図面 (/)

技術 冷凍サイクル装置

出願人 株式会社デンソー
発明者 三浦功嗣加藤吉毅竹内雅之橋村信幸佐藤慧伍榎本憲彦杉村賢吾アリエルマラシガン
出願日 2016年7月26日 (4年4ヶ月経過) 出願番号 2016-146363
公開日 2018年2月1日 (2年9ヶ月経過) 公開番号 2018-017427
状態 特許登録済
技術分野 圧縮機、蒸発器、凝縮器、流体循環装置 不可逆サイクルによる圧縮式冷凍機械
主要キーワード 熱管理装置 温度調節対象 ゴム配管 形状指標 流路開度 グラファイトコア 外気熱交換器 低温冷却水
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年2月1日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (20)

課題

室外熱交換器冷媒凝縮する第1モード、および室外熱交換器で冷媒が蒸発する第2モードの両方において、良好なサイクル成績係数を得る。

解決手段

冷媒を吸入して圧縮吐出する圧縮機11と、圧縮機から吐出された冷媒を熱交換させて凝縮させる凝縮器12と、凝縮器から流出した冷媒を減圧膨張させる第1減圧部13と、第1減圧部から流出した冷媒を外気と熱交換させる室外熱交換器14と、室外熱交換器から流出した冷媒を減圧膨張させる第2減圧部15と、第2減圧部から流出した冷媒を熱交換させて蒸発させる蒸発器16とを備え、凝縮器から第1減圧部までの冷媒が流通する部位のうち所定部位である凝縮器出口部12、12e、123、13c、32の容積は、第1減圧部から室外熱交換器までの冷媒が流通する部位のうち所定部位である室外熱交換器入口部13f、14g、33の容積よりも大きくなっている。

概要

背景

従来、特許文献1には、圧縮機、凝縮器、第1膨張弁室外熱交換器、第2膨張弁、蒸発器直列に接続された冷凍サイクル装置が記載されている。

この従来技術では、第1膨張弁および第2膨張弁の開度調整等を行うことによって、冷房モード暖房モードとを切り替え可能になっている。

冷房モードでは、室外熱交換器で気相冷媒凝縮して液相冷媒に変化し、蒸発器で液相冷媒が蒸発して気相冷媒に変化する。暖房モードでは、凝縮器で気相冷媒が凝縮して液相冷媒に変化し、室外熱交換器で液相冷媒が蒸発して気相冷媒に変化する。

概要

室外熱交換器で冷媒が凝縮する第1モード、および室外熱交換器で冷媒が蒸発する第2モードの両方において、良好なサイクル成績係数を得る。冷媒を吸入して圧縮し吐出する圧縮機11と、圧縮機から吐出された冷媒を熱交換させて凝縮させる凝縮器12と、凝縮器から流出した冷媒を減圧膨張させる第1減圧部13と、第1減圧部から流出した冷媒を外気と熱交換させる室外熱交換器14と、室外熱交換器から流出した冷媒を減圧膨張させる第2減圧部15と、第2減圧部から流出した冷媒を熱交換させて蒸発させる蒸発器16とを備え、凝縮器から第1減圧部までの冷媒が流通する部位のうち所定部位である凝縮器出口部12、12e、123、13c、32の容積は、第1減圧部から室外熱交換器までの冷媒が流通する部位のうち所定部位である室外熱交換器入口部13f、14g、33の容積よりも大きくなっている。

目的

本発明は上記点に鑑みて、室外熱交換器で冷媒が凝縮する第1モード、および室外熱交換器で冷媒が蒸発する第2モードの両方において、良好なサイクル成績係数を得ることを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

冷媒吸入して圧縮吐出する圧縮機(11)と、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を熱交換させて凝縮させる凝縮器(12)と、前記凝縮器から流出した前記冷媒を減圧膨張させる第1減圧部(13)と、前記第1減圧部から流出した前記冷媒を外気と熱交換させる室外熱交換器(14)と、前記室外熱交換器から流出した前記冷媒を減圧膨張させる第2減圧部(15)と、前記第2減圧部から流出した前記冷媒を熱交換させて蒸発させる蒸発器(16)とを備え、前記凝縮器から前記第1減圧部までの前記冷媒が流通する部位のうち所定部位凝縮器出口部(12、12e、123、13c、32)とし、前記第1減圧部から前記室外熱交換器までの前記冷媒が流通する部位のうち所定部位を室外熱交換器入口部(13f、14g、33)とし、前記室外熱交換器から前記第2減圧部までの前記冷媒が流通する部位のうち所定部位を室外熱交換器出口部(14h、14i、14p、14s、142、143、144、15c、34、35)としたとき、前記凝縮器出口部の容積は、前記室外熱交換器入口部の容積よりも大きくなっている冷凍サイクル装置

請求項2

冷媒を吸入して圧縮し吐出する圧縮機(11)と、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を熱交換させて凝縮させる凝縮器(12)と、前記凝縮器から流出した前記冷媒を減圧膨張させる第1減圧部(13)と、前記第1減圧部から流出した前記冷媒を外気と熱交換させる室外熱交換器(14)と、前記室外熱交換器から流出した前記冷媒を減圧膨張させる第2減圧部(15)と、前記第2減圧部から流出した前記冷媒を熱交換させて蒸発させる蒸発器(16)とを備え、前記凝縮器から前記第1減圧部までの前記冷媒が流通する部位のうち所定部位を凝縮器出口部(12、12e、123、13c、32)とし、前記第1減圧部から前記室外熱交換器までの前記冷媒が流通する部位のうち所定部位を室外熱交換器入口部(13f、14g、33)とし、前記室外熱交換器から前記第2減圧部までの前記冷媒が流通する部位のうち所定部位を室外熱交換器出口部(14h、14i、14p、14s、142、143、144、15c、34、35)としたとき、前記凝縮器出口部の容積は、前記室外熱交換器出口部の容積よりも大きくなっている冷凍サイクル装置。

請求項3

冷媒を吸入して圧縮し吐出する圧縮機(11)と、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を熱交換させて凝縮させる凝縮器(12)と、前記凝縮器から流出した前記冷媒を減圧膨張させる第1減圧部(13)と、前記第1減圧部から流出した前記冷媒を外気と熱交換させる室外熱交換器(14)と、前記室外熱交換器から流出した前記冷媒を減圧膨張させる第2減圧部(15)と、前記第2減圧部から流出した前記冷媒を熱交換させて蒸発させる蒸発器(16)と、前記室外熱交換器から流出した前記冷媒が前記第2減圧部と前記蒸発器とをバイパスして流れるバイパス流路を形成するバイパス配管(38)と、前記バイパス配管に配置され、前記バイパス流路を開閉する開閉弁(39)とを備え、前記凝縮器から前記第1減圧部までの前記冷媒が流通する部位のうち所定部位を凝縮器出口部(12、12e、123、13c、32)とし、前記第1減圧部から前記室外熱交換器までの前記冷媒が流通する部位のうち所定部位を室外熱交換器入口部(13f、14g、33)とし、前記室外熱交換器から前記第2減圧部までの前記冷媒が流通する部位のうち所定部位を室外熱交換器出口部(14h、14i、14p、14s、142、143、144、15c、34、35)とし、前記バイパス配管のうち、前記開閉弁よりも前記冷媒の流れの上流側の部位をバイパス配管入口部(38a)としたとき、前記凝縮器出口部の容積は、前記室外熱交換器出口部および前記バイパス配管入口部の合計容積よりも大きくなっている冷凍サイクル装置。

請求項4

前記凝縮器出口部の容積は、前記室外熱交換器入口部の容積よりも大きくなっている請求項2または3に記載の冷凍サイクル装置。

請求項5

前記凝縮器から流出した前記冷媒を前記第1減圧部に流入させる凝縮器出口配管(32)を備え、前記凝縮器出口部は、前記凝縮器出口配管である請求項1ないし4のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項6

前記凝縮器は、前記冷媒を凝縮させる凝縮器コア部(12c)と、前記凝縮器コア部で凝縮された前記冷媒を集合させる凝縮器出口タンク部(12e)と、前記凝縮器出口タンク部で集合された前記冷媒を流出させる凝縮器出口(12b)とを有しており、前記第1減圧部は、前記冷媒の減圧量を調整する第1弁体(13d)と、前記第1弁体が着座する第1弁座(13e)と、前記第1弁座よりも前記冷媒の流れの上流側に位置する第1減圧入口部(13c)と、前記第1弁座よりも前記冷媒の流れの下流側に位置する第1減圧出口部(13f)とを有しており、前記凝縮器出口部は、前記凝縮器出口タンク部および前記第1減圧入口部である請求項1ないし4のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項7

前記凝縮器から流出した前記冷媒を前記第1減圧部に流入させる凝縮器出口配管(32)を備え、前記凝縮器は、前記冷媒を凝縮させる凝縮器コア部(12c)と、前記凝縮器コア部で凝縮された前記冷媒を集合させる凝縮器出口タンク部(12e)と、前記凝縮器出口タンク部で集合された前記冷媒を流出させる凝縮器出口(12b)とを有しており、前記第1減圧部は、前記冷媒の減圧量を調整する第1弁体(13d)と、前記第1弁体が着座する第1弁座(13e)と、前記第1弁座よりも前記冷媒の流れの上流側に位置する第1減圧入口部(13c)と、前記第1弁座よりも前記冷媒の流れの下流側に位置する第1減圧出口部(13f)とを有しており、前記凝縮器出口部は、前記凝縮器出口タンク部、前記凝縮器出口配管および前記第1減圧入口部である請求項1ないし4のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項8

前記凝縮器は、前記冷媒を凝縮させる凝縮部(121)と、前記凝縮部から流出した冷媒の気液を分離するとともに前記冷媒の余剰分を貯える凝縮器貯液部(122)と、前記凝縮器貯液部から流出した液相の前記冷媒を過冷却する凝縮器過冷却部(123)とを有しており、前記第1減圧部は、前記冷媒の減圧量を調整する第1弁体(13d)と、前記第1弁体が着座する第1弁座(13e)と、前記第1弁座よりも前記冷媒の流れの上流側に位置する第1減圧入口部(13c)と、前記第1弁座よりも前記冷媒の流れの下流側に位置する第1減圧出口部(13f)とを有しており、前記凝縮器出口部は、前記凝縮器過冷却部および前記第1減圧入口部である請求項1ないし4のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項9

前記凝縮器から流出した前記冷媒を前記第1減圧部に流入させる凝縮器出口配管(32)を備え、前記凝縮器は、前記冷媒を凝縮させる凝縮部(121)と、前記凝縮部から流出した冷媒の気液を分離するとともに前記冷媒の余剰分を貯える凝縮器貯液部(122)と、前記凝縮器貯液部から流出した液相の前記冷媒を過冷却する凝縮器過冷却部(123)とを有しており、前記第1減圧部は、前記冷媒の減圧量を調整する第1弁体(13d)と、前記第1弁体が着座する第1弁座(13e)と、前記第1弁座よりも前記冷媒の流れの上流側に位置する第1減圧入口部(13c)と、前記第1弁座よりも前記冷媒の流れの下流側に位置する第1減圧出口部(13f)とを有しており、前記凝縮器出口部は、前記凝縮器過冷却部、前記凝縮器出口配管および前記第1減圧入口部である請求項1ないし4のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項10

前記第1減圧部は、前記冷媒の減圧量を調整する第1弁体(13d)と、前記第1弁体が着座する第1弁座(13e)と、前記第1弁座よりも前記冷媒の流れの上流側に位置する第1減圧入口部(13c)と、前記第1弁座よりも前記冷媒の流れの下流側に位置する第1減圧出口部(13f)とを有しており、前記凝縮器出口部は、前記凝縮器のうち前記冷媒が液相になっている部位、および前記第1減圧入口部である請求項1ないし4のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項11

前記第1減圧部は、前記冷媒の減圧量を調整する第1弁体(13d)と、前記第1弁体が着座する第1弁座(13e)と、前記第1弁座よりも前記冷媒の流れの上流側に位置する第1減圧入口部(13c)と、前記第1弁座よりも前記冷媒の流れの下流側に位置する第1減圧出口部(13f)とを有しており、前記凝縮器出口部は、前記凝縮器のうち前記冷媒が液相になっている部位、前記凝縮器出口配管および前記第1減圧入口部である請求項1ないし4のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項12

前記第1減圧部から流出した前記冷媒を前記室外熱交換器に流入させる室外熱交換器入口配管(33)を備え、前記室外熱交換器入口部は、前記室外熱交換器入口配管である請求項1ないし11のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項13

前記第1減圧部は、前記冷媒の減圧量を調整する第1弁体(13d)と、前記第1弁体が着座する第1弁座(13e)と、前記第1弁座よりも前記冷媒の流れの上流側に位置する第1減圧入口部(13c)と、前記第1弁座よりも前記冷媒の流れの下流側に位置する第1減圧出口部(13f)とを有しており、前記室外熱交換器は、前記第1減圧部から流出した前記冷媒を流入させる室外熱交換器入口(14a)と、前記室外熱交換器入口から流入した前記冷媒を分配する熱交換部入口タンク部(14g)と、前記熱交換部入口タンク部で分配された前記冷媒を熱交換させる熱交換コア部(14r)とを有しており、前記室外熱交換器入口部は、前記第1減圧出口部および前記熱交換部入口タンク部である請求項1ないし11のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項14

前記第1減圧部から流出した前記冷媒を前記室外熱交換器に流入させる室外熱交換器入口配管(33)を備え、前記第1減圧部は、前記冷媒の減圧量を調整する第1弁体(13d)と、前記第1弁体が着座する第1弁座(13e)と、前記第1弁座よりも前記冷媒の流れの上流側に位置する第1減圧入口部(13c)と、前記第1弁座よりも前記冷媒の流れの下流側に位置する第1減圧出口部(13f)とを有しており、前記室外熱交換器は、前記第1減圧部から流出した前記冷媒を流入させる室外熱交換器入口(14a)と、前記室外熱交換器入口から流入した前記冷媒を分配する熱交換部入口タンク部(14g)と、前記熱交換部入口タンク部で分配された前記冷媒を熱交換させる熱交換コア部(14r)とを有しており、前記室外熱交換器入口部は、前記第1減圧出口部、前記室外熱交換器入口配管および前記熱交換部入口タンク部である請求項1ないし11のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項15

前記室外熱交換器から流出した前記冷媒を前記第2減圧部に流入させる室外熱交換器出口配管(34、35)を備え、前記室外熱交換器出口部は、前記室外熱交換器出口配管である請求項1ないし14のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項16

前記室外熱交換器は、前記冷媒を熱交換させる熱交換部(141)と、前記熱交換部で熱交換された前記冷媒の気液を分離するとともに前記冷媒の余剰分を貯える室外熱交換器貯液部(142)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を過冷却する室外熱交換器過冷却部(143)とを有しており、前記室外熱交換器出口配管は、前記室外熱交換器過冷却部で過冷却された液相の前記冷媒を前記第2減圧部に流入させる過冷却部出口配管(34)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を、前記室外熱交換器過冷却部をバイパスして前記第2減圧部に流入させる過冷却部バイパス配管(35)とを有している請求項15に記載の冷凍サイクル装置。

請求項17

前記第2減圧部は、前記冷媒の減圧量を調整する第2弁体(152)と、前記第2弁体が着座する第2弁座(153)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの上流側に位置する第2減圧入口部(15c)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの下流側に位置する第2減圧出口部(154)とを有しており、前記室外熱交換器は、前記冷媒を熱交換させる熱交換部(141)と、前記熱交換部で熱交換された前記冷媒の気液を分離するとともに前記冷媒の余剰分を貯える室外熱交換器貯液部(142)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を過冷却する室外熱交換器過冷却部(143)とを有しており、さらに、前記室外熱交換器過冷却部で過冷却された液相の前記冷媒を前記第2減圧部に流入させる過冷却部出口配管(34)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を、前記室外熱交換器過冷却部をバイパスして前記第2減圧部に流入させる過冷却部バイパス配管(35)とを備え、前記室外熱交換器出口部は、前記過冷却部出口配管、前記過冷却部バイパス配管および前記第2減圧入口部である請求項1ないし14のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項18

前記第2減圧部は、前記冷媒の減圧量を調整する第2弁体(152)と、前記第2弁体が着座する第2弁座(153)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの上流側に位置する第2減圧入口部(15c)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの下流側に位置する第2減圧出口部(154)とを有しており、前記室外熱交換器は、前記冷媒を熱交換させる熱交換部(141)と、前記熱交換部で熱交換された前記冷媒の気液を分離するとともに前記冷媒の余剰分を貯える室外熱交換器貯液部(142)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を過冷却する室外熱交換器過冷却部(143)とを有しており、さらに、前記室外熱交換器過冷却部で過冷却された液相の前記冷媒を前記第2減圧部に流入させる過冷却部出口配管(34)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を、前記室外熱交換器過冷却部をバイパスして前記第2減圧部に流入させる過冷却部バイパス配管(35)とを備え、前記室外熱交換器過冷却部は、前記冷媒を過冷却させる過冷却コア部(14s)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を前記過冷却コア部に分配するとともに前記過冷却部バイパス配管に流入させる過冷却部入口タンク部(14i)と、前記過冷却コア部で熱交換された前記冷媒を集合させるとともに前記過冷却部出口配管に流入させる過冷却部出口タンク部(14p)とを有しており、前記室外熱交換器出口部は、前記過冷却部入口タンク部、前記過冷却部出口タンク部、前記過冷却部出口配管、前記過冷却部バイパス配管および前記第2減圧入口部である請求項1ないし14のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項19

前記第2減圧部は、前記冷媒の減圧量を調整する第2弁体(152)と、前記第2弁体が着座する第2弁座(153)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの上流側に位置する第2減圧入口部(15c)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの下流側に位置する第2減圧出口部(154)とを有しており、前記室外熱交換器は、前記冷媒を熱交換させる熱交換部(141)と、前記熱交換部で熱交換された前記冷媒の気液を分離するとともに前記冷媒の余剰分を貯える室外熱交換器貯液部(142)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を過冷却する室外熱交換器過冷却部(143)とを有しており、さらに、前記室外熱交換器過冷却部で過冷却された液相の前記冷媒を前記第2減圧部に流入させる過冷却部出口配管(34)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を、前記室外熱交換器過冷却部をバイパスして前記第2減圧部に流入させる過冷却部バイパス配管(35)とを備え、前記熱交換部は、前記第1減圧部から流出した前記冷媒を熱交換させる熱交換コア部(14r)と、前記熱交換コア部で熱交換された前記冷媒を集合させるとともに前記室外熱交換器過冷却部に流入させる熱交換部出口タンク部(14h)とを有しており、前記室外熱交換器過冷却部は、前記冷媒を過冷却させる過冷却コア部(14s)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を前記過冷却コア部に分配するとともに前記過冷却部バイパス配管に流入させる過冷却部入口タンク部(14i)と、前記過冷却コア部で熱交換された前記冷媒を集合させるとともに前記過冷却部出口配管に流入させる過冷却部出口タンク部(14p)とを有しており、前記室外熱交換器出口部は、前記熱交換部出口タンク部、前記過冷却部入口タンク部、前記過冷却コア部、前記過冷却部出口タンク部、前記過冷却部出口配管、前記過冷却部バイパス配管および前記第2減圧入口部である請求項1ないし14のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項20

前記第2減圧部は、前記冷媒の減圧量を調整する第2弁体(152)と、前記第2弁体が着座する第2弁座(153)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの上流側に位置する第2減圧入口部(15c)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの下流側に位置する第2減圧出口部(154)とを有しており、前記室外熱交換器は、前記冷媒を熱交換させる熱交換部(141)と、前記熱交換部で熱交換された前記冷媒の気液を分離するとともに前記冷媒の余剰分を貯える室外熱交換器貯液部(142)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を過冷却する室外熱交換器過冷却部(143)とを有しており、さらに、前記室外熱交換器過冷却部で過冷却された液相の前記冷媒を前記第2減圧部に流入させる過冷却部出口配管(34)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を、前記室外熱交換器過冷却部をバイパスして前記第2減圧部に流入させる過冷却部バイパス配管(35)とを備え、前記熱交換部は、前記第1減圧部から流出した前記冷媒を熱交換させる熱交換コア部(14r)と、前記熱交換コア部で熱交換された前記冷媒を集合させるとともに前記室外熱交換器過冷却部に流入させる熱交換部出口タンク部(14h)とを有しており、前記室外熱交換器過冷却部は、前記冷媒を過冷却させる過冷却コア部(14s)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を前記過冷却コア部に分配するとともに前記過冷却部バイパス配管に流入させる過冷却部入口タンク部(14i)と、前記過冷却コア部で熱交換された前記冷媒を集合させるとともに前記過冷却部出口配管に流入させる過冷却部出口タンク部(14p)とを有しており、前記室外熱交換器出口部は、前記室外熱交換器過冷却部、前記過冷却部出口配管、前記過冷却部バイパス配管および前記第2減圧入口部である請求項1ないし14のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項21

前記第2減圧部は、前記冷媒の減圧量を調整する第2弁体(152)と、前記第2弁体が着座する第2弁座(153)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの上流側に位置する第2減圧入口部(15c)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの下流側に位置する第2減圧出口部(154)とを有しており、前記室外熱交換器は、前記冷媒を熱交換させる熱交換部(141)と、前記熱交換部で熱交換された前記冷媒の気液を分離するとともに前記冷媒の余剰分を貯える室外熱交換器貯液部(142)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を過冷却する室外熱交換器過冷却部(143)とを有しており、さらに、前記室外熱交換器過冷却部で過冷却された液相の前記冷媒を前記第2減圧部に流入させる過冷却部出口配管(34)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を、前記室外熱交換器過冷却部をバイパスして前記第2減圧部に流入させる過冷却部バイパス配管(35)とを備え、前記熱交換部は、前記第1減圧部から流出した前記冷媒を熱交換させる熱交換コア部(14r)と、前記熱交換コア部で熱交換された前記冷媒を集合させるとともに前記室外熱交換器過冷却部に流入させる熱交換部出口タンク部(14h)とを有しており、前記室外熱交換器過冷却部は、前記冷媒を過冷却させる過冷却コア部(14s)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を前記過冷却コア部に分配するとともに前記過冷却部バイパス配管に流入させる過冷却部入口タンク部(14i)と、前記過冷却コア部で熱交換された前記冷媒を集合させるとともに前記過冷却部出口配管に流入させる過冷却部出口タンク部(14p)とを有しており、前記室外熱交換器出口部は、前記熱交換部出口タンク部、前記室外熱交換器貯液部、前記過冷却部入口タンク部、前記過冷却コア部、前記過冷却部出口タンク部、前記過冷却部出口配管、前記過冷却部バイパス配管および前記第2減圧入口部である請求項1ないし14のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項22

前記第2減圧部は、前記冷媒の減圧量を調整する第2弁体(152)と、前記第2弁体が着座する第2弁座(153)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの上流側に位置する第2減圧入口部(15c)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの下流側に位置する第2減圧出口部(154)とを有しており、前記室外熱交換器は、前記冷媒を熱交換させる熱交換部(141)と、前記熱交換部で熱交換された前記冷媒の気液を分離するとともに前記冷媒の余剰分を貯える室外熱交換器貯液部(142)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を過冷却する室外熱交換器過冷却部(143)とを有しており、さらに、前記室外熱交換器過冷却部で過冷却された液相の前記冷媒を前記第2減圧部に流入させる過冷却部出口配管(34)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を、前記室外熱交換器過冷却部をバイパスして前記第2減圧部に流入させる過冷却部バイパス配管(35)とを備え、前記熱交換部は、前記第1減圧部から流出した前記冷媒を熱交換させる熱交換コア部(14r)と、前記熱交換コア部で熱交換された前記冷媒を集合させるとともに前記室外熱交換器過冷却部に流入させる熱交換部出口タンク部(14h)とを有しており、前記室外熱交換器過冷却部は、前記冷媒を過冷却させる過冷却コア部(14s)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を前記過冷却コア部に分配するとともに前記過冷却部バイパス配管に流入させる過冷却部入口タンク部(14i)と、前記過冷却コア部で熱交換された前記冷媒を集合させるとともに前記過冷却部出口配管に流入させる過冷却部出口タンク部(14p)とを有しており、前記室外熱交換器出口部は、前記室外熱交換器貯液部、前記室外熱交換器過冷却部、前記過冷却部出口配管、前記過冷却部バイパス配管および前記第2減圧入口部である請求項1ないし14のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項23

前記室外熱交換器から流出した前記冷媒を前記第2減圧部に流入させる室外熱交換器出口配管(34)を備え、前記室外熱交換器は、前記冷媒を熱交換させる熱交換部(141)と、前記熱交換部で熱交換された前記冷媒の気液を分離するとともに前記冷媒の余剰分を貯える室外熱交換器貯液部(142)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を過冷却する室外熱交換器過冷却部(143)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒が前記室外熱交換器過冷却部をバイパスして流れる過冷却バイパス部(144)とを有しており、前記室外熱交換器出口部は、前記過冷却バイパス部および前記室外熱交換器出口配管である請求項1ないし14のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項24

前記室外熱交換器から流出した前記冷媒を前記第2減圧部に流入させる室外熱交換器出口配管(34)を備え、前記第2減圧部は、前記冷媒の減圧量を調整する第2弁体(152)と、前記第2弁体が着座する第2弁座(153)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの上流側に位置する第2減圧入口部(15c)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの下流側に位置する第2減圧出口部(154)とを有しており、前記室外熱交換器は、前記冷媒を熱交換させる熱交換部(141)と、前記熱交換部で熱交換された前記冷媒の気液を分離するとともに前記冷媒の余剰分を貯える室外熱交換器貯液部(142)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を過冷却する室外熱交換器過冷却部(143)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒が前記室外熱交換器過冷却部をバイパスして流れる過冷却バイパス部(144)とを有しており、前記室外熱交換器出口部は、前記過冷却バイパス部、前記室外熱交換器出口配管および前記第2減圧入口部である請求項1ないし14のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項25

前記室外熱交換器から流出した前記冷媒を前記第2減圧部に流入させる室外熱交換器出口配管(34)を備え、前記第2減圧部は、前記冷媒の減圧量を調整する第2弁体(152)と、前記第2弁体が着座する第2弁座(153)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの上流側に位置する第2減圧入口部(15c)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの下流側に位置する第2減圧出口部(154)とを有しており、前記室外熱交換器は、前記冷媒を熱交換させる熱交換部(141)と、前記熱交換部で熱交換された前記冷媒の気液を分離するとともに前記冷媒の余剰分を貯える室外熱交換器貯液部(142)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を過冷却する室外熱交換器過冷却部(143)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒が前記室外熱交換器過冷却部をバイパスして流れる過冷却バイパス部(144)とを有しており、前記室外熱交換器過冷却部は、前記冷媒を過冷却させる過冷却コア部(14s)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を前記過冷却コア部および前記過冷却バイパス部に分配する過冷却部入口タンク部(14i)と、前記過冷却コア部で熱交換された前記冷媒および前記過冷却バイパス部を流れた前記冷媒を集合させるとともに前記室外熱交換器出口配管に流入させる過冷却部出口タンク部(14p)とを有しており、前記室外熱交換器出口部は、前記過冷却部入口タンク部、前記過冷却バイパス部、前記過冷却部出口タンク部、前記室外熱交換器出口配管および前記第2減圧入口部である請求項1ないし14のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項26

前記室外熱交換器から流出した前記冷媒を前記第2減圧部に流入させる室外熱交換器出口配管(34)を備え、前記第2減圧部は、前記冷媒の減圧量を調整する第2弁体(152)と、前記第2弁体が着座する第2弁座(153)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの上流側に位置する第2減圧入口部(15c)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの下流側に位置する第2減圧出口部(154)とを有しており、前記室外熱交換器は、前記冷媒を熱交換させる熱交換部(141)と、前記熱交換部で熱交換された前記冷媒の気液を分離するとともに前記冷媒の余剰分を貯える室外熱交換器貯液部(142)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を過冷却する室外熱交換器過冷却部(143)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒が前記室外熱交換器過冷却部をバイパスして流れる過冷却バイパス部(144)とを有しており、前記熱交換部は、前記第1減圧部から流出した前記冷媒を熱交換させる熱交換コア部(14r)と、前記熱交換コア部で熱交換された前記冷媒を集合させるとともに前記室外熱交換器過冷却部に流入させる熱交換部出口タンク部(14h)とを有しており、前記室外熱交換器過冷却部は、前記冷媒を過冷却させる過冷却コア部(14s)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を前記過冷却コア部および前記過冷却バイパス部に分配する過冷却部入口タンク部(14i)と、前記過冷却コア部で熱交換された前記冷媒および前記過冷却バイパス部を流れた前記冷媒を集合させるとともに前記室外熱交換器出口配管に流入させる過冷却部出口タンク部(14p)とを有しており、前記室外熱交換器出口部は、前記熱交換部出口タンク部、前記過冷却部入口タンク部、前記過冷却コア部、前記過冷却バイパス部、前記過冷却部出口タンク部、前記室外熱交換器出口配管および前記第2減圧入口部である請求項1ないし14のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項27

前記室外熱交換器から流出した前記冷媒を前記第2減圧部に流入させる室外熱交換器出口配管(34)を備え、前記第2減圧部は、前記冷媒の減圧量を調整する第2弁体(152)と、前記第2弁体が着座する第2弁座(153)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの上流側に位置する第2減圧入口部(15c)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの下流側に位置する第2減圧出口部(154)とを有しており、前記室外熱交換器は、前記冷媒を熱交換させる熱交換部(141)と、前記熱交換部で熱交換された前記冷媒の気液を分離するとともに前記冷媒の余剰分を貯える室外熱交換器貯液部(142)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を過冷却する室外熱交換器過冷却部(143)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒が前記室外熱交換器過冷却部をバイパスして流れる過冷却バイパス部(144)とを有しており、前記熱交換部は、前記第1減圧部から流出した前記冷媒を熱交換させる熱交換コア部(14r)と、前記熱交換コア部で熱交換された前記冷媒を集合させるとともに前記室外熱交換器過冷却部に流入させる熱交換部出口タンク部(14h)とを有しており、前記室外熱交換器過冷却部は、前記冷媒を過冷却させる過冷却コア部(14s)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を前記過冷却コア部および前記過冷却バイパス部に分配する過冷却部入口タンク部(14i)と、前記過冷却コア部で熱交換された前記冷媒および前記過冷却バイパス部を流れた前記冷媒を集合させるとともに前記室外熱交換器出口配管に流入させる過冷却部出口タンク部(14p)とを有しており、前記室外熱交換器出口部は、前記室外熱交換器過冷却部、前記過冷却バイパス部、前記室外熱交換器出口配管および前記第2減圧入口部である請求項1ないし14のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項28

前記室外熱交換器から流出した前記冷媒を前記第2減圧部に流入させる室外熱交換器出口配管(34)を備え、前記第2減圧部は、前記冷媒の減圧量を調整する第2弁体(152)と、前記第2弁体が着座する第2弁座(153)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの上流側に位置する第2減圧入口部(15c)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの下流側に位置する第2減圧出口部(154)とを有しており、前記室外熱交換器は、前記冷媒を熱交換させる熱交換部(141)と、前記熱交換部で熱交換された前記冷媒の気液を分離するとともに前記冷媒の余剰分を貯える室外熱交換器貯液部(142)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を過冷却する室外熱交換器過冷却部(143)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒が前記室外熱交換器過冷却部をバイパスして流れる過冷却バイパス部(144)とを有しており、前記熱交換部は、前記第1減圧部から流出した前記冷媒を熱交換させる熱交換コア部(14r)と、前記熱交換コア部で熱交換された前記冷媒を集合させるとともに前記室外熱交換器過冷却部に流入させる熱交換部出口タンク部(14h)とを有しており、前記室外熱交換器過冷却部は、前記冷媒を過冷却させる過冷却コア部(14s)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を前記過冷却コア部および前記過冷却バイパス部に分配する過冷却部入口タンク部(14i)と、前記過冷却コア部で熱交換された前記冷媒および前記過冷却バイパス部を流れた前記冷媒を集合させるとともに前記室外熱交換器出口配管に流入させる過冷却部出口タンク部(14p)とを有しており、前記室外熱交換器出口部は、前記熱交換部出口タンク部、前記室外熱交換器貯液部、前記過冷却部入口タンク部、前記過冷却コア部、前記過冷却バイパス部、前記過冷却部出口タンク部、前記室外熱交換器出口配管および前記第2減圧入口部である請求項1ないし14のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

請求項29

前記室外熱交換器から流出した前記冷媒を前記第2減圧部に流入させる室外熱交換器出口配管(34)を備え、前記第2減圧部は、前記冷媒の減圧量を調整する第2弁体(152)と、前記第2弁体が着座する第2弁座(153)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの上流側に位置する第2減圧入口部(15c)と、前記第2弁座よりも前記冷媒の流れの下流側に位置する第2減圧出口部(154)とを有しており、前記室外熱交換器は、前記冷媒を熱交換させる熱交換部(141)と、前記熱交換部で熱交換された前記冷媒の気液を分離するとともに前記冷媒の余剰分を貯える室外熱交換器貯液部(142)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を過冷却する室外熱交換器過冷却部(143)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒が前記室外熱交換器過冷却部をバイパスして流れる過冷却バイパス部(144)とを有しており、前記熱交換部は、前記第1減圧部から流出した前記冷媒を熱交換させる熱交換コア部(14r)と、前記熱交換コア部で熱交換された前記冷媒を集合させるとともに前記室外熱交換器過冷却部に流入させる熱交換部出口タンク部(14h)とを有しており、前記室外熱交換器過冷却部は、前記冷媒を過冷却させる過冷却コア部(14s)と、前記室外熱交換器貯液部から流出した液相の前記冷媒を前記過冷却コア部および前記過冷却バイパス部に分配する過冷却部入口タンク部(14i)と、前記過冷却コア部で熱交換された前記冷媒および前記過冷却バイパス部を流れた前記冷媒を集合させるとともに前記室外熱交換器出口配管に流入させる過冷却部出口タンク部(14p)とを有しており、前記室外熱交換器出口部は、前記室外熱交換器貯液部、前記室外熱交換器過冷却部、前記過冷却バイパス部、前記室外熱交換器出口配管および前記第2減圧入口部である請求項1ないし14のいずれか1つに記載の冷凍サイクル装置。

技術分野

0001

本発明は、冷媒凝縮蒸発する冷凍サイクル装置に関する。

背景技術

0002

従来、特許文献1には、圧縮機、凝縮器、第1膨張弁室外熱交換器、第2膨張弁、蒸発器直列に接続された冷凍サイクル装置が記載されている。

0003

この従来技術では、第1膨張弁および第2膨張弁の開度調整等を行うことによって、冷房モード暖房モードとを切り替え可能になっている。

0004

冷房モードでは、室外熱交換器で気相冷媒が凝縮して液相冷媒に変化し、蒸発器で液相冷媒が蒸発して気相冷媒に変化する。暖房モードでは、凝縮器で気相冷媒が凝縮して液相冷媒に変化し、室外熱交換器で液相冷媒が蒸発して気相冷媒に変化する。

先行技術

0005

特開2012−225637号公報

発明が解決しようとする課題

0006

本出願人は、先に特願2015−240923号(以下、先願例と言う。)にて、圧縮機、凝縮器、第1膨張弁、室外熱交換器、第2膨張弁、蒸発器が直列に接続された冷凍サイクル装置を提案している。

0007

この先願例では、上記従来技術と同様に、第1膨張弁および第2膨張弁の開度調整等を行うことによって、冷房モードと暖房モードとを切り替え可能になっている。

0008

上記従来技術および上記先願例では、冷房モードと暖房モードとで、サイクル成績係数(いわゆるCOP)が適正となる冷媒量が異なる。

0009

例えば、冷房モードでは、暖房モードと比較して冷媒圧力が高くなるので冷媒密度が高くなり、必要冷媒量(換言すれば適正冷媒量)が多くなる。

0010

さらに、上記従来技術および上記先願例では、冷房モードと暖房モードとで冷媒の相状態(具体的には、液相状態気液二相状態および気相状態)が異なる冷媒配管があるため、冷房モードと暖房モードとで冷媒配管内に必要となる冷媒量が異なる。冷房モードと暖房モードとで冷媒の相状態が異なる冷媒配管は、必要冷媒量(換言すれば適正冷媒量)の差が発生する大きな要因となる。

0011

本発明は上記点に鑑みて、室外熱交換器で冷媒が凝縮する第1モード、および室外熱交換器で冷媒が蒸発する第2モードの両方において、良好なサイクル成績係数を得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

0012

上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では、
冷媒を吸入して圧縮し吐出する圧縮機(11)と、
圧縮機から吐出された冷媒を熱交換させて凝縮させる凝縮器(12)と、
凝縮器から流出した冷媒を減圧膨張させる第1減圧部(13)と、
第1減圧部から流出した冷媒を外気と熱交換させる室外熱交換器(14)と、
室外熱交換器から流出した冷媒を減圧膨張させる第2減圧部(15)と、
第2減圧部から流出した冷媒を熱交換させて蒸発させる蒸発器(16)とを備え、
凝縮器から第1減圧部までの冷媒が流通する部位のうち所定部位凝縮器出口部(12、12e、123、13c、32)とし、
第1減圧部から室外熱交換器までの冷媒が流通する部位のうち所定部位を室外熱交換器入口部(13f、14g、33)としたとき、
凝縮器出口部の容積は、室外熱交換器入口部の容積よりも大きくなっている。

0013

これによると、凝縮器出口部(12、12e、123、13c、32)の容積が室外熱交換器入口部(13f、14g、33)の容積以下になっている場合と比較して、第2モード時に液相冷媒が流れる部分の容積が大きくなるので第2モードの適正冷媒量が多くなる。そのため、第1モードと第2モードとの適正冷媒量の差を少なくできるので、第1モードおよび第2モードの両方において良好なサイクル成績係数を得ることができる。

0014

上記目的を達成するため、請求項2に記載の冷凍サイクル装置では、
冷媒を吸入して圧縮し吐出する圧縮機(11)と、
圧縮機から吐出された冷媒を熱交換させて凝縮させる凝縮器(12)と、
凝縮器から流出した冷媒を減圧膨張させる第1減圧部(13)と、
第1減圧部から流出した冷媒を外気と熱交換させる室外熱交換器(14)と、
室外熱交換器から流出した冷媒を減圧膨張させる第2減圧部(15)と、
第2減圧部から流出した冷媒を熱交換させて蒸発させる蒸発器(16)とを備え、
凝縮器から第1減圧部までの冷媒が流通する部位のうち所定部位を凝縮器出口部(12、12e、123、13c、32)とし、
室外熱交換器から第2減圧部までの冷媒が流通する部位のうち所定部位を室外熱交換器出口部(14h、14i、14p、14s、142、143、144、15c、34、35)としたとき、
凝縮器出口部の容積は、室外熱交換器出口部の容積よりも大きくなっている。

0015

これによると、凝縮器出口部(12、12e、123、13c、32)の容積が室外熱交換器出口部(14h、14i、14p、14s、142、143、144、15c、34、35)の容積以下になっている場合と比較して、第2モード時に液相冷媒が流れる部分の容積が大きくなり第1モード時に液相冷媒が流れる部分の容積が小さくなる。

0016

そのため、第2モードの適正冷媒量が多くなり第1モードの適正冷媒量が少なくなるので、第1モードと第2モードとの適正冷媒量の差を少なくでき、ひいては第1モードおよび第2モードの両方において良好なサイクル成績係数を得ることができる。

0017

上記目的を達成するため、請求項3に記載の冷凍サイクル装置では、
冷媒を吸入して圧縮し吐出する圧縮機(11)と、
圧縮機から吐出された冷媒を熱交換させて凝縮させる凝縮器(12)と、
凝縮器から流出した冷媒を減圧膨張させる第1減圧部(13)と、
第1減圧部から流出した冷媒を外気と熱交換させる室外熱交換器(14)と、
室外熱交換器から流出した冷媒を減圧膨張させる第2減圧部(15)と、
第2減圧部から流出した冷媒を熱交換させて蒸発させる蒸発器(16)と、
室外熱交換器から流出した冷媒が第2減圧部と蒸発器とをバイパスして流れるバイパス流路を形成するバイパス配管(38)と、
バイパス配管に配置され、バイパス流路を開閉する開閉弁(39)とを備え、
凝縮器から第1減圧部までの冷媒が流通する部位のうち所定部位を凝縮器出口部(12、12e、123、13c、32)とし、
室外熱交換器から第2減圧部までの冷媒が流通する部位のうち所定部位を室外熱交換器出口部(14h、14i、14p、14s、142、143、144、15c、34、35)とし、
バイパス配管のうち、開閉弁よりも冷媒の流れの上流側の部位をバイパス配管入口部(38a)としたとき、
凝縮器出口部の容積は、室外熱交換器出口部およびバイパス配管入口部の合計容積よりも大きくなっている。

0018

これによると、凝縮器出口部(12、12e、123、13c、32)の容積が室外熱交換器出口部(14h、14i、14p、14s、142、143、144、15c、34、35)およびバイパス配管入口部(38a)の合計容積以下になっている場合と比較して、第2モード時に液相冷媒が流れる部分の容積が大きくなり第1モード時に液相冷媒が流れる部分の容積が小さくなる。

0019

そのため、第2モードの適正冷媒量が多くなり第1モードの適正冷媒量が少なくなるので、第1モードと第2モードとの適正冷媒量の差を少なくでき、ひいては第1モードおよび第2モードの両方において良好なサイクル成績係数を得ることができる。

0020

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、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

図面の簡単な説明

0021

第1実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図である。
第1実施形態における凝縮器の正面図である。
第1実施形態における第1膨張弁の断面図である。
第1実施形態における室外熱交換器の正面図である。
第1実施形態における冷凍サイクル装置の冷房モード時の冷媒の状態を示すモリエル線図である。
第1実施形態における冷凍サイクル装置の暖房モード時の冷媒の状態を示すモリエル線図である。
第1実施形態における冷房モードおよび暖房モードの適正冷媒量を示すグラフである。
第1実施形態における凝縮器出口配管の形状例を示す断面図である。
第1実施形態における凝縮器熱交換部液割合を、凝縮器出口過冷却度との関係で示すグラフである。
第2実施形態の第1実施例における凝縮器の正面図である。
第2実施形態の第2実施例における凝縮器の正面図である。
第3実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図である。
第4実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図である。
第4実施形態における室外熱交換器の正面図である。
第5実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図である。
第5実施形態におけるクロスフロー型室外熱交換器の正面図である。
第5実施形態におけるダウンフロー型室外熱交換器の正面図である。
第6実施形態における冷凍サイクル装置の全体構成図である。
第6実施形態における室外熱交換器の正面図である。
第7実施形態の第1実施例における冷凍サイクル装置の全体構成図である。
第7実施形態の第2実施例における冷凍サイクル装置の全体構成図である。
第8実施形態における冷凍サイクル装置のうち第1膨張弁の近傍部位を示す構成図である。
第9実施形態の第1実施例における冷凍サイクル装置の全体構成図である。
第9実施形態の第2実施例における冷凍サイクル装置の全体構成図である。
第9実施形態の第3実施例における冷凍サイクル装置の全体構成図である。
第9実施形態の第4実施例における冷凍サイクル装置の全体構成図である。
第9実施形態の第5実施例における冷凍サイクル装置の全体構成図である。
第9実施形態の第6実施例における冷凍サイクル装置の全体構成図である。
第9実施形態の第7実施例における冷凍サイクル装置の全体構成図である。
第9実施形態の第8実施例における冷凍サイクル装置の全体構成図である。
第9実施形態の第9実施例における冷凍サイクル装置の全体構成図である。
第9実施形態の第10実施例における冷凍サイクル装置の全体構成図である。
第9実施形態の第11実施例における冷凍サイクル装置の全体構成図である。
第9実施形態の第12実施例における冷凍サイクル装置の全体構成図である。
第9実施形態の第13実施例における冷凍サイクル装置の全体構成図である。

実施例

0022

以下、実施形態について図に基づいて説明する。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。

0023

(第1実施形態)
図1に示す冷凍サイクル装置10は、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冷凍サイクル装置である。本実施形態では、冷凍サイクル装置10を、エンジン(換言すれば内燃機関)および走行用電動モータから車両走行用駆動力を得るハイブリッド自動車に適用している。

0024

本実施形態のハイブリッド自動車は、車両停車時に外部電源(換言すれば商用電源)から供給された電力を、車両に搭載された電池(換言すれば車載バッテリ)に充電可能なプラグインハイブリッド自動車として構成されている。電池としては、例えばリチウムイオン電池を用いることができる。

0025

エンジンから出力される駆動力は、車両走行用として用いられるのみならず、発電機を作動させるためにも用いられる。そして、発電機にて発電された電力および外部電源から供給された電力を電池に蓄わえることができ、電池に蓄えられた電力は、走行用電動モータのみならず、冷凍サイクル装置10を構成する電動式構成機器をはじめとする各種車載機器に供給される。

0026

冷凍サイクル装置10は、圧縮機11、凝縮器12、第1膨張弁13、室外熱交換器14、第2膨張弁15および蒸発器16を備える蒸気圧縮式冷凍機である。本実施形態の冷凍サイクル装置10では、冷媒としてフロン系冷媒を用いており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。

0027

圧縮機11、凝縮器12、第1膨張弁13、室外熱交換器14、第2膨張弁15および蒸発器16は、冷媒の流れにおいて互いに直列に配置されている。

0028

圧縮機11は、電池から供給される電力によって駆動される電動圧縮機、またはベルトによって駆動される可変容量圧縮機であり、冷凍サイクル装置10の冷媒を吸入して圧縮して吐出する。

0029

凝縮器12は、圧縮機11から吐出された高圧側冷媒高温冷却水回路21の冷却水とを熱交換させることによって高圧側冷媒を凝縮させる凝縮器である。

0030

高温冷却水回路21の冷却水は、熱媒体としての流体である。高温冷却水回路21の冷却水は高温熱媒体である。本実施形態では、高温冷却水回路21の冷却水として、少なくともエチレングリコールジメチルポリシロキサンもしくはナノ流体を含む液体、または不凍液体が用いられている。

0031

第1膨張弁13は、凝縮器12から流出した液相冷媒を減圧膨張させる第1減圧部である。第1膨張弁13は、電気式可変絞り機構であり、弁体電動アクチュエータとを有している。弁体は、冷媒通路通路開度(換言すれば絞り開度)を変更可能に構成されている。電動アクチュエータは、弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータを有している。

0032

第1膨張弁13は、絞り開度を全開した際に冷媒通路を全開する全開機能付きの可変絞り機構で構成されている。つまり、第1膨張弁13は、冷媒通路を全開にすることで冷媒の減圧作用を発揮させないようにすることができる。第1膨張弁13の作動は、制御装置40から出力される制御信号によって制御される。

0033

室外熱交換器14は、第1膨張弁13から流出した冷媒と外気とを熱交換させる冷媒外気熱交換器である。室外熱交換器14には、室外送風機17によって外気が送風される。

0034

室外送風機17は、室外熱交換器14へ向けて外気を送風する送風部である。室外送風機17は、ファン電動モータにて駆動する電動送風機である。室外熱交換器14および室外送風機17は、車両の最前部に配置されている。従って、車両の走行時には室外熱交換器14に走行風を当てることができるようになっている。

0035

室外熱交換器14を流通する冷媒の温度が外気の温度よりも低い場合、室外熱交換器14は、外気の熱を冷媒に吸熱させる吸熱器として機能する。室外熱交換器14を流通する冷媒の温度が外気の温度よりも高い場合、室外熱交換器14は、冷媒の熱を外気に放熱させる放熱器として機能する。

0036

第2膨張弁15は、室外熱交換器14から流出した液相冷媒を減圧膨張させる第2減圧部である。第2膨張弁15は、電気式の可変絞り機構であり、弁体と電動アクチュエータとを有している。弁体は、冷媒通路の通路開度(換言すれば絞り開度)を変更可能に構成されている。電動アクチュエータは、弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータを有している。

0037

第2膨張弁15は、絞り開度を全開した際に冷媒通路を全開する全開機能付きの可変絞り機構で構成されている。つまり、第2膨張弁15は、冷媒通路を全開にすることで冷媒の減圧作用を発揮させないようにすることができる。第2膨張弁15は、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。

0038

第1膨張弁13および第2膨張弁15の絞り開度が変更されることによって、冷房モードと暖房モードとが切り替えられる。冷房モードは、室外熱交換器14が冷媒を放熱させる第1モードである。暖房モードは、室外熱交換器14が冷媒に吸熱させる第2モードである。

0039

第1膨張弁13および第2膨張弁15は、冷房モードと暖房モードとを切り替える運転モード切替部である。

0040

蒸発器16は、第2膨張弁15を流出した低圧冷媒低温冷却水回路22の冷却水とを熱交換させることによって低圧冷媒を蒸発させる蒸発器である。蒸発器16で蒸発した気相冷媒は圧縮機11に吸入されて圧縮される。

0041

低温冷却水回路22の冷却水は、熱媒体としての流体である。低温冷却水回路22の冷却水は低温熱媒体である。本実施形態では、低温冷却水回路22の冷却水として、少なくともエチレングリコール、ジメチルポリシロキサンもしくはナノ流体を含む液体、または不凍液体が用いられている。

0042

圧縮機11の冷媒吐出口11aと凝縮器12の冷媒入口12aとの間には凝縮器入口配管31が接続されている。凝縮器12の冷媒出口12bと第1膨張弁13の冷媒入口13aとの間には凝縮器出口配管32が接続されている。第1膨張弁13の冷媒出口13bと室外熱交換器14の冷媒入口14aとの間には室外熱交換器入口配管33が接続されている。

0043

室外熱交換器14は、熱交換部141を有している。室外熱交換器14には、室外熱交換器貯液部142および室外熱交換器過冷却部143が一体化されている。室外熱交換器14の熱交換部141は、第1膨張弁13から流出した冷媒と外気とを熱交換させる。室外熱交換器14の室外熱交換器貯液部142は、室外熱交換器14の熱交換部141から流出した冷媒の気液を分離するとともに冷媒の余剰分を貯える冷媒貯留部である。室外熱交換器14の室外熱交換器過冷却部143は、冷房モード時に室外熱交換器14の室外熱交換器貯液部142から流出した液相冷媒と外気とを熱交換させて液相冷媒を過冷却する。

0044

室外熱交換器14の冷媒入口14aは熱交換部141に設けられている。室外熱交換器14の第1冷媒出口14bは室外熱交換器過冷却部143に設けられている。室外熱交換器14の第2冷媒出口14cは室外熱交換器貯液部142に設けられている。

0045

室外熱交換器14の第1冷媒出口14bと第2膨張弁15の冷媒入口15aとの間には過冷却部出口配管34が接続されている。

0046

室外熱交換器14の第2冷媒出口14cと過冷却部出口配管34との間には過冷却部バイパス配管35が接続されている。過冷却部バイパス配管35は、室外熱交換器14の室外熱交換器貯液部142を流れた冷媒が室外熱交換器過冷却部143をバイパスして流れるバイパス部である。

0047

過冷却部出口配管34および過冷却部バイパス配管35は、室外熱交換器14の冷媒出口14b、14cと第2膨張弁15の冷媒入口15aとを接続する室外熱交換器出口配管である。

0048

過冷却部バイパス配管35には過冷却バイパス開閉弁18が配置されている。過冷却バイパス開閉弁18は、過冷却部バイパス配管35の流路開度を調整するバイパス開度調整部である。過冷却バイパス開閉弁18は電磁弁であり、制御装置40によって制御される。

0049

第2膨張弁15の冷媒出口15bと蒸発器16の冷媒入口16aとの間には蒸発器入口配管36が接続されている。

0050

蒸発器16の冷媒出口16bと圧縮機11の冷媒吸入口11bとの間には蒸発器出口配管37が接続されている。

0051

高温冷却水回路21には、凝縮器12、高温ポンプ23およびヒータコア24が配置されている。低温冷却水回路22には、蒸発器16、低温側ポンプ25およびクーラコア26が配置されている。

0052

高温側ポンプ23および低温側ポンプ25は、冷却水を吸入して吐出する熱媒体ポンプである。高温側ポンプ23および低温側ポンプ25は電動式のポンプである。高温側ポンプ23は、高温冷却水回路21を循環する冷却水の流量を調整する高温側流量調整部である。低温側ポンプ25は、低温冷却水回路22を循環する冷却水の流量を調整する低温側流量調整部である。

0053

ヒータコア24は、高温冷却水回路21の冷却水と車室内へ送風される空気とを熱交換させて車室内へ送風される空気を加熱する高温側熱媒体熱交換器である。ヒータコア24では、冷却水が顕熱変化にて車室内へ送風される空気に放熱する。すなわち、ヒータコア24では、冷却水が車室内へ送風される空気に放熱しても冷却水が液相のままで相変化しない。

0054

クーラコア26は、低温冷却水回路22の冷却水と車室内へ送風される空気とを熱交換させて車室内へ送風される空気を冷却する低温側熱媒体熱交換器である。クーラコア26では、冷却水が顕熱変化にて車室内へ送風される空気から吸熱する。すなわち、クーラコア26では、冷却水が車室内へ送風される空気から吸熱しても冷却水が液相のままで相変化しない。

0055

クーラコア26およびヒータコア24は、図示しない室内空調ユニットケーシング(以下、空調ケーシングと言う。)に収容されている。空調ケーシングは、空気通路を形成する空気通路形成部材である。

0056

ヒータコア24は、空調ケーシング内の空気通路において、クーラコア26の空気流れ下流側に配置されている。空調ケーシングは、車室内空間に配置されている。

0057

空調ケーシングには、図示しない内外気切替箱と図示しない室内送風機とが配置されている。内外気切替箱は、空調ケーシング内の空気通路に内気と外気とを切替導入する内外気切替部である。室内送風機は、内外気切替箱を通して空調ケーシング内の空気通路に導入された内気および外気を吸入して送風する。

0058

空調ケーシング内の空気通路においてクーラコア26とヒータコア24との間には、図示しないエアミックスドアが配置されている。エアミックスドアは、クーラコア26を通過した冷風のうちヒータコア24に流入する冷風とヒータコア24をバイパスして流れる冷風との風量割合を調整する。

0059

エアミックスドアは、空調ケーシングに対して回転可能に支持された回転軸と、回転軸に結合されたドア基板部とを有する回転式ドアである。エアミックスドアの開度位置を調整することによって、空調ケーシングから車室内に吹き出される空調風の温度を所望温度に調整できる。

0060

エアミックスドアの回転軸は、サーボモータによって駆動される。サーボモータの作動は、制御装置40によって制御される。

0061

制御装置40は、CPU、ROMおよび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。制御装置40は、ROM内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。制御装置40の出力側には各種制御対象機器が接続されている。制御装置40は、各種制御対象機器の作動を制御する制御部である。

0062

制御装置40によって制御される制御対象機器は、圧縮機11、第1膨張弁13、第2膨張弁15、室外送風機17、過冷却バイパス開閉弁18、高温側ポンプ23および低温側ポンプ25等である。

0063

制御装置40のうち圧縮機11の電動モータを制御するソフトウェアおよびハードウェアは、冷媒吐出能力制御部である。制御装置40のうち第1膨張弁13を制御するソフトウェアおよびハードウェアは、第1絞り制御部である。制御装置40のうち第2膨張弁15を制御するソフトウェアおよびハードウェアは、第2絞り制御部である。

0064

制御装置40のうち室外送風機17を制御するソフトウェアおよびハードウェアは、外気送風能力制御部である。制御装置40のうち過冷却バイパス開閉弁18を制御するソフトウェアおよびハードウェアは、バイパス開度制御部である。

0065

制御装置40のうち高温側ポンプ23を制御するソフトウェアおよびハードウェアは、高温側熱媒体流量制御部である。制御装置40のうち低温側ポンプ25を制御するソフトウェアおよびハードウェアは、低温側熱媒体流量制御部である。

0066

制御装置40の入力側には、図示しない内気温度センサ、図示しない外気温度センサ、図示しない日射量センサ等の種々の空調制御用のセンサ群が接続されている。

0067

内気温度センサは車室内温度Trを検出する。外気温度センサは外気温Tamを検出する。日射量センサは車室内の日射量Tsを検出する。

0068

制御装置40の入力側には、図示しない各種操作スイッチが接続されている。各種操作スイッチは図示しない操作パネルに設けられており、乗員によって操作される。操作パネルは車室内前部の計器盤付近に配置されている。制御装置40には、各種操作スイッチからの操作信号が入力される。

0069

各種操作スイッチは、エアコンスイッチ温度設定スイッチ等である。エアコンスイッチは、室内空調ユニットにて車室内送風空気の冷却を行うか否かを設定する。温度設定スイッチは、車室内の設定温度を設定する。

0070

図2に示すように、凝縮器12は、多数の板状部材が積層されて互いに接合されることによって形成されている。板状部材同士の間に、冷媒が流れる空間が形成されている。

0071

凝縮器12には、凝縮器コア部12cと凝縮器入口タンク部12dと凝縮器出口タンク部12eとが形成されている。図2中の矢印は、凝縮器12における冷媒の流れ方向を示している。

0072

凝縮器コア部12cには、冷媒が流れる多数個冷媒流路と冷却水が流れる多数個の冷却水流路とが形成されている。凝縮器入口タンク部12dの内部空間は、凝縮器12の冷媒入口12aと連通し、凝縮器コア部12cの多数個の冷媒流路に冷媒を分配する冷媒分配空間である。凝縮器出口タンク部12eの内部空間は、凝縮器12の冷媒出口12bと連通し、凝縮器コア部12cの多数個の冷媒流路を流れた冷媒を集合させる冷媒集合空間である。

0073

第1膨張弁13および第2膨張弁15の基本的構成は同一である。したがって、図3では第1膨張弁13を図示し、図3の括弧内に第2膨張弁15に対応する符号を付して第2膨張弁15の図示を省略している。

0074

第1膨張弁13は、第1入口流路部13cと第1弁体13dと第1弁座13eと第1出口流路部13fとを有している。第1弁体13dは、第1膨張弁13の絞り開度を調整する絞り開度調整部である。換言すれば、第1弁体13dは、第1膨張弁13の減圧量を調整する減圧量調整部である。第1弁座13eは、第1弁体13dが着座する着座部である。

0075

第1入口流路部13cは、冷媒の流れにおいて第1弁座13eよりも上流側に位置している冷媒流路である。換言すれば、第1入口流路部13cは、第1膨張弁13の冷媒流路のうち、減圧膨張される前の冷媒が流れる冷媒流路である。第1入口流路部13cは、第1減圧入口部である。

0076

第1出口流路部13fは、冷媒の流れにおいて第1弁座13eよりも下流側に位置している冷媒流路である。換言すれば、第1出口流路部13fは、第1膨張弁13の冷媒流路のうち、減圧膨張された後の冷媒が流れる冷媒流路である。第1出口流路部13fは、第1減圧出口部である。

0077

第1膨張弁13と同様に、第2膨張弁15は、第2入口流路部15cと第2弁体15dと第2弁座15eと第2出口流路部15fとを有している。第2弁体15dは、第2膨張弁15の絞り開度を調整する絞り開度調整部である。換言すれば、第2弁体15dは、第2膨張弁15の減圧量を調整する減圧量調整部である。第2弁座15eは、第2弁体15dが着座する着座部である。

0078

第2入口流路部15cは、冷媒の流れにおいて第2弁座15eよりも上流側に位置している。換言すれば、第2入口流路部15cは、第2膨張弁15の冷媒流路のうち、減圧膨張される前の冷媒が流れる冷媒流路である。第2入口流路部15cは、第2減圧入口部である。

0079

第2出口流路部15fは、冷媒の流れにおいて第2弁座15eよりも下流側に位置している。換言すれば、第2出口流路部15fは、第2膨張弁15の冷媒流路のうち、減圧膨張された後の冷媒が流れる冷媒流路である。第2出口流路部15fは、第2減圧出口部である。

0080

図4に示すように、室外熱交換器14は、室外熱交換器コア部14dと第1冷媒タンク部14eと第2冷媒タンク部14fとを有している。図4中の矢印は、室外熱交換器14における冷媒の流れ方向を示している。

0081

室外熱交換器コア部14dは、多数個のチューブと多数個のフィンとを有している。多数個のチューブおよび多数個のフィンは交互に積層されて互いに接合されている。チューブとフィンとの間の隙間は、外気が流れる外気通路を形成している。

0082

チューブは、その内部に冷媒流路を形成する冷媒流路形成部材である。フィンは、伝熱面積を増大させて冷媒と外気との熱交換を促進させる熱交換促進部材である。

0083

第1冷媒タンク部14eは、熱交換部入口タンク部14g、熱交換部出口タンク部14hおよび過冷却部入口タンク部14iを有している。熱交換部入口タンク部14g、熱交換部出口タンク部14hおよび過冷却部入口タンク部14iの内部空間は、2つの仕切部14k、14mによって互いに仕切られている。

0084

熱交換部入口タンク部14gには冷媒入口14aが形成されている。熱交換部出口タンク部14hの内部空間は、図示しない連通孔によって室外熱交換器貯液部142の内部空間と連通している。過冷却部入口タンク部14iの内部空間は、図示しない連通孔によって室外熱交換器貯液部142の内部空間と連通している。過冷却部入口タンク部14iには第2冷媒出口14cが形成されている。

0085

熱交換部入口タンク部14gおよび過冷却部入口タンク部14iは、室外熱交換器コア部14dのチューブに冷媒を分配する。熱交換部出口タンク部14hは、室外熱交換器コア部14dのチューブを流れた冷媒を集合させる。

0086

第2冷媒タンク部14fは、熱交換部中間タンク部14nおよび過冷却部出口タンク部14pを有している。熱交換部中間タンク部14nおよび過冷却部出口タンク部14pの内部空間は、仕切部14qによって互いに仕切られている。過冷却部出口タンク部14pには第1冷媒出口14bが形成されている。

0087

熱交換部中間タンク部14nは、室外熱交換器コア部14dのチューブを流れた冷媒を集合させるとともに、室外熱交換器コア部14dのチューブに冷媒を分配する。過冷却部出口タンク部14pは、室外熱交換器コア部14dのチューブを流れた冷媒を集合させる。

0088

室外熱交換器コア部14dのうち熱交換部入口タンク部14gと熱交換部出口タンク部14hとの間の部位は、熱交換部141の熱交換コア部14rを構成している。熱交換コア部14rは、室外熱交換器14の冷媒入口14aから流入した冷媒と外気とを熱交換させる。

0089

室外熱交換器コア部14dのうち過冷却部入口タンク部14iと過冷却部出口タンク部14pとの間の部位は、室外熱交換器過冷却部143の過冷却コア部14sを構成している。過冷却コア部14sは、冷房モード時に室外熱交換器貯液部142から流出した液相冷媒と外気とを熱交換させて液相冷媒を過冷却する。

0090

室外熱交換器14のうち熱交換部入口タンク部14g、熱交換コア部14r、熱交換部中間タンク部14nおよび熱交換部出口タンク部14hは、熱交換部141を構成している。室外熱交換器14のうち、過冷却部入口タンク部14i、過冷却コア部14sおよび過冷却部出口タンク部14pは、室外熱交換器過冷却部143を構成している。

0091

次に、上記構成における作動を説明する。制御装置40は、目標吹出温度TAO等に基づいて空調モードを暖房モードおよび冷房モードのいずれかに切り替える。

0092

目標吹出温度TAOは、車室内へ吹き出す吹出空気目標温度である。制御装置40は、目標吹出温度TAOを以下の数式に基づいて算出する。

0093

TAO=Kset×Tset−Kr×Tr−Kam×Tam−Ks×Ts+C
この数式において、Tsetは操作パネルの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は内気温度センサによって検出された内気温、Tamは外気温度センサによって検出された外気温、Tsは日射量センサ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は補正用定数である。

0094

次に、冷房モードおよび暖房モードにおける作動について説明する。冷房モードは、室外熱交換器14が冷媒を放熱させる第1モードである。暖房モードは、室外熱交換器14が冷媒に吸熱させる第2モードである。

0095

(冷房モード)
冷房モードでは、制御装置40が、第1膨張弁13を全開状態とし、第2膨張弁15を絞り状態とする。冷房モードでは、制御装置40は、高温側ポンプ23を停止させ、低温側ポンプ25を駆動させる。

0096

制御装置40は、目標吹出温度TAO、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置40に接続された各種制御機器作動状態(各種制御機器へ出力する制御信号)を決定する。

0097

第2膨張弁15へ出力される制御信号については、第2膨張弁15へ流入する冷媒の過冷却度が、サイクルの成績係数(いわゆるCOP)を最大値に近づくように予め定められた目標過冷却度に近づくように決定される。

0098

図示しないエアミックスドアのサーボモータへ出力される制御信号については、エアミックスドアがヒータコア24の空気通路を閉塞し、クーラコア26を通過した送風空気全流量がヒータコア24をバイパスして流れるように決定される。

0099

冷房モード時の冷凍サイクル装置10では、サイクルを循環する冷媒の状態については、図5のモリエル線図に示すように変化する。

0100

すなわち、図5の点a1に示すように、圧縮機11から吐出された高圧冷媒が凝縮器12に流入する。この際、高温側ポンプ22が停止しているので、凝縮器12に高温冷却水回路21の冷却水が循環しない。そのため、凝縮器12に流入した冷媒は、高温冷却水回路21の冷却水と殆ど熱交換することなく、凝縮器12から流出する。

0101

凝縮器12から流出した冷媒は、第1膨張弁13に流入する。この際、第1膨張弁13が冷媒通路を全開状態としているので、凝縮器12から流出した冷媒は、第1膨張弁13にて減圧されることなく、室外熱交換器14に流入する。

0102

図5の点a1および点a2に示すように、室外熱交換器14に流入した冷媒は、室外熱交換器14にて室外送風機17から送風された外気へ放熱する。

0103

図5の点a2および点a3に示すように、室外熱交換器14から流出した冷媒は、第2膨張弁15へ流入して、第2膨張弁15にて低圧冷媒となるまで減圧膨張される。図5の点a3および点a4に示すように、第2膨張弁15にて減圧された低圧冷媒は、蒸発器16に流入し、低温冷却水回路22の冷却水から吸熱して蒸発する。これにより、低温冷却水回路22の冷却水が冷却されるので、クーラコア26で車室内送風空気が冷却される。

0104

そして、図5の点a4および点a1に示すように、蒸発器16から流出した冷媒は、圧縮機11の吸入側へと流れて再び圧縮機11にて圧縮される。

0105

室外熱交換器14では、熱交換部141で凝縮された冷媒が室外熱交換器貯液部142で気液分離されるとともに余剰液相冷媒が貯えられる。冷房モードでは、制御装置40は過冷却バイパス開閉弁18を閉じる。これにより、室外熱交換器貯液部142から流出した液相冷媒が室外熱交換器過冷却部143を流れて過冷却される。

0106

以上の如く、冷房モードでは、クーラコア26にて冷却された車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、車室内の冷房を実現することができる。

0107

(暖房モード)
暖房モードでは、制御装置40は、第1膨張弁13を絞り状態とし、第2膨張弁15を全開状態とする。暖房モードでは、制御装置40は、高温側ポンプ23を駆動させ、低温側ポンプ25を停止させる。

0108

制御装置40は、目標吹出温度TAO、センサ群の検出信号等に基づいて、制御装置40に接続された各種制御機器の作動状態(各種制御機器へ出力する制御信号)を決定する。

0109

第1膨張弁13へ出力される制御信号については、第1膨張弁13へ流入する冷媒の過冷却度が、予め定められた目標過冷却度に近づくように決定される。目標過冷却度は、サイクルの成績係数(いわゆるCOP)を最大値に近づけるように定められている。

0110

図示しないエアミックスドアのサーボモータへ出力される制御信号については、エアミックスドアがヒータコア24の空気通路を全開し、クーラコア26を通過した送風空気の全流量がヒータコア24の空気通路を通過するように決定される。

0111

暖房モードでは、サイクルを循環する冷媒の状態については、図6のモリエル線図に示すように変化する。

0112

すなわち、図6の点b1および点b2に示すように、圧縮機11から吐出された高圧冷媒は、凝縮器12へ流入して、高温冷却水回路21の冷却水と熱交換して放熱する。これにより、高温冷却水回路21の冷却水が加熱される。

0113

図6の点b2および点b3に示すように、凝縮器12から流出した冷媒は、第1膨張弁13に流入し、低圧冷媒となるまで減圧される。そして、図6の点b3および点b4に示すように、第1膨張弁13にて減圧された低圧冷媒は、室外熱交換器14に流入して、室外送風機17から送風された外気から吸熱して蒸発する。

0114

室外熱交換器14から流出した冷媒は、第2膨張弁15へ流入する。この際、第2膨張弁15を全開状態としているので、室外熱交換器14から流出した冷媒は、第2膨張弁15にて減圧されることなく、蒸発器16に流入する。

0115

低温側ポンプ25が停止しているので、蒸発器16に低温冷却水回路22の冷却水が循環しない。そのため、蒸発器16に流入した低圧冷媒は、低温冷却水回路22の冷却水から殆ど吸熱しない。そして、図6の点b4および点b1に示すように、蒸発器16から流出した冷媒は、圧縮機11の吸入側へと流れて再び圧縮機11にて圧縮される。

0116

暖房モードでは、制御装置40は過冷却バイパス開閉弁18を開ける。これにより、室外熱交換器14の室外熱交換器貯液部142から流出した冷媒が過冷却部バイパス配管35を流れるので、室外熱交換器14の室外熱交換器過冷却部143における冷媒の圧力損失を低減できる。

0117

以上の如く、暖房モードでは、凝縮器12にて圧縮機11から吐出された高圧冷媒の有する熱を高温冷却水回路21の冷却水に放熱させ、ヒータコア24にて高温冷却水回路21の冷却水が有する熱を車室内送風空気に放熱させて、加熱された車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。

0118

このように、本実施形態の車両用空調装置1では、第1膨張弁13および第2膨張弁15の絞り開度を変化させることによって、車室内の適切な冷房および暖房を実行することができ、ひいては車室内の快適な空調を実現することができる。

0119

冷房モードでは、凝縮器入口配管31、凝縮器出口配管32および室外熱交換器入口配管33に気相冷媒が流れ、過冷却部出口配管34および過冷却部バイパス配管35に液相冷媒が流れ、蒸発器入口配管36に気液二相冷媒が流れ、蒸発器出口配管37に気相冷媒が流れる。

0120

暖房モードでは、凝縮器入口配管31に気相冷媒が流れ、凝縮器出口配管32に液相冷媒が流れ、室外熱交換器入口配管33に気液二相冷媒が流れ、過冷却部出口配管34、過冷却部バイパス配管35、蒸発器入口配管36および蒸発器出口配管37に気相冷媒が流れる。

0121

以下では、凝縮器12から第1膨張弁13までの冷媒が流通する部位のうち所定部位を凝縮器出口部と言う。以下では、第1膨張弁13から室外熱交換器14までの冷媒が流通する部位のうち所定部位を室外熱交換器入口部と言う。以下では、室外熱交換器14から第2膨張弁15までの冷媒が流通する部位のうち所定部位を室外熱交換器出口部と言う。

0122

本実施形態では、凝縮器出口部、室外熱交換器入口部および室外熱交換器出口部の容積を適切に設定することによって、図7に示すように冷房モードと暖房モードとの適正冷媒量の差を少なくでき、ひいては冷房モードおよび暖房モードの両方において良好なサイクル成績係数(いわゆるCOP)を得ることができる。

0123

具体的には、本実施形態では、凝縮器出口部の容積は、室外熱交換器入口部の容積よりも大きくなっている。

0124

これによると、凝縮器出口部の容積が室外熱交換器入口部の容積以下になっている場合と比較して、暖房モード時に液相冷媒が流れる部分の容積が大きくなるので暖房モードの適正冷媒量が多くなる。その結果、暖房モードの適正冷媒量を冷房モードの適正冷媒量に近づけて冷房モードと暖房モードとの適正冷媒量の差を少なくできるので、冷房モードおよび暖房モードの両方において良好なサイクル成績係数を得ることができる。

0125

具体的には、本実施形態では、凝縮器出口部の容積は、室外熱交換器出口部の容積よりも大きくなっている。

0126

これによると、凝縮器出口部の容積が室外熱交換器出口部の容積以下になっている場合と比較して、暖房モード時に液相冷媒が流れる部分の容積が大きくなり冷房モード時に液相冷媒が流れる部分の容積が小さくなるので、暖房モードの適正冷媒量が多くなり冷房モードの適正冷媒量が少なくなる。その結果、冷房モードと暖房モードとの適正冷媒量の差を少なくでき、ひいては冷房モードおよび暖房モードの両方において良好なサイクル成績係数を得ることができる。

0127

例えば、凝縮器出口部は、凝縮器出口配管32である。具体的には、凝縮器出口配管32を長くすることによって上記容積関係を満たしてもよいし、凝縮器出口配管32を太くすることによって上記容積関係を満たしてもよい。図8に示すように、凝縮器出口配管32を局部的に太くしてもよい。

0128

例えば、凝縮器出口部は、凝縮器出口タンク部12eおよび第1入口流路部13cであってもよい。

0129

例えば、凝縮器出口部は、凝縮器出口タンク部12e、凝縮器出口配管32および第1入口流路部13cであってもよい。

0130

例えば、凝縮器出口部は、凝縮器12のうち冷媒が液相になっている部位、および第1入口流路部13cであってもよい。具体的には、凝縮器12のうち冷媒が液相になっている部位は、凝縮器12の熱交換コア部12cのうち冷媒が液相になっている部位、および凝縮器出口タンク部12eである。

0131

図9は、凝縮器熱交換部液割合を、凝縮器出口過冷却度との関係で示すグラフである。凝縮器熱交換部液割合は、凝縮器12の熱交換コア部12cのうち冷媒が液相になっている部位の容積を、凝縮器12の熱交換コア部12cのうち冷媒が流通する部位の全体の容積で除した割合である。凝縮器出口過冷却度は、凝縮器12出口における冷媒の過冷却度である。

0132

凝縮器熱交換部液割合は、種々の条件によって冷媒変動するが、最大で40〜60%程度となり、最小で0%となり、平均で5〜25%程度となる。

0133

凝縮器熱交換部液割合が40〜60%程度を超えると極端に性能が低下する可能性がある。凝縮器12出口における冷媒の過冷却度が適正範囲内(例えば2〜6K程度)になる場合、凝縮器熱交換部液割合は5〜25%程度になる。

0134

例えば、凝縮器出口部は、凝縮器12のうち冷媒が液相になっている部位、凝縮器出口配管32および第1入口流路部13cであってもよい。

0135

例えば、室外熱交換器入口部は、室外熱交換器入口配管33である。

0136

例えば、室外熱交換器入口部は、第1出口流路部13fおよび熱交換部入口タンク部14gであってもよい。

0137

例えば、室外熱交換器入口部は、第1出口流路部13f、室外熱交換器入口配管33および熱交換部入口タンク部14gであってもよい。

0138

例えば、室外熱交換器出口部は、過冷却部出口配管34および過冷却部バイパス配管35である。

0139

例えば、室外熱交換器出口部は、過冷却部出口配管34、過冷却部バイパス配管35および第2入口流路部15cであってもよい。

0140

例えば、室外熱交換器出口部は、過冷却部入口タンク部14i、過冷却部出口タンク部14p、過冷却部出口配管34、過冷却部バイパス配管35および第2入口流路部15cであってもよい。

0141

例えば、室外熱交換器出口部は、熱交換部出口タンク部14h、過冷却部入口タンク部14i、過冷却コア部14s、過冷却部出口タンク部14p、過冷却部出口配管34、過冷却部バイパス配管35および第2入口流路部15cであってもよい。

0142

例えば、室外熱交換器出口部は、室外熱交換器過冷却部143、過冷却部出口配管34、過冷却部バイパス配管35および第2入口流路部15cであってもよい。

0143

例えば、室外熱交換器出口部は、熱交換部出口タンク部14h、室外熱交換器貯液部142、過冷却部入口タンク部14i、過冷却コア部14s、過冷却部出口タンク部14p、過冷却部出口配管34、過冷却部バイパス配管35および第2入口流路部15cであってもよい。

0144

例えば、室外熱交換器出口部は、室外熱交換器貯液部142、室外熱交換器過冷却部143、過冷却部出口配管34、過冷却部バイパス配管35および第2入口流路部15cであってもよい。

0145

(第2実施形態)
上記第2実施形態では、凝縮器12に凝縮器入口タンク部12dと凝縮器出口タンク部12eとが形成されているが、本実施形態の第1実施例では、図10に示すように、凝縮器12に凝縮器入口タンク部12dと凝縮器出口タンク部12eと凝縮器中間タンク部12fとが形成されており、本実施形態の第2実施例では、図11に示すように、凝縮器12に凝縮器入口タンク部12dと凝縮器出口タンク部12eと第1中間タンク部12gと第2中間タンク部12hとが形成されている。

0146

図10に示す第1実施例では、凝縮器入口タンク部12dおよび凝縮器出口タンク部12eは仕切部12iによって互いに仕切られている。凝縮器中間タンク部12fは、凝縮器コア部12cの多数個の冷媒流路に冷媒を分配するとともに凝縮器コア部12cの多数個の冷媒流路を流れた冷媒を集合させる。

0147

図11に示す第2実施例では、凝縮器入口タンク部12dおよび第1中間タンク部12gは第1仕切部12kによって互いに仕切られており、凝縮器出口タンク部12eおよび第2中間タンク部12hは第2仕切部12mによって互いに仕切られている。第1中間タンク部12gおよび第2中間タンク部12hは、凝縮器コア部12cの多数個の冷媒流路に冷媒を分配するとともに凝縮器コア部12cの多数個の冷媒流路を流れた冷媒を集合させる。

0148

本実施形態においても、上記実施形態と同様に凝縮器出口部、室外熱交換器入口部および室外熱交換器出口部の容積を適切に設定することによって、冷房モードと暖房モードとの適正冷媒量の差を少なくでき、ひいては冷房モードおよび暖房モードの両方において良好なサイクル成績係数を得ることができる。

0149

(第3実施形態)
本実施形態では、図12に示すように、凝縮器12は、凝縮部121、凝縮器貯液部122および凝縮器過冷却部123を有している。凝縮部121は、圧縮機11から吐出された冷媒を高温冷却水回路21の冷却水と熱交換させて凝縮させる。凝縮器貯液部122は、凝縮器12の凝縮部121から流出した冷媒の気液を分離するとともに冷媒の余剰分を貯える冷媒貯留部である。凝縮器過冷却部123は、凝縮器貯液部122から流出した液相冷媒と高温冷却水回路21の冷却水とを熱交換させて液相冷媒を過冷却する。

0150

暖房モード時は、凝縮部121で凝縮された冷媒が凝縮器貯液部122で気液分離されるとともに余剰液相冷媒が貯えられる。凝縮器貯液部122から流出した液相冷媒は凝縮器過冷却部123を流れて過冷却される。

0151

本実施形態においても、上記実施形態と同様に凝縮器出口部、室外熱交換器入口部および室外熱交換器出口部の容積を適切に設定することによって、冷房モードと暖房モードとの適正冷媒量の差を少なくでき、ひいては冷房モードおよび暖房モードの両方において良好なサイクル成績係数を得ることができる。

0152

例えば、凝縮器出口部は、凝縮器凝縮器過冷却部123および第1入口流路部13cであってもよい。

0153

例えば、凝縮器出口部は、凝縮器凝縮器過冷却部123、凝縮器出口配管32および第1入口流路部13cであってもよい。

0154

(第4実施形態)
本実施形態では、図13に示すように、過冷却部バイパス配管35を有していない。したがって、図14に示すように、室外熱交換器14は第2冷媒出口14cを有していない。

0155

本実施形態においても、上記第1実施形態と同様に凝縮器出口部、室外熱交換器入口部および室外熱交換器出口部の容積を適切に設定することによって、冷房モードと暖房モードとの適正冷媒量の差を少なくでき、ひいては冷房モードおよび暖房モードの両方において良好なサイクル成績係数を得ることができる。

0156

(第5実施形態)
本実施形態では、図15に示すように、室外熱交換器14は、室外熱交換器貯液部142および室外熱交換器過冷却部143を有していない。室外熱交換器14の冷媒出口14bと第2膨張弁15の冷媒入口15aとの間には室外熱交換器出口配管34が接続されている。

0157

例えば、室外熱交換器14は、図16に示すようなクロスフロー型の熱交換器である。例えば、室外熱交換器14は、図17に示すようなダウンフロー型の熱交換器であってもよい。

0158

本実施形態においても、上記実施形態と同様に凝縮器出口部、室外熱交換器入口部および室外熱交換器出口部の容積を適切に設定することによって、冷房モードと暖房モードとの適正冷媒量の差を少なくでき、ひいては冷房モードおよび暖房モードの両方において良好なサイクル成績係数を得ることができる。

0159

(第6実施形態)
上記実施形態では、室外熱交換器14に過冷却部バイパス配管35が接続されているが、本実施形態では、図18および図19に示すように、室外熱交換器14に過冷却バイパス部144が設けられている。

0160

過冷却バイパス部144は、室外熱交換器14の室外熱交換器貯液部142を流れた冷媒が室外熱交換器過冷却部143をバイパスして流れるバイパス部である。

0161

過冷却バイパス部144には、過冷却バイパス開閉弁18が配置されている。過冷却バイパス開閉弁18は、過冷却バイパス部144の流路開度を調整する。

0162

室外熱交換器14の冷媒出口14bと第2膨張弁15の冷媒入口15aとの間には室外熱交換器出口配管34が接続されている。

0163

本実施形態においても、上記実施形態と同様に凝縮器出口部、室外熱交換器入口部および室外熱交換器出口部の容積を適切に設定することによって、冷房モードと暖房モードとの適正冷媒量の差を少なくでき、ひいては冷房モードおよび暖房モードの両方において良好なサイクル成績係数を得ることができる。

0164

例えば、室外熱交換器出口部は、過冷却バイパス部144および室外熱交換器出口配管34であってもよい。

0165

例えば、室外熱交換器出口部は、過冷却バイパス部144、室外熱交換器出口配管34および第2入口流路部15cであってもよい。

0166

例えば、室外熱交換器出口部は、過冷却部入口タンク部14i、過冷却バイパス部144、過冷却部出口タンク部14p、室外熱交換器出口配管34および第2入口流路部15cであってもよい。

0167

例えば、室外熱交換器出口部は、熱交換部出口タンク部14h、過冷却部入口タンク部14i、過冷却コア部14s、過冷却バイパス部144、過冷却部出口タンク部14p、室外熱交換器出口配管34および第2入口流路部15cであってもよい。

0168

例えば、室外熱交換器出口部は、室外熱交換器過冷却部143、過冷却バイパス部144、室外熱交換器出口配管34および第2入口流路部15cであってもよい。

0169

例えば、室外熱交換器出口部は、熱交換部出口タンク部14h、室外熱交換器貯液部142、過冷却部入口タンク部14i、過冷却コア部14s、過冷却バイパス部144、過冷却部出口タンク部14p、室外熱交換器出口配管34および第2入口流路部15cであってもよい。

0170

例えば、室外熱交換器出口部は、室外熱交換器貯液部142、室外熱交換器過冷却部143、過冷却バイパス部144、室外熱交換器出口配管34および第2入口流路部15cであってもよい。

0171

(第7実施形態)
図20および図21に示すように、蒸発器16と圧縮機11との間の蒸発器出口配管37にアキュムレータ50が配置されていてもよい。

0172

アキュムレータ50は、蒸発器16から流出した冷媒の気液を分離して、余剰冷媒を蓄える気液分離器である。アキュムレータ50の気相冷媒出口には、圧縮機11の冷媒吸入口11bが接続されている。アキュムレータ50は、圧縮機11に液相冷媒が吸入されることを抑制し、圧縮機11における液圧縮を防止する機能を果たす。

0173

図20に示す第1実施例では、上記第4実施形態の構成にアキュムレータ50が追加されている。図21に示す第2実施例では、上記第5実施形態の構成にアキュムレータ50が追加されている。上記第1、第2、第3および第6実施形態の構成にアキュムレータ50が追加されていてもよい。

0174

本実施形態においても、上記実施形態と同様に凝縮器出口部、室外熱交換器入口部および室外熱交換器出口部の容積を適切に設定することによって、冷房モードと暖房モードとの適正冷媒量の差を少なくでき、ひいては冷房モードおよび暖房モードの両方において良好なサイクル成績係数を得ることができるとともにアキュムレータ50を小型化することもできる。。

0175

(第8実施形態)
上記実施形態では、第1膨張弁13および第2膨張弁15は、絞り開度を全開した際に冷媒通路を全開する全開機能付きの可変絞り機構で構成されているが、本実施形態では、第1膨張弁13および第2膨張弁15は、絞り開度を全開することができない可変絞り機構で構成されている。

0176

図22に示すように、冷凍サイクル装置10は、第1膨張弁バイパス配管51、第1バイパス開閉弁52、第2膨張弁バイパス配管53および第2バイパス開閉弁54を有している。

0177

第2膨張弁バイパス配管53および第2バイパス開閉弁54の基本的構成は第1膨張弁バイパス配管51および第1バイパス開閉弁52と同一である。したがって、図22では第1膨張弁バイパス配管51および第1バイパス開閉弁52を図示し、図22の括弧内に第2膨張弁バイパス配管53および第2バイパス開閉弁54に対応する符号を付して第2膨張弁バイパス配管53および第2バイパス開閉弁54の図示を省略している。

0178

第1膨張弁バイパス配管51は、冷媒が第1膨張弁13をバイパスして流れる冷媒流路を形成している。第1バイパス開閉弁52は、第1膨張弁バイパス配管51の冷媒流路を開閉する。第1バイパス開閉弁52の作動は、制御装置40から出力される制御信号によって制御される。

0179

第1バイパス開閉弁52が第1膨張弁バイパス配管51の冷媒流路を開くことによって、冷媒が第1膨張弁バイパス配管51の冷媒流路を流れて第1膨張弁13を流れなくなるので、第1膨張弁13で冷媒の減圧作用を発揮させないようにすることができる。

0180

第2膨張弁バイパス配管53は、冷媒が第2膨張弁15をバイパスして流れる冷媒流路を形成している。第2バイパス開閉弁54は、第2膨張弁バイパス配管53の冷媒流路を開閉する。第2バイパス開閉弁54の作動は、制御装置40から出力される制御信号によって制御される。

0181

第2バイパス開閉弁54が第2膨張弁バイパス配管53の冷媒流路を開くことによって、冷媒が第2膨張弁バイパス配管53の冷媒流路を流れて第2膨張弁15を流れなくなるので、第2膨張弁15で冷媒の減圧作用を発揮させないようにすることができる。

0182

第1膨張弁バイパス配管51、第1バイパス開閉弁52、第2膨張弁バイパス配管53および第2バイパス開閉弁54は、冷房モードと暖房モードとを切り替える運転モード切替部である。

0183

本実施形態においても、上記実施形態と同様に凝縮器出口部、室外熱交換器入口部および室外熱交換器出口部の容積を適切に設定することによって、冷房モードと暖房モードとの適正冷媒量の差を少なくでき、ひいては冷房モードおよび暖房モードの両方において良好なサイクル成績係数を得ることができる。

0184

第1膨張弁13および第2膨張弁15は、絞り開度を全開することができない固定絞りや温度式膨張弁等であってもよい。

0185

固定絞りは、オリフィスキャピラリチューブ等である。温度式膨張弁は、感温通路と、絞り通路面積を調節する機械的機構を有している膨張弁である。温度式膨張弁の機械的機構は、感温通路を流れる冷媒の過熱度が予め定めた所定範囲となるように絞り通路面積を調節する。

0186

(第9実施形態)
本実施形態では、図23図35に示すように、蒸発器バイパス配管38を有している。蒸発器バイパス配管38は、室外熱交換器14から流出した冷媒が第2膨張弁15と蒸発器16とをバイパスして圧縮機11の吸入側へ流れるバイパス流路を形成している。蒸発器バイパス配管38には蒸発器バイパス開閉弁39が配置されている。蒸発器バイパス開閉弁39は、蒸発器バイパス配管38のバイパス流路を開閉する開閉弁である。

0187

図23に示す第1実施例では、上記第1実施形態の構成に蒸発器バイパス配管38および蒸発器バイパス開閉弁39が追加されている。蒸発器バイパス配管38の一端は、過冷却部出口配管34のうち過冷却部バイパス配管35との合流部と第2膨張弁15の冷媒入口15aとの間の部位に接続されている。蒸発器バイパス配管38の他端は、蒸発器出口配管37に接続されている。

0188

以下では、蒸発器バイパス配管38のうち蒸発器バイパス開閉弁39よりも冷媒流れ上流側の部位をバイパス配管入口部38aとし、蒸発器バイパス配管38のうち蒸発器バイパス開閉弁39よりも冷媒流れ下流側の部位をバイパス配管下流部38bとする。

0189

本実施形態では、凝縮器出口部の容積は、室外熱交換器出口部およびバイパス配管入口部38aの合計容積よりも大きくなっている。

0190

これによると、凝縮器出口部の容積が室外熱交換器出口部およびバイパス配管入口部38aの合計容積以下になっている場合と比較して、暖房モード時に液相冷媒が流れる部分の容積が大きくなり冷房モード時に液相冷媒が流れる部分の容積が小さくなるので、暖房モードの適正冷媒量が多くなり冷房モードの適正冷媒量が少なくなる。その結果、冷房モードと暖房モードとの適正冷媒量の差を少なくでき、ひいては冷房モードおよび暖房モードの両方において良好なサイクル成績係数を得ることができる。

0191

図24に示す第2実施例では、上記第1実施形態の構成に蒸発器バイパス配管38および蒸発器バイパス開閉弁39が追加されている。蒸発器バイパス配管38の一端は、過冷却部バイパス配管35のうち過冷却バイパス開閉弁18よりも冷媒流れ上流側の部位に接続されている。蒸発器バイパス配管38の他端は、蒸発器出口配管37に接続されている。

0192

図25に示す第3実施例では、上記第1実施形態の構成に蒸発器バイパス配管38および蒸発器バイパス開閉弁39が追加されている。蒸発器バイパス配管38の一端は、過冷却部バイパス配管35のうち過冷却バイパス開閉弁18よりも冷媒流れ下流側の部位に接続されている。蒸発器バイパス配管38の他端は、蒸発器出口配管37に接続されている。

0193

図26に示す第4実施例では、上記第1実施形態の構成に蒸発器バイパス配管38および蒸発器バイパス開閉弁39が追加されている。蒸発器バイパス配管38の一端は、過冷却部出口配管34のうち室外熱交換器14の第1冷媒出口14bと過冷却部バイパス配管35の合流部との間の部位に接続されている。蒸発器バイパス配管38の他端は、蒸発器出口配管37に接続されている。

0194

図27に示す第5実施例では、上記第1実施形態の構成に蒸発器バイパス配管38および蒸発器バイパス開閉弁39が追加されている。蒸発器バイパス配管38の一端は、室外熱交換器貯液部142に接続されている。蒸発器バイパス配管38の他端は、蒸発器出口配管37に接続されている。

0195

図28に示す第6実施例では、上記第4実施形態の構成に蒸発器バイパス配管38および蒸発器バイパス開閉弁39が追加されている。蒸発器バイパス配管38の一端は、過冷却部出口配管34に接続されている。蒸発器バイパス配管38の他端は、蒸発器出口配管37に接続されている。

0196

図29に示す第7実施例では、上記第4実施形態の構成に蒸発器バイパス配管38および蒸発器バイパス開閉弁39が追加されている。蒸発器バイパス配管38の一端は、室外熱交換器貯液部142に接続されている。蒸発器バイパス配管38の他端は、蒸発器出口配管37に接続されている。

0197

図30に示す第8実施例では、上記第5実施形態の構成に蒸発器バイパス配管38および蒸発器バイパス開閉弁39が追加されている。蒸発器バイパス配管38の一端は、室外熱交換器出口配管34に接続されている。蒸発器バイパス配管38の他端は、蒸発器出口配管37に接続されている。

0198

図31に示す第9実施例では、上記第6実施形態の構成に蒸発器バイパス配管38および蒸発器バイパス開閉弁39が追加されている。蒸発器バイパス配管38の一端は、室外熱交換器出口配管34に接続されている。蒸発器バイパス配管38の他端は、蒸発器出口配管37に接続されている。

0199

図32に示す第10実施例では、上記第6実施形態の構成に蒸発器バイパス配管38および蒸発器バイパス開閉弁39が追加されている。蒸発器バイパス配管38の一端は、過冷却部バイパス配管35のうち過冷却バイパス開閉弁18よりも冷媒流れ上流側の部位に接続されている。蒸発器バイパス配管38の他端は、蒸発器出口配管37に接続されている。

0200

図33に示す第11実施例では、上記第7実施形態の第1実施例の構成に蒸発器バイパス配管38および蒸発器バイパス開閉弁39が追加されている。蒸発器バイパス配管38の一端は、過冷却部出口配管34に接続されている。蒸発器バイパス配管38の他端は、蒸発器出口配管37のうち蒸発器16の冷媒出口16bとアキュムレータ50との間の部位に接続されている。

0201

図34に示す第12実施例では、上記第7実施形態の第1実施例の構成に蒸発器バイパス配管38および蒸発器バイパス開閉弁39が追加されている。蒸発器バイパス配管38の一端は、室外熱交換器貯液部142に接続されている。蒸発器バイパス配管38の他端は、蒸発器出口配管37のうち蒸発器16の冷媒出口16bとアキュムレータ50との間の部位に接続されている。

0202

図35に示す第13実施例では、上記第7実施形態の第2実施例の構成に蒸発器バイパス配管38および蒸発器バイパス開閉弁39が追加されている。蒸発器バイパス配管38の一端は、室外熱交換器出口配管34に接続されている。蒸発器バイパス配管38の他端は、蒸発器出口配管37のうち蒸発器16の冷媒出口16bとアキュムレータ50との間の部位に接続されている。

0203

本実施形態の第2〜第12実施例においても、本実施形態の上記第1実施例と同様に、凝縮器出口部の容積は、室外熱交換器出口部およびバイパス配管入口部38aの合計容積よりも大きくなっているので、本実施形態の上記第1実施例と同様の作用効果を奏することができる。

0204

(他の実施形態)
上記実施形態を適宜組み合わせ可能である。上記実施形態を例えば以下のように種々変形可能である。

0205

(1)上記各実施形態において、過冷却部バイパス配管35および過冷却バイパス部144に過冷却バイパス開閉弁18が配置されていなくてもよい。

0206

(2)上記各実施形態では、温度調節対象機器温度調節するための熱媒体として冷却水を用いているが、油などの各種媒体を熱媒体として用いてもよい。

0207

熱媒体として、ナノ流体を用いてもよい。ナノ流体とは、粒子径ナノメートルオーダーナノ粒子混入された流体のことである。ナノ粒子を熱媒体に混入させることで、エチレングリコールを用いた冷却水のように凝固点を低下させて不凍液にする作用効果に加えて、次のような作用効果を得ることができる。

0208

すなわち、特定の温度帯での熱伝導率を向上させる作用効果、熱媒体の熱容量を増加さ
せる作用効果、金属配管防食効果ゴム配管劣化を防止する作用効果、および極低温での熱媒体の流動性を高める作用効果を得ることができる。

0209

このような作用効果は、ナノ粒子の粒子構成、粒子形状、配合比率付加物質によって様々に変化する。

0210

これによると、熱伝導率を向上させることができるので、エチレングリコールを用いた冷却水と比較して少ない量の熱媒体であっても同等の冷却効率を得ることが可能になる。

0211

また、熱媒体の熱容量を増加させることができるので、熱媒体自体の顕熱による蓄冷熱量を増加させることができる。

0212

蓄冷熱量を増加させることにより、圧縮機11を作動させない状態であっても、ある程度の時間は蓄冷熱を利用した機器の冷却、加熱の温調が実施できるため、車両用熱管理装置省動力化が可能になる。

0213

ナノ粒子のアスペクト比は50以上であるのが好ましい。十分な熱伝導率を得ることができるからである。なお、アスペクト比は、ナノ粒子の縦×横の比率を表す形状指標である。

0214

ナノ粒子としては、Au、Ag、CuおよびCのいずれかを含むものを用いることができる。具体的には、ナノ粒子の構成原子として、Auナノ粒子、Agナノワイヤー、CNTグラフェングラファイトコアシェル型ナノ粒子、およびAuナノ粒子含有CNTなどを用いることができる。

0215

CNTはカーボンナノチューブである。グラファイトコアシェル型ナノ粒子は、上記原子を囲むようにカーボンナノチューブ等の構造体があるような粒子体である。

0216

(3)上記各実施形態の冷凍サイクル装置10では、冷媒としてフロン系冷媒を用いているが、冷媒の種類はこれに限定されるものではなく、種々の冷媒を用いてもよい。

0217

11圧縮機
12凝縮器
12e凝縮器出口タンク部(凝縮器出口部)
123 凝縮器過冷却部(凝縮器出口部)
13 第1膨張弁(第1減圧部)
13c 第1入口流路部(凝縮器出口部、第1減圧入口部)
13f 第1出口流路部(室外熱交換器入口部、第1減圧出口部)
14 室外熱交換器
14g熱交換部入口タンク部(室外熱交換器入口部)
14h 熱交換部出口タンク部(室外熱交換器入口部)
14i 過冷却部入口タンク部(室外熱交換器出口部)
14p 過冷却部出口タンク部(室外熱交換器出口部)
14s過冷却コア部(室外熱交換器出口部)
142 室外熱交換器モジュレータ(室外熱交換器出口部)
143 室外熱交換器過冷却部(室外熱交換器出口部)
15 第2膨張弁(第2減圧部)
15c 第2入口流路部(室外熱交換器出口部、第2減圧入口部)
16蒸発器
32凝縮器出口配管(凝縮器出口部)
33 室外熱交換器入口配管(室外熱交換器入口部)
34 過冷却部出口配管(室外熱交換器出口部)
35 過冷却部バイパス配管(室外熱交換器出口部)

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • サンデン・リテールシステム株式会社の「 冷却装置」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】圧縮機の起動時、外乱変動時または外気や負荷変動など外乱の影響下において冷凍サイクル及び冷凍能力の安定化を図ることのできる冷却装置を提供する。【解決手段】コントローラ20は、圧力センサ21の検出... 詳細

  • 三菱重工サーマルシステムズ株式会社の「 冷凍機」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】より簡易な構成で小型の音響ダンパにより、冷凍機における騒音を良好に減衰させる。【解決手段】冷凍機は、圧縮機と、凝縮器と、蒸発器と、圧縮機、凝縮器および蒸発器を接続する複数の配管と、複数の配管の... 詳細

  • ダイキン工業株式会社の「 空気調和機」が 公開されました。( 2020/09/24)

    【課題】暖房サイクルによる除湿運転以外の空調能力を損なうことなく、暖房サイクルにより強力に暖房しながら除湿できる空気調和機を提案する。【解決手段】空気調和機は、冷媒が循環する冷媒回路(RC)と、冷媒回... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ