專利名稱：車輛用空調(diào)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛用空調(diào)設(shè)備。特別是本發(fā)明涉及能夠應(yīng)用于裝載電池的車輛的車輛用空調(diào)設(shè)備。
背景技術(shù)：
以往，已知一種控制車廂內(nèi)的溫度等的車輛用空調(diào)設(shè)備。例如，在專利文獻(xiàn)I中公開了一種利用電動(dòng)汽車所裝載的電池的熱容量的車輛用空調(diào)設(shè)備。在該車輛用空調(diào)設(shè)備中，從設(shè)置于車輛的后部的吸入口吸入車廂內(nèi)的空氣，使該空氣經(jīng)由通道(duct)經(jīng)過底板的電池部分。由此空氣被加熱，加熱后的該空氣在利用空調(diào)設(shè)備主體進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)后被再次吹向車廂內(nèi)。由此，不需要另外裝載蓄熱材料就能夠獲得高溫的暖風(fēng)。專利文獻(xiàn)1:日本特開平5-178070號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
然而，專利文獻(xiàn)I所公開的空調(diào)設(shè)備將電池的熱量直接向供給到車廂內(nèi)的空氣放熱。因此，難以說有效地利用了熱容量大的電池。本發(fā)明是鑒于這種現(xiàn)有技術(shù)所具有的問題而完成的。而且，其目的在于提供一種通過有效地利用熱容量大的電池而改善熱效率的車輛用空調(diào)設(shè)備。本發(fā)明的第一方式所涉及的車輛用空調(diào)設(shè)備具備:壓縮機(jī)，其使制冷劑壓縮；內(nèi)部換熱器，其在上述制冷劑與供給到車廂內(nèi)的空氣之間進(jìn)行熱交換；外部換熱器，其在上述制冷劑與作為車廂外的空氣的大氣之間進(jìn)行熱交換；電池，其被裝載于車輛；電池?fù)Q熱器，使從上述外部換熱器至上述壓縮機(jī)的制冷劑中的至少一部分經(jīng)過該電池?fù)Q熱器，由此在上述制冷劑與上述電池之間進(jìn)行熱交換；節(jié)流調(diào)整部，其被配置在制冷劑流路中上述電池?fù)Q熱器的上游側(cè)，能夠調(diào)整制冷劑的流動(dòng)；以及控制單元，其控制上述節(jié)流調(diào)整部，其中，上述控制單元基于熱交換余量來控制上述節(jié)流調(diào)整部的制冷劑的流動(dòng)，該熱交換余量表示上述外部換熱器相對于上述內(nèi)部換熱器的熱量的余量。本發(fā)明的第二方式所涉及的車輛用空調(diào)設(shè)備的控制方法具有具備以下部件的工序:具備:壓縮機(jī)，其使制冷劑壓縮；內(nèi)部換熱器，其在上述制冷劑與供給到車廂內(nèi)的空氣之間進(jìn)行熱交換；外部換熱器，其在上述制冷劑與作為車廂外的空氣的大氣之間進(jìn)行熱交換；電池，其被裝載于車輛；電池?fù)Q熱器，使從上述外部換熱器至上述壓縮機(jī)的制冷劑中的至少一部分經(jīng)過該電池?fù)Q熱器，由此在上述制冷劑與上述電池之間進(jìn)行熱交換；以及節(jié)流調(diào)整部，其被配置在制冷劑流路中上述電池?fù)Q熱器的上游側(cè)，能夠調(diào)整制冷劑的流動(dòng)；以及基于熱交換余量來控制上述節(jié)流調(diào)整部的制冷劑的流動(dòng)，該熱交換余量表示上述外部換熱器相對于上述內(nèi)部換熱器的熱量的余量。


圖1是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的車輛用空調(diào)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的說明圖。圖2是表示第三膨脹閥的控制過程的流程圖。圖3是表示第三膨脹閥的控制過程的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面，基于

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的車輛用空調(diào)設(shè)備10的結(jié)構(gòu)的說明圖。該車輛用空調(diào)設(shè)備10是應(yīng)用于電動(dòng)汽車來控制車廂內(nèi)的溫度等的熱泵式的空調(diào)設(shè)備。在該電動(dòng)汽車中，作為驅(qū)動(dòng)源的馬達(dá)(未圖示)裝載于車輛前方的馬達(dá)室(M/R)。而且，對該馬達(dá)、各種電氣部件供給電力的電池5裝載于車廂空間的底板。車輛用空調(diào)設(shè)備10構(gòu)成為以送風(fēng)單元11、空調(diào)設(shè)備主體20以及控制單元40為主體。送風(fēng)單元11是取入車廂內(nèi)的空氣(內(nèi)部空氣)或者車廂外的空氣(大氣)并將其供給到車廂內(nèi)的單元，具備輸送空氣的送風(fēng)通道。在該送風(fēng)通道的上游側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣部12，進(jìn)氣部12具備進(jìn)氣門13。進(jìn)氣門13是能夠封閉內(nèi)部空氣導(dǎo)入口和大氣導(dǎo)入口中的一個(gè)入口的可動(dòng)式的門，通過使該進(jìn)氣門13動(dòng)作能夠從內(nèi)部空氣和大氣中選擇一個(gè)要供給到車廂內(nèi)的空氣。另外，在送風(fēng)通道中設(shè)置有鼓風(fēng)機(jī)14，通過使該鼓風(fēng)機(jī)14動(dòng)作來向下游送出內(nèi)部空氣或者大氣。被送出到下游的空氣(內(nèi)部空氣或者大氣)從吹出口(未圖示)經(jīng)由后述的第一內(nèi)部換熱器22或者第二內(nèi)部換熱器24被供給到車廂內(nèi)。空調(diào)設(shè)備主體20構(gòu)成為以壓縮機(jī)(compressor) 21、第一內(nèi)部換熱器22、夕卜部換熱器23、第二內(nèi)部換熱器24、第一膨脹閥25以及第二膨脹閥26為主體。構(gòu)成空調(diào)設(shè)備主體20的這些元件被分別設(shè)置于制冷劑進(jìn)行循環(huán)的閉環(huán)的制冷劑流路(主制冷劑流路)Cm。通過該主制冷劑流路Cm，制冷劑從壓縮機(jī)21起按第一內(nèi)部換熱器22、外部換熱器23、第二內(nèi)部換熱器24的順序經(jīng)過這些元件并再次返回到壓縮機(jī)21。另外，在該主制冷劑流路Cm中，在第一內(nèi)部換熱器22與外部換熱器23之間設(shè)置有第一膨脹閥25,在外部換熱器23與第二內(nèi)部換熱器24之間設(shè)置有第二膨脹閥26。壓縮機(jī)21當(dāng)從吸入側(cè)取入制冷劑時(shí)，對取入的該制冷劑進(jìn)行壓縮，將壓縮后的制冷劑從排出側(cè)排出。利用從電池5供給的電力來驅(qū)動(dòng)該壓縮機(jī)21。第一內(nèi)部換熱器22在從壓縮機(jī)21加壓輸送的制冷劑與供給到車廂內(nèi)的空氣之間進(jìn)行熱交換。在由用戶指定的車輛用空調(diào)設(shè)備10的運(yùn)轉(zhuǎn)模式為暖風(fēng)模式的情況下，該第一內(nèi)部換熱器22作為冷凝器發(fā)揮作用。由此，將制冷劑的熱放出到向車廂內(nèi)供給的空氣、即由鼓風(fēng)機(jī)14送出的空氣中。外部換熱器23配置在馬達(dá)室的前端部，在經(jīng)過第一膨脹閥25的制冷劑與大氣之間進(jìn)行熱交換。該外部換熱器23在運(yùn)轉(zhuǎn)模式為暖風(fēng)模式的情況下使制冷劑吸收大氣的熱，在運(yùn)轉(zhuǎn)模式為冷風(fēng)模式的情況下將制冷劑的熱放出到大氣中。為了促進(jìn)大氣與制冷劑的熱交換效率，在外部換熱器23處設(shè)置有送風(fēng)風(fēng)扇27。第二內(nèi)部換熱器24在經(jīng)過第二膨脹閥26的制冷劑與供給到車廂內(nèi)的空氣之間進(jìn)行熱交換。在運(yùn)轉(zhuǎn)模式為冷風(fēng)模式的情況下，該第二內(nèi)部換熱器24作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用。由此，供給到車廂內(nèi)的空氣、即由鼓風(fēng)機(jī)14送出的空氣的熱被制冷劑吸收。
在設(shè)置于第一內(nèi)部換熱器22的下游的第一膨脹閥25和設(shè)置于外部換熱器23的下游的第二膨脹閥26中，通過使制冷劑經(jīng)過來進(jìn)行節(jié)流膨脹。即，制冷劑經(jīng)過第一和第二膨脹閥25、26而變?yōu)榈蜏?、低壓的制冷劑。另外，能夠在第一和第二膨脹閥25、26中對作為制冷劑的通過區(qū)域的節(jié)流(閥開度)進(jìn)行調(diào)整，能夠根據(jù)需要設(shè)定節(jié)流或者開放節(jié)流。在第一膨脹閥25中，在運(yùn)轉(zhuǎn)模式為暖風(fēng)模式的情況下，設(shè)定規(guī)定的節(jié)流使制冷劑進(jìn)行節(jié)流膨脹。另一方面，在運(yùn)轉(zhuǎn)模式為冷風(fēng)模式的情況下，在第一膨脹閥25中開放節(jié)流使制冷劑直接通過。與此相對地，在運(yùn)轉(zhuǎn)模式為冷風(fēng)模式的情況下，在第二膨脹閥26中設(shè)定規(guī)定的節(jié)流使制冷劑進(jìn)行節(jié)流膨脹。另一方面，在運(yùn)轉(zhuǎn)模式為暖風(fēng)模式的情況下，在第二膨脹閥26中開放節(jié)流使制冷劑直接通過。此外，在第二內(nèi)部換熱器24與壓縮機(jī)21之間的主制冷劑流路Cm中設(shè)置有氣液分離器28。該氣液分離器28承擔(dān)如下功能:將從上游工序供給的制冷劑分離為氣相和液相，將氣相狀態(tài)的制冷劑送出到下游工序，并且將液相狀態(tài)的制冷劑暫時(shí)貯存。在此，作為本實(shí)施方式的特征之一，空調(diào)設(shè)備主體20還具有電池?fù)Q熱器29。電池?fù)Q熱器29上分別連接有制冷劑供給用和制冷劑排出用的子制冷劑流路Cs的一個(gè)端部。而且，由電池?fù)Q熱器29在制冷劑與電池5之間進(jìn)行熱交換。制冷劑供給用的子制冷劑流路Csl的另一個(gè)端部連接在主制冷劑流路Cm的外部換熱器23與第二膨脹閥26之間。另外，制冷劑排出用的子制冷劑流路Cs2的另一個(gè)端部連接在第二內(nèi)部換熱器24與壓縮機(jī)21之間。在該電池?fù)Q熱器29中，使從外部換熱器23至壓縮機(jī)21的制冷劑中的一部分或者全部制冷劑經(jīng)過電池?fù)Q熱器29，由此在經(jīng)過外部換熱器23的制冷劑與電池之間進(jìn)行熱交換。由該電池?fù)Q熱器29進(jìn)行熱交換后的制冷劑返回到壓縮機(jī)21。在向電池?fù)Q熱器29供給制冷劑的子制冷劑流路Csl中，在電池?fù)Q熱器29的上游側(cè)配置有第三膨脹閥30 (節(jié)流調(diào)整部)。與第一和第二膨脹閥25、26同樣地，該第三膨脹閥30構(gòu)成為能夠調(diào)整制冷劑的流動(dòng)(具體地說為閥開度)。通過調(diào)整節(jié)流的狀態(tài)，由此在第三膨脹閥30中使經(jīng)過的制冷劑節(jié)流膨脹或者使制冷劑以原有的狀態(tài)通過。由此，在電池?fù)Q熱器29中，制冷劑吸收電池5的熱或者將制冷劑的熱放出到電池5。另外，第三膨脹閥30還能夠關(guān)閉其節(jié)流。此外，在本實(shí)施方式中，電池?fù)Q熱器29構(gòu)成為在制冷劑與電池5的周圍的空氣之間進(jìn)行熱交換。因此，基于提高電池5與制冷劑之間的熱交換效率的觀點(diǎn)，設(shè)置有用于使電池5的周圍的空氣流動(dòng)的鼓風(fēng)機(jī)31。另外，在主制冷劑流路Cm中設(shè)置有用于繞過第一內(nèi)部換熱器22的第一旁路流路Lbl0具體地說，第一旁路流路Lbl的一個(gè)端部連接在壓縮機(jī)21與第一內(nèi)部換熱器22之間，并且另一個(gè)端部連接在第一膨脹閥25與外部換熱器23之間。第一旁路流路Lbl與主制冷劑流路Cm的連接部處設(shè)置有用于進(jìn)行切換的第一切換閥(例如三通閥)32，以使制冷劑流向第一內(nèi)部換熱器22或者繞過第一內(nèi)部換熱器22。此外,該第一切換閥32基本上被設(shè)定為關(guān)閉芳路流路Lb I。同樣地，在主制冷劑流路Cm中設(shè)置有繞過第二膨脹閥26和第二內(nèi)部換熱器24的第二旁路流路Lb2。具體地說，第二旁路流路Lb2的一個(gè)端部連接在制冷劑供給用的子制冷劑流路Csl的連接部與第二膨脹閥26之間，并且另一個(gè)端部連接在第二內(nèi)部換熱器24與制冷劑排出用的子制冷劑流路Cs2之間。第二旁路流路Lb2與主制冷劑流路Cm的連接部處設(shè)置有用于進(jìn)行切換的第二切換閥(例如三通閥)33，以使制冷劑流向第二膨脹閥26和第二內(nèi)部換熱器24或者繞過第二膨脹閥26和第二內(nèi)部換熱器24。此外，該第二切換閥33基本上被設(shè)定為關(guān)閉芳路流路Lb I?？刂茊卧?0承擔(dān)著統(tǒng)一控制車輛用空調(diào)設(shè)備10的功能。作為控制單元40，例如能夠使用以CPU、ROM、RAM以及輸入輸出接口為主體而構(gòu)成的個(gè)人計(jì)算機(jī)?？刂茊卧?0按照存儲在ROM中的控制程序來進(jìn)行與空調(diào)控制相關(guān)的運(yùn)算。然后，控制單元40將通過該運(yùn)算計(jì)算出的控制量(控制信號)輸出到致動(dòng)器。為了進(jìn)行這種處理，對控制單元40輸入包含傳感器信號的各種輸入信號?？照{(diào)溫度傳感器41配置在送風(fēng)通道的下游側(cè)，對吹出到車廂內(nèi)的空氣、具體地說對經(jīng)過第一或者第二內(nèi)部換熱器22、24的空氣的溫度進(jìn)行檢測。為了控制空調(diào)溫度，參照來自該空調(diào)溫度傳感器41的傳感器信號。另外，電池溫度傳感器42是基于收容電池5的底板空間的空氣的溫度來檢測電池5的溫度的傳感器。并且，大氣溫度傳感器43是檢測大氣的溫度的傳感器。作為各溫度傳感器41、42、43，能夠使用PTC熱敏電阻等。在與本實(shí)施方式的關(guān)系中，控制單元40分別對第一至第三膨脹閥25、26、30的狀態(tài)、即第一至第三膨脹閥25、26、30的節(jié)流進(jìn)行控制。具體地說，與車輛用空調(diào)設(shè)備10的運(yùn)轉(zhuǎn)模式相應(yīng)地控制第一和第二膨脹閥25、26的狀態(tài)。也就是說，在運(yùn)轉(zhuǎn)模式為暖風(fēng)模式的情況下，控制單元40對第一膨脹閥25設(shè)定規(guī)定的節(jié)流，并且開放第二膨脹閥26的節(jié)流。另一方面，在運(yùn)轉(zhuǎn)模式為冷風(fēng)模式的情況下，控制單元40開放第一膨脹閥25的節(jié)流，并且對第二膨脹閥26設(shè)定規(guī)定的節(jié)流。與此相對地，除了運(yùn)轉(zhuǎn)模式以外，還考慮外部換熱器23的熱交換余量和電池溫度傳感器42的檢測結(jié)果來控制第三膨脹閥30。在此，熱交換余量是指在暖風(fēng)模式的情況下外部換熱器23的吸熱量相對于第一內(nèi)部換熱器22的散熱量的熱量的余量。另外，熱交換余量是指在冷風(fēng)模式的情況下外部換熱器23的散熱量相對于第二內(nèi)部換熱器24的吸熱量的熱量的余量。此外，下面，將外部換熱器23的吸熱量相對于第一內(nèi)部換熱器22的散熱量的熱量的余量稱為“吸熱量余量”，將外部換熱器23的散熱量相對于第二內(nèi)部換熱器24的吸熱量的熱量的余量稱為“散熱量余量”。圖2和3是表示第三膨脹閥30的控制過程的流程圖。通過由用戶接通車輛用空調(diào)設(shè)備10的開關(guān)來調(diào)用該流程圖所示的處理，并由控制單元40以規(guī)定周期執(zhí)行該處理。首先，在步驟IO(SlO)中，控制單元40判斷運(yùn)轉(zhuǎn)模式是否為暖風(fēng)模式。在該步驟10中作出肯定判定、即運(yùn)轉(zhuǎn)模式為暖風(fēng)模式的情況下，進(jìn)入步驟11 (Sll)。另一方面，在步驟10中作出否定判定、即運(yùn)轉(zhuǎn)模式為冷風(fēng)模式的情況下，進(jìn)入后述步驟18(S18)。在步驟11中，控制單元40判斷是否存在吸熱量余量。S卩，控制單元40判斷在暖風(fēng)模式下外部換熱器23能否從大氣吸收第一內(nèi)部換熱器22向送風(fēng)通道內(nèi)的空氣放出的熱量。在參照空調(diào)溫度傳感器41和大氣溫度傳感器43的檢測結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行該判斷。在該步驟11中作出肯定判定、即存在吸熱量余量的情況下，進(jìn)入步驟12(S12)。另一方面，在步驟11中作出否定判定、即不存在吸熱量余量、吸熱量不足的情況下，進(jìn)入后述步驟15(S15)。在步驟12中，控制單元40判斷電池溫度傳感器42的檢測結(jié)果即電池溫度Tb是否是為了對電池5進(jìn)行溫度管理而設(shè)定的溫度范圍內(nèi)的最佳溫度Tst以下。此外，下面將為了對電池5進(jìn)行溫度管理而對電池溫度Tb設(shè)定的溫度范圍稱為“管理溫度范圍”。該管理溫度范圍表示電池5能夠發(fā)揮期望性能的溫度范圍。而且，基于實(shí)驗(yàn)、模擬來預(yù)先設(shè)定該范圍(下限溫度Tlo和上限溫度Thi的范圍)和最佳溫度Tst的值。在該步驟12中作出肯定判定、即電池溫度Tb為最佳溫度Tst以下的情況下,進(jìn)入步驟13(S13)。另一方面，在步驟12中作出否定判定、即電池溫度Tb比最佳溫度Tst高的情況下，進(jìn)入步驟14(S14)。在步驟13中，控制單元40控制第三膨脹閥30來關(guān)閉該第三膨脹閥30。與此相對地，在步驟14中，控制單元40將第三膨脹閥30設(shè)定為規(guī)定的節(jié)流，以使所通過的制冷劑進(jìn)行節(jié)流膨脹。另一方面，在不存在吸熱量余量的情況下，在步驟15中，控制單元40判斷電池溫度Tb是否為電池5的管理溫度范圍內(nèi)的下限溫度Tlo以下。在該步驟15中作出肯定判定、即電池溫度Tb為下限溫度Tlo以下的情況下，進(jìn)入步驟16 (S16)。另一方面，在步驟15中作出否定判定、即電池溫度Tb比下限溫度Tlo高的情況下，進(jìn)入步驟17 (S17)。在步驟16中，控制單元40控制第三膨脹閥30的節(jié)流來關(guān)閉該第三膨脹閥30。與此相對地，在步驟17中，控制單元40將第三膨脹閥30設(shè)定為規(guī)定的節(jié)流，以使所通過的制冷劑進(jìn)行節(jié)流膨脹。另一方面，在運(yùn)轉(zhuǎn)模式為冷風(fēng)模式的情況下，在步驟18中，控制單元40判斷是否存在散熱量余量。即，控制單元40判斷在冷風(fēng)模式下外部換熱器23能否將第二內(nèi)部換熱器24從送風(fēng)通道內(nèi)的空氣吸收的吸熱量放出到大氣中。在參照空調(diào)溫度傳感器41和大氣溫度傳感器43的檢測結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行該判斷。在該步驟18中作出肯定判定、即存在散熱量余量的情況下，進(jìn)入步驟19(S19)。另一方面，在步驟18中作出否定判定、即不存在散熱量余量、散熱量不足的情況下，進(jìn)入后述的步驟24(S24)。在步驟19中，控制單元40判斷電池溫度Tb是否為電池5的管理溫度范圍內(nèi)的最佳溫度Tst以下。在該步驟19中作出肯定判定、即電池溫度Tb為最佳溫度Tst以下的情況下，進(jìn)入步驟20 (S20)。另一方面，在步驟19中作出否定判定、即電池溫度Tb比最佳溫度Tst高的情況下，進(jìn)入步驟23 (S23)。在步驟20中，控制單元40判斷電池溫度Tb是否為電池5的管理溫度范圍內(nèi)的最佳溫度Tst。在該步驟20中作出肯定判定、即電池溫度Tb為最佳溫度Tst的情況下,進(jìn)入步驟21(S21)。另一方面，在步驟20中作出否定判定、即電池溫度Tb比最佳溫度Tst低的情況下，進(jìn)入步驟22 (S22)。在步驟21中，控制單元40控制第三膨脹閥30的節(jié)流來關(guān)閉該第三膨脹閥30。與此相對地，在步驟22中，控制單元40開放第三膨脹閥30的節(jié)流，以使制冷劑直接通過第三膨脹閥30。另一方面，在步驟23中，控制單元40將第三膨脹閥30設(shè)定為規(guī)定的節(jié)流，以使所通過的制冷劑進(jìn)行節(jié)流膨脹。另一方面，在不存在散熱量余量的情況下，在步驟24中，控制單元40判斷電池溫度Tb是否為電池5的管理溫度范圍內(nèi)的上限溫度Thi以上。在該步驟24中作出肯定判定、即電池溫度Tb為上限溫度Thi以上的情況下，進(jìn)入步驟25 (S25)。另一方面，在步驟24中作出否定判定、即電池溫度Tb比上限溫度Thi低的情況下，進(jìn)入步驟26(S26)。在步驟25中，控制單元40將第三膨脹閥30設(shè)定為規(guī)定的節(jié)流，以使所通過的制冷劑進(jìn)行節(jié)流膨脹。與此相對地，在步驟26中，控制單元40開放節(jié)流，以使制冷劑直接通過第三膨脹閥30。當(dāng)根據(jù)上述方法對第一至第三膨脹閥25、26、30的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)定時(shí)，車輛用空調(diào)設(shè)備10與暖風(fēng)模式或者冷風(fēng)模式相應(yīng)的動(dòng)作。在運(yùn)轉(zhuǎn)模式為暖風(fēng)模式的情況下，第一內(nèi)部換熱器22作為冷凝器發(fā)揮作用。具體地說，被壓縮機(jī)21壓縮的制冷劑成為高溫、高壓狀態(tài)。然后，該高溫、高壓狀態(tài)的制冷劑被供給到第一內(nèi)部換熱器22。在第一內(nèi)部換熱器22中，制冷劑的熱被放出到送風(fēng)通道內(nèi)的空氣中。由此，能夠向車廂內(nèi)供給溫暖的空氣。第一內(nèi)部換熱器22的制冷劑通過經(jīng)過第一膨脹閥25而進(jìn)行節(jié)流膨脹，從而該制冷劑成為低溫、低壓狀態(tài)。低溫、低壓狀態(tài)的制冷劑被供給到外部換熱器23。該制冷劑與大氣相比成為低溫狀態(tài)，在外部換熱器23中大氣的熱被制冷劑吸收。經(jīng)過外部換熱器23的制冷劑中的一部分向子制冷劑流路Cs分支，之后經(jīng)由第三膨脹閥30被供給到電池?fù)Q熱器29。然后，經(jīng)過電池?fù)Q熱器29的制冷劑返回到壓縮機(jī)21。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種車輛用空調(diào)設(shè)備，其特征在于，具備: 壓縮機(jī)，其使制冷劑壓縮； 內(nèi)部換熱器，其在上述制冷劑與供給到車廂內(nèi)的空氣之間進(jìn)行熱交換； 外部換熱器，其在上述制冷劑與作為車廂外的空氣的大氣之間進(jìn)行熱交換； 電池，其被裝載于車輛； 電池?fù)Q熱器，使從上述外部換熱器至上述壓縮機(jī)的制冷劑中的至少一部分經(jīng)過該電池?fù)Q熱器，由此在上述制冷劑與上述電池之間進(jìn)行熱交換； 節(jié)流調(diào)整部，其被配置在制冷劑流路中上述電池?fù)Q熱器的上游側(cè)，能夠調(diào)整制冷劑的流動(dòng)；以及 控制單元，其控制上述節(jié)流調(diào)整部， 其中，上述控制單元基于熱交換余量來控制上述節(jié)流調(diào)整部的制冷劑的流動(dòng)，該熱交換余量表示上述外部換熱器相對于上述內(nèi)部換熱器的熱量的余量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用空調(diào)設(shè)備，其特征在于，還具備: 第一膨脹閥，其設(shè)置在上述內(nèi)部換熱器的下游，使經(jīng)過上述內(nèi)部換熱器的制冷劑經(jīng)過該第一膨脹閥，由此使上述制冷劑進(jìn)行節(jié)流膨脹；以及溫度檢測器，其檢測上述電池的溫度， 其中，上述內(nèi)部換熱器在從上述壓縮機(jī)加壓輸送的制冷劑與供給到車廂內(nèi)的空氣之間進(jìn)行熱交換， 上述外部換熱器在經(jīng)過上述第一膨脹閥的制冷劑與上述大氣之間進(jìn)行熱交換，由上述外部換熱器進(jìn)行熱交換后的制冷劑返回到上述壓縮機(jī)， 在上述內(nèi)部換熱器作為冷凝器發(fā)揮作用的暖風(fēng)模式的情況下，上述控制單元基于吸熱量余量和上述溫度檢測器的檢測結(jié)果，通過上述節(jié)流調(diào)整部來控制制冷劑的流動(dòng)，該吸熱量余量表示上述外部換熱器的吸熱量相對于上述內(nèi)部換熱器的散熱量的熱量的余量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛用空調(diào)設(shè)備，其特征在于， 在上述外部換熱器中不存在吸熱量余量的情況下，上述控制單元對上述節(jié)流調(diào)整部設(shè)定節(jié)流，使經(jīng)過上述節(jié)流調(diào)整部的制冷劑進(jìn)行節(jié)流膨脹。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛用空調(diào)設(shè)備，其特征在于， 在上述溫度檢測器的檢測結(jié)果為比為了對上述電池進(jìn)行溫度管理而設(shè)定的溫度范圍內(nèi)的下限溫度高的情況下，上述控制單元對上述節(jié)流調(diào)整部設(shè)定節(jié)流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用空調(diào)設(shè)備，其特征在于，還具備: 第二膨脹閥，其設(shè)置在上述外部換熱器的下游，使經(jīng)過上述外部換熱器的制冷劑經(jīng)過該第二膨脹閥，由此使上述制冷劑進(jìn)行節(jié)流膨脹；以及溫度檢測器，其檢測上述電池的溫度， 其中，上述內(nèi)部換熱器在經(jīng)過上述第二膨脹閥的制冷劑與供給到車廂內(nèi)的空氣之間進(jìn)行熱交換，由上述內(nèi)部換熱器進(jìn)行熱交換后的制冷劑返回到上述壓縮機(jī)， 上述外部換熱器在從上述壓縮機(jī)加壓輸送的制冷劑與上述大氣之間進(jìn)行熱交換， 在上述內(nèi)部換熱器作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用的冷風(fēng)模式的情況下，上述控制單元基于散熱量余量和上述溫度檢測器的檢測結(jié)果，通過上述節(jié)流調(diào)整部來控制制冷劑的流動(dòng)，該散熱量余量表示上述外部換熱器的散熱量相對于上述內(nèi)部換熱器的吸熱量的熱量的余量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛用空調(diào)設(shè)備，其特征在于， 在不存在上述散熱量余量的情況下，上述控制單元開放上述節(jié)流調(diào)整部的節(jié)流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛用空調(diào)設(shè)備，其特征在于， 在上述溫度檢測器的檢測結(jié)果為比為了對上述電池進(jìn)行溫度管理而設(shè)定的溫度范圍內(nèi)的上限溫度低的情況下，上述控制單元開放上述節(jié)流調(diào)整部的節(jié)流。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的車輛用空調(diào)設(shè)備，其特征在于， 在上述溫度檢測器的檢測結(jié)果為是為了對上述電池進(jìn)行溫度管理而設(shè)定的溫度范圍內(nèi)的上限溫度以上的情況下，上述控制單元對上述節(jié)流調(diào)整部設(shè)定節(jié)流，使經(jīng)過上述節(jié)流調(diào)整部的制冷劑進(jìn)行節(jié)流膨脹。
9.一種車輛用空調(diào)設(shè)備的控制方法，其特征在于，具有以下步驟: 具備:壓縮機(jī)，其使制冷劑壓縮；內(nèi)部換熱器，其在上述制冷劑與供給到車廂內(nèi)的空氣之間進(jìn)行熱交換；外部換熱 器，其在上述制冷劑與作為車廂外的空氣的大氣之間進(jìn)行熱交換；電池，其被裝載于車輛；電池?fù)Q熱器，使從上述外部換熱器至上述壓縮機(jī)的制冷劑中的至少一部分經(jīng)過該電池?fù)Q熱器，由此在上述制冷劑與上述電池之間進(jìn)行熱交換；以及節(jié)流調(diào)整部，其被配置在制冷劑流路中上述電池?fù)Q熱器的上游側(cè)，能夠調(diào)整制冷劑的流動(dòng)；以及 基于熱交換余量來控制上述節(jié)流調(diào)整部的制冷劑的流動(dòng)，該熱交換余量表示上述外部換熱器相對于上述內(nèi)部換熱器的熱量的余量。
全文摘要
本發(fā)明的車輛用空調(diào)設(shè)備具備壓縮機(jī)(21)，其使制冷劑壓縮；內(nèi)部換熱器(22、24)，其在制冷劑與供給到車廂內(nèi)的空氣之間進(jìn)行熱交換；外部換熱器(23)，其在制冷劑與作為車廂外的空氣的大氣之間進(jìn)行熱交換；電池(5)，其被裝載于車輛；電池?fù)Q熱器(29)，其使從外部換熱器至壓縮機(jī)的制冷劑的至少一部分經(jīng)過，由此在制冷劑與電池之間進(jìn)行熱交換；節(jié)流調(diào)整部(30)，其在制冷劑流路中被配置于電池?fù)Q熱器的上游側(cè)，能夠調(diào)整制冷劑的流動(dòng)；以及控制單元(40)，其控制節(jié)流調(diào)整部?？刂茊卧跓峤粨Q余量和溫度檢測器的檢測結(jié)果，通過節(jié)流調(diào)整部來控制制冷劑的流動(dòng)，該熱交換余量表示外部換熱器相對于內(nèi)部換熱器的熱量的余量。
文檔編號B60L11/18GK103153660SQ20118004856
公開日2013年6月12日 申請日期2011年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月6日
發(fā)明者荒井富士雄, 上松豐 申請人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會社