车辆用空调设备制造技术

本发明专利技术的车辆用空调设备具备：压缩机(21)，其使制冷剂压缩；内部换热器(22、24)，其在制冷剂与供给到车厢内的空气之间进行热交换；外部换热器(23)，其在制冷剂与作为车厢外的空气的大气之间进行热交换；电池(5)，其被装载于车辆；电池换热器(29)，其使从外部换热器至压缩机的制冷剂的至少一部分经过，由此在制冷剂与电池之间进行热交换；节流调整部(30)，其在制冷剂流路中被配置于电池换热器的上游侧，能够调整制冷剂的流动；以及控制单元(40)，其控制节流调整部。控制单元基于热交换余量和温度检测器的检测结果，通过节流调整部来控制制冷剂的流动，该热交换余量表示外部换热器相对于内部换热器的热量的余量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及车辆用空调设备。特别是本专利技术涉及能够应用于装载电池的车辆的车辆用空调设备。
技术介绍
以往，已知一种控制车厢内的温度等的车辆用空调设备。例如，在专利文献I中公开了一种利用电动汽车所装载的电池的热容量的车辆用空调设备。在该车辆用空调设备中，从设置于车辆的后部的吸入口吸入车厢内的空气，使该空气经由通道(duct)经过底板的电池部分。由此空气被加热，加热后的该空气在利用空调设备主体进行温度调节后被再次吹向车厢内。由此，不需要另外装载蓄热材料就能够获得高温的暖风。专利文献1:日本特开平5-178070号公报
技术实现思路
然而，专利文献I所公开的空调设备将电池的热量直接向供给到车厢内的空气放热。因此，难以说有效地利用了热容量大的电池。本专利技术是鉴于这种现有技术所具有的问题而完成的。而且，其目的在于提供一种通过有效地利用热容量大的电池而改善热效率的车辆用空调设备。本专利技术的第一方式所涉及的车辆用空调设备具备:压缩机，其使制冷剂压缩；内部换热器，其在上述制冷剂与供给到车厢内的空气之间进行热交换；外部换热器，其在上述制冷剂与作为车厢外的空气的大气之间进行热交换；电池，其被装载于车辆；电池换热器，使从上述外部换热器至上述压缩机的制冷剂中的至少一部分经过该电池换热器，由此在上述制冷剂与上述电池之间进行热交换；节流调整部，其被配置在制冷剂流路中上述电池换热器的上游侧，能够调整制冷剂的流动；以及控制单元，其控制上述节流调整部，其中，上述控制单元基于热交换余量来控制上述节流调整部的制冷剂的流动，该热交换余量表示上述外部换热器相对于上述内部换热器的热量的余量。本专利技术的第二方式所涉及的车辆用空调设备的控制方法具有具备以下部件的工序:具备:压缩机，其使制冷剂压缩；内部换热器，其在上述制冷剂与供给到车厢内的空气之间进行热交换；外部换热器，其在上述制冷剂与作为车厢外的空气的大气之间进行热交换；电池，其被装载于车辆；电池换热器，使从上述外部换热器至上述压缩机的制冷剂中的至少一部分经过该电池换热器，由此在上述制冷剂与上述电池之间进行热交换；以及节流调整部，其被配置在制冷剂流路中上述电池换热器的上游侧，能够调整制冷剂的流动；以及基于热交换余量来控制上述节流调整部的制冷剂的流动，该热交换余量表示上述外部换热器相对于上述内部换热器的热量的余量。附图说明图1是示意性地表示本专利技术的实施方式所涉及的车辆用空调设备的结构的说明图。图2是表示第三膨胀阀的控制过程的流程图。图3是表示第三膨胀阀的控制过程的流程图。具体实施例方式下面，基于附图说明本专利技术的实施方式。图1是示意性地表示本专利技术的实施方式所涉及的车辆用空调设备10的结构的说明图。该车辆用空调设备10是应用于电动汽车来控制车厢内的温度等的热泵式的空调设备。在该电动汽车中，作为驱动源的马达(未图示)装载于车辆前方的马达室(M/R)。而且，对该马达、各种电气部件供给电力的电池5装载于车厢空间的底板。车辆用空调设备10构成为以送风单元11、空调设备主体20以及控制单元40为主体。送风单元11是取入车厢内的空气(内部空气)或者车厢外的空气(大气)并将其供给到车厢内的单元，具备输送空气的送风通道。在该送风通道的上游侧设置有进气部12，进气部12具备进气门13。进气门13是能够封闭内部空气导入口和大气导入口中的一个入口的可动式的门，通过使该进气门13动作能够从内部空气和大气中选择一个要供给到车厢内的空气。另外，在送风通道中设置有鼓风机14，通过使该鼓风机14动作来向下游送出内部空气或者大气。被送出到下游的空气(内部空气或者大气)从吹出口(未图示)经由后述的第一内部换热器22或者第二内部换热器24被供给到车厢内。空调设备主体20构成为以压缩机(compressor) 21、第一内部换热器22、夕卜部换热器23、第二内部换热器24、第一膨胀阀25以及第二膨胀阀26为主体。构成空调设备主体20的这些元件被分别设置于制冷剂进行循环的闭环的制冷剂流路(主制冷剂流路)Cm。通过该主制冷剂流路Cm，制冷剂从压缩机21起按第一内部换热器22、外部换热器23、第二内部换热器24的顺序经过这些元件并再次返回到压缩机21。另外，在该主制冷剂流路Cm中，在第一内部换热器22与外部换热器23之间设置有第一膨胀阀25,在外部换热器23与第二内部换热器24之间设置有第二膨胀阀26。压缩机21当从吸入侧取入制冷剂时，对取入的该制冷剂进行压缩，将压缩后的制冷剂从排出侧排出。利用从电池5供给的电力来驱动该压缩机21。第一内部换热器22在从压缩机21加压输送的制冷剂与供给到车厢内的空气之间进行热交换。在由用户指定的车辆用空调设备10的运转模式为暖风模式的情况下，该第一内部换热器22作为冷凝器发挥作用。由此，将制冷剂的热放出到向车厢内供给的空气、即由鼓风机14送出的空气中。外部换热器23配置在马达室的前端部，在经过第一膨胀阀25的制冷剂与大气之间进行热交换。该外部换热器23在运转模式为暖风模式的情况下使制冷剂吸收大气的热，在运转模式为冷风模式的情况下将制冷剂的热放出到大气中。为了促进大气与制冷剂的热交换效率，在外部换热器23处设置有送风风扇27。第二内部换热器24在经过第二膨胀阀26的制冷剂与供给到车厢内的空气之间进行热交换。在运转模式为冷风模式的情况下，该第二内部换热器24作为蒸发器发挥作用。由此，供给到车厢内的空气、即由鼓风机14送出的空气的热被制冷剂吸收。在设置于第一内部换热器22的下游的第一膨胀阀25和设置于外部换热器23的下游的第二膨胀阀26中，通过使制冷剂经过来进行节流膨胀。即，制冷剂经过第一和第二膨胀阀25、26而变为低温、低压的制冷剂。另外，能够在第一和第二膨胀阀25、26中对作为制冷剂的通过区域的节流(阀开度)进行调整，能够根据需要设定节流或者开放节流。在第一膨胀阀25中，在运转模式为暖风模式的情况下，设定规定的节流使制冷剂进行节流膨胀。另一方面，在运转模式为冷风模式的情况下，在第一膨胀阀25中开放节流使制冷剂直接通过。与此相对地，在运转模式为冷风模式的情况下，在第二膨胀阀26中设定规定的节流使制冷剂进行节流膨胀。另一方面，在运转模式为暖风模式的情况下，在第二膨胀阀26中开放节流使制冷剂直接通过。此外，在第二内部换热器24与压缩机21之间的主制冷剂流路Cm中设置有气液分离器28。该气液分离器28承担如下功能:将从上游工序供给的制冷剂分离为气相和液相，将气相状态的制冷剂送出到下游工序，并且将液相状态的制冷剂暂时贮存。在此，作为本实施方式的特征之一，空调设备主体20还具有电池换热器29。电池换热器29上分别连接有制冷剂供给用和制冷剂排出用的子制冷剂流路Cs的一个端部。而且，由电池换热器29在制冷剂与电池5之间进行热交换。制冷剂供给用的子制冷剂流路Csl的另一个端部连接在主制冷剂流路Cm的外部换热器23与第二膨胀阀26之间。另外，制冷剂排出用的子制冷剂流路Cs2的另一个端部连接在第二内部换热器24与压缩机21之间。在该电池换热器29中，使从外部换热器23至压缩机21的制冷剂中的一部分或者全部制冷剂经过电池换热器29，由此在经过外部换热器23的制冷剂与电池之间进行热交换。由该电池换热器29进行热交换后的制冷剂返回到压缩机21本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.06 JP 2010-2264991.一种车辆用空调设备，其特征在于，具备: 压缩机，其使制冷剂压缩； 内部换热器，其在上述制冷剂与供给到车厢内的空气之间进行热交换； 外部换热器，其在上述制冷剂与作为车厢外的空气的大气之间进行热交换； 电池，其被装载于车辆； 电池换热器，使从上述外部换热器至上述压缩机的制冷剂中的至少一部分经过该电池换热器，由此在上述制冷剂与上述电池之间进行热交换； 节流调整部，其被配置在制冷剂流路中上述电池换热器的上游侧，能够调整制冷剂的流动；以及 控制单元，其控制上述节流调整部， 其中，上述控制单元基于热交换余量来控制上述节流调整部的制冷剂的流动，该热交换余量表示上述外部换热器相对于上述内部换热器的热量的余量。2.根据权利要求1所述的车辆用空调设备，其特征在于，还具备: 第一膨胀阀，其设置在上述内部换热器的下游，使经过上述内部换热器的制冷剂经过该第一膨胀阀，由此使上述制冷剂进行节流膨胀；以及温度检测器，其检测上述电池的温度， 其中，上述内部换热器在从上述压缩机加压输送的制冷剂与供给到车厢内的空气之间进行热交换， 上述外部换热器在经过上述第一膨胀阀的制冷剂与上述大气之间进行热交换，由上述外部换热器进行热交换后的制冷剂返回到上述压缩机， 在上述内部换热器作为冷凝器发挥作用的暖风模式的情况下，上述控制单元基于吸热量余量和上述温度检测器的检测结果，通过上述节流调整部来控制制冷剂的流动，该吸热量余量表示上述外部换热器的吸热量相对于上述内部换热器的散热量的热量的余量。3.根据权利要求2所述的车辆用空调设备，其特征在于， 在上述外部换热器中不存在吸热量余量的情况下，上述控制单元对上述节流调整部设定节流，使经过上述节流调整部的制冷剂进行节流膨胀。4.根据权利要求3所述的车辆用空调设备，其特征在于， 在上述温度检测器的检测结果为比为了对上述电池进行温度管理而设定的温度范围内的下限温度高的情况下，上述控制单元对上述节流调整部设定节流。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：荒井富士雄，上松丰，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：
国别省市：