JP7331214B1 - 空調装置および空調装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】加熱部20を通過した冷媒をアキュムレータ30に導く循環流路と、加熱部20を通過させずに冷媒をアキュムレータ30に導くバイパス流路と、循環流路に配置される絞り弁40およびバイパス流路に配置される絞り弁50の開度を制御する制御部90と、を備え、制御部90は、圧縮機10が吸入する冷媒の圧力が所定圧力よりも低い場合、アキュムレータ30に流入する流入冷媒中のガス冷媒の割合がアキュムレータ30から流出する流出冷媒中のガス冷媒の割合よりも多くなり、圧縮機10が吸入する冷媒の圧力が所定圧力よりも高い場合、流入冷媒中の液冷媒の割合が流出冷媒中の液冷媒の割合よりも多くなるように絞り弁40および絞り弁50の開度を制御する車両用空調装置100を提供する。
【選択図】図3
Description
本開示に係る空調装置は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から吐出される前記冷媒により加熱対象物を加熱する加熱部と、前記圧縮機が吸入する前記冷媒中の液分を分離するアキュムレータと、前記加熱部を通過した前記冷媒を前記アキュムレータに導く循環流路と、前記加熱部を通過させずに前記圧縮機から吐出される前記冷媒を前記アキュムレータに導くバイパス流路と、前記循環流路に配置され、前記加熱部から流出した前記冷媒を減圧する第1絞り機構と、前記バイパス流路に配置され、前記圧縮機から吐出される前記冷媒を減圧する第2絞り機構と、前記圧縮機が吸入する前記冷媒の圧力を検知する検知部と、前記第1絞り機構の第1開度および前記第2絞り機構の第2開度を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記検知部が検知する前記冷媒の圧力が所定圧力よりも低い場合、前記第1絞り機構で減圧された前記冷媒および前記第2絞り機構で減圧された前記冷媒を含む前記アキュムレータに流入する流入冷媒中のガス冷媒の割合が、前記アキュムレータから流出する流出冷媒中のガス冷媒の割合よりも多くなるように前記第1開度および前記第2開度を制御し、前記検知部が検知する前記冷媒の圧力が前記所定圧力よりも高い場合、前記流入冷媒中の液冷媒の割合が、前記アキュムレータから流出する流出冷媒中の液冷媒の割合よりも多くなるように前記第1開度および前記第2開度を制御する。
開閉弁63は、冷媒配管L11に配置され、冷媒配管L11に冷媒を流通させる開状態と冷媒配管L11に冷媒を流通させない閉状態とを切り換える装置である。
開閉弁65は、冷媒配管L9に配置され、冷媒配管L9に冷媒を流通させる開状態と冷媒配管L9に冷媒を流通させない閉状態とを切り換える装置である。
本実施形態に係る車両用空調装置100のヒートポンプ暖房運転時の動作について、図2を参照して説明する。図2は、車両用空調装置100のヒートポンプ暖房運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。ヒートポンプ暖房運転は、例えば、室外熱交換器80が設置される車外の温度が所定温度(例えば、-20℃)以下ではない場合に実行される。
本実施形態に係る車両用空調装置100のホットガス暖房運転時の動作について、図3を参照して説明する。図3は、車両用空調装置100のホットガス暖房運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。図3に示す矢印は、冷媒の流通方向を示す。ホットガス暖房運転は、例えば、室外熱交換器80が設置される車外の温度が所定温度(例えば、-20℃)以下である場合に実行される。
ステップS102で、制御部90は、圧力センサ92が検出する冷媒の圧力LPが閾値圧力を上回っているかどうかを判断し、YESであればステップS108へ処理を進め、NOであればステップS103に処理を進める。
本実施形態に係る車両用空調装置100の除湿暖房運転時の動作について、図7を参照して説明する。図7は、車両用空調装置100の除湿暖房運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
本実施形態に係る車両用空調装置100の冷房運転時の動作について、図8を参照して説明する。図8は、車両用空調装置100の冷房運転時の冷媒流れを示す冷媒回路図である。
本実施形態の車両用空調装置100によれば、圧縮機10から吐出される高温高圧の冷媒の一部が加熱部20に供給され、加熱部20により空気(加熱対象物)が加熱される。加熱部20を通過した冷媒は絞り弁40により減圧され、冷媒配管L5,L8,L9,L7によりアキュムレータ30に導かれる。また、圧縮機10から吐出される高温高圧の冷媒の他の一部が冷媒配管L6(バイパス流路)に導かれ、絞り弁50により減圧される。絞り弁50で減圧された冷媒は、冷媒配管L7を流通する冷媒と合流し、アキュムレータ30に導かれる。
本開示の第1態様に係る空調装置(100)は、冷媒を圧縮する圧縮機(10)と、前記圧縮機から吐出される前記冷媒により加熱対象物を加熱する加熱部(20)と、前記圧縮機が吸入する前記冷媒中の液分を分離するアキュムレータ(30)と、前記加熱部を通過した前記冷媒を前記アキュムレータに導く循環流路(L5,L8,L9,L7)と、前記加熱部を通過させずに前記圧縮機から吐出される前記冷媒を前記アキュムレータに導くバイパス流路(L6)と、前記循環流路に配置され、前記加熱部から流出した前記冷媒を減圧する第1絞り機構(40)と、前記バイパス流路に配置され、前記圧縮機から吐出される前記冷媒を減圧する第2絞り機構(50)と、前記第1絞り機構の第1開度および前記第2絞り機構の第2開度を制御する制御部(90)と、を備え、前記制御部は、前記圧縮機が吸入する前記冷媒の圧力が所定圧力よりも低い場合、前記第1絞り機構で減圧された前記冷媒および前記第2絞り機構で減圧された前記冷媒を含む前記アキュムレータに流入する流入冷媒中のガス冷媒の割合が、前記アキュムレータから流出する流出冷媒中のガス冷媒の割合よりも多くなるように前記第1開度および前記第2開度を制御し、前記圧縮機が吸入する前記冷媒の圧力が前記所定圧力よりも高い場合、前記流入冷媒中の液冷媒の割合が、前記アキュムレータから流出する流出冷媒中の液冷媒の割合よりも多くなるように前記第1開度および前記第2開度を制御する。
本開示の第3態様に係る空調装置によれば、圧縮機の動力を減少させる場合に、圧縮機の動力の減少に応じて圧縮機が吸入する冷媒の圧力が変動することを適切に抑制することができる。
本開示の第4態様に係る空調装置によれば、圧縮機の動力を増加させる場合に、圧縮機の動力の増加に応じて圧縮機が吸入する冷媒の圧力が変動することを適切に抑制することができる。
本開示の第6態様に係る空調装置によれば、アキュムレータに流入する冷媒加熱ヒータにより冷媒を加熱することで、アキュムレータに流入する冷媒の圧力を高めることができる。
本開示の第7態様に係る空調装置によれば、ブロワを駆動させて蒸発器で除湿された空気を加熱部へ導くことにより、空気に含まれる水分を除湿しつつ加熱部で空気を加熱して送風することができる。
本開示の第8態様に係る空調装置によれば、加熱部を通過した冷媒が液冷媒となるように第1絞り機構の開度が調整されるため、第1絞り機構に気液二相冷媒が流入して冷媒流動音が増加することを適切に防止することができる。
20 加熱部
30 アキュムレータ
40 絞り弁(第1絞り機構)
50 絞り弁(第2絞り機構)
61,62,63 開閉弁
64 開閉弁(第1開閉弁)
65 開閉弁(第2開閉弁)
70 絞り弁
80 室外熱交換器
81 室外ファン
85 車内熱交換器(蒸発器)
86 室内ブロワ
90 制御部
91 冷媒加熱ヒータ
92,96 圧力センサ
93,94,95 温度センサ
100 車両用空調装置
Gr1,Gr2 冷媒循環量
L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7,L8,L9,L10,L11 冷媒配管
Claims (9)
- 冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から吐出される前記冷媒により加熱対象物を加熱する加熱部と、
前記圧縮機が吸入する前記冷媒中の液分を分離するアキュムレータと、
前記加熱部を通過した前記冷媒を前記アキュムレータに導く循環流路と、
前記加熱部を通過させずに前記圧縮機から吐出される前記冷媒を前記アキュムレータに導くバイパス流路と、
前記循環流路に配置され、前記加熱部から流出した前記冷媒を減圧する第1絞り機構と、
前記バイパス流路に配置され、前記圧縮機から吐出される前記冷媒を減圧する第2絞り機構と、
前記圧縮機が吸入する前記冷媒の圧力を検知する検知部と、
前記第1絞り機構の第1開度および前記第2絞り機構の第2開度を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記検知部が検知する前記冷媒の圧力が所定圧力よりも低い場合、前記第1絞り機構で減圧された前記冷媒および前記第2絞り機構で減圧された前記冷媒を含む前記アキュムレータに流入する流入冷媒中のガス冷媒の割合が、前記アキュムレータから流出する流出冷媒中のガス冷媒の割合よりも多くなるように前記第1開度および前記第2開度を制御し、
前記検知部が検知する前記冷媒の圧力が前記所定圧力よりも高い場合、前記流入冷媒中の液冷媒の割合が、前記アキュムレータから流出する流出冷媒中の液冷媒の割合よりも多くなるように前記第1開度および前記第2開度を制御する空調装置。 - 前記圧縮機から吐出される前記冷媒を前記循環流路へ導かずに前記バイパス流路へ導く第1運転モードと、前記圧縮機から吐出される前記冷媒を前記循環流路および前記バイパス流路の双方へ導く第2運転モードと、を切り換える切換部を備え、
前記制御部は、前記圧縮機が吸入する前記冷媒の圧力が閾値圧力を超えたことに応じて、前記第1運転モードを前記第2運転モードに切り換えるよう前記切換部を制御する請求項1に記載の空調装置。 - 前記制御部は、前記圧縮機の動力を減少させる場合、前記流入冷媒中の液冷媒の割合が変化しないように前記第1開度および前記第2開度を制御する請求項1または請求項2に記載の空調装置。
- 前記制御部は、前記圧縮機の動力を増加させる場合、前記流入冷媒中の液冷媒の割合が変化しないように前記第1開度および前記第2開度を制御する請求項1または請求項2に記載の空調装置。
- 外気と前記冷媒との間で熱交換を行う熱交換器と、
前記加熱部を通過した前記冷媒を前記熱交換器に導く第1流路と、
前記熱交換器を通過した前記冷媒を前記アキュムレータに導く第2流路と、
前記第1流路に配置される第1開閉弁と、
前記第2流路に配置される第2開閉弁と、を備え、
前記第1開閉弁および前記第2開閉弁を閉状態にして前記循環流路に前記冷媒を循環させる場合に、前記加熱部による前記加熱対象物の加熱が可能となるように、前記循環流路と前記バイパス流路と前記第1流路と前記第2流路とを含む冷媒流路に封入される前記冷媒の封入量が設定されている請求項1または請求項2に記載の空調装置。 - 前記アキュムレータに流入する前記冷媒を加熱する冷媒加熱ヒータを備える請求項1または請求項2に記載の空調装置。
- 外気と前記冷媒との間で熱交換を行う熱交換器と、
前記熱交換器を通過した前記冷媒を蒸発させる蒸発器と、
前記蒸発器で除湿された空気を前記加熱部へ導くブロワと、
前記加熱部を通過した前記冷媒を前記熱交換器に導く第1流路と、
前記蒸発器を介して前記熱交換器を通過した前記冷媒を前記アキュムレータに導く第2流路と、を備える請求項1または請求項2に記載の空調装置。 - 前記制御部は、前記加熱部を通過した前記冷媒が液冷媒となるように前記第1絞り機構の開度を制御する請求項1または請求項2に記載の空調装置。
- 空調装置の制御方法であって、
前記空調装置は、
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から吐出される前記冷媒により加熱対象物を加熱する加熱部と、
前記圧縮機が吸入する前記冷媒中の液分を分離するアキュムレータと、
前記加熱部を通過した前記冷媒を前記アキュムレータに導く循環流路と、
前記加熱部を通過させずに前記圧縮機から吐出される前記冷媒を前記アキュムレータに導くバイパス流路と、
前記循環流路に配置され、前記加熱部から流出した前記冷媒を減圧する第1絞り機構と、
前記バイパス流路に配置され、前記圧縮機から吐出される前記冷媒を減圧する第2絞り機構と、を備え、
前記圧縮機が吸入する前記冷媒の圧力を検知する検知工程と、
前記検知工程が検知する前記冷媒の圧力が所定圧力よりも低い場合、前記第1絞り機構で減圧された前記冷媒および前記第2絞り機構で減圧された前記冷媒を含む前記アキュムレータに流入する流入冷媒中のガス冷媒の割合が、前記アキュムレータから流出する流出冷媒中のガス冷媒の割合よりも多くなるように前記第1絞り機構の第1開度および前記第2絞り機構の第2開度を制御する第1制御工程と、
前記検知工程が検知する前記冷媒の圧力が前記所定圧力よりも高い場合、前記流入冷媒中の液冷媒の割合が、前記アキュムレータから流出する流出冷媒中の液冷媒の割合よりも多くなるように前記第1開度および前記第2開度を制御する第2制御工程と、を備える空調装置の制御方法。
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