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车用空调装置


技术摘要:
提供一种车用空调装置,在切换执行除湿制热模式和除湿制冷模式的情况下,更能执行除湿制热模式且能进行高效的运转。在除湿制热模式的运转中规定的除湿制冷转移条件成立的情况下,热泵控制器转移至除湿制冷模式,在所述除湿制冷模式的运转中规定的除湿制热转移条件成立  全部
背景技术:
因近年来的环境问题显现,以致混合动力汽车、电动汽车普及。此外,作为能适用 于这种车辆的空调装置,研发了如下空调装置,该空调装置包括:压缩机,该压缩机将制冷 剂压缩后排出;散热器,该散热器设置于车室内侧并使制冷剂散热;吸热器,该吸热器设置 于车室内侧并使制冷剂吸热;以及室外热交换器,该室外热交换器设置于车室外并使制冷 剂散热或吸热,上述空调装置能切换制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式及制冷模式, 其中,在上述制热模式下,使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热,并使在上述散热器中 散热后的制冷剂在室外热交换器中吸热;在上述除湿制热模式下,使从压缩机排出的制冷 剂在散热器中散热,并使在上述散热器中散热后的制冷剂在吸热器及室外热交换器中吸 热;在上述除湿制冷模式下,使从压缩机排出的制冷剂在散热器及室外热交换器中散热,并 使其在吸热器中吸热;在上述制冷模式下,使从压缩机排出的制冷剂在室外热交换器中散 热,并使其在吸热器中吸热(例如参照专利文献1)。 在这种情况下,在室外热交换器的入口处设置有室外膨胀阀,在吸热器的入口处 设置有室内膨胀阀。此外,在室外膨胀阀与室外热交换器的串联回路中并联设置有旁通回 路。此外,在上述除湿制热运转模式下,使流经散热器的制冷剂分流,一部分从旁通回路流 至室内膨胀阀,在该室内膨胀阀处减压后,流入至吸热器而蒸发、吸热。此外,剩余部分流至 室外膨胀阀,在此处减压后,流入至室外热交换器而蒸发、吸热。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本专利特开2014-94673号公报
技术实现要素:
发明所要解决的技术问题 在此,在上述车用空调装置中,从除湿制热模式转移至除湿制冷模式时的运转模 式的切换,是在除湿制热模式下的运转中无法实现需要的制冷能力的情况下进行的。 另一方面,由于从除湿制冷模式转移至除湿制热模式时的运转模式的切换,是在 除湿制冷模式的运转中,基于环境条件、运转状况能实现作为除湿制热模式亦所需的制热 能力、且能实现所需的制冷能力的情况下进行的,因此,难以从除湿制冷模式转移至除湿制 热模式,在除湿制冷模式的状态下所需的制热能力不足时,例如设置辅助加热器(由电加热 器构成的辅助加热装置)并对其通电,以使其发热,从而进行除湿制冷模式下的再加热的辅 助。 因此,消耗电力增大,COP(能效比)下降。由此,特别是在通过电池行驶的车辆的情 4 CN 111601724 A 说 明 书 2/17 页 况下,存在行驶距离缩短的不良情况。此外,在使用机械室膨胀阀作为室内膨胀阀的情况 下,考虑到由于不均匀(个体差异)而对制冷剂过渡节流,将转移至上述除湿制热模式的条 件设定得更为严格,因此,更难转移至除湿制热模式。另外,尽管处于外部气体湿度越高则 越可以执行除湿制热模式的状态,但在未设置外部气体湿度传感器的车辆中,无法判断能 执行除湿制热模式。 本发明为解决上述现有的技术问题而作,其目的在于提供一种车用空调装置,在 切换执行除湿制热模式和除湿制冷模式的情况下,更能执行除湿制热模式且能进行高效的 运转。 解决技术问题所采用的技术手段 本发明的车用空调装置包括:压缩机,所述压缩机压缩制冷剂;空气流通路径,所 述空气流通路径供向车室内供给的空气流通;散热器,所述散热器用于使制冷剂散热来对 从空气流通路径供给至车室内的空气进行加热;吸热器,所述吸热器用于使制冷剂吸热来 对从空气流通路径供给至车室内的空气进行冷却;室外热交换器,所述室外热交换器设置 于车室外并使制冷剂散热或吸热;以及控制装置,所述控制装置至少具有除湿制热模式和 除湿制冷模式,并且切换执行所述除湿制热模式和所述除湿制冷模式,其中,在所述除湿制 热模式下,使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热,使散热后的所述制冷剂减压后在吸 热器和室外热交换器中吸热,在所述除湿制冷模式下,使从压缩机排出的制冷剂在散热器 和室外热交换器中散热,使散热后的所述制冷剂减压后在吸热器中吸热,其特征是,在除湿 制热模式的运转中规定的除湿制冷转移条件成立的情况下,控制装置转移至除湿制冷模 式,在所述除湿制冷模式的运转中规定的除湿制热转移条件成立的情况下,控制装置转移 至除湿制热模式,并且,在除湿制冷模式的运转中运转条件或运转状况存在规定的变动的 情况下,无论除湿制热转移条件是否成立,控制装置都转移至除湿制热模式。 技术方案2的发明的车用空调装置是在上述发明的基础上,其特征是,运转条件或 运转状况的规定的变动是指表明能实现作为除湿制热模式亦所需的制热能力且能实现所 需的制冷能力的运转条件或运转状况的变动。 技术方案3的发明的车用空调装置是在上述各发明的基础上,其特征是,在除湿制 冷模式的运转中车室内的设定温度Tset在规定期间以内上升至规定值以上的情况下,无论 除湿制热转移条件是否成立,控制装置都转移至除湿制热模式。 技术方案4的发明的车用空调装置是在上述各发明的基础上,其特征是,在除湿制 冷模式的运转中作为吹出至车室内的空气的目标温度的目标吹出温度TAO在规定期间以内 上升至规定值以上的情况下,无论除湿制热转移条件是否成立,控制装置都转移至除湿制 热模式。 技术方案5的发明的车用空调装置是在上述各发明的基础上,其特征是,在除湿制 冷模式的运转中作为散热器的目标温度的目标加热器温度TCO在规定期间以内上升至规定 值以上的情况下,无论除湿制热转移条件是否成立,控制装置都转移至除湿制热模式。 技术方案6的发明的车用空调装置是在上述各发明的基础上,其特征是,在除湿制 冷模式的运转中表示在空气流通路径内流通的空气的风量的指标存在规定的变动的情况 下,无论除湿制热转移条件是否成立,控制装置都转移至除湿制热模式。 技术方案7的发明的车用空调装置是在上述各发明的基础上,其特征是,在除湿制 5 CN 111601724 A 说 明 书 3/17 页 冷模式的运转中作为吸热器的目标温度的目标吸热器温度TEO存在规定的变动的情况下, 无论除湿制热转移条件是否成立,控制装置都转移至除湿制热模式。 技术方案8的发明的车用空调装置是在上述各发明的基础上,其特征是,除湿制冷 转移条件是在除湿制热模式的运转中无法实现所需的制冷能力的情况。 技术方案9的发明的车用空调装置是在上述发明的基础上,其特征是,除湿制冷转 移条件是无法通过除湿制热模式下的吸热器的吸热来实现作为所述吸热器的目标温度的 目标吸热器温度TEO的情况。 技术方案10的发明的车用空调装置是在上述各发明的基础上,其特征是,除湿制 热转移条件是在除湿制冷模式的运转中,基于环境条件和/或运转状况,能实现作为除湿制 热模式亦所需的制热能力且能实现所需的制冷能力的情况。 技术方案11的发明的车用空调装置是在上述发明的基础上,其特征是,除湿制热 转移条件是能通过除湿制热模式下的散热器的散热来实现作为所述散热器的目标温度的 目标加热器温度TCO,且能通过吸热器的吸热来实现作为所述吸热器的目标温度的目标吸 热器温度TEO的情况。 技术方案12的发明的车用空调装置是在技术方案5或技术方案11的发明的基础 上,其特征是,目标加热器温度TCO是散热器的下风侧的空气温度的目标值。 技术方案13的发明的车用空调装置是在上述各发明的基础上,其特征是,所述车 用空调装置包括辅助加热装置,所述辅助加热装置用于对从空气流通路径供给至车室内的 空气进行加热,在除湿制冷模式的运转中无法实现所需的制热能力的情况下,控制装置使 辅助加热装置发热。 技术方案14的发明的车用空调装置是在上述各发明的基础上,其特征是,控制装 置具有制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式和制冷模式的各运转模式,并切换执行所述 各运转模式,其中,在所述制热模式下,使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热,使散热 后的所述制冷剂减压后在室外热交换器中吸热,在所述制冷模式下,使从压缩机排出的制 冷剂在室外热交换器中散热,使散热后的所述制冷剂减压后在吸热器中吸热。 发明效果 根据本发明,车用空调装置包括:压缩机,所述压缩机压缩制冷剂;空气流通路径, 所述空气流通路径供向车室内供给的空气流通;散热器,所述散热器用于使制冷剂散热来 对从空气流通路径供给至车室内的空气进行加热;吸热器,所述吸热器用于使制冷剂吸热 来对从空气流通路径供给至车室内的空气进行冷却;室外热交换器,所述室外热交换器设 置于车室外并使制冷剂散热或吸热;以及控制装置,所述控制装置至少具有除湿制热模式 和除湿制冷模式,并且切换执行所述除湿制热模式和所述除湿制冷模式,其中,在所述除湿 制热模式下,使从压缩机排出的制冷剂在散热器中散热,使散热后的所述制冷剂减压后在 吸热器和室外热交换器中吸热,在所述除湿制冷模式下,使从压缩机排出的制冷剂在散热 器和室外热交换器中散热,使散热后的所述制冷剂减压后在吸热器中吸热,在除湿制热模 式的运转中规定的除湿制冷转移条件成立的情况下,控制装置转移至除湿制冷模式,在所 述除湿制冷模式的运转中规定的除湿制热转移条件成立的情况下,控制装置转移至除湿制 热模式,此时,进一步地,在除湿制冷模式的运转中运转条件或运转状况存在规定的变动的 情况下,无论除湿制热转移条件是否成立,控制装置都转移至除湿制热模式,因此,在除湿 6 CN 111601724 A 说 明 书 4/17 页 制冷模式的运转中运转状况、运转条件存在规定的变动时,无论除湿制热转移条件成立/不 成立,都能转移至除湿制热模式并尝试执行所述除湿制热模式。 由此,能解决下述不良情况:无论实际上是否为能执行除湿制热模式的状况,只要 除湿制热转移条件不成立,就无法从除湿制冷模式转移至除湿制热模式,从而能进一步扩 大执行除湿制热模式的可能性,因此,陷入如技术方案13的发明那样使辅助加热装置发热 而持续除湿制冷模式的状况的可能性变低,能实现能效比COP的提高和消耗电力的削减。 在这种情况下,上述除湿制冷模式的运转中的运转条件或运转状况的规定的变动 是表明如技术方案2的发明那样能实现作为除湿制热模式亦所需的制热能力且能实现所需 的制冷能力的运转条件或运转状况的变动。 具体而言,在上述除湿制冷模式的运转中的运转条件的规定的变动中,考虑到如 技术方案3的发明那样车室内的设定温度Tset在规定期间以内上升至规定值以上的情况。 此外,在上述除湿制冷模式的运转中的运转状况的规定的变动中,考虑到如技术 方案4的发明那样作为吹出至车室内的空气的目标温度的目标吹出温度TAO在规定期间以 内上升至规定值以上的情况、如技术方案5的发明那样作为散热器的目标温度的目标加热 器温度TCO在规定期间以内上升至规定值以上的情况,除此之外,考虑如技术方案6的发明 那样表示在空气流通路径内流通的空气的风量的指标存在规定的变动的情况、如技术方案 7的发明那样作为吸热器的目标温度的目标吸热器温度TEO存在规定的变动的情况。 此外,上述除湿制冷转移条件是如技术方案8的发明那样在除湿制热模式的运转 中无法实现所需的制冷能力的情况,更具体而言,是如技术方案9的发明那样无法通过除湿 制热模式下的吸热器的吸热来实现作为所述吸热器的目标温度的目标吸热器温度TEO的情 况。 此外,除湿制热转移条件是如技术方案10的发明那样在除湿制冷模式的运转中, 基于环境条件和/或运转状况,能实现作为除湿制热模式亦所需的制热能力且能实现所需 的制冷能力的情况,更具体而言,是如技术方案11的发明那样能通过除湿制热模式下的散 热器的散热来实现作为所述散热器的目标温度的目标加热器温度TCO,且能通过吸热器的 吸热来实现作为所述吸热器的目标温度的目标吸热器温度TEO的情况。 此外,若如技术方案12的发明那样将目标加热器温度TCO设为散热器的下风侧的 空气温度的目标值,则控制性良好。 此外,本发明在如技术方案14的发明那样的车用空调装置中极为理想,在该车用 空调装置中,控制装置具有制热模式、除湿制热模式、除湿制冷模式和制冷模式的各运转模 式,并切换执行各运转模式,其中,在所述制热模式下,使从压缩机排出的制冷剂在散热器 中散热,使散热后的所述制冷剂减压后在室外热交换器中吸热,在所述制冷模式下,使从压 缩机排出的制冷剂在室外热交换器中散热,使散热后的所述制冷剂减压后在吸热器中吸 热。 附图说明 图1是适用了本发明的一实施方式的车用空调装置的结构图(制热模式)。 图2是图1的车用空调装置的控制装置的电路的框图。 图3是对图2的控制装置的热泵控制器实施的除湿制热模式进行说明的车用空调 7 CN 111601724 A 说 明 书 5/17 页 装置的结构图。 图4是对图2的控制装置的热泵控制器实施的除湿制冷模式进行说明的车用空调 装置的结构图。 图5是对图2的控制装置的热泵控制器实施的制冷模式进行说明的车用空调装置 的结构图。 图6是图1的车用空调装置的空气流通路径部分的放大图。 图7是对由图2的控制装置的热泵控制器实施的运转模式的切换控制进行说明的 图。 图8是对由图2的控制装置的热泵控制器实施的车室内的设定温度上升时的运转 模式的切换控制进行说明的图。
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