JP2018077020A - Refrigeration cycle device - Google Patents
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Abstract
【課題】ガスインジェクションサイクルを構成可能な冷凍サイクル装置に関し、サイクルを複雑化することなく、室外熱交換器の着霜進行時であっても暖房能力の低下を抑制可能な冷凍サイクル装置を提供する。【解決手段】冷凍サイクル装置10では、暖房モードにおいて、圧縮機11と、室内凝縮器12と、第1膨張弁14aと、気液分離器16と、室外熱交換器20と、アキュムレータ24とによって、ガスインジェクションサイクルが構成される。又、冷凍サイクル装置10によれば、室外熱交換器20に或る程度の着霜が生じて、室外熱交換器20における吸熱量が低下しているか否かが、外気温Tamや室外熱交換器温度Tsを用いて判定される。室外熱交換器20に或る程度の着霜が生じて、室外熱交換器20における吸熱量が低下している場合には、第1膨張弁14aの開度を調整し、室内凝縮器12の出口側の冷媒を乾き度制御とする。【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a refrigerating cycle apparatus capable of configuring a gas injection cycle, which can suppress a decrease in heating capacity even when frost formation of an outdoor heat exchanger progresses without complicating the cycle. .. In a refrigeration cycle apparatus 10, in a heating mode, a compressor 11, an indoor condenser 12, a first expansion valve 14a, a gas-liquid separator 16, an outdoor heat exchanger 20, and an accumulator 24 are used. , Gas injection cycle is configured. Further, according to the refrigeration cycle apparatus 10, whether or not the outdoor heat exchanger 20 is frosted to some extent and the amount of heat absorbed by the outdoor heat exchanger 20 is reduced depends on the outside air temperature Tam and the outdoor heat exchange. It is determined using the vessel temperature Ts. When the outdoor heat exchanger 20 is frosted to some extent and the amount of heat absorbed by the outdoor heat exchanger 20 is reduced, the opening degree of the first expansion valve 14a is adjusted to adjust the opening degree of the indoor condenser 12. The dryness of the refrigerant on the outlet side is controlled. [Selection diagram] Fig. 3
Description
本発明は、冷媒回路を切り替えることによってガスインジェクションサイクルを構成可能な冷凍サイクル装置に関する。 The present invention relates to a refrigeration cycle apparatus capable of configuring a gas injection cycle by switching a refrigerant circuit.
従来、車両用空調装置に適用される冷凍サイクル装置の一つとして、いわゆるガスインジェクションサイクル(エコノマイザ式冷凍サイクル)が知られている。このガスインジェクションサイクルは、暖房運転時におけるサイクル効率(COP)の向上を図る際に切り替えられている。 Conventionally, a so-called gas injection cycle (economizer refrigeration cycle) is known as one of refrigeration cycle devices applied to vehicle air conditioners. This gas injection cycle is switched when the cycle efficiency (COP) is improved during heating operation.
ガスインジェクションサイクルでは、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構との2つの圧縮機構にて冷媒を多段階に昇圧し、気液分離機によって分離されたサイクルの中間圧気相冷媒を低段側圧縮機構から吐出された冷媒と合流させて高段側圧縮機構へ吸入させている。 In the gas injection cycle, the refrigerant is boosted in multiple stages by two compression mechanisms, a low-stage compression mechanism and a high-stage compression mechanism, and the intermediate-pressure gas-phase refrigerant of the cycle separated by the gas-liquid separator is reduced to the low-stage side. The refrigerant discharged from the compression mechanism is merged and sucked into the high-stage compression mechanism.
又、車両用空調装置における暖房運転時では、室外熱交換器によって外気から吸熱するように構成されている為、室外熱交換器における着霜が問題となる。室外熱交換器が着霜してしまうと、室外熱交換器における吸熱能力が低下し、車両用空調装置における暖房能力の低下を招く為である。 Further, during heating operation in the vehicle air conditioner, frost formation in the outdoor heat exchanger becomes a problem because the outdoor heat exchanger absorbs heat from the outside air. This is because if the outdoor heat exchanger is frosted, the heat absorption capability of the outdoor heat exchanger is reduced, and the heating capability of the vehicle air conditioner is reduced.
車両用空調装置に適用可能なガスインジェクションサイクルにおいて、この点に関してなされた発明として特許文献1、2に記載された発明が知られている。
In a gas injection cycle applicable to a vehicle air conditioner, the inventions described in
特許文献1に記載された冷凍サイクル装置は、気液分離器を用いたガスインジェクションサイクルを有しており、暖房運転時に、冷凍サイクルの高圧側冷媒圧力を用いて、冷凍サイクルとしての暖房能力の過不足を判定するように構成されている。そして、暖房能力が不足していると判定された場合には、圧縮機に対して吸入される中間圧気相冷媒の流量(即ち、ガスインジェクション量)が増大するように制御される。
The refrigeration cycle apparatus described in
一方、特許文献2に記載された車両用空気調和装置は、室外熱交換器の着霜時には、放熱器から吐出された液冷媒をバイパスさせて、室外熱交換器での吸熱を行うことなくアキュムレータに流入させるように構成されている。従って、特許文献2の車両用空気調和装置では、室外熱交換機の着霜に伴って冷媒の流れをバイパスさせて、室外熱交換器における吸熱及び吸熱に伴う着霜の進行を防止している。
On the other hand, the vehicle air conditioner described in
しかしながら、特許文献1に記載された発明では、冷凍サイクルにおける高圧冷媒圧力のみをもって、冷凍サイクルにおける暖房能力の過不足を判定し、不足が大きい場合に中間圧気相冷媒の流量を増加させている。この為、特許文献1の発明では、室外熱交換器の着霜に起因する暖房能力の低下度合を、精度良く捉えることができなかった。即ち、特許文献1の発明では、適切なガスインジェクション量を圧縮機に導入できず、適切に暖房能力を向上させることができない場合が想定される。
However, in the invention described in
又、特許文献2に記載された発明において、室外熱交換器における着霜の進行及び暖房能力の低下を抑制する為には、バイパス流路を、圧縮機の吹込側に設けられたアキュムレータと、放熱器の冷媒出口側からアキュムレータの入口側にわたって配置することが必要になる。この為、特許文献2の発明では、このバイパス流路の配置によって、装置全体における冷媒経路が更に複雑になってしまう。
Moreover, in the invention described in
本発明は、上述した点に鑑み、サイクルを複雑化することなく、室外熱交換器の着霜進行時であっても暖房能力の低下を抑制可能な冷凍サイクル装置を提供する。 In view of the above-described points, the present invention provides a refrigeration cycle apparatus capable of suppressing a decrease in heating capacity even when frosting of an outdoor heat exchanger proceeds without complicating the cycle.
前記目的を達成するため、請求項1に記載の冷凍サイクル装置は、
吸入ポート(11a)から吸入した低圧冷媒を高圧冷媒となるまで圧縮して吐出ポート(11c)から吐出すると共に、サイクル内の中間圧冷媒を流入させて圧縮過程の冷媒に合流させる中間圧ポート(11b)を有する圧縮機(11)と、
吐出ポート(11c)から吐出された高圧冷媒と熱交換対象流体とを熱交換させる放熱器(12)と、
放熱器(12)から流出した高圧冷媒を減圧させると共に、放熱器(12)の出口側における冷媒の過冷却度又は乾き度を調整する高段側減圧部(14a)と、
高段側減圧部(14a)にて中間圧冷媒となるまで減圧された冷媒の気液を分離する気液分離部(16)と、
気液分離部(16)にて分離された気相冷媒を中間圧ポート(11b)側へ導く中間圧冷媒通路(18b)と、
気液分離部(16)にて分離された液相冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる低段側減圧部(17)と、
低段側減圧部(17)にて減圧された冷媒を外気と熱交換させて、吸入ポート(11a)の上流側へ流出させる室外熱交換器(20)と、
高段側減圧部(14a)の作動を制御する減圧制御部(40b)と、
室外熱交換器における着霜状況が所定段階まで進行しているか否かを判定する着霜状況判定部(S22、S23、S24、S32)と、を有し、
減圧制御部(40b)は、室外熱交換器(20)における着霜状況が所定段階まで進行していると判定された場合、高段側減圧部(14a)の開度を調整して、放熱器(12)の出口側における冷媒を乾き度制御とする。
In order to achieve the object, the refrigeration cycle apparatus according to
An intermediate pressure port (which compresses the low-pressure refrigerant sucked from the suction port (11a) until it becomes high-pressure refrigerant and discharges it from the discharge port (11c). A compressor (11) having 11b);
A radiator (12) for exchanging heat between the high-pressure refrigerant discharged from the discharge port (11c) and the heat exchange target fluid;
A high-stage decompression section (14a) that depressurizes the high-pressure refrigerant flowing out of the radiator (12) and adjusts the degree of supercooling or dryness of the refrigerant on the outlet side of the radiator (12);
A gas-liquid separator (16) that separates the gas-liquid of the refrigerant that has been decompressed until it becomes an intermediate-pressure refrigerant in the high-stage decompression unit (14a);
An intermediate pressure refrigerant passage (18b) for guiding the gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation section (16) to the intermediate pressure port (11b) side;
A low-stage decompression section (17) for decompressing the liquid-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation section (16) until it becomes a low-pressure refrigerant;
An outdoor heat exchanger (20) for exchanging heat of the refrigerant decompressed in the low-stage decompression section (17) with the outside air and flowing it out to the upstream side of the suction port (11a);
A decompression control section (40b) for controlling the operation of the high stage decompression section (14a);
A frosting state determination unit (S22, S23, S24, S32) for determining whether or not the frosting state in the outdoor heat exchanger has progressed to a predetermined stage,
When it is determined that the frost formation in the outdoor heat exchanger (20) has progressed to a predetermined level, the pressure reduction control unit (40b) adjusts the opening degree of the high-stage pressure reduction unit (14a) to release heat. The refrigerant on the outlet side of the vessel (12) is controlled to dryness.
この冷凍サイクル装置は、着霜状況判定部によって、室外熱交換器における着霜状況が所定段階(例えば、除霜運転を必要とする状況ではないが、室外熱交換器における熱交換能力が或る程度低下した段階)まで進行していると判定された場合には、減圧制御部により、放熱器の出口側における冷媒を乾き度制御とする。これにより、気液分離部にて分離される気相冷媒の流量が増大する為、中間圧冷媒通路を介して、中間圧冷媒として圧縮機の吸入ポートへ流入する気相冷媒の流量を増大させることができる。 In this refrigeration cycle apparatus, the frosting condition determination unit determines that the frosting condition in the outdoor heat exchanger is at a predetermined stage (for example, the situation where the defrosting operation is not required, but the heat exchange capacity in the outdoor heat exchanger is If it is determined that the process has progressed to a level that has been reduced to a certain extent, the refrigerant on the outlet side of the radiator is set to dryness control by the decompression control unit. As a result, the flow rate of the gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation unit increases, so that the flow rate of the gas-phase refrigerant flowing into the intake port of the compressor as the intermediate-pressure refrigerant is increased via the intermediate-pressure refrigerant passage. be able to.
従って、この冷凍サイクル装置によれば、室外熱交換器における着霜状況が所定段階まで進行した時点で、圧縮機の吐出ポートから吐出される冷媒流量を増大させて、放熱器における放熱量を確保することができる。これにより、冷凍サイクル装置は、室外熱交換器の着霜が所定段階まで進行した場合であっても、室外熱交換器の着霜に伴う暖房能力の低下を抑制することができる。 Therefore, according to this refrigeration cycle apparatus, when the frosting state in the outdoor heat exchanger has progressed to a predetermined stage, the refrigerant flow rate discharged from the discharge port of the compressor is increased to ensure the heat dissipation amount in the radiator. can do. Thereby, even if it is a case where frost formation of an outdoor heat exchanger has progressed to the predetermined stage, the refrigeration cycle apparatus can suppress a decrease in heating capacity accompanying frost formation of the outdoor heat exchanger.
又、この冷凍サイクル装置では、減圧制御部による制御によって、室外熱交換器の着霜に伴う暖房能力の低下を抑制している為、サイクルを複雑化することなく、暖房能力の低下に対処することができる。 Further, in this refrigeration cycle apparatus, since the decrease in the heating capacity due to the frost formation of the outdoor heat exchanger is suppressed by the control by the decompression control unit, the decrease in the heating capacity is dealt with without complicating the cycle. be able to.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施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 this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in the embodiment described later.
(第1実施形態)
以下、本発明に係る冷凍サイクル装置を、車室内空間を適切な温度に調整するために用いられる車両用空調装置1を構成する冷凍サイクル装置10に適用した実施形態(第1実施形態)に基づいて、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
(First embodiment)
Hereinafter, based on embodiment (1st Embodiment) which applied the refrigerating-cycle apparatus based on this invention to the refrigerating-
第1実施形態に係る冷凍サイクル装置10は、内燃機関(即ち、エンジン)及び走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド自動車の車両用空調装置1に適用されている。この冷凍サイクル装置10は、車両用空調装置1において、空調対象空間である車室内へ送風される送風空気を冷却或いは加熱する機能を果たす。
A
冷凍サイクル装置10は、冷房モードの冷媒回路(図1参照)、直列除湿暖房モードの冷媒回路(図1参照)、並列除湿暖房モードの冷媒回路(図2参照)、及び暖房モードの冷媒回路(図3参照)を切り替え可能に構成されている。図1〜図3では、それぞれの運転モードにおける冷媒の流れを太実線矢印で示している。
The
車両用空調装置1において、冷房モードは、送風空気を冷却して車室内へ吹き出すことによって車室内の冷房を行う運転モードである。除湿暖房モードは、冷却されて除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の除湿暖房を行う運転モードである。暖房モードは、送風空気を加熱して車室内へ吹き出すことによって車室内の暖房を行う運転モードである。
In the
冷凍サイクル装置10では、冷媒としてHFC系冷媒(具体的には、R134a)を採用しており、圧縮機11吐出冷媒の圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。冷媒には圧縮機11を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。
The
冷凍サイクル装置10において、圧縮機11は、冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものである。圧縮機11は、車両のボンネット内に配置されている。圧縮機11は、その外殻を形成するハウジングの内部に、低段側圧縮機構と高段側圧縮機構との2つの圧縮機構、及び双方の圧縮機構を回転駆動する電動モータを収容して構成されている。即ち、圧縮機11は、二段昇圧式の電動圧縮機である。
In the
圧縮機11のハウジングには、吸入ポート11a、中間圧ポート11b、及び吐出ポート11cが設けられている。吸入ポート11aは、ハウジングの外部から低段側圧縮機構へ低圧冷媒を吸入させる吸入口である。吐出ポート11cは、高段側圧縮機構から吐出された高圧冷媒をハウジングの外部へ吐出させる吐出口である。
The housing of the
中間圧ポート11bは、ハウジングの外部から内部へ中間圧冷媒を流入させて低圧から高圧への圧縮過程の冷媒に合流させるための中間圧吸入口である。即ち、中間圧ポート11bは、ハウジングの内部で低段側圧縮機構の吐出口側及び高段側圧縮機構の吸入口側に接続されている。
The
電動モータは、後述する空調制御装置40から出力される制御信号によって、その作動(回転数)が制御される。圧縮機11の冷媒吐出能力は、この回転数制御によって変更される。
The operation (the number of rotations) of the electric motor is controlled by a control signal output from the
第1実施形態では、2つの圧縮機構を1つのハウジング内に収容した圧縮機11を採用しているが、二段昇圧式の圧縮機であれば種々の形式を採用することができる。つまり、中間圧ポート11bから中間圧冷媒を流入させて低圧から高圧へ圧縮過程の冷媒に合流させることが可能であれば、1つの固定容量型の圧縮機構と、この圧縮機構を回転駆動する電動モータとを、ハウジングの内部に収容して構成された電動圧縮機であってもよい。
In the first embodiment, the
更に、低段側圧縮機及び高段側圧縮機を直列に接続することによって、1つの二段昇圧式の圧縮機11を構成してもよい。この場合は、低段側に配置される低段側圧縮機の吸入口を吸入ポート11aとし、高段側に配置される高段側圧縮機の吐出口を吐出ポート11cとする。そして、低段側圧縮機の吐出ポートと高段側圧縮機との吸入ポートとを接続する冷媒通路に中間圧ポート11bを設ければよい。
Further, one two-
圧縮機11の吐出ポート11cには、室内凝縮器12の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器12は、後述する室内空調ユニット30の空調ケース31内部に配置されている。室内凝縮器12は、圧縮機11の高段側圧縮機構から吐出された高圧冷媒と、後述する室内蒸発器23を通過した送風空気とを熱交換させて、送風空気を加熱する加熱用熱交換器である。
The refrigerant inlet side of the
室内凝縮器12の冷媒出口側には、第1三方継手13aが接続されている。第1三方継手13aは、互いに連通する3つの流入出口を有しており、その内の一つの流出入口側を介して、室内凝縮器12の冷媒出口側に接続されている。このような三方継手としては、複数の配管を接合して形成されたものや、金属ブロックや樹脂ブロックに複数の冷媒通路を設けることによって形成されたものを採用することができる。
A first three-way joint 13 a is connected to the refrigerant outlet side of the
更に、冷凍サイクル装置10は、後述するように、第2三方継手13b〜第4三方継手13d等の複数の三方継手を備えている。第2三方継手13b〜第4三方継手13d等の基本的構成は、第1三方継手13aと同様である。
Furthermore, the
そして、第1三方継手13aの一方の流出口には、第1膨張弁14aの入口側が接続されている。又、第1三方継手13aの他方の流出口には、第2三方継手13bの一方の流入口側が、第1冷媒通路18aを介して接続されている。第1冷媒通路18aは、第1三方継手13aの他方の流出口側と、第2三方継手13bの一方の流入口側とを接続している。
And the inlet side of the
第1冷媒通路18aには、第1開閉弁15aが配置されている。第1開閉弁15aは、第1冷媒通路18aを開閉する電磁弁である。更に、冷凍サイクル装置10は、後述するように、第2開閉弁15b〜第4開閉弁15dを備えている。第2開閉弁15b〜第4開閉弁15dの基本的構成は、第1開閉弁15aと同様である。
A first on-off
第1開閉弁15a〜第4開閉弁15dは、冷媒通路を開閉することで、上述した各運転モードの冷媒回路を切り替えることができる。従って、第1開閉弁15a〜第4開閉弁15dは、サイクルの冷媒回路を切り替える冷媒回路切替装置である。第1開閉弁15a〜第4開閉弁15dは、空調制御装置40から出力される制御電圧によって、その作動が制御される。
The first on-off
第1膨張弁14aは、少なくとも暖房モード時には、室内凝縮器12から流出した高圧冷媒を減圧させる高段側の減圧装置である。第1膨張弁14aは、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、この弁体の開度を変化させる電動アクチュエータとを有して構成される電気式の可変絞り機構である。第1膨張弁14aは、本発明における高段側減圧部として機能する。
The
更に、冷凍サイクル装置10は、後述するように、第2膨張弁14bを備えている。第2膨張弁14bの基本的構成は、第1膨張弁14aと同様である。これらの第1膨張弁14a、第2膨張弁14bは、弁開度を全開にすることで流量調整作用及び冷媒減圧作用を殆ど発揮することなく単なる冷媒通路として機能する全開機能と、弁開度を全閉にすることで冷媒通路を閉塞する全閉機能を有している。
Furthermore, the
そして、第1膨張弁14a、第2膨張弁14bは、この全開機能及び全閉機能により、上述した各運転モードの冷媒回路を切り替えることができる。即ち、第1膨張弁14a、第2膨張弁14bは、冷媒回路切替装置としての機能を兼ね備えている。第1膨張弁14a、第2膨張弁14bは、空調制御装置40から出力される制御信号(制御パルス)によって、その作動が制御される。
And the
第1膨張弁14aの出口には、気液分離器16の冷媒流入口が接続されている。気液分離器16は、第1膨張弁14aから流出した冷媒の気液を分離する気液分離部であり、本発明における気液分離部として機能する。具体的には、気液分離器16として、円筒状の本体部の内部空間へ流入した冷媒を旋回させることで生じる遠心力の作用で冷媒の気液を分離する遠心分離方式(サイクロンセパレータ方式)のものが採用されている。
The refrigerant inlet of the gas-
更に、第1実施形態に係る気液分離器16の内容積は、サイクルに負荷変動が生じてサイクルを循環する冷媒循環流量が変動しても、実質的に余剰冷媒を溜めることができない程度の容積になっている。
Furthermore, the internal volume of the gas-
気液分離器16の気相冷媒出口には、圧縮機11の中間圧ポート11bが第2冷媒通路18bを介して接続されている。第2冷媒通路18bは、気液分離器16の気相冷媒出口と、圧縮機11の中間圧ポート11bとを接続している。そして、第2冷媒通路18bには、第2開閉弁15bが配置されており、その作動によって第2冷媒通路18bを開閉する。
An
気液分離器16の液相冷媒出口には、固定絞り17の入口側が接続されている。固定絞り17は、気液分離器16から流出した液相冷媒を低圧冷媒となるまで減圧させる低段側の減圧装置であり、本発明における低段側減圧部として機能する。そして、固定絞り17としては、絞り開度が固定されたノズル、オリフィス、キャピラリチューブ等を採用することができる。固定絞り17の出口側には、室外熱交換器20の冷媒入口側が接続されている。
An inlet side of the fixed
更に、気液分離器16の液相冷媒出口には、第3冷媒通路18cが接続されている。第3冷媒通路18cは、固定絞り17に対する迂回通路として構成されている。即ち、第3冷媒通路18cは、気液分離器16にて分離された液相冷媒を固定絞り17を迂回させて室外熱交換器20の冷媒入口側へ導く。そして、第3冷媒通路18cには、第3開閉弁15cが配置されており、その作動によって第3冷媒通路18cを開閉する。
Further, a third
ここで、冷媒が第3開閉弁15cを通過する際に生じる圧力損失は、冷媒が固定絞り17を通過する際に生じる圧力損失に対して極めて小さい。従って、第3開閉弁15cが開いた際には、気液分離器16から流出した殆どの液相冷媒は、固定絞り17を通過することなく、第3冷媒通路18cを介して室外熱交換器20へ流入する。
Here, the pressure loss that occurs when the refrigerant passes through the third on-off
室外熱交換器20は、第1膨張弁14aから流出した冷媒と送風ファン20aから送風された外気とを熱交換させる熱交換器である。室外熱交換器20は、車両ボンネット内の前方側に配置されている。
The
室外熱交換器20は、少なくとも冷房モード時に、高圧冷媒を放熱させる放熱器として機能し、少なくとも暖房モード時には、第1膨張弁14aにて減圧された低圧冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。送風ファン20aは、空調制御装置40から出力される制御電圧によって回転数(即ち、送風能力)が制御される電動送風機であり、ブラシレス電動ファンによって構成されている。
The
室外熱交換器20の冷媒出口には、第3三方継手13cの流入口側が接続されている。第3三方継手13cの一方の流出口には、第2三方継手13bの他方の流入口側が接続されている。
The refrigerant outlet of the
第3三方継手13cの他方の流出口には、第4三方継手13dの一方の流入口側が、第4冷媒通路18dを介して接続されている。第4冷媒通路18dは、第3三方継手13cの他方の流出口側と、第4三方継手13dの一方の流入口側とを接続している。第4冷媒通路18dには、第4開閉弁15dが配置されており、その作動により第4冷媒通路18dを開閉する。
One inflow side of the fourth three-way joint 13d is connected to the other outflow port of the third three-way joint 13c via a fourth
第3三方継手13cの一方の流出口側と第2三方継手13bの他方の流入口側とを接続する冷媒通路には、逆止弁21が配置されている。逆止弁21は、第3三方継手13c側(即ち、室外熱交換器20側)から第2三方継手13b側(即ち、第2膨張弁14b側)へ冷媒が流れることを許容し、第2三方継手13b側から第3三方継手13c側へ冷媒が流れることを禁止する機能を果たす。
A
第2三方継手13bの流出口には、第2膨張弁14bの入口側が接続されている。第2膨張弁14bは、少なくとも冷房モード時に、室外熱交換器20から流出した冷媒を減圧させる電気式の可変絞り機構である。第2膨張弁14bの出口側には、室内蒸発器23の冷媒入口側が接続されている。
The inlet side of the
室内蒸発器23は、室内空調ユニット30の空調ケース31内に配置されている。室内蒸発器23は、冷房モード時及び除湿暖房モード時に、第2膨張弁14bにて減圧された低圧冷媒と送風機32から送風された送風空気とを熱交換させて低圧冷媒を蒸発させる。これにより、室内蒸発器23は、低圧冷媒に吸熱作用を発揮させることによって送風空気を冷却する冷却用熱交換器として機能する。
The
室内蒸発器23の冷媒出口側には、蒸発圧力調整弁26の入口側が接続されている。蒸発圧力調整弁26は、機械的機構で構成されており、室内蒸発器23の着霜を抑制するために、室内蒸発器23における冷媒蒸発圧力を着霜を抑制可能な基準圧力以上に調整する機能を果たす。換言すると、蒸発圧力調整弁26は、室内蒸発器23における冷媒蒸発温度を着霜を抑制可能な基準温度以上に調整する機能を果たす。
An inlet side of the evaporation
蒸発圧力調整弁26の出口には、第4三方継手13dの他方の流入口側が接続されている。第4三方継手13dの流出口には、アキュムレータ24の入口側が接続されている。アキュムレータ24は、内部に流入した冷媒の気液を分離して、サイクル内の余剰液相冷媒を蓄える気液分離器である。アキュムレータ24の気相冷媒出口には、圧縮機11の吸入ポート11a側が接続されている。
The other inflow side of the fourth three-way joint 13d is connected to the outlet of the evaporation
次に、室内空調ユニット30について説明する。室内空調ユニット30は、車両用空調装置1の一部を構成しており、冷凍サイクル装置10によって温度調整された送風空気を車室内へ吹き出す。室内空調ユニット30は、車室内最前部の計器盤(インストルメントパネル)の内側に配置されている。室内空調ユニット30は、その外殻を形成する空調ケース31に形成された空気通路内に、送風機32、室内蒸発器23、ヒータコア39、室内凝縮器12等を収容している。
Next, the indoor
ヒータコア39は、エンジン冷却水と室内蒸発器23通過後の送風空気とを熱交換させることによって、送風空気を補助的に加熱する補助加熱用熱交換器である。ヒータコア39は、エンジン冷却水を循環させるエンジン冷却水回路に接続されている。
The
空調ケース31は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成するもので、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂(例えば、ポリプロピレン)によって成形されている。
The
空調ケース31の送風空気流れ最上流側には、内外気切替装置33が配置されている。内外気切替装置33は、空調ケース31内へ内気(車室内空気)と外気(車室外空気)とを切替導入する。
An inside / outside
具体的には、内外気切替装置33は、空調ケース31内へ内気を導入させる内気導入口及び外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドアによって連続的に調整して、内気の導入風量と外気の導入風量との導入割合を変化させる。内外気切替ドアは、内外気切替ドア用の電動アクチュエータによって駆動され、この電動アクチュエータは、空調制御装置40から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
Specifically, the inside / outside
内外気切替装置33の送風空気流れ下流側には、送風機32が配置されている。送風機32は、遠心多翼ファンを電動モータにて駆動する電動送風機であり、内外気切替装置33を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する。送風機32は、空調制御装置40から出力される制御電圧によって、回転数(即ち、送風能力)が制御される。
A
送風機32の送風空気流れ下流側には、室内蒸発器23、ヒータコア39、室内凝縮器12が、送風空気流れに対して、この順に配置されている。つまり、室内蒸発器23は、ヒータコア39及び室内凝縮器12よりも、送風空気流れ上流側に配置されている。
On the downstream side of the blower air flow of the
空調ケース31内には、バイパス通路35が設けられている。バイパス通路35は、室内蒸発器23通過後の送風空気を、ヒータコア39及び室内凝縮器12を迂回して流すように構成されている。
A
又、空調ケース31内における室内蒸発器23の送風空気流れ下流側であって、且つ、ヒータコア39及び室内凝縮器12の送風空気流れ上流側には、エアミックスドア34が配置されている。エアミックスドア34は、室内蒸発器23通過後の送風空気のうち、室内凝縮器12側を通過する送風空気の風量とバイパス通路35を通過させる送風空気の風量との風量割合を調整する風量割合調整部である。
An
そして、エアミックスドア34は、エアミックスドア用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、空調制御装置40から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
The
室内凝縮器12及びバイパス通路35の送風空気流れ下流側には、合流空間36が形成されている。合流空間36は、ヒータコア39及び室内凝縮器12にて冷媒と熱交換して加熱された送風空気と、バイパス通路35を通過して加熱されていない送風空気とが合流するように形成されている。この為、エアミックスドア34が、風量割合を調整することによって、合流空間36にて合流した送風空気の温度が調整される。
A merging
空調ケース31の送風空気流れ最下流部には、合流空間36にて温度調整された送風空気を、車室内へ吹き出す開口穴が配置されている。具体的には、この開口穴としては、デフロスタ開口穴37a、フェイス開口穴37b、フット開口穴37cが設けられている。
At the most downstream portion of the air flow of the
デフロスタ開口穴37aは、空調風を車両前面窓ガラス内側面に向けて吹き出すための開口穴である。フェイス開口穴37bは、空調風を車室内の乗員の上半身に向けて吹き出すための開口穴である。フット開口穴37cは、空調風を乗員の足元に向けて吹き出すための開口穴である。
The
更に、デフロスタ開口穴37a、フェイス開口穴37b、及びフット開口穴37cの送風空気流れ上流側には、デフロスタドア38a、フェイスドア38b、及びフットドア38cがそれぞれ配置されている。デフロスタドア38aは、デフロスタ開口穴37aの開口面積を調整する機能を果たす。フェイスドア38bは、フェイス開口穴37bの開口面積を調整する機能を果たす。そして、フットドア38cは、フット開口穴37cの開口面積を調整する機能を果たす。
Further, a
デフロスタドア38a、フェイスドア38b、及びフットドア38cは、デフロスタ開口穴37a〜フット開口穴37cをそれぞれ開閉して、吹出モードを切り替える吹出モード切替装置を構成する。そして、デフロスタドア38a〜フットドア38cは、リンク機構等を介して、ドア用の電動アクチュエータによって回転操作される。この電動アクチュエータは、空調制御装置40から出力される制御信号によって、その作動が制御される。
The
デフロスタ開口穴37a、フェイス開口穴37b及びフット開口穴37cの送風空気流れ下流側は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口及びデフロスタ吹出口に接続されている。
The blower air flow downstream side of the
又、吹出モード切替装置によって切り替えられる吹出モードとしては、具体的に、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード等がある。 Specific examples of the blowing mode switched by the blowing mode switching device include a face mode, a bi-level mode, and a foot mode.
フェイスモードは、フェイス開口穴37bを全開してフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて送風空気を吹き出す吹出モードである。バイレベルモードは、フェイス開口穴37bとフット開口穴37cの両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて送風空気を吹き出す吹出モードである。フットモードは、フット開口穴37cを全開するとともにデフロスタ開口穴37aを小開度だけ開口して、主にフット吹出口から送風空気を吹き出す吹出モードである。
The face mode is a blowout mode in which the
更に、乗員が操作パネル50に設けられた吹出モード切替スイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタ開口穴37aを全開してデフロスタ吹出口から車両フロント窓ガラス内面に送風空気を吹き出すデフロスタモードとすることもできる。
Further, when the occupant manually operates a blow mode switching switch provided on the
続いて、第1実施形態に係る車両用空調装置1の制御系について、図4を参照しつつ説明する。空調制御装置40は、CPU、ROM及びRAM等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。そして、空調制御装置40は、そのROM内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種空調制御機器の作動を制御する。
Then, the control system of the
空調制御装置40の出力側には、圧縮機11、第1膨張弁14a、第2膨張弁14b、第1開閉弁15a〜第4開閉弁15d、送風ファン20a、送風機32、その他の電動アクチュエータ等が接続されている。
On the output side of the
そして、空調制御装置40の入力側には、空調制御用センサ群が接続されている。空調制御用センサ群は、内気温センサ41、外気温センサ42、日射センサ43、流入空気温度センサ44、第1冷媒温度センサ45a〜第3冷媒温度センサ45c、冷媒圧力センサ46、蒸発器温度センサ47、空調風温度センサ48等を含んでいる。従って、空調制御装置40には、これらの空調制御用のセンサ群の検出信号が入力される。
An air conditioning control sensor group is connected to the input side of the air
内気温センサ41は、車室内温度(内気温)Trを検出する内気温検出部である。外気温センサ42は、車室外温度(外気温)Tamを検出する外気温検出部である。日射センサ43は、車室内へ照射される日射量Asを検出する日射量検出部である。流入空気温度センサ44は、室内凝縮器12へ流入する送風空気の温度を検出する流入空気温度検出部である。
The inside air temperature sensor 41 is an inside air temperature detecting unit that detects a vehicle interior temperature (inside air temperature) Tr. The outside
第1冷媒温度センサ45aは、圧縮機11から吐出されて室内凝縮器12へ流入する冷媒の入口側冷媒温度Tdを検出する第1冷媒温度検出部である。第2冷媒温度センサ45bは、室内凝縮器12から流出した冷媒の出口側冷媒温度Thを検出する第2冷媒温度検出部である。第3冷媒温度センサ45cは、室外熱交換器20から流出した冷媒の温度(室外熱交換器温度Ts)を検出する第3冷媒温度検出部である。
The first refrigerant temperature sensor 45 a is a first refrigerant temperature detector that detects an inlet-side refrigerant temperature Td of refrigerant that is discharged from the
冷媒圧力センサ46は、圧縮機11の吐出口側から第1膨張弁14aの入口側へ至る冷媒通路の高圧側冷媒圧力Phを検出する冷媒圧力検出部である。蒸発器温度センサ47は、室内蒸発器23における冷媒蒸発温度(蒸発器温度)Tefinを検出する蒸発器温度検出部である。空調風温度センサ48は、合流空間36から車室内へ送風される送風空気温度TAVを検出する空調風温度検出部である。
The
更に、空調制御装置40の入力側には、図4に示すように、操作パネル50が接続されている。操作パネル50は、車室内前部の計器盤付近に配置されており、各種操作スイッチを有している。従って、空調制御装置40には、この操作パネル50に設けられた各種操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル50の各種操作スイッチには、オートスイッチ、運転モード切替スイッチ、風量設定スイッチ、温度設定スイッチ、吹出モード切替スイッチ等が含まれている。
Further, an
オートスイッチは、車両用空調装置1の自動制御をマニュアル設定或いは解除する自動制御設定部である。運転モード切替スイッチは、冷房モード等をマニュアル設定する運転モード設定部である。風量設定スイッチは、送風機32の風量をマニュアル設定する風量設定部である。温度設定スイッチは、車室内の目標温度Tsetをマニュアル設定する温度設定部である。吹出モード切替スイッチは、吹出モードをマニュアル設定する吹出モード設定部である。
The auto switch is an automatic control setting unit that manually sets or cancels the automatic control of the
尚、第1実施形態において、空調制御装置40は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御部が一体に構成されているが、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成(ハードウェア及びソフトウェア)が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。
In the first embodiment, the air-
例えば、空調制御装置40のうち、圧縮機11の冷媒吐出能力を制御する構成(ハードウェア及びソフトウェア)は、吐出能力制御部40aである。第1膨張弁14a、第2膨張弁14bの絞り開度を制御する構成は、減圧装置制御部40bである。第1開閉弁15a〜第4開閉弁15d等の冷媒回路切替装置の作動を制御する構成は、冷媒回路制御部40cである。送風ファン20aの送風能力を制御する構成は、送風ファン制御部40dである。送風機32の送風能力を制御する構成は、送風機制御部40eである。
For example, the configuration (hardware and software) that controls the refrigerant discharge capacity of the
次に、第1実施形態に係る車両用空調装置1の作動について説明する。上述のように、第1実施形態に係る車両用空調装置1は、車室内の冷房、除湿暖房、及び暖房を行うことができる。これに応じて、冷凍サイクル装置10では、冷房モードの運転、直列除湿暖房モードの運転、並列除湿暖房モードの運転、及び暖房モードの運転を切り替えることができる。
Next, the operation of the
これらの各運転モードの切り替えは、空調制御プログラムが実行されることによって行われる。この空調制御プログラムは、操作パネル50のオートスイッチが投入(ON)されて、自動制御が設定された際に実行される。図5に示すフローチャートを用いて、空調制御プログラムのメインルーチンについて説明する。
Switching between these operation modes is performed by executing an air conditioning control program. This air conditioning control program is executed when the auto switch of the
先ず、ステップS1では、イニシャライズを実行する。このイニシャライズでは、空調制御装置40の記憶回路によって構成されるフラグ、タイマ等の初期化、及び上述した電動アクチュエータを構成するステッピングモータの初期位置合わせ等が行われる。次に、ステップS2では、空調制御用のセンサ群の検出信号及び操作パネル50の操作信号を読み込む。
First, in step S1, initialization is executed. In this initialization, initialization of flags and timers configured by the storage circuit of the air-
ステップS3においては、ステップS2で読み込んだ検出信号および操作信号の値に基づいて、車室内へ吹き出す吹出空気の目標温度である目標吹出温度TAOを、以下数式F1に基づいて算出する。
TAO=Kset×Tset−Kr×Tr−Kam×Tam−Ks×As+C…(F1)
ここで、Tsetは温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度、Trは内気温センサ41によって検出された内気温、Tamは外気温センサ42によって検出された外気温、Asは日射センサ43によって検出された日射量である。Kset、Kr、Kam、Ksは制御ゲインであり、Cは補正用の定数である。
In step S3, based on the values of the detection signal and the operation signal read in step S2, a target blowing temperature TAO that is a target temperature of the blowing air blown into the vehicle interior is calculated based on the following formula F1.
TAO = Kset × Tset−Kr × Tr−Kam × Tam−Ks × As + C (F1)
Here, Tset is the passenger compartment set temperature set by the temperature setting switch, Tr is the inside air temperature detected by the inside air temperature sensor 41, Tam is the outside air temperature detected by the outside
ステップS4では、運転モードを決定する。具体的には、操作パネル50の運転モード切替スイッチによって冷房モードが設定された状態で、目標吹出温度TAOが予め定めた冷房基準温度αよりも低くなっている場合には、冷房モードに決定される。
In step S4, an operation mode is determined. Specifically, in a state where the cooling mode is set by the operation mode changeover switch of the
又、運転モード切替スイッチによって冷房モードが設定された状態で、目標吹出温度TAOが冷房基準温度α以上になっており、且つ、外気温Tamが予め定めた除湿暖房基準温度βよりも高くなっている場合には、直列除湿暖房モードに決定される。 Further, in the state where the cooling mode is set by the operation mode changeover switch, the target outlet temperature TAO is equal to or higher than the cooling reference temperature α, and the outside air temperature Tam is higher than the predetermined dehumidifying heating reference temperature β. If it is, it is determined to the serial dehumidifying heating mode.
そして、運転モード切替スイッチによって冷房モードが設定された状態で、目標吹出温度TAOが冷房基準温度α以上になっており、且つ、外気温Tamが除湿暖房基準温度β以下になっている場合には、並列除湿暖房モードでの運転に決定される。 When the target blowing temperature TAO is equal to or higher than the cooling reference temperature α and the outside air temperature Tam is equal to or lower than the dehumidifying heating reference temperature β when the cooling mode is set by the operation mode changeover switch. The operation in the parallel dehumidifying and heating mode is determined.
又、運転モード切替スイッチによって冷房モードが設定されていない場合には、暖房モードに決定される。 When the cooling mode is not set by the operation mode switch, the heating mode is determined.
これにより、冷房モードは、主に夏季のように比較的外気温が高い場合に実行される。直列除湿暖房モードは、主に春季或いは秋季に実行される。並列除湿暖房モードは、主に早春季或いは晩秋季のように直列除湿暖房モードよりも高い加熱能力で送風空気を加熱する必要のある場合に実行される。暖房モードは、主に冬季の低外気温時に実行される。 Thus, the cooling mode is executed when the outside air temperature is relatively high, mainly in summer. The series dehumidifying heating mode is executed mainly in the spring or autumn. The parallel dehumidifying and heating mode is executed when the blown air needs to be heated with a higher heating capacity than the serial dehumidifying and heating mode, mainly in early spring or late autumn. The heating mode is executed mainly at the low outdoor temperature in winter.
ステップS5では、各運転モードに応じて、送風機32の送風能力を決定する。具体的には、送風機32の電動モータに印可する制御電圧を決定する。送風機32に出力される制御電圧は、目標吹出温度TAOに基づいて、予め空調制御装置40に記憶された制御マップを参照して決定される。
In step S5, the blowing capacity of the
この制御マップは、各運転モードにおいて、目標吹出温度TAOの極低温域(最大冷房域)及び、極高温域(最大暖房域)で風量を増加させ、目標吹出温度TAOが中間温度域に近づくに伴って風量を減少させるように構成されている。 This control map increases the air volume in the extremely low temperature range (maximum cooling range) and the extremely high temperature range (maximum heating range) of the target blowing temperature TAO in each operation mode, and the target blowing temperature TAO approaches the intermediate temperature range. Along with this, it is configured to reduce the air volume.
ステップS6では、各運転モードに応じて、送風ファン20aの送風能力を決定する。具体的には、送風ファン20aの電動モータに印可する制御電圧を決定する。送風ファン20aに出力される制御電圧は、外気温Tamに基づいて、予め空調制御装置40に記憶された制御マップを参照して決定される。
In step S6, the blowing capacity of the
ステップS7では、吸込モードを決定する。即ち、内外気切替ドア用の電動アクチュエータに出力される制御信号を決定する。吸込モードは、目標吹出温度TAOに基づいて、予め空調制御装置40に記憶された制御マップを参照して決定される。
In step S7, the suction mode is determined. That is, the control signal output to the electric actuator for the inside / outside air switching door is determined. The suction mode is determined with reference to a control map stored in advance in the air
この制御マップでは、運転モードによらず、基本的に外気を導入する外気モードが優先されるが、目標吹出温度TAOが極低温域或いは極高温域となっている場合には、内気を導入する内気モードが選択される。 In this control map, priority is given to the outside air mode that basically introduces outside air regardless of the operation mode, but when the target blowing temperature TAO is in the extremely low temperature region or the extremely high temperature region, the inside air is introduced. A shy mode is selected.
ステップS8においては、吹出モードを決定する。即ち、各吹出モードドア駆動用の電動アクチュエータ61に出力される制御信号を決定する。吹出モードは、目標吹出温度TAOに基づいて、予め空調制御装置40に記憶された制御マップを参照して決定される。
In step S8, the blowing mode is determined. That is, the control signal output to the electric actuator 61 for driving each blowing mode door is determined. The blowing mode is determined with reference to a control map stored in advance in the air
この制御マップは、運転モードによらず、目標吹出温度TAOが低温域から高温域へと上昇するに伴って、吹出モードをフェイスモード→バイレベルモード→フットモードへと順次切り替えるように構成されている。従って、夏季は主にフェイスモード、春秋季は主にバイレベルモード、そして冬季は主にフットモードが選択されやすい。 This control map is configured to sequentially switch the blowing mode from the face mode to the bi-level mode to the foot mode as the target blowing temperature TAO rises from the low temperature range to the high temperature range regardless of the operation mode. Yes. Accordingly, it is easy to select the face mode mainly in summer, the bi-level mode mainly in spring and autumn, and the foot mode mainly in winter.
ステップS9では、各運転モードに応じて、第1膨張弁14a、第2膨張弁14bの作動状態が決定される。具体的には、第1膨張弁14a、第2膨張弁14bへ出力される制御信号(制御パルス)が決定される。
In step S9, the operating states of the
そして、ステップS10においては、各運転モードに応じて、第1開閉弁15a〜第4開閉弁15dの開閉状態が決定される。即ち、第1開閉弁15a〜第4開閉弁15dへ出力される制御電圧が決定される。
In step S10, the open / close states of the first open /
ステップS11では、各運転モードに応じて、エアミックスドア34の開度が決定される。具体的には、エアミックスドア用の電動アクチュエータへ出力される制御信号が決定される。
In step S11, the opening degree of the
ステップS12においては、各運転モードに応じて、圧縮機11の冷媒吐出能力が決定される。即ち、圧縮機11の電動モータへ出力される制御信号が決定される。
In step S12, the refrigerant discharge capacity of the
そして、ステップS13では、上述のステップS6〜ステップS12で決定された制御状態が得られるように、各種空調制御機器に対して制御信号及び制御電圧が、空調制御装置40から出力される。続くステップS14では、制御周期τの間待機し、制御周期τの経過を判定するとステップS2へ戻る。以下に、各運転モードの作動について説明する。
And in step S13, a control signal and a control voltage are output from the air-
(a)冷房モード
冷房モードでは、第1膨張弁14aを全開状態とし、第2膨張弁14bを、減圧作用を発揮する絞り状態とする。又、空調制御装置40が、第1開閉弁15a、第2開閉弁15b及び第4開閉弁15dを閉弁状態とし、第3開閉弁15cを全開状態とする。
(A) Cooling mode In the cooling mode, the
これにより、冷房モードでは、図1に示すように、圧縮機11→室外熱交換器20→第2膨張弁14b→室内蒸発器23→蒸発圧力調整弁26→アキュムレータ24→圧縮機11の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。
Thereby, in the cooling mode, as shown in FIG. 1, the refrigerant in the order of the
このサイクル構成で、空調制御装置40は、室内蒸発器23から吹き出される送風空気が目標蒸発器温度TEOとなるように、圧縮機11の作動を制御する。目標蒸発器温度TEOは、目標吹出温度TAOの低下に伴って低下するように決定される。目標蒸発器温度TEOは、室内蒸発器23の着霜を抑制可能な範囲で決定される。
With this cycle configuration, the air
又、空調制御装置40は、第2膨張弁14bへ流入する冷媒の圧力に基づいて、サイクルのCOPが極大値に近づくように第2膨張弁14bの作動を制御する。又、空調制御装置40は、バイパス通路35を全開にするように、エアミックスドア34を変位させ、室内凝縮器12及びヒータコア39側の通風路を全閉にする。
Further, the air
冷房モードの冷凍サイクル装置10では、室外熱交換器20を放熱器として機能させ、室内蒸発器23を蒸発器として機能させる。そして、室内蒸発器23にて冷媒が蒸発する際に送風空気から吸熱した熱を室外熱交換器20にて外気に放熱する。これにより、送風空気を冷却することができる。
In the
従って、冷房モードでは、室内蒸発器23にて冷却された送風空気を車室内に吹き出すことによって、車室内の冷房を行うことができる。
Therefore, in the cooling mode, the vehicle interior can be cooled by blowing the blown air cooled by the
(b)直列除湿暖房モード
直列除湿暖房モードでは、空調制御装置40が、第1膨張弁14a及び第2膨張弁14bを、それぞれ、減圧作用を発揮する絞り状態とする。又、空調制御装置40が、第1開閉弁15a、第2開閉弁15b及び第4開閉弁15dを閉弁状態とし、第3開閉弁15cを全開状態とする。
(B) Serial dehumidification heating mode In serial dehumidification heating mode, the air-
これにより、直列除湿暖房モードでは、図1に示すように、圧縮機11→室内凝縮器12→第1膨張弁14a→室外熱交換器20→第2膨張弁14b→室内蒸発器23→蒸発圧力調整弁26→アキュムレータ24→圧縮機11の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。即ち、室外熱交換器20と室内蒸発器23が冷媒流れに対して直列的に接続される冷凍サイクルが構成される。
Thereby, in the serial dehumidification heating mode, as shown in FIG. 1, the
このサイクル構成で、空調制御装置40は、冷房モードと同様に、圧縮機11の作動を制御する。そして、空調制御装置40は、第1膨張弁14aへ流入する冷媒の圧力に基づいて、サイクルのCOPが極大値に近づくように、第1膨張弁14a及び第2膨張弁14bの作動を制御する。この際、空調制御装置40は、目標吹出温度TAOの上昇に伴って、第1膨張弁14aの絞り開度を減少させ、第2膨張弁14bの絞り開度を増加させる。また、空調制御装置40は、バイパス通路35が全閉となるようにエアミックスドア34を変位させ、室内凝縮器12及びヒータコア39側の通風路を全開にする。
With this cycle configuration, the air
直列除湿暖房モードでは、室内凝縮器12を放熱器として機能させ、室内蒸発器23を蒸発器として機能させる。更に、室外熱交換器20における冷媒の飽和温度が外気よりも高い場合には、室外熱交換器20を放熱器として機能させ、室外熱交換器20における冷媒の飽和温度が外気よりも低い場合には、室外熱交換器20を蒸発器として機能させる。
In the series dehumidifying heating mode, the
この為、室外熱交換器20における冷媒の飽和温度が外気よりも高い場合には、目標吹出温度TAOの上昇に伴って室外熱交換器20の冷媒の飽和温度を低下させて、室外熱交換器20における冷媒の放熱量を減少させることができる。これにより、室内凝縮器12における冷媒の放熱量を増加させて加熱能力を向上させることができる。
For this reason, when the saturation temperature of the refrigerant in the
又、室外熱交換器20における冷媒の飽和温度が外気よりも低い場合には、目標吹出温度TAOの上昇に伴って室外熱交換器20の冷媒の飽和温度を低下させて、室外熱交換器20における冷媒の吸熱量を増加させることができる。これにより、室内凝縮器12における冷媒の放熱量を増加させて加熱能力を向上させることができる。
Further, when the saturation temperature of the refrigerant in the
従って、直列除湿暖房モードでは、室内蒸発器23にて冷却されて除湿された送風空気を、室内凝縮器12にて再加熱して車室内に吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。更に、第1膨張弁14a及び第2膨張弁14bの絞り開度を調整することによって、室内凝縮器12における送風空気の加熱能力を調整することができる。
Therefore, in the series dehumidifying heating mode, the air that has been dehumidified by being cooled by the
(c)並列除湿暖房モード
並列除湿暖房モードでは、空調制御装置40が、第1膨張弁14a及び第2膨張弁14bを、それぞれ、減圧作用を発揮する絞り状態とする。又、空調制御装置40が、第1開閉弁15a、第3開閉弁15c、及び第4開閉弁15dを全開状態とし、第2開閉弁15bを全閉状態にする。
(C) Parallel dehumidification heating mode In parallel dehumidification heating mode, the air-
これにより、並列除湿暖房モードでは、図2に示すように、圧縮機11→室内凝縮器12→第1膨張弁14a→室外熱交換器20→アキュムレータ24→圧縮機11の順に冷媒が循環すると共に、圧縮機11→室内凝縮器12→第2膨張弁14b→室内蒸発器23→蒸発圧力調整弁26→アキュムレータ24→圧縮機11の順に冷媒が循環する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが構成される。即ち、室外熱交換器20と室内蒸発器23が冷媒流れに対して並列的に接続される冷凍サイクルが構成される。
Thus, in the parallel dehumidifying heating mode, as shown in FIG. 2, the refrigerant circulates in the order of the
このサイクル構成で、空調制御装置40は、冷房モードと同様に、圧縮機11の作動を制御する。また、空調制御装置40は、第1膨張弁14aへ流入する冷媒の圧力に基づいて、サイクルのCOPが極大値に近づくように、第1膨張弁14a及び第2膨張弁14bの作動を制御する。この際、空調制御装置40は、目標吹出温度TAOの上昇に伴って、第1膨張弁14aの絞り開度を減少させ、第2膨張弁14bの絞り開度を増加させる。また、空調制御装置40は、バイパス通路35が全閉となるように、エアミックスドア34を変位させ、室内凝縮器12及びヒータコア39側の通風路を全開にする。
With this cycle configuration, the air
並列除湿暖房モードでは、室内凝縮器12を放熱器として機能させ、室外熱交換器20及び室内蒸発器23を蒸発器として機能させる。この為、目標吹出温度TAOの上昇に伴って室外熱交換器20の冷媒の飽和温度を低下させて、室外熱交換器20における冷媒の吸熱量を増加させることができる。これにより、室内凝縮器12における冷媒の放熱量を増加させて加熱能力を向上させることができる。
In the parallel dehumidifying and heating mode, the
従って、並列除湿暖房モードでは、室内蒸発器23にて冷却されて除湿された送風空気を、室内凝縮器12にて再加熱して車室内に吹き出すことによって、車室内の除湿暖房を行うことができる。更に、室外熱交換器20における冷媒の飽和温度(蒸発温度)を、室内蒸発器23における冷媒の飽和温度(蒸発温度)よりも低下させることができるので、直列除湿暖房モードよりも送風空気の加熱能力を増加させることができる。
Therefore, in the parallel dehumidifying and heating mode, the dehumidifying and heating in the vehicle interior can be performed by reheating the blown air that has been cooled and dehumidified by the
(d)暖房モード
暖房モードでは、空調制御装置40が、第1膨張弁14aを、減圧作用を発揮する絞り状態とし、第2膨張弁14bを閉弁状態とする。そして、空調制御装置40が、第1開閉弁15a及び第3開閉弁15cを閉弁状態とし、第2開閉弁15b及び第4開閉弁15dを全開状態とする。
(D) Heating mode In the heating mode, the air-
これにより、暖房モードでは、図3に示すように、圧縮機11の吐出ポート11c→室内凝縮器12→第1膨張弁14a→気液分離器16の気相冷媒出口→圧縮機11の中間圧ポート11bの順に冷媒が循環すると供に、気液分離器16の液相冷媒出口→固定絞り17→室外熱交換器20→アキュムレータ24→圧縮機11の吸入ポート11aの順に冷媒が循環する、いわゆるガスインジェクションサイクルが構成される。
Thus, in the heating mode, as shown in FIG. 3, the
このサイクル構成で、空調制御装置40は、室内凝縮器12へ流入する冷媒が目標凝縮器温度TCOとなるように、圧縮機11の作動を制御する。目標凝縮器温度TCOは、目標吹出温度TAOの上昇に伴って上昇するように決定される。又、空調制御装置40は、バイパス通路35が全閉となるように、エアミックスドア34を変位させ、室内凝縮器12及びヒータコア39側の通風路を全開にする。
With this cycle configuration, the air
そして、空調制御装置40は、通常、第1膨張弁14aへ流入する冷媒の温度に基づいて、サイクルのCOPが極大値に近づくように第1膨張弁14aの作動を制御する。第1実施形態においては、空調制御装置40は、第1膨張弁14aの絞り開度を制御することによって、室外熱交換器20の着霜状況に応じて、過冷却度制御と、乾き度制御とを使い分けている。この点に関しては、後に図面を参照しつつ詳細に説明する。
And the air-
暖房モードの冷凍サイクル装置10では、室内凝縮器12を放熱器として機能させ、室外熱交換器20を蒸発器として機能させる。そして、室外熱交換器20にて冷媒が蒸発する際に外気から吸熱した熱を室内凝縮器12にて送風空気に放熱する。これにより、送風空気を加熱することができる。
In the
従って、暖房モードでは、室内凝縮器12にて加熱された送風空気を車室内に吹き出すことによって、車室内の暖房を行うことができる。
Therefore, in the heating mode, the vehicle interior can be heated by blowing the blown air heated by the
第1実施形態に係る車両用空調装置1においては、空調制御装置40は、暖房モード時における室外熱交換器20の着霜状況を判定し、この判定結果に応じて、過冷却度制御と、乾き度制御を使い分けている。具体的には、空調制御装置40は、図6に示すサブルーチンを実行することで、この機能を実現している。このサブルーチンは、少なくとも上述したステップS4による運転モードの決定を終了した後、ステップS9における各膨張弁の作動状態の決定に係る処理を開始する前までの間で実行されることが望ましい。
In the
先ず、ステップS21では、現在の運転モードが暖房モードであるか否かを判定する。即ち、ステップS21では、室外熱交換器20が着霜する可能性がある運転モードであるか否かが判定される。暖房モードであると判定された場合、ステップS22に進む。一方、暖房モードではない(例えば、冷房モード、除湿暖房モードである)と判定された場合、そのまま、このサブルーチンを終了する。
First, in step S21, it is determined whether or not the current operation mode is the heating mode. That is, in step S21, it is determined whether or not the
ステップS22においては、外気温センサ42により検出される外気温Tamと、図6のステップS22内に示す制御マップとに基づいて、外気温判定が実行される。この外気温判定は、室外熱交換器20における着霜の危険性の有無を判定する為の処理である。そして、ステップS22に示す制御マップでは、制御ハンチング防止のためのヒステリシス幅(即ち、基準外気温A〜基準外気温AHの幅)が設定されている。
In step S22, the outside air temperature determination is executed based on the outside air temperature Tam detected by the outside
具体的には、外気温判定では、外気温Tamが所定の基準値よりも低いか否かを判定する。より詳細に説明すると、外気温Tamが低下していく過程では、制御マップに規定された基準外気温A以下になった場合に、室外熱交換器20における着霜の危険性が有ると判定し、判定結果「1」を出力する。そうでない場合は、判定結果「0」を出力する。
Specifically, in the outside air temperature determination, it is determined whether or not the outside air temperature Tam is lower than a predetermined reference value. More specifically, in the process in which the outside temperature Tam decreases, it is determined that there is a risk of frost formation in the
一方、外気温Tamが上昇していく過程では、基準外気温Aよりも高い基準外気温AH以上になった場合に、室外熱交換器20における着霜の危険性がないと判定し、判定結果「0」を出力する。そうでない場合は、判定結果「1」を出力する。判定結果「1」の場合、ステップS23に進む。一方、判定結果「0」の場合、ステップS26に進む。
On the other hand, in the process in which the outdoor temperature Tam rises, when the reference outside temperature AH is higher than the reference outside temperature A, it is determined that there is no risk of frost formation in the
ステップS23では、第3冷媒温度センサ45cにより検出される室外熱交換器温度Tsと、図6のステップS23内に示す制御マップとに基づいて、室外熱交換器温度判定が実行される。この室外熱交換器温度判定も、室外熱交換器20における着霜の危険性の有無を判定する為の処理である。そして、ステップS23に示す制御マップでは、制御ハンチング防止のためのヒステリシス幅(即ち、基準温度B〜基準温度BHの幅)が設定されている。
In step S23, outdoor heat exchanger temperature determination is performed based on the outdoor heat exchanger temperature Ts detected by the third refrigerant temperature sensor 45c and the control map shown in step S23 of FIG. This outdoor heat exchanger temperature determination is also a process for determining whether or not there is a risk of frost formation in the
具体的には、室外熱交換器温度判定では、室外熱交換器温度Tsが所定の基準値よりも低いか否かを判定する。より詳細に説明すると、室外熱交換器温度Tsが低下していく過程では、制御マップに規定された基準温度B以下になった場合に、室外熱交換器20における着霜の危険性が有ると判定し、判定結果「1」を出力する。そうでない場合は、判定結果「0」を出力する。
Specifically, in the outdoor heat exchanger temperature determination, it is determined whether or not the outdoor heat exchanger temperature Ts is lower than a predetermined reference value. More specifically, in the process in which the outdoor heat exchanger temperature Ts is lowered, there is a risk of frost formation in the
一方、室外熱交換器温度Tsが上昇していく過程では、基準温度Bよりも高い基準温度BH以上になった場合に、室外熱交換器20における着霜の危険性がないと判定し、判定結果「0」を出力する。そうでない場合は、判定結果「1」を出力する。判定結果「1」の場合、ステップS24に進む。一方、判定結果「0」の場合、ステップS26に進む。
On the other hand, in the process in which the outdoor heat exchanger temperature Ts rises, when the reference temperature BH is higher than the reference temperature B, it is determined that there is no risk of frost formation in the
ステップS24においては、上述した外気温Tam、室外熱交換器温度Tsと、図6のステップS24内に示す制御マップとに基づいて、温度差判定が実行される。即ち、外気温Tamから室外熱交換器温度Tsを減算して算出した温度差と、制御マップとに基づいて、室外熱交換器20における着霜の進行状況を判定する。そして、ステップS24に示す制御マップにおいても、制御ハンチング防止のためのヒステリシス幅(即ち、基準温度差C〜基準温度差CHの幅)が設定されている。
In step S24, temperature difference determination is executed based on the above-described outside air temperature Tam, outdoor heat exchanger temperature Ts, and the control map shown in step S24 of FIG. That is, the progress of frost formation in the
具体的には、温度差判定では、先ず、外気温センサ42、第3冷媒温度センサ45cで検出された現在の外気温Tam及び室外熱交換器温度Tsに基づいて、現在の温度差を算出する。そして、算出した温度差が所定の基準値よりも大きいか否かを判定することによって、室外熱交換器20における着霜が所定段階まで進行したか否かが判定される。
Specifically, in the temperature difference determination, first, the current temperature difference is calculated based on the current outside air temperature Tam detected by the outside
尚、本発明における所定段階とは、例えば、室外熱交換器20の着霜量が、室外熱交換器20の除霜を行う為に、空調運転を停止して除霜運転を行う必要が生じる着霜量よりも少ない状態である。
Note that the predetermined stage in the present invention means, for example, that the amount of frost formation on the
より詳細に説明すると、算出した温度差が減少していく過程では、制御マップに規定された基準温度差C以下になった場合に、室外熱交換器20における着霜が所定段階まで進行していないと判定して、判定結果「0」を出力する。そうでない場合は、判定結果「1」を出力する。
More specifically, in the process of decreasing the calculated temperature difference, frost formation in the
一方、算出した温度差が増大していく過程では、基準温度差Cよりも大きな基準温度差CH以上になった場合に、室外熱交換器20における着霜が所定段階よりも進行しているものと判定し、判定結果「1」を出力する。そうでない場合は、判定結果「0」を出力する。そして、判定結果「1」の場合、ステップS25に進む。一方、判定結果「0」の場合、ステップS26に進む。
On the other hand, in the process in which the calculated temperature difference increases, when the reference temperature difference CH is greater than the reference temperature difference C, the frost formation in the
ステップS25においては、室外熱交換器20における着霜が或る程度進行している為、暖房モード時における第1膨張弁14aの制御態様として、乾き度制御を実行する。室外熱交換器20の着霜が或る程度進行すると、室外熱交換器20における吸熱量が低下する為、車両用空調装置1の暖房能力が低下してしまうからである。
In step S25, since frost formation in the
乾き度制御は、サイクル効率(即ち、COP)を悪化させたとしても、室外熱交換器20の着霜に起因する暖房能力の低下を補う為に実行され、第1膨張弁14aの絞り開度を制御することによって、室内凝縮器12の出口側における冷媒を気液二相状態とする為の制御である。
The dryness control is executed to compensate for a decrease in heating capacity caused by frost formation on the
具体的には、空調制御装置40は、冷媒圧力センサ46により検出される高圧側冷媒圧力Phが目標高圧TPhに近づくように、第1膨張弁14aの絞り開度を調整することで、室内凝縮器12の出口側における冷媒の乾き度を制御する。
Specifically, the air
ここで、目標高圧TPhは、例えば、ステップS3にて決定された目標吹出温度TAOに基づいて、予め空調制御装置40に記憶された制御マップを参照して、送風空気が目標吹出温度TAOとなるように決定される。
Here, the target high pressure TPh is, for example, based on the target blowing temperature TAO determined in step S3, referring to a control map stored in advance in the air
このステップS25に係る乾き度制御では、第1膨張弁14aの絞り開度を増加させることで、室内凝縮器12からの流出する冷媒の乾き度が増加する。これにより、暖房モード時において、圧縮機11の中間圧ポート11bに流入する気相冷媒の流量(即ち、ガスインジェクション量)を増加させることができる。
In the dryness control according to this step S25, the dryness of the refrigerant flowing out from the
即ち、第1実施形態に係る車両用空調装置1によれば、暖房モード時に室内凝縮器12の出口側の冷媒を乾き度制御にすることで、室外熱交換器20における着霜の進行によって低下した室内凝縮器12の放熱量を、中間圧ポート11bを介したサイクルの高圧側冷媒循環量と、圧縮機11の圧縮仕事量により補うことが可能となる。
That is, according to the
ステップS26においては、室外熱交換器20の着霜が進行しておらず、車両用空調装置1の暖房能力を充分に確保可能な状態で、サイクル効率の良い状態で暖房運転を行う為に、暖房モード時における第1膨張弁14aの制御態様として、過冷却度制御を実行する。
In step S26, frosting of the
過冷却度制御は、第1膨張弁14aの絞り開度を制御することによって、室内凝縮器12の出口側における冷媒を、過冷却度を有する液相状態とする為の制御である。具体的には、空調制御装置40は、室内凝縮器12の出口側における過冷却度SCが目標過冷却度TSCに近づくように、第1膨張弁14aの絞り開度を調整する。
Supercooling degree control is control for making the refrigerant | coolant in the exit side of the
ここで、過冷却度SCは、現在の液相冷媒の温度と同一の圧力の飽和液状態の冷媒との温度差の絶対値で定義される。現時点における冷媒の過冷却度SCは、第2冷媒温度センサ45bで検出される出口側冷媒温度Thと、冷媒圧力センサ46により検出される高圧側冷媒圧力Phと、サイクルを循環する冷媒の物性に基づいて算出される。
Here, the degree of supercooling SC is defined as the absolute value of the temperature difference between the current temperature of the liquid-phase refrigerant and the saturated liquid refrigerant having the same pressure. The supercooling degree SC of the refrigerant at the present time depends on the outlet side refrigerant temperature Th detected by the second refrigerant temperature sensor 45b, the high pressure side refrigerant pressure Ph detected by the
そして、目標過冷却度TSCは、室内凝縮器12の出口側における流出冷媒の温度及び圧力に基づいて、サイクル効率(COP)が最大となるように決定される。即ち、空調制御装置40は、第2冷媒温度センサ45bで検出される出口側冷媒温度Thと、冷媒圧力センサ46により検出される高圧側冷媒圧力Phに基づいて特定される。
The target supercooling degree TSC is determined so that the cycle efficiency (COP) is maximized based on the temperature and pressure of the refrigerant flowing out on the outlet side of the
このステップS26に係る過冷却度制御では、例えば、第1膨張弁14aの絞り開度を減少させることによって、室内凝縮器12の出口側における過冷却度SCを増加させ、出口側冷媒温度Thや高圧側冷媒圧力Phを低下させている。
In the supercooling degree control according to this step S26, for example, by reducing the throttle opening of the
即ち、第1実施形態に係る車両用空調装置1によれば、暖房モード時に室内凝縮器12の出口側の冷媒を過冷却度制御にすることで、第1膨張弁14aの弁開度を調整して過冷却度SCを目標過冷却度TSCに近づけることができる。これにより、車両用空調装置1は、冷凍サイクル装置10におけるサイクル効率を最大に近づけることができ、サイクル効率の良好な状態で車室内の暖房を行うことができる。
That is, according to the
続いて、ステップS26の過冷却度制御で暖房運転を行った場合における冷媒の状態について、図7に示すモリエル線図を参照しつつ詳細に説明する。過冷却度制御は、室外熱交換器20の着霜が進行しておらず、車両用空調装置1の暖房能力が低下していない通常の状態で実行される。
Next, the state of the refrigerant when the heating operation is performed by the supercooling degree control in step S26 will be described in detail with reference to the Mollier diagram shown in FIG. The supercooling degree control is executed in a normal state where the frosting of the
先ず、点a1及び点a2に示すように、圧縮機11の吐出ポート11cから吐出された高圧冷媒は、室内凝縮器12へ流入し、送風機32から送風されて室内蒸発器23を通過した送風空気と熱交換して放熱する。これにより、送風空気が加熱される。
First, as indicated by points a1 and a2, the high-pressure refrigerant discharged from the
室内凝縮器12から流出した冷媒は、点a2及び点a3に示すように、絞り状態となっている第1膨張弁14aにて中間圧冷媒となるまで等エンタルピ的に減圧膨脹される。
As shown at points a2 and a3, the refrigerant flowing out of the
その後、第1膨張弁14aにて減圧された中間圧冷媒は、気液分離器16にて気液分離される。点a3及び点a9に示すように、気液分離器16にて分離された気相冷媒は、第2開閉弁15bが開弁状態となっているので、第2冷媒通路18bを介して、圧縮機11の中間圧ポート11bへ流入する。点a10に示すように、圧縮機11内に流入した中間圧冷媒は、圧縮機11の低段側圧縮機構による吐出冷媒と合流して、圧縮機11の高段側圧縮機構へ吸入される。
Thereafter, the intermediate pressure refrigerant decompressed by the
一方、点a3及び点a4に示すように、気液分離器16にて分離された液相冷媒は、第3開閉弁15cが閉弁状態となっているので、固定絞り17へ流入する。固定絞り17に流入すると、液相冷媒は、点a4及び点a5に示すように、低圧冷媒となるまで等エンタルピ的に減圧膨脹される。
On the other hand, as indicated by points a3 and a4, the liquid-phase refrigerant separated by the gas-
点a5及び点a6に示すように、固定絞り17から流出した冷媒は、室外熱交換器20へ流入して、送風ファン20aから送風された外気と熱交換して外気から吸熱する。そして、室外熱交換器20から流出した冷媒は、第4開閉弁15dが開弁状態となっているので、第4冷媒通路18dを介して、アキュムレータ24へ流入して気液分離される。
As indicated by points a5 and a6, the refrigerant flowing out of the fixed
アキュムレータ24で分離された気相冷媒は、点a7及び点a8に示すように、圧縮機11の吸入ポート11aから吸入されて低段側圧縮機構により再び圧縮される。上述したように、この圧縮機11における昇圧過程において、中間圧ポート11bから流入した冷媒は、低段側圧縮機構からの吐出冷媒に合流する。
The gas-phase refrigerant separated by the
一方、アキュムレータ24で分離された液相冷媒は、サイクルが要求されている冷凍能力を発揮するために必要としていない余剰冷媒として、アキュムレータ24の内部に蓄えられる。
On the other hand, the liquid-phase refrigerant separated by the
尚、点a6と点a7が異なっている理由は、アキュムレータ24から圧縮機11の吸入ポート11aへ至る冷媒配管を流通する気相冷媒に生じる圧力損失と、気相冷媒が外部(外気)から吸熱する吸熱量を表したものである。従って、理想的なサイクルでは、点a6と点a7が一致していることが望ましい。
The reason why the points a6 and a7 are different is that the pressure loss generated in the gas-phase refrigerant flowing through the refrigerant piping from the
従って、暖房運転モード時の過冷却度制御では、室内凝縮器12にて圧縮機11から吐出された高温高圧冷媒の有する熱を送風空気に放熱させて、加熱された室内送風空気を車室内へ吹き出すことができる。これにより、車室内の暖房を実現することができる。この際、過冷却度制御では、点a2に示すように、室内凝縮器12の出口側における流出冷媒が過冷却液相冷媒となるように制御して、サイクル効率を最大に近づけることができる。
Therefore, in the supercooling degree control in the heating operation mode, the heat of the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the
更に、暖房モードでは、固定絞り17にて減圧された低圧冷媒を、圧縮機11の吸入ポート11aから吸入させ、第1膨張弁14aにて減圧された中間圧冷媒を中間圧ポート11bへ流入させて昇圧過程の冷媒と合流させている。即ち、冷凍サイクル装置10は、暖房モード時に、いわゆる、ガスインジェクションサイクル(エコノマイザ式冷凍サイクル)を構成することができる。
Further, in the heating mode, the low-pressure refrigerant decompressed by the fixed
これにより、冷凍サイクル装置10は、高段側圧縮機構に、温度の低い混合冷媒を吸入させることができ、高段側圧縮機構の圧縮効率を向上させることができる。又、冷凍サイクル装置10は、圧縮機11における低段側圧縮機構及び高段側圧縮機構の双方の吸入冷媒圧力と吐出冷媒圧力との圧力差を縮小させることができるので、双方の圧縮機構の圧縮効率を向上させることができる。その結果、車両用空調装置1は、冷凍サイクル装置10全体としての暖房時における成績係数COPを向上させることができる。
Accordingly, the
図7に示すように、この過冷却度制御時における成績係数は、過冷却度制御時における加熱能力Qscを、過冷却度制御時における圧縮機動力Lscで除算することによって求められる。過冷却度制御時における加熱能力Qscは、点a1と点a2の間のエンタルピ差に相当する。 As shown in FIG. 7, the coefficient of performance at the time of supercooling degree control is obtained by dividing the heating capacity Qsc at the time of supercooling degree control by the compressor power Lsc at the time of supercooling degree control. The heating capacity Qsc at the time of supercooling degree control corresponds to the enthalpy difference between the points a1 and a2.
次に、ステップS25の乾き度制御で暖房運転を行った場合における冷媒の状態について、図8に示すモリエル線図を参照しつつ詳細に説明する。乾き度制御は、室外熱交換器20の着霜が或る程度進行しており、車両用空調装置1の暖房能力が低下している状態で実行される。
Next, the state of the refrigerant when the heating operation is performed by the dryness control in step S25 will be described in detail with reference to the Mollier diagram shown in FIG. The dryness control is executed in a state where the frosting of the
先ず、点b1及び点b2に示すように、圧縮機11の吐出ポート11cから吐出された高圧冷媒は、室内凝縮器12へ流入し、送風機32から送風されて室内蒸発器23を通過した送風空気と熱交換して放熱する。これにより、送風空気が加熱される。そして、室内凝縮器12から流出した冷媒は、点b2及び点b3に示すように、絞り状態となっている第1膨張弁14aにて中間圧冷媒となるまで等エンタルピ的に減圧膨脹される。
First, as shown at points b1 and b2, the high-pressure refrigerant discharged from the
ここで、乾き度制御では、第1膨張弁14aの絞り開度を増加させて、室内凝縮器12からの流出冷媒の乾き度を増加させるので、室内凝縮器12からの流出冷媒の状態は、点b2の位置に変化して気液二相状態になる。更に、圧縮機11の中間圧ポート11bに対して流入する冷媒圧力(点b9等)及び圧縮機11の吐出ポート11cから吐出される冷媒圧力(点b1等)が、過冷却度制御時に対して上昇する。
Here, in the dryness control, the throttle opening of the
従って、過冷却度制御時に対して、圧縮機11からの吐出冷媒の温度を上昇させて、室内凝縮器12を流通する高圧冷媒の温度と室内凝縮器12へ流入する送風空気との温度差を拡大できると共に、圧縮機11の中間圧ポート11bから流入させる気相冷媒流量(ガスインジェクション量)を増加させることができる。その結果、乾き度制御時には、過冷却度制御時に対して、室内凝縮器12における送風空気の加熱能力を向上させることができる。
Therefore, the temperature of the refrigerant discharged from the
その後、第1膨張弁14aにて減圧された中間圧冷媒は、気液分離器16にて気液分離される。点b3及び点b9に示すように、気液分離器16にて分離された気相冷媒は、第2冷媒通路18bを介して、圧縮機11の中間圧ポート11bへ流入する。点b10に示すように、圧縮機11内に流入した中間圧冷媒は、圧縮機11の低段側圧縮機構による吐出冷媒と合流して、圧縮機11の高段側圧縮機構へ吸入される。
Thereafter, the intermediate pressure refrigerant decompressed by the
点b3及び点b4に示すように、気液分離器16にて分離された液相冷媒は、固定絞り17へ流入し、点b4及び点b5に示すように、低圧冷媒となるまで等エンタルピ的に減圧膨脹される。
As shown at points b3 and b4, the liquid-phase refrigerant separated by the gas-
点b5及び点b6に示すように、固定絞り17から流出した冷媒は、室外熱交換器20へ流入して、送風ファン20aから送風された外気と熱交換して外気から吸熱する。この場合における室外熱交換器20は、或る程度着霜している為、通常の状態(例えば、過熱度制御実行時)と比較して吸熱量が低下しており、冷凍サイクル装置10における暖房能力の低下要因となっている。
As indicated by points b5 and b6, the refrigerant flowing out of the fixed
そして、室外熱交換器20から流出した冷媒は、第4冷媒通路18dを介して、アキュムレータ24へ流入して気液分離される。アキュムレータ24で分離された気相冷媒は、点b7及び点b8に示すように、圧縮機11の吸入ポート11aから吸入されて低段側圧縮機構により再び圧縮される。一方、アキュムレータ24で分離された液相冷媒は、余剰冷媒として、アキュムレータ24内に蓄えられる。
The refrigerant that has flowed out of the
尚、点b6と点b7が異なっている理由は、過冷却度制御時と同様に、アキュムレータ24から圧縮機11の吸入ポート11aへ至る冷媒配管を流通する気相冷媒に生じる圧力損失と、気相冷媒が外部(外気)から吸熱する吸熱量を表したものである。
The reason why the point b6 and the point b7 are different is that the pressure loss generated in the gas-phase refrigerant flowing through the refrigerant pipe from the
ここで、乾き度制御時における成績係数は、乾き度制御時における加熱能力Qdを、乾き度制御時における圧縮機動力Ldで除算することによって求められる。図8に示すように、乾き度制御時における加熱能力Qdは、点b1と点b2の間のエンタルピ差に相当しており、過冷却度制御時における加熱能力Qscよりも低い。又、乾き度制御時における圧縮機動力Ldは、過冷却度制御時における圧縮機動力Lscよりも大きくなる。この結果、乾き度制御時における成績係数は、過冷却度制御時における成績係数と比較して小さくなる。 Here, the coefficient of performance at the time of dryness control is obtained by dividing the heating capacity Qd at the time of dryness control by the compressor power Ld at the time of dryness control. As shown in FIG. 8, the heating capability Qd at the time of dryness control corresponds to the enthalpy difference between the points b1 and b2, and is lower than the heating capability Qsc at the time of supercooling control. Further, the compressor power Ld at the time of dryness control is larger than the compressor power Lsc at the time of supercooling control. As a result, the coefficient of performance during dryness control is smaller than the coefficient of performance during supercooling control.
しかしながら、この冷凍サイクル装置10によれば、室外熱交換器20の着霜に起因する暖房能力の低下を、乾き度制御の実行に伴うサイクルの高圧側冷媒循環量の増大及び圧縮仕事量によって抑制することができる。
However, according to this
以上説明したように、第1実施形態に係る冷凍サイクル装置10によれば、暖房モードにおいて、図3に示すように、圧縮機11の吐出ポート11c→室内凝縮器12→第1膨張弁14a→気液分離器16の気相冷媒出口→圧縮機11の中間圧ポート11bの順に冷媒が循環すると共に、気液分離器16の液相冷媒出口→固定絞り17→室外熱交換器20→アキュムレータ24→圧縮機11の吸入ポート11aの順に冷媒が循環する、いわゆるガスインジェクションサイクルが構成される。
As described above, according to the
そして、当該冷凍サイクル装置10によれば、室外熱交換器20にある程度の着霜が生じて、室外熱交換器20における吸熱量が低下している場合には、第1膨張弁14aの開度を調整して、室内凝縮器12の出口側の冷媒を乾き度制御とする。
And according to the said
これにより、気液分離器16において分離され、圧縮機11の中間圧ポート11bに流入する気相冷媒の流量を増大させることができるので、サイクルの高圧側冷媒循環量の増大及び圧縮仕事量によって、着霜による室外熱交換器20の吸熱量の低下を要因とする暖房能力の低下を抑制することができる。
As a result, the flow rate of the gas-phase refrigerant separated in the gas-
又、この冷凍サイクル装置10では、減圧装置制御部40bによる第1膨張弁14aの絞り開度の制御によって、乾き度制御を実現し、室外熱交換器20の着霜に伴う暖房能力の低下を抑制している。従って、当該冷凍サイクル装置10は、サイクルを複雑化することなく、暖房能力の低下に対処することができる。
Moreover, in this
そして、第1実施形態に係る冷凍サイクル装置10は、室外熱交換器20の着霜が所定段階まで進行していないと判定された場合には、第1膨張弁14aの絞り開度を調整することにより、室内凝縮器12の出口側における冷媒を過冷却度制御にする。このステップS26の過冷却度制御により、室外熱交換器20が所定段階まで着霜していない場合の暖房運転では、良好なサイクル効率で車室内の暖房を行うことができる。
And the
又、冷凍サイクル装置10は、室外熱交換器20における着霜の進行状況に応じて、良好なサイクル効率を実現可能な過冷却度制御と、サイクル効率は悪化するが着霜に起因する暖房能力の低下を抑制可能な乾き度制御とを使い分けることができ、車両用空調装置1としての利便性を高めることができる。
Further, the
そして、冷凍サイクル装置10によれば、乾き度制御において、第1膨張弁14aの絞り開度を増加させて、室内凝縮器12からの流出冷媒の乾き度を増加させている為、精度よく、室内凝縮器12の出口側の冷媒の乾き度を制御することができ、圧縮機11の中間圧ポート11bに流入する気相冷媒の流量を制御することができる。
And according to the
又、当該冷凍サイクル装置10によれば、外気温センサ42の外気温Tamと、第3冷媒温度センサ45cの室外熱交換器温度Tsを用いて、ステップS22、ステップS23の判定処理を実行する為、室外熱交換器20の着霜状況を高い精度で判定することができる。従って、当該冷凍サイクル装置10は、室外熱交換器20の着霜に伴う暖房能力の低下時期に合わせて、乾き度制御にすることができ、適切なタイミングで暖房能力の低下を抑制することができる。
In addition, according to the
更に、当該冷凍サイクル装置10によれば、外気温Tamと室外熱交換器温度Tsの温度差を用いて、ステップS24の判定処理を実行する為、室外熱交換器20の着霜状況を更に高い精度で判定することができる。従って、当該冷凍サイクル装置10は、室外熱交換器20の着霜に伴う暖房能力の低下時期に合わせて、乾き度制御にすることができ、更に適切なタイミングで暖房能力の低下を抑制することができる。
Furthermore, according to the said
(第2実施形態)
続いて、上述した第1実施形態とは異なる第2実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第2実施形態に係る車両用空調装置1は、暖房モード時に実行されるサブルーチンの内容を除いて、基本的に第1実施形態と同様の構成である。従って、以下の説明において、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment different from the first embodiment described above will be described with reference to the drawings. The
以下、第2実施形態に係る車両用空調装置1が第1実施形態と相違する点について、図9を参照しつつ説明する。第2実施形態に係る車両用空調装置1においても、空調制御装置40は、暖房モード時における室外熱交換器20の着霜状況を判定し、この判定結果に応じて、過冷却度制御と、乾き度制御を使い分けている。具体的には、空調制御装置40は、図6に示すサブルーチンに代えて、図9に係るサブルーチンを実行することで、この機能を実現している。
Hereinafter, the point in which the
図9に示すように、先ず、ステップS31では、第1実施形態にステップS21と同様に、現在の運転モードが暖房モードであるか否かが判定される。暖房モードであると判定された場合、ステップS32に進む。一方、暖房モードではないと判定された場合、そのまま、このサブルーチンを終了する。 As shown in FIG. 9, first, in step S31, as in step S21 in the first embodiment, it is determined whether or not the current operation mode is the heating mode. When it determines with it being heating mode, it progresses to step S32. On the other hand, if it is determined not to be in the heating mode, this subroutine is terminated as it is.
ステップS32においては、送風ファン20aの消費電力と、図9のステップS32内に示す制御マップとに基づいて、ファン消費電力判定が実行される。即ち、室外熱交換器20に対して送風する送風ファン20aの消費電力と、制御マップとに基づいて、室外熱交換器20における着霜の進行状況を判定する。そして、ステップS32に示す制御マップにおいても、制御ハンチング防止のためのヒステリシス幅(即ち、基準消費電力量D〜基準消費電力量DHの幅)が設定されている。
In step S32, fan power consumption determination is executed based on the power consumption of the
上述したように、送風ファン20aは、ブラシレス電動ファンであり、室外熱交換器20に対して送風するように配置されている。ここで、室外熱交換器20の着霜が進行し、通風抵抗が増大していくと、送風ファン20aに同一の送風能力を指示する制御信号を入力した場合でも、送風ファン20aにおける消費電力が低下する。即ち、第2実施形態においては、室外熱交換器20における着霜の進行状況を、室外熱交換器20における通風抵抗を介して、送風ファン20aにおける消費電力の変化として検出して判定する。
As described above, the
具体的には、ステップS32のファン消費電力判定では、送風ファン20aの消費電力が所定の基準値よりも大きいか否かが判定される。より詳細に説明すると、送風ファン20aの消費電力量が減少していく過程では、制御マップに規定された基準消費電力量D以下になった場合に、室外熱交換器20における着霜が所定段階まで進行していないと判定して、判定結果「0」を出力する。そうでない場合は、判定結果「1」を出力する。
Specifically, in the fan power consumption determination in step S32, it is determined whether or not the power consumption of the
一方、送風ファン20aの消費電力量が増大していく過程では、基準消費電力量Dよりも大きな基準消費電力量DH以上になった場合に、室外熱交換器20における着霜が所定段階よりも進行しているものと判定し、判定結果「1」を出力する。そうでない場合は、判定結果「0」を出力する。そして、判定結果「1」の場合、ステップS33に進む。一方、判定結果「0」の場合、ステップS34に進む。
On the other hand, in the process of increasing the power consumption amount of the
ステップS33では、室外熱交換器20における着霜が或る程度進行している為、第1実施形態におけるステップS25と同様に、暖房モード時における第1膨張弁14aの制御態様として、乾き度制御を実行する。
In step S33, since the frost formation in the
乾き度制御は、サイクル効率(即ち、COP)を悪化させたとしても、室外熱交換器20の着霜に起因する暖房能力の低下を補う為に実行され、第1膨張弁14aの絞り開度を制御することによって、室内凝縮器12の出口側における冷媒を気液二相状態とする為の制御である。
The dryness control is executed to compensate for a decrease in heating capacity caused by frost formation on the
具体的には、空調制御装置40は、冷媒圧力センサ46により検出される高圧側冷媒圧力Phが目標高圧TPhに近づくように、第1膨張弁14aの絞り開度を調整することで、室内凝縮器12の出口側における冷媒の乾き度を制御する。
Specifically, the air
即ち、第2実施形態に係る車両用空調装置1によれば、暖房モード時に室内凝縮器12の出口側の冷媒を乾き度制御にすることで、室外熱交換器20における着霜の進行によって低下した室内凝縮器12の放熱量を、中間圧ポート11bを介したサイクルの高圧側冷媒循環量と、圧縮機11の圧縮仕事量により補うことが可能となる。
That is, according to the
ステップS34においては、室外熱交換器20の着霜が進行しておらず、車両用空調装置1の暖房能力を充分に確保可能な状態で、サイクル効率の良い状態で暖房運転を行う為に、暖房モード時の第1膨張弁14aの制御態様として、過冷却度制御を実行する。
In step S34, the frosting of the
この過冷却度制御は、第1実施形態におけるステップS26と同様であり、第1膨張弁14aの絞り開度を制御することによって、室内凝縮器12の出口側における冷媒を、過冷却度を有する液相状態とする為の制御である。具体的には、空調制御装置40は、室内凝縮器12の出口側における過冷却度SCが目標過冷却度TSCに近づくように、第1膨張弁14aの絞り開度を調整する。
This supercooling degree control is the same as step S26 in the first embodiment, and the refrigerant on the outlet side of the
即ち、第2実施形態に係る車両用空調装置1によれば、暖房モード時に室内凝縮器12の出口側の冷媒を過冷却度制御にすることで、第1膨張弁14aの弁開度を調整して過冷却度SCを目標過冷却度TSCに近づけることができる。これにより、車両用空調装置1は、冷凍サイクル装置10におけるサイクル効率を最大に近づけることができ、サイクル効率の良好な状態で車室内の暖房を行うことができる。
That is, according to the
以上説明したように、第2実施形態に係る冷凍サイクル装置10によれば、第1実施形態と同様に、暖房モードにおいて、ガスインジェクションサイクルが構成される。又、当該冷凍サイクル装置10によれば、室外熱交換器20にある程度の着霜が生じて、室外熱交換器20における吸熱量が低下している場合には、第1膨張弁14aの開度を調整し、室内凝縮器12の出口側の冷媒を乾き度制御とする。
As described above, according to the
これにより、第2実施形態に係る冷凍サイクル装置10も、気液分離器16において分離され、圧縮機11の中間圧ポート11bに流入する気相冷媒の流量を増大させることができるので、サイクルの高圧側冷媒循環量の増大及び圧縮仕事量によって、着霜による室外熱交換器20の吸熱量の低下を要因とする暖房能力の低下を抑制することができる。
As a result, the
又、この冷凍サイクル装置10では、減圧装置制御部40bによる第1膨張弁14aの絞り開度の制御によって、乾き度制御を実現し、室外熱交換器20の着霜に伴う暖房能力の低下を抑制している。従って、当該冷凍サイクル装置10は、サイクルを複雑化することなく、暖房能力の低下に対処することができる。
Moreover, in this
第2実施形態に係る冷凍サイクル装置10は、室外熱交換器20の着霜が所定段階まで進行していないと判定された場合には、室内凝縮器12の出口側における冷媒を過冷却度制御にすることにより、良好なサイクル効率で車室内の暖房を行うことができる。
The
又、冷凍サイクル装置10は、室外熱交換器20における着霜の進行状況に応じて、ステップS25の乾き度制御と、ステップS26の過冷却度制御とを使い分けることができるので、車両用空調装置1としての利便性を高めることができる。
Further, the
そして、第2実施形態に係る冷凍サイクル装置10によれば、乾き度制御において、第1膨張弁14aの絞り開度を増加させて、室内凝縮器12からの流出冷媒の乾き度を増加させている為、精度よく、室内凝縮器12の出口側の冷媒の乾き度を制御することができ、圧縮機11の中間圧ポート11bに流入する気相冷媒の流量を制御することができる。
According to the
更に、当該冷凍サイクル装置10によれば、送風ファン20aの消費電力量を用いて、ステップS32の判定処理を実行する為、室外熱交換器20の着霜状況を更に高い精度で判定することができる。従って、当該冷凍サイクル装置10は、室外熱交換器20の着霜に伴う暖房能力の低下時期に合わせて、乾き度制御にすることができ、更に適切なタイミングで暖房能力の低下を抑制することができる。
Furthermore, according to the
(他の実施形態)
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、上述した各実施形態を適宜組み合わせても良いし、上述した実施形態を種々変形することも可能である。
(Other embodiments)
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to embodiment mentioned above at all. That is, various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the above-described embodiments may be combined as appropriate, and the above-described embodiments may be variously modified.
(1)上述した実施形態においては、第2開閉弁15b、第3開閉弁15c、気液分離器16と、固定絞り17、第3冷媒通路18cを、それぞれ個別の構成としていたが、この構成に限定されるものではない。例えば、上述した第2開閉弁15b〜第3冷媒通路18cの各構成を一つのボディ部でユニット化した統合弁を採用することも可能である。そして、統合弁としてユニット化される構成は、上述の例に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
(1) In the above-described embodiment, the second on-off
(2)上述した実施形態においては、第2開閉弁15bを、気液分離器16の気相冷媒出口と、圧縮機11の中間圧ポート11bとを接続する第2冷媒通路18bを開閉する電磁弁としていたが、この態様に限定されるものではない。例えば、第2開閉弁15bに代えて、第2冷媒通路18bを開閉する差圧弁を配置することも可能である。
(2) In the above-described embodiment, the second on-off
(3)又、ステップS25、ステップS33に移行して、暖房運転を乾き度制御で実行する際に、「室外熱交換器20の着霜が進行している為、除霜運転の必要がある旨」や「現在の暖房運転は、サイクル効率の低い状態である旨」等を乗員に報知するように構成することも可能である。これにより、乗員は、所定段階まで進行した室外熱交換器20の着霜に対して、現在の状況に応じた適切な措置を講じることができる。
(3) Moreover, when it transfers to step S25 and step S33 and performs heating operation by dryness control, "Because frost formation of the
(4)又、上述の各実施形態に係る冷凍サイクル装置10は、冷房運転、暖房運転、直列除湿暖房運転、並列除湿暖房運転を切り替え可能に構成されていたが、この態様に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態における各運転モードに加えて、除霜運転モードに切り替え可能に構成することも可能である。
(4) Moreover, although the refrigerating
(5)そして、上述の各実施形態における除湿暖房運転としては、室外熱交換器と室内蒸発器が冷媒流れに対して直列的に接続される冷凍サイクルによる除湿暖房運転と、室外熱交換器と室内蒸発器が冷媒流れに対して並列的に接続される冷凍サイクルによる除湿暖房運転とを切り替え可能に構成されていたが、この態様に限定されるものではない。直列除湿暖房運転と、並列除湿暖房運転の何れかのみを実行可能とすることも可能である。 (5) And as dehumidification heating operation in each above-mentioned embodiment, the dehumidification heating operation by the refrigerating cycle by which an outdoor heat exchanger and an indoor evaporator are connected in series with respect to a refrigerant flow, an outdoor heat exchanger, The indoor evaporator is configured to be switchable between the dehumidifying and heating operation by a refrigeration cycle connected in parallel to the refrigerant flow, but is not limited to this mode. Only one of the series dehumidifying and heating operation and the parallel dehumidifying and heating operation can be executed.
(6)上述の各実施形態では、空調制御プログラムを実行することによって、各運転モードを切り替えた例を説明したが、各運転モードの切り替えはこれに限定されるものではない。例えば、目標吹出温度および外気温に基づいて、予め空調制御装置に記憶された制御マップを参照して、各運転モードを切り替えてもよい。 (6) In each of the above-described embodiments, the example in which each operation mode is switched by executing the air conditioning control program has been described. However, the switching of each operation mode is not limited to this. For example, each operation mode may be switched with reference to a control map stored in advance in the air conditioning control device based on the target blowing temperature and the outside air temperature.
又、操作パネルに各運転モードを設定する運転モード設定スイッチを設け、当該運転モード設定スイッチの操作信号に応じて、冷房モード、除湿暖房モード及び暖房モードを切り替えるようにしてもよい。 In addition, an operation mode setting switch for setting each operation mode may be provided on the operation panel, and the cooling mode, the dehumidifying heating mode, and the heating mode may be switched according to an operation signal of the operation mode setting switch.
10 冷凍サイクル装置
11 圧縮機
12 室内凝縮器
14a 第1膨張弁
16 気液分離器
17 固定絞り
18b 第2冷媒通路
20 室外熱交換器
40 空調制御装置
40b 減圧装置制御部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記吐出ポート(11c)から吐出された高圧冷媒と熱交換対象流体とを熱交換させる放熱器(12)と、
前記放熱器(12)から流出した高圧冷媒を減圧させると共に、前記放熱器(12)の出口側における冷媒の過冷却度又は乾き度を調整する高段側減圧部(14a)と、
前記高段側減圧部(14a)にて中間圧冷媒となるまで減圧された冷媒の気液を分離する気液分離部(16)と、
前記気液分離部(16)にて分離された気相冷媒を前記中間圧ポート(11b)側へ導く中間圧冷媒通路(18b)と、
前記気液分離部(16)にて分離された液相冷媒を前記低圧冷媒となるまで減圧させる低段側減圧部(17)と、
前記低段側減圧部(17)にて減圧された冷媒を外気と熱交換させて、前記吸入ポート(11a)の上流側へ流出させる室外熱交換器(20)と、
前記高段側減圧部(14a)の作動を制御する減圧制御部(40b)と、
前記室外熱交換器における着霜状況が所定段階まで進行しているか否かを判定する着霜状況判定部(S22、S23、S24、S32)と、を有し、
前記減圧制御部(40b)は、前記室外熱交換器(20)における着霜状況が所定段階まで進行していると判定された場合、前記高段側減圧部(14a)の開度を調整して、前記放熱器(12)の出口側における冷媒を乾き度制御とする冷凍サイクル装置。 An intermediate pressure port (which compresses the low-pressure refrigerant sucked from the suction port (11a) until it becomes high-pressure refrigerant and discharges it from the discharge port (11c). A compressor (11) having 11b);
A radiator (12) for exchanging heat between the high-pressure refrigerant discharged from the discharge port (11c) and the heat exchange target fluid;
A high-stage decompression section (14a) that depressurizes the high-pressure refrigerant flowing out of the radiator (12) and adjusts the degree of supercooling or dryness of the refrigerant on the outlet side of the radiator (12);
A gas-liquid separation unit (16) that separates the gas-liquid of the refrigerant that has been depressurized to become an intermediate pressure refrigerant in the high-stage depressurization unit (14a);
An intermediate pressure refrigerant passage (18b) for guiding the gas-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation section (16) to the intermediate pressure port (11b) side;
A low-stage decompression unit (17) for decompressing the liquid-phase refrigerant separated in the gas-liquid separation unit (16) until the low-pressure refrigerant is obtained;
An outdoor heat exchanger (20) for exchanging heat of the refrigerant decompressed in the low-stage decompression section (17) with the outside air and flowing it out to the upstream side of the suction port (11a);
A decompression control section (40b) for controlling the operation of the high stage decompression section (14a);
A frost condition determination unit (S22, S23, S24, S32) for determining whether or not the frost condition in the outdoor heat exchanger has progressed to a predetermined stage,
When it is determined that the frosting state in the outdoor heat exchanger (20) has progressed to a predetermined stage, the decompression control unit (40b) adjusts the opening of the high stage decompression unit (14a). And the refrigerating-cycle apparatus which makes dryness control the refrigerant | coolant in the exit side of the said heat radiator (12).
前記室外熱交換器(20)の出口側冷媒温度を検出する温度検出部(45c)と、を有し、
前記着霜状況判定部(S22、S23、S24)は、前記環境温度と前記出口側冷媒温度を用いて、前記室外熱交換器(20)における着霜状況が所定段階まで進行していることを判定する請求項1ないし3の何れか1つに記載の冷凍サイクル装置。 An environmental temperature detector (42) for detecting the environmental temperature of the outdoor heat exchanger (20);
A temperature detector (45c) for detecting the outlet side refrigerant temperature of the outdoor heat exchanger (20),
The frost formation state determination unit (S22, S23, S24) uses the environmental temperature and the outlet side refrigerant temperature to confirm that the frost formation state in the outdoor heat exchanger (20) has progressed to a predetermined stage. The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a determination is made.
前記着霜状況判定部(S32)は、前記送風ファンの消費電力量が予め定められた基準消費電力量よりも大きい場合に、前記室外熱交換器における着霜状況が所定段階まで進行していると判定する請求項1ないし3の何れか1つに記載の冷凍サイクル装置。 A blower fan (20a) for blowing the outside air to the outdoor heat exchanger (20),
The frosting state determination unit (S32) has progressed to a predetermined stage in the frosting state in the outdoor heat exchanger when the power consumption amount of the blower fan is larger than a predetermined reference power consumption amount. The refrigeration cycle apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the refrigeration cycle apparatus is determined.
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