机10相比的车辆上方位置的电动机室M内固定阀托架48,该阀托架48具有底板部48a和侧板部48b,
将所述多个阀类14、15、16、17集中配置安装在固定于所述电动机室M内的所述阀托架48的侧板部48b上(图4)。
因此,在(1)~(4)的效果的基础上,可以保护多个阀类14、15、16、17免受损坏,并且可以实现对与多个阀类14、15、16、17连接的冷媒管系的保护。
以上,基于实施例1对本发明的热泵式空调装置进行了说明,但对于具体的结构,并不限于该实施例1,只要不脱离权利要求范围的各技术方案所涉及的发明宗旨,允许进行设计的变更及追加等。
在实施例1中,作为脉动抑制单元,示出了由圆筒状容器构成的消音器11的例子。但是,作为脉动抑制单元,只要是具有抑制从电动压缩机排出的冷媒的脉动的功能的单元即可,具体的结构并不限定于由圆筒状容器构成的消音器。
在实施例1中,示出了将本发明的热泵式空调装置适用于仅搭载了行驶用电动机单元的轿车式电动汽车的例子。但是,本发明的热泵式空调装置,除了轿车式之外,当然还可适用于客货两用式、微型厢式及SUV式等各种电动汽车。并且,对于搭载了行驶用电动机单元和发动机的混合动力电动汽车,也可以适用。
相关申请的参照
本申请基于2012年9月13日向日本特许厅提出的特愿2012-201479而主张优先权,其全部内容通过参照而完整地引入本说明书中。
Claims (5)
1.一种热泵式空调装置,其具有:电动压缩机,其配置在电动汽车的电动机室内;冷凝器,其配置在车室内;以及冷媒排出管,其将所述电动压缩机和所述冷凝器连结,使冷媒从所述电动压缩机向所述冷凝器流动,
所述热泵式空调装置的特征在于,
在所述冷媒排出管的中途位置设置脉动抑制单元,该脉动抑制单元抑制从所述电动压缩机排出的冷媒的脉动,
将所述脉动抑制单元配置在与所述电动压缩机的冷媒排出口相比的车辆上方位置,
所述脉动抑制单元开口而设置冷媒流入口和冷媒流出口,将所述脉动抑制单元的所述冷媒流入口设定在与所述脉动抑制单元的所述冷媒流出口相比的车辆上方位置。
2.根据权利要求1所述的热泵式空调装置,其特征在于,
将所述冷媒排出管分为压缩机侧冷媒排出管和冷凝器侧冷媒排出管,该压缩机侧冷媒排出管将所述电动压缩机的冷媒排出口和所述脉动抑制单元的冷媒流入口连接,该冷凝器侧冷媒排出管将所述脉动抑制单元的冷媒流出口和所述冷凝器连接,
将所述冷凝器侧冷媒排出管设定为,使其朝向与所述脉动抑制单元的冷媒流出口相比的车辆下方延伸后,再朝向车辆上方延伸。
3.根据权利要求2所述的热泵式空调装置,其特征在于,
所述脉动抑制单元为由圆筒状容器构成的消音器,该圆筒状容器具有圆筒板部和两端板部,
在圆筒板部的中间位置且朝向侧方开口地设定从所述压缩机侧冷媒排出管向所述消音器的冷媒流入口,在所述圆筒板部的底部位置且朝向下方开口地设定所述消音器的冷媒流出口。
4.根据权利要求3所述的热泵式空调装置,其特征在于,
将所述电动压缩机软支承在行驶用电动机单元上,该行驶用电动机单元配置在所述电动室内,并软支承在车体上,
经由消音器托架支撑所述消音器,该消音器托架的一端固定在所述电动压缩机上,另一端固定在所述端板部上。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的热泵式空调装置,其特征在于,
作为具有所述电动压缩机的空调***回路中的、配置在所述电动机室内的构成要素,具有多个阀类,
在与所述电动压缩机相比的车辆上方位置的电动机室内固定阀托架,该阀托架具有底板部和侧板部,
将所述多个阀类集中配置而安装在固定于所述电动机室内的所述阀托架的侧板部上。
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