集成閥和熱泵循環(huán)的制作方法
【專利摘要】在集成閥(14)中，其中設(shè)置汽-液分離空間(141b)的本體(140)包括減壓液相制冷劑的固定節(jié)流閥(17)、打開或關(guān)閉液相制冷劑通道(141d)的液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(15)、和打開或關(guān)閉汽相制冷劑通道(142d)的汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(18)。進一步，汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(18)由壓差調(diào)節(jié)閥構(gòu)成，該壓差調(diào)節(jié)閥基于汽相制冷劑通道(142b)側(cè)處的制冷劑壓力和液相制冷劑通道側(cè)(141e)處的制冷劑壓力之間的壓力差被操作。汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(18)在液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(15)由螺線管(16)移動時能夠移動。因此，可以簡化構(gòu)成氣體噴射循環(huán)的熱泵循環(huán)的循環(huán)構(gòu)造。
【專利說明】集成閥和熱泵循環(huán)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本公開內(nèi)容基于2011年10月5日遞交的日本專利公開N0.2011-221016和2012年8月24日遞交的日本專利公開N0.2012-185550，通過引用將這些日本專利申請的全部內(nèi)
容結(jié)合于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開內(nèi)容涉及用于熱泵循環(huán)的集成閥和采用該集成閥的熱泵循環(huán)。該集成閥和熱泵循環(huán)有效地用于車輛。
【背景技術(shù)】
[0004]傳統(tǒng)上，用于諸如難以確保用于加熱車廂的熱源的電動車輛之類的車輛的空氣調(diào)節(jié)器已知是以熱泵循環(huán)(即，蒸汽壓縮制冷劑循環(huán))加熱被吹入車廂中的空氣。
[0005]例如，專利文獻I和專利文獻2描述了用于這種車輛空氣調(diào)節(jié)器的熱泵循環(huán)，其中冷卻操作中的制冷劑循環(huán)和加熱操作中的制冷劑循環(huán)被構(gòu)造成是可切換的。更具體地，在專利文獻I和專利文獻2的熱泵循環(huán)中，制冷劑循環(huán)被切換使得制冷劑在外部熱交換器處從外部空氣吸熱量，并在內(nèi)部冷凝器處將熱量釋放至被吹送到車廂中的空氣，從而在加熱操作中加熱被吹送到車廂中的空氣。
[0006]在專利文獻2的熱泵循環(huán)中，在加熱操作中，由兩個壓縮機構(gòu)，如低級壓縮機構(gòu)和高級壓縮機構(gòu)，通過多級加壓制冷劑。中間壓力氣相制冷劑與從低級壓縮機構(gòu)排出的制冷劑混合，并且混合的制冷劑被吸入高級壓縮機構(gòu)。也就是說，氣體噴射循環(huán)(即，節(jié)約型制冷劑循環(huán))被設(shè)置成用于提高加熱操作中的性能系數(shù)(C0P)。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0008]專利文獻1:日本專利N0.3331765
[0009]專利文獻2:日本專利N0.3257361

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]然而，根據(jù)本申請的發(fā)明人的調(diào)查，專利文獻I和專利文獻2中描述的熱泵循環(huán)需要具有多個閥，如開閉閥或四通閥，以在冷卻操作中的制冷劑循環(huán)和加熱操作中的制冷劑循環(huán)之間進行切換。因此，用于切換循環(huán)結(jié)構(gòu)或制冷劑循環(huán)的切換控制可能變復雜。
[0011]具體地，當構(gòu)造作為氣體噴射循環(huán)的制冷劑循環(huán)時，如專利文獻2中描述的制冷劑循環(huán)，循環(huán)結(jié)構(gòu)與常規(guī)制冷劑循環(huán)相比可能傾向于變復雜。進一步，與復雜的循環(huán)結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，存在可能降低將熱泵循環(huán)作為整體安裝至諸如車輛之類的物體上的簡易性的風險。
[0012]已經(jīng)考慮到前述幾點作出了本公開內(nèi)容，并且本公開內(nèi)容的第一目標是提供能夠簡化熱泵循環(huán)的循環(huán)構(gòu)造的集成閥。
[0013]進一步，本公開內(nèi)容的第二目標是改善熱泵循環(huán)安裝至物體的可安裝性。
[0014]根據(jù)本公開內(nèi)容，一種集成閥用于熱泵循環(huán)，該熱泵循環(huán)具有壓縮和排出制冷劑的壓縮機。該集成閥具有本體、液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件、固定節(jié)流閥和汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件。本體設(shè)置有:⑴制冷劑入口，從壓縮機排出的制冷劑流動至該制冷劑入口，(ii)汽-液分離空間，將從制冷劑入口流入的制冷劑分離成汽相制冷劑和液相制冷劑，(iii)汽相制冷劑出口，在汽-液分離空間中分離的汽相制冷劑流過該汽相制冷劑出口，和(iv)液相制冷劑出口，在汽-液分離空間中分離的液相制冷劑流過該液相制冷劑出口。液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件打開或關(guān)閉從汽-液分離空間延伸至液相制冷劑出口的液相制冷劑通道。在液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件關(guān)閉液相制冷劑通道時，固定節(jié)流閥減壓液相制冷劑并將減壓后的液相制冷劑傳送至液相制冷劑出口側(cè)。設(shè)置打開或關(guān)閉從汽-液分離空間延伸至汽相制冷劑出口的汽相制冷劑通道的汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件。汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件由壓差調(diào)節(jié)閥構(gòu)成，該壓差調(diào)節(jié)閥基于液相制冷劑出口側(cè)處的制冷劑壓力和汽相制冷劑通道側(cè)處的制冷劑壓力之間的壓力差被移動。
[0015]在其中設(shè)置汽-液分離空間等的本體中，集成和設(shè)置減壓液相制冷劑的固定節(jié)流閥、打開或關(guān)閉液相制冷劑通道的液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件、以及打開或關(guān)閉汽相制冷劑通道的汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件。因而，可以簡化構(gòu)成氣體噴射循環(huán)的熱泵循環(huán)的循環(huán)構(gòu)造。
[0016]進一步，由于液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件能能夠基于壓力差移動的壓差調(diào)節(jié)閥構(gòu)成，因此不需要設(shè)置僅用于移動汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件的移動部件(如，電磁機構(gòu)等)。因而，通過基于液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件的操作移位汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件，可以打開或關(guān)閉汽相制冷劑通道。
[0017]更具體地，當汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件打開液相制冷劑通道時，液相制冷劑出口側(cè)的制冷劑壓力等于汽相制冷劑通道側(cè)的制冷劑壓力。當液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件關(guān)閉液相制冷劑通道時，液相制冷劑出口側(cè)的制冷劑壓力變?yōu)橥ㄟ^減壓液相制冷劑出口側(cè)的制冷劑得到的壓力。因而，液相制冷劑出口側(cè)的制冷劑壓力變?yōu)榈陀谄嘀评鋭┩ǖ纻?cè)的制冷劑壓力。
[0018]在這種情況中，汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件可基于液相制冷劑出口側(cè)的制冷劑壓力和汽相制冷劑通道側(cè)的制冷劑壓力之間引起的壓力差移動。因此，作為氣體噴射循環(huán)工作的熱泵循環(huán)可以被構(gòu)造成具有簡單的循環(huán)構(gòu)造。應(yīng)當說明的是，“汽相制冷劑”不僅包括處于汽相狀態(tài)的制冷劑(即，單相制冷劑)，而且包括處于汽-液混合狀態(tài)的主要包括處于汽相狀態(tài)的制冷劑的制冷劑，并且“液相制冷劑”不僅包括處于液相狀態(tài)的制冷劑(即，單相制冷劑)，而且包括處于汽-液混合狀態(tài)的主要包括處于液相狀態(tài)的制冷劑的制冷劑。
[0019]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥，汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件可以由壓差調(diào)節(jié)閥構(gòu)成，在壓差調(diào)節(jié)閥中，當液相制冷劑出口側(cè)處的制冷劑壓力低于汽相制冷劑通道側(cè)處的制冷劑壓力時，汽相制冷劑通道打開。
[0020]具體地，當液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件關(guān)閉液相制冷劑通道時，(i)在汽-液分離空間中分離的汽相制冷劑流出汽相制冷劑出口，以及(ii)在固定節(jié)流閥處被減壓的制冷劑流出液相制冷劑出口。
[0021]另一方面，當液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件打開液相制冷劑通道時，制冷劑流出液相制冷劑出口而不通過汽相制冷劑出口流出。
[0022]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥，本體中還可以具有壓力引入通道，液相制冷劑出口處的制冷劑的壓力通過壓力引入通道施加至汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件。因而，不需要用于將液相制冷劑出口側(cè)的制冷劑壓力施加至汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件的制冷劑通道。因此，可以進一步簡化熱泵循環(huán)的循環(huán)構(gòu)造。
[0023]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥，可以使用電磁機構(gòu)，該電磁機構(gòu)基于施加到該電磁機構(gòu)的電力而操作液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件。通過電磁機構(gòu)，可以容易地控制液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件的操作。電磁機構(gòu)包括通過施加電力引起電磁力而移動移動構(gòu)件的螺線管致動器、基于施加到其上的電力產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的馬達等。
[0024]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥，液相制冷劑通道和固定節(jié)流閥可以設(shè)置在已分離汽相制冷劑出口孔的下方，汽相制冷劑通過已分離汽相制冷劑出口孔從汽-液分離空間流動至汽相制冷劑通道側(cè)。因而，在汽-液分離空間中分離的液相制冷劑可以通過重力的作用流動至汽-液分離空間下面，并且在汽-液分離空間中分離的汽相制冷劑可以被精確地弓I導至汽相制冷劑通道側(cè)。
[0025]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥，集成閥還可以具有調(diào)節(jié)構(gòu)件和密封構(gòu)件。在汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件打開汽相制冷劑通道時，該調(diào)節(jié)構(gòu)件通過抵接至汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件調(diào)節(jié)汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件的運動。密封構(gòu)件限制制冷劑通過汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件和調(diào)節(jié)構(gòu)件彼此抵接處的接觸部的泄漏。該密封構(gòu)件設(shè)置在汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件或調(diào)節(jié)構(gòu)件的至少一側(cè)
[0026]由于設(shè)置了密封構(gòu)件，在汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件打開汽相制冷劑通道時，密封構(gòu)件限制制冷劑通過汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件和調(diào)節(jié)構(gòu)件彼此抵接處的接觸部的泄漏。因而，可以限制壓力差的減小。
[0027]因此，例如，通過采用其中在液相制冷劑出口側(cè)的制冷劑壓力低于汽相制冷劑通道側(cè)的制冷劑壓力時，汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件打開汽相制冷劑通道的結(jié)構(gòu)，液相制冷劑出口側(cè)的制冷劑壓力和汽相制冷劑通道側(cè)的制冷劑壓力之間的壓力差的減小受到限制。
[0028]而且，通過將密封構(gòu)件設(shè)置到接觸部，限制在汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件移動時引起的滑動阻力的增加。
[0029]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥，本體可以設(shè)置有已分離液相制冷劑出口孔，液相制冷劑通過已分離液相制冷劑出口孔從汽-液分離空間流動至液相制冷劑通道側(cè)。流出已分離液相制冷劑出口孔的液相制冷劑的流動方向可以不同于在液相制冷劑通道中流動的制冷劑的流動方向。
[0030]由于流出已分離液相制冷劑出口孔的液相制冷劑的流動方向不同于在液相制冷劑通道中流動的制冷劑的流動方向，因此可以促進汽相制冷劑和液相制冷劑的混合，并且可以將滑移比保持為低值。因而，可以限制固定節(jié)流閥的減壓特性改變。
[0031]而且，優(yōu)選地，流出已分離液相制冷劑出口的液相制冷劑的流動方向相對于在液相制冷劑通道中流動的制冷劑的流動方向以近似直角改變。
[0032]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥，汽-液分離空間可以形成為圓筒形形狀。汽-液分離空間可以被構(gòu)造成通過利用汽-液分離空間中的離心力將汽相制冷劑和液相制冷劑彼此分尚。
[0033]其中汽相制冷劑和液相制冷劑通過采用離心力彼此分離的結(jié)構(gòu)的汽-液分離性能高于其中汽相制冷劑和液相制冷劑通過采用重力等彼此分離的結(jié)構(gòu)的汽-液分離性能。因而，節(jié)省用于提供汽-液分離空間的空間，并且可以小型化整個集成閥。因此，可以小型化整個熱泵循環(huán)，并且可以改善熱泵循環(huán)安裝至物體的可安裝性。[0034]具體地，汽-液分離空間可以設(shè)置有已分離汽相制冷劑出口管，已分離汽相制冷劑出口管與汽-液分離空間同軸地布置并在其中設(shè)置有汽相制冷劑通道。已分離汽相制冷劑出口管設(shè)置有已分離汽相制冷劑出口孔，汽相制冷劑通過已分離汽相制冷劑出口孔從汽-液分離空間流動至汽相制冷劑通道側(cè)。已分離汽相制冷劑出口孔設(shè)置在已分離汽相制冷劑出口管在縱向方向上的一個端部處。
[0035]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥，可以設(shè)置遮擋構(gòu)件。遮擋構(gòu)件形成盤形形狀并限制在汽-液分離空間中分離的液相制冷劑向著已分離汽相制冷劑出口孔側(cè)分散。遮擋構(gòu)件設(shè)置在已分離汽相制冷劑出口孔和已分離液相制冷劑出口孔之間，液相制冷劑通過已分離液相制冷劑出口孔從汽-液分離空間流動至液相制冷劑通道側(cè)。
[0036]在這種構(gòu)造中，遮擋構(gòu)件可以限制液相制冷劑從已分離液相制冷劑出口孔側(cè)分散至已分離汽相制冷劑出口孔側(cè)。因而，可以提高集成閥中的汽-液分離效率。因此，可以節(jié)省用于提供汽-液分離空間的空間并且可以小型化整個集成閥。結(jié)果，可以小型化整個熱泵循環(huán)，并且可以改善熱泵循環(huán)安裝至物體的可安裝性。
[0037]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥，遮擋構(gòu)件的直徑Ds、已分離汽相制冷劑出口管的直徑Dp、汽-液分離空間的直徑Dr、和已分離液相制冷劑出口孔的直徑Do可以被確定以滿足下述公式:Dp ≤ Ds ≤ (Dx+Dr) /2 和 Dx = (Dr2-Do2)1/2 。
[0038]通過確定遮擋構(gòu)件的直徑，可以限制由遮擋構(gòu)件引起的壓力損失，并且可以提高集成閥中的汽-液分離效率。
[0039]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥，遮擋構(gòu)件在已分離汽相制冷劑出口孔側(cè)處的外周邊的直徑從已分離液相制冷劑出口孔側(cè)至已分離汽相制冷劑出口孔側(cè)連續(xù)地減小。
[0040]因此，制冷劑從已分離汽相制冷劑出口孔側(cè)平滑地流動至已分離液相制冷劑出口孔側(cè)。因而，可以減少由遮擋構(gòu)件引起的壓力損失。
[0041]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥，汽-液分離空間可以經(jīng)由設(shè)置在汽-液分離空間的徑向外壁面上的制冷劑引入孔與將制冷劑從制冷劑入口引入汽-液分離空間的制冷劑引入通道連通。制冷劑引入孔可以是在汽-液分離空間的軸向方向上延伸的橢圓形孔，并在與已分離汽相制冷劑出口管在縱向方向上的另一端部相比更遠離已分離汽相制冷劑出口管的所述一個端部的位置開口。
[0042]制冷劑引入孔由在汽-液分離空間的軸向方向上延伸并被設(shè)置成在軸向方向上遠離已分離汽相制冷劑出口孔的橢圓形孔構(gòu)成。因而，可以限制制冷劑在汽-液分離空間141b的徑向向內(nèi)方向上的擴散，同時確保汽-液分離空間中用于制冷劑的進入?yún)^(qū)，并且制冷劑可以沿著汽-液分離空間的徑向外壁面流動。因此，離心力可以有效地作用于流入汽-液分離空間中的制冷劑，并且可以提高集成閥中的汽-液分離效率。
[0043]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥，(i)從制冷劑引入孔在已分離汽相制冷劑出口管在縱向方向上的所述一個端部側(cè)的端部至已分離汽相制冷劑出口管的所述一個端部的距離Lv，以及(ii)制冷劑引入孔在汽-液分離空間的軸向方向上延伸的垂直尺寸Dv被確定以滿足公式：Lv≥(1/2) XDv。
[0044]通過確定從制冷劑引入孔的端部至已分離汽相制冷劑出口管的所述一個端部的距離，可以確保用于在汽-液分離空間中渦旋的制冷劑的進入?yún)^(qū)，并且可以提高集成閥中的汽_液分尚效率。[0045]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥，至少本體的提供從液相制冷劑通道處的固定節(jié)流閥延伸至液相制冷劑出口的制冷劑通道的部分或本體的提供固定節(jié)流閥的部分可以由具有比其它部分高的熱阻的材料制成。
[0046]因此，可以限制通過固定節(jié)流閥之后的汽-液混合制冷劑和通過固定節(jié)流閥之前的液相制冷劑之間經(jīng)由本體和固定節(jié)流閥的間接熱傳遞。因此，可以限制固定節(jié)流閥的減壓特性的改變。
[0047]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥，流出固定節(jié)流閥的制冷劑的流動方向可以與流過從液相制冷劑通道處的固定節(jié)流閥延伸至液相制冷劑出口的制冷劑通道的制冷劑的流動方向相同。
[0048]在集成閥的這種構(gòu)造中，制冷劑在固定節(jié)流閥處被減壓，制冷劑的溫度在固定節(jié)流閥處降低，并且制冷劑線性地流動至液相制冷劑出口側(cè)。通過這種結(jié)構(gòu)，可以限制經(jīng)由本體和固定節(jié)流閥在通過固定節(jié)流閥之后的汽-液混合制冷劑和通過固定節(jié)流閥之前的液相制冷劑之間引起的間接熱傳遞。因此，可以限制固定節(jié)流閥的減壓特性的改變。
[0049]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥，至少(i)本體的提供從汽-液分離空間延伸至固定節(jié)流閥的制冷劑通道的部分，以及(ii)本體的提供從固定節(jié)流閥延伸至液相制冷劑出口的制冷劑通道的部分具有小于本體的其它部分的橫截面面積，從而具有較高的熱阻。
[0050]因此，可以限制通過固定節(jié)流閥之后的制冷劑和通過固定節(jié)流閥之前的制冷劑之間經(jīng)由本體的間接熱傳遞。因此，可以限制固定節(jié)流閥的減壓特性的改變。
[0051]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的熱泵循環(huán)，熱泵循環(huán)可以具有壓縮機、使用側(cè)熱交換器、高級側(cè)減壓器 、集成閥和蒸發(fā)器。該壓縮機(i)從吸入口抽吸低壓制冷劑，(?)壓縮低壓制冷劑，以及(iii)通過排出口排出高壓制冷劑。該壓縮機具有中間壓力端口，在熱泵循環(huán)中流動的中間壓力制冷劑流過中間壓力端口以與被壓縮的制冷劑混合。在使用側(cè)熱交換器中，從排出口排出的高壓制冷劑與熱交換流體交換熱量以加熱熱交換流體。高級側(cè)減壓器，將流出使用側(cè)熱交換器的高壓制冷劑減壓成中間壓力制冷劑。集成閥被構(gòu)造成將至少在高級側(cè)減壓器處被減壓的中間壓力制冷劑分離成汽相制冷劑和液相制冷劑。蒸發(fā)器使流出集成閥的低壓制冷劑蒸發(fā)。蒸發(fā)的低壓制冷劑通過蒸發(fā)器流向吸入口側(cè)。集成閥包括本體，該本體設(shè)置有:(i)制冷劑入口，在高級側(cè)減壓器處被減壓的中間壓力制冷劑流過該制冷劑入口，(ii)汽-液分離空間，將從制冷劑入口流入的制冷劑分離成汽相制冷劑和液相制冷劑，(iii)汽相制冷劑出口，在汽-液分離空間中分離的汽相制冷劑通過該汽相制冷劑出口流向中間壓力端口側(cè)，和(iv)液相制冷劑出口，在汽-液分離空間中分離的液相制冷劑通過該液相制冷劑出口流向蒸發(fā)器側(cè)。本體在其中具有:(i)液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件，打開或關(guān)閉從汽-液分離空間延伸至液相制冷劑出口的液相制冷劑通道，(ii)固定節(jié)流閥，在液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件關(guān)閉液相制冷劑通道時減壓液相制冷劑并將減壓后的液相制冷劑傳送至液相制冷劑出口側(cè)，(iii)汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件，打開或關(guān)閉從汽-液分離空間延伸至汽相制冷劑出口的汽相制冷劑通道。汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件由壓差調(diào)節(jié)閥構(gòu)成，當在液相制冷劑出口側(cè)處的制冷劑壓力和汽相制冷劑通道側(cè)處的制冷劑壓力之間出現(xiàn)壓力差時該壓差調(diào)節(jié)閥能夠移動以打開汽相制冷劑通道。
[0052]因此，熱泵循環(huán)采用包括其中設(shè)置汽-液分離空間等的本體的集成閥。在本體中，一體地設(shè)置(i)減壓液相制冷劑的固定節(jié)流閥，(ii)打開或關(guān)閉液相制冷劑通道的液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件，以及(iii)打開或關(guān)閉汽相制冷劑通道的汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件。因而，可以構(gòu)造沒有復雜的循環(huán)構(gòu)造的氣體噴射循環(huán)。
[0053]更具體地，相對于常規(guī)熱泵循環(huán)，本公開內(nèi)容的熱泵循環(huán)具有包括中間壓力端口的壓縮機。由于集成閥的汽相制冷劑出口和中間壓力端口彼此連接，因此可以非常容易地構(gòu)造作為氣體噴射循環(huán)工作的熱泵循環(huán)。因此，可以改善熱泵循環(huán)安裝至物體的可安裝性。
[0054]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容，熱泵循環(huán)可以具有壓縮機、第一使用側(cè)熱交換器、第二使用側(cè)熱交換器、外部熱交換器、第一減壓器、第二減壓器、和集成閥。該壓縮機(i)從吸入口抽吸低壓制冷劑，(?)壓縮低壓制冷劑，以及(iii)通過排出口排出高壓制冷劑。該壓縮機具有中間壓力端口，在熱泵循環(huán)中流動的中間壓力制冷劑流過中間壓力端口以與被壓縮的制冷劑混合。在第一使用側(cè)熱交換器中，從排出口排出的高壓制冷劑與熱交換流體交換熱量。在第二使用側(cè)熱交換器中，制冷劑與熱交換流體交換熱量并通過第二使用側(cè)熱交換器流動至壓縮機的吸入口側(cè)。在外部熱交換器中，制冷劑與外部空氣交換熱量。第一減壓器減壓流出第一使用側(cè)熱交換器的制冷劑。第二減壓器減壓流入第二使用側(cè)熱交換器的制冷劑。集成閥被構(gòu)造成至少將流出第一減壓器的制冷劑分離成汽相制冷劑和液相制冷劑，分離的液相制冷劑通過該集成閥流出。集成閥包括本體，該本體設(shè)置有:(i)制冷劑入口，流出第一減壓器的制冷劑通過該制冷劑入口流入集成閥，(ii)汽-液分離空間，將從制冷劑入口流入的制冷劑分離成汽相制冷劑和液相制冷劑，(iii)汽相制冷劑出口，在汽-液分離空間中分離的汽相制冷劑通過該汽相制冷劑出口流向中間壓力端口側(cè)，和(iv)液相制冷劑出口，在汽-液分離空間中分離的液相制冷劑通過該液相制冷劑出口流向外部熱交換器側(cè)。本體在其中具有:(i)液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件，打開或關(guān)閉從汽-液分離空間延伸至液相制冷劑出口的液相制冷劑通道，(?)固定節(jié)流閥，在液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件關(guān)閉液相制冷劑通道時減壓液相制冷劑并將減壓后的液相制冷劑傳送至液相制冷劑出口側(cè)，以及(iii)汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件，打 開或關(guān)閉從汽-液分離空間延伸至汽相制冷劑出口的汽相制冷劑通道。汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件由壓差調(diào)節(jié)閥構(gòu)成，在該壓差調(diào)節(jié)閥中，當在液相制冷劑出口側(cè)處的制冷劑壓力和在汽相制冷劑通道側(cè)處的制冷劑壓力之間出現(xiàn)壓力差時，液相制冷劑通道打開。當液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件打開液相制冷劑通道時，制冷劑循環(huán)被設(shè)置成使得制冷劑流出液相制冷劑出口而不流出汽相制冷劑出口，并且順序地流過外部熱交換器、第二減壓器和第二使用側(cè)熱交換器。當液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件關(guān)閉液相制冷劑通道時，制冷劑循環(huán)被設(shè)置成使得(i)流出液相制冷劑出口的制冷劑通過外部熱交換器流動至吸入口側(cè)，并且(?)流出汽相制冷劑出口的制冷劑流動至中間壓力端口側(cè)。
[0055]因此，熱泵循環(huán)采用包括其中設(shè)置汽-液分離空間等的本體的集成閥。在本體中，一體地設(shè)置(i)減壓液相制冷劑的固定節(jié)流閥，(?)打開或關(guān)閉液相制冷劑通道的液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件，以及(iii)打開或關(guān)閉汽相制冷劑通道的汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件。因而，可以構(gòu)造沒有復雜的循環(huán)構(gòu)造的具有可切換制冷劑循環(huán)的熱泵循環(huán)。
[0056]更具體地，當液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件打開液相制冷劑通道時，循環(huán)構(gòu)造被設(shè)置成使得第一使用側(cè)熱交換器和外部熱交換器中的至少一個作為制冷劑在該處散發(fā)熱量的散熱器工作，并且第二使用側(cè)熱交換器作為制冷劑在該處蒸發(fā)的蒸發(fā)器工作。
[0057]另一方面，當液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件關(guān)閉液相制冷劑通道時，可以容易將熱泵循環(huán)切換成氣體噴射循環(huán)，在該氣體噴射循環(huán)中，第一使用側(cè)熱交換器作為制冷劑在該處散發(fā)熱量的散熱器工作，外部熱交換器作為制冷劑在該處蒸發(fā)的蒸發(fā)器工作。因此，可以改善熱泵循環(huán)安裝至物體的可安裝性。
[0058]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容，熱泵循環(huán)還可以具有旁路通道和旁路通道切換閥。通過旁路通道，在集成閥中分離的液相制冷劑在旁通第二減壓器和第二使用側(cè)熱交換器的同時流動至吸入口側(cè)。旁路通道切換閥打開或關(guān)閉旁路通道。
[0059]因此，旁路通道切換閥在液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件打開液相制冷劑時關(guān)閉旁路通道。因而，循環(huán)構(gòu)造可以被設(shè)置成使得(i)第一使用側(cè)熱交換器和外部熱交換器中的至少一個作為制冷劑在該處散發(fā)熱量的散熱器工作，并且(ii)第二使用側(cè)熱交換器作為制冷劑在該處蒸發(fā)的蒸發(fā)器工作。
[0060]另一方面，旁路通道切換閥在液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件打開液相制冷劑通道時打開旁路通道。因而，循環(huán)構(gòu)造可被設(shè)置成使得第一使用側(cè)熱交換器作為制冷劑在該處散發(fā)熱量的散熱器工作，并且外部熱交換器作為蒸發(fā)制冷劑的蒸發(fā)器工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0061]圖1是圖示根據(jù)第一實施例的冷卻操作模式以及除濕和加熱操作模式中的熱泵循環(huán)的制冷劑循環(huán)的整體示意圖；
[0062]圖2是圖示根據(jù)第一實施例的第一加熱模式中的熱泵循環(huán)的制冷劑循環(huán)的整體示意圖；
[0063]圖3是圖示根據(jù)第一實施例的第二加熱模式中的熱泵循環(huán)的制冷劑循環(huán)的整體示意圖；
[0064]圖4是根據(jù)第一實施例的集成閥的、在非導通狀態(tài)中沿著沿上下方向延伸的線截取的剖視圖；
[0065]圖5是根據(jù)第一實施例的集成閥的、在導通狀態(tài)中沿著沿上下方向延伸的線截取的剖視圖；
[0066]圖6是沿著圖4的線V1-VI截取的剖視圖；
[0067]圖7是沿著圖6的線VI1-VII截取的剖視圖；
[0068]圖8是圖示制冷劑引入通道的位置修改的剖視圖；
[0069]圖9是示出根據(jù)第一實施例的固定節(jié)流閥的流動特性的曲線圖；
[0070]圖10是示出熱損失如何影響根據(jù)第一實施例的固定節(jié)流閥的流動特性的曲線圖；
[0071]圖1lA是圖示汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件開始打開的狀態(tài)的說明圖；
[0072]圖1lB是圖示汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件保持打開的狀態(tài)的說明圖；
[0073]圖12是示出根據(jù)第一實施例的熱泵循環(huán)的冷卻操作模式中的制冷劑狀態(tài)的莫利爾圖；
[0074]圖13是示出根據(jù)第一實施例的熱泵循環(huán)的第一加熱模式中的制冷劑狀態(tài)的莫利爾圖；
[0075]圖14是示出根據(jù)第一實施例的熱泵循環(huán)的第二加熱模式中的制冷劑狀態(tài)的莫利爾圖；[0076]圖15是示出根據(jù)第一實施例的熱泵循環(huán)的第一除濕和加熱模式中的制冷劑狀態(tài)的莫利爾圖；
[0077]圖16是示出根據(jù)第一實施例的熱泵循環(huán)的第二除濕和加熱模式的莫利爾圖；
[0078]圖17是示出根據(jù)第一實施例的熱泵循環(huán)的第三除濕和加熱模式中的制冷劑狀態(tài)的莫利爾圖；
[0079]圖18是示出根據(jù)第一實施例的熱泵循環(huán)的第四除濕和加熱模式中的制冷劑狀態(tài)的莫利爾圖；
[0080]圖19是圖不現(xiàn)有的熱栗循環(huán)的整體不意圖；
[0081]圖20A是圖示根據(jù)第二實施例的關(guān)閉汽相制冷劑通道的汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件的首丨J視圖;
[0082]圖20B是圖示根據(jù)第二實施例的打開汽相制冷劑通道的汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件的首丨J視圖;
[0083]圖21A是圖示根據(jù)第三實施例的關(guān)閉汽相制冷劑通道的汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件的首丨J視圖;
[0084]圖21B是圖示根據(jù)第三實施例的打開汽相制冷劑通道的汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件的首丨J視圖;
[0085]圖22是根據(jù)第四實施例的處于非導通狀態(tài)的集成閥的、沿著沿上下方向的線截取的剖視圖；
[0086]圖23是根據(jù)第四實施例的集成閥的放大的主要部分的、沿著沿上下方向的線截取的放大剖視圖；
[0087]圖24是示出在遮擋構(gòu)件的外徑改變的狀態(tài)中的汽-液分離效率和壓力損失的說明圖；
[0088]圖25是圖示遮擋構(gòu)件的形狀的修改的剖視圖；
[0089]圖26是圖示遮擋構(gòu)件的形狀的修改的剖視圖；
[0090]圖27是圖示遮擋構(gòu)件的形狀的修改的剖視圖；
[0091]圖28是圖示遮擋構(gòu)件的形狀的修改的剖視圖；
[0092]圖29是根據(jù)第五實施例的集成閥的沿著沿上下方向延伸的線截取的剖視圖；
[0093]圖30是根據(jù)第六實施例的集成閥的沿著沿上下方向延伸的線截取的剖視圖；
[0094]圖31是根據(jù)第七實施例的集成閥的沿著沿上下方向延伸的線截取的剖視圖；以及
[0095]圖32是根據(jù)第八實施例的集成閥的沿著沿上下方向延伸的線截取的剖視圖?！揪唧w實施方式】
[0096]以后將參照附圖描述本公開內(nèi)容的實施例。在實施例中，可以給對應(yīng)于在之前的實施例中描述的內(nèi)部的部件分配相同的附圖標記，并且可以省略該部件的重復說明。
[0097](第一實施例)
[0098]參照圖1至18，以下將描述本公開內(nèi)容的第一實施例。根據(jù)第一實施例，熱泵循環(huán)(即，蒸汽壓縮制冷劑循環(huán))10具有本公開內(nèi)容的集成閥14，熱泵循環(huán)10用于電動車輛的車輛空氣調(diào)節(jié)器I。電動車輛從電動馬達獲得用于驅(qū)動電動車輛的驅(qū)動力。在車輛空氣調(diào)節(jié)器I中，熱泵循環(huán)10執(zhí)行冷卻操作或加熱操作以冷卻或加熱被吹入車廂中的被吹送空氣，車廂是被空氣調(diào)節(jié)的目標空間的一個示例。因此，在第一實施例中熱交換的目標流體是被吹送空氣。
[0099]進一步，如圖1的整體示意圖中所示，熱泵循環(huán)10被構(gòu)造成在(i)冷卻車廂的冷卻操作模式(即，冷卻被吹送空氣的冷卻操作模式)中或除濕和加熱車廂的除濕和加熱操作模式(即，除濕模式)中的制冷劑循環(huán)和(ii)加熱車廂的加熱操作模式(即，加熱被吹送空氣的加熱操作模式)中的制冷劑循環(huán)之間進行切換。
[0100]具體地，熱泵循環(huán)10在第一加熱模式(圖2)和第二加熱模式(圖3)之間進行切換，第一加熱模式是加熱操作模式的示例并且在外部溫度超低(如，低于(TC)時被執(zhí)行，在第二加熱模式中執(zhí)行正常加熱。在圖1-3中，每個操作模式的制冷劑流動由實線箭頭示出。
[0101]熱泵循環(huán)10采用氫氟碳化合物(HFC)基制冷劑，具體地，R134a，作為制冷劑，并構(gòu)造其中高壓側(cè)制冷劑壓力Pd不超過制冷劑的亞臨界壓力的蒸汽壓縮亞臨界制冷劑循環(huán)?？梢圆捎闷渌评鋭?，如氫氟烯烴(HFO)基制冷劑，例如，R1234yf0進一步，制冷劑與潤滑壓縮機11的制冷機油混合，制冷機油的一部分與制冷劑一起在熱泵循環(huán)10中循環(huán)。
[0102]壓縮機11是熱泵循環(huán)10中的一個部件并設(shè)置在車輛的發(fā)動機罩中。在熱泵循環(huán)10中，當將制冷劑供給至壓縮機11時，壓縮機11壓縮制冷劑并排放壓縮的制冷劑。壓縮機11是被構(gòu)造成包括殼體的雙級壓縮電動壓縮機。該殼體限定壓縮機11的外壁并容納兩個壓縮機構(gòu)(即，低級壓縮機構(gòu)和高級壓縮機構(gòu))和電動馬達，電動馬達運轉(zhuǎn)并使這兩個壓縮機構(gòu)旋轉(zhuǎn)。
[0103]壓縮機11的殼體具有吸入口 11a、中間壓力端口 Ilb和排出口 11c。吸入口 Ila將低壓制冷劑從殼體的外側(cè)吸引至低級壓縮機構(gòu)。中間壓力端口 Ilb將中間壓力制冷劑從殼體的外側(cè)供給至殼體的內(nèi)側(cè)，并將中間壓力制冷劑與被從低壓壓縮成高壓的制冷劑混合。排出口 Ilc將來自高級壓縮機構(gòu)的高壓制冷劑排放到殼體的外側(cè)。
[0104]具體地，中間壓力端口 Ilb連接至低級壓縮機構(gòu)的制冷劑出口側(cè)(S卩，高級壓縮機構(gòu)的制冷劑進口側(cè))。低級壓縮機構(gòu)和高級壓縮機構(gòu)可以是漩渦型壓縮機構(gòu)、葉片型壓縮機構(gòu)、柱塞型壓縮機構(gòu)等。
[0105]電動馬達的操作(即，轉(zhuǎn)速)由從稍后將被描述的空氣調(diào)節(jié)控制器40( S卩，A/CECU)輸出的控制信號控制，并且電動馬達可以是交流或直流馬達。壓縮機11的制冷劑排量通過轉(zhuǎn)數(shù)控制改變。根據(jù)第一實施例，電動馬達構(gòu)造改變壓縮機11的制冷劑排量的排量改變部。
[0106]雖然根據(jù)第一實施例使用其中由單個殼體容納兩個壓縮機構(gòu)的壓縮機11，但壓縮機的類型不限于壓縮機11。也就是說，只要使中間壓力制冷劑流過中間壓力端口 Ilb并與被從低壓壓縮成高壓的制冷劑混合，壓縮機11可以是電動壓縮機。電動壓縮機被構(gòu)造成使得一個固定容量型壓縮機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)操作該固定容量型壓縮機構(gòu)的電動馬達容納在殼體中。
[0107]進一步，雙級壓縮電動壓縮機可以具有其中兩個壓縮機，即低級側(cè)壓縮機和高級側(cè)壓縮機，串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。吸入口 Ila可以是定位在低級側(cè)的低級側(cè)壓縮機的吸入口。排出口 Ilc可以是定位在高級側(cè)的高級側(cè)壓縮機的排出口。中間壓力端口 Ilb可以位于連接低級側(cè)壓縮機的排出口和高級側(cè)壓縮機的吸入口的連接部處。
[0108]內(nèi)部冷凝器12的制冷劑入口側(cè)連接至壓縮機11的排出口 11c。內(nèi)部冷凝器12是加熱通過稍后將被描述的內(nèi)部蒸發(fā)器23的被吹送空氣的使用側(cè)熱交換器(即，第一使用側(cè)熱交換器)，并設(shè)置在位于稍后將被描述的車輛空氣調(diào)節(jié)器I中的內(nèi)部空氣調(diào)節(jié)單元30的空氣調(diào)節(jié)殼體31中。內(nèi)部冷凝器12作為散發(fā)從壓縮機11，具體地，從高級側(cè)壓縮機構(gòu)排放的高溫高壓制冷劑的熱量的散熱器工作。
[0109]內(nèi)部冷凝器12的制冷劑出口側(cè)與高級側(cè)膨脹閥13的入口側(cè)連接，高級側(cè)膨脹閥13作為將流出內(nèi)部冷凝器12的高壓制冷劑減壓成中間壓力制冷劑的高級側(cè)減壓器(S卩，第一減壓器)工作。高級側(cè)減壓器是包括閥構(gòu)件和電動致動器的電動可變節(jié)流機構(gòu)，其中閥構(gòu)件的節(jié)流開口度可以改變，電動致動器具有改變閥構(gòu)件的節(jié)流開口度的步進馬達。
[0110]具體地，當高級側(cè)膨脹閥13部分地關(guān)閉以減壓制冷劑時，節(jié)流開口度改變使得節(jié)流通道面積的等效直徑在Φ 0.5- Φ 3mm的范圍內(nèi)。進一步，當節(jié)流開口度完全打開時，節(jié)流通道面積的等效直徑可以保持為Φ IOmm,以便不發(fā)揮制冷劑減壓功能。高級側(cè)膨脹閥13的操作由從空氣調(diào)節(jié)控制器40輸出的控制信號控制。高級側(cè)膨脹閥13的出口側(cè)與集成閥14的制冷劑入口 141a連接。
[0111]集成閥14被構(gòu)造以便集成汽-液分離部(如，汽-液分離空間141b)、閥裝置(如，汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18)、閥裝置(如，液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15)、和減壓器(如，固定節(jié)流閥17)。汽-液分離空間141b將從高級側(cè)膨脹閥13流出的制冷劑分離成汽相制冷劑和液相制冷劑。汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18打開或關(guān)閉在汽-液分離空間141b中分離的汽相制冷劑從中流過的汽相制冷劑通道。液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15打開或關(guān)閉在汽-液分離空間141b中分離的液相制冷劑從中流過的液相制冷劑通道141d。固定節(jié)流閥17減壓在汽-液分離空間141b中分離的液相制冷劑。
[0112]換句話說，集成閥14具有其中驅(qū)動作為氣體噴射循環(huán)的熱泵循環(huán)10所需要的構(gòu)成裝置的一部分被集成的結(jié)構(gòu)。而且，集成閥14執(zhí)行作為切換制冷劑在其中循環(huán)的制冷劑循環(huán)的制冷劑循環(huán)切換部的功能。
[0113]以后將參照圖4-8描述集成閥14的結(jié)構(gòu)的細節(jié)。圖4和5是第一實施例的集成閥14的沿著沿上下方向延伸的線截取的示意性剖視圖。圖4是在電力未供給至下文將被描述的螺線管16的狀態(tài)中的集成閥14的示意性剖視圖，圖5是在電力供給至螺線管16的狀態(tài)中的集成閥14的示意性剖視圖。在圖4和5中示出向上方向和向下方向的箭頭指示集成閥14安裝在車輛空氣調(diào)節(jié)器I中的狀態(tài)中的向上方向和向下方向。圖6是沿著圖4的線V1-VI截取的示意性剖視圖，圖7是沿著圖6的線VI1-VII截取的剖視圖，圖8示出集成閥14的內(nèi)部的位置修改的視圖。
[0114]集成閥14具有本體140，本體140構(gòu)成集成閥14的外殼并在其中容納汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18、液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15等。本體140包括大致設(shè)置在本體140的下側(cè)的下本體141和設(shè)置并固定在下本體上面的上本體142。
[0115]下本體141由具有大致方形管狀形狀的金屬塊體構(gòu)成，并且金屬塊體的軸線方向沿上下方向延伸。汽-液分離空間141b設(shè)置在下本體141中。汽-液分離空間141b被構(gòu)造成具有大致圓筒形形狀，并且該大致圓筒形形狀的軸線方向沿上下方向延伸。
[0116]制冷劑入口 141a被限定在下本體141的外壁面處，流出高級側(cè)膨脹閥13之后的制冷劑通過制冷劑入口 141a被引導至汽-液分離空間141b。
[0117]將制冷劑從制冷劑入口 141a引入汽-液分離空間141b的制冷劑引入通道141h經(jīng)由制冷劑引入孔141g與汽-液分離空間141b連通。
[0118]如圖7的剖視圖中所示，當沿汽-液分離空間141b的軸向方向(即，沿本實施例的上下方向)觀看時，本實施例的制冷劑引入通道141h沿一圓的切向方向延伸，該圓是汽-液分離空間141b的內(nèi)壁面的橫截面形狀。
[0119]因此，被從制冷劑入口 141a引入汽-液分離空間141b中的制冷劑沿著橫截面具有大致圓形形狀的汽-液分離空間141b的內(nèi)壁面轉(zhuǎn)動和渦旋。
[0120]通過由這種渦流產(chǎn)生的離心力的作用，流入汽-液分離空間141b的制冷劑被分離成汽相制冷劑和液相制冷劑，液相制冷劑通過重力作用向汽-液分離空間141b下部移動。換句話說，汽-液分離空間141b構(gòu)成離心式汽-液分離部。
[0121]汽-液分離空間141b的直徑被設(shè)置成在例如是與制冷劑入口 141a連接的制冷劑管道的內(nèi)徑的1.5倍至3倍的范圍內(nèi)，以便可以減小整個集成閥14的尺寸。
[0122]更具體地，本實施例的汽-液分離空間141b的內(nèi)部體積可以被設(shè)置成小于多余的制冷劑體積，這種多余的制冷劑體積是從密封的制冷劑體積中扣除所需要的最大制冷劑體積之后的制冷劑體積。所需要的最大制冷劑體積處于液相狀態(tài)并且是根據(jù)該循環(huán)以該循環(huán)中的最大容量進行時所需要的制冷劑體積計算的。密封的制冷劑體積處于液相狀態(tài)并且是從在該循環(huán)中密封的制冷劑體積轉(zhuǎn)換的。換句話說，本實施例的汽-液分離空間141b的內(nèi)部體積可以基本上不儲存多余的制冷劑，即使在該循環(huán)中循環(huán)的制冷劑體積由于負荷變化而改變時。
[0123]如圖6的剖視圖中所示，本實施例的制冷劑引入孔141g由沿汽-液分離空間141b的軸向方向延伸的細長孔構(gòu)成。換句話說，制冷劑引入孔141g沿汽-液分離空間141b的軸向方向的垂直尺寸Dv大于制冷劑引入孔141g沿垂直于汽-液分離空間141b的切向方向的方向延伸的水平尺寸Dh (Dv > Dh)。
[0124]因此，當被引導至汽-液分離空間141b的制冷劑在汽-液分離空間141b中渦旋時，制冷劑的主要流動沿著汽-液分離空間141b的徑向外壁旋轉(zhuǎn)而不擴散到汽-液分離空間141b的徑向內(nèi)側(cè)。因此，離心力可以有效地作用于流入汽-液分離空間141b中的制冷劑，并且集成閥14中的汽-液分離效率可以提高。
[0125]而且，制冷劑引入孔141g在一位置處打開，該位置遠離已分離汽相制冷劑出口管142c沿縱向方向的一端(B卩，下端)且靠近已分離汽相制冷劑出口管142c沿縱向方向的另一端(即，上端)。
[0126]從制冷劑引入孔141g的下端至已分離汽相制冷劑出口管142c的所述一端(即，下端)的距離Lv是基于制冷劑引入孔141g的垂直尺寸Dv確定的。具體地，從制冷劑引入孔141g的下端至已分離汽相制冷劑出口管142c的所述一端(即，下端)的距離Lv被確定為大于制冷劑引入孔141g的垂直尺寸Dv的一半，如下述公式Fl中所示。
[0127]Lv ≥(1/2) XDv...(Fl)
[0128]制冷劑引入孔141g的下端的位置對應(yīng)于稍后將被描述的已分離汽相制冷劑出口管142c的一個端側(cè)處的端部。
[0129]如上所述，當從制冷劑引入孔141g的端部位置至已分離汽相制冷劑出口管142c的所述一端的距離Lv被設(shè)置成滿足公式Fl時，可以保持進口長度，制冷劑在汽-液分離空間141b中在該進口長度內(nèi)充分地渦旋。因此，可以提高集成閥14的汽-液分離效率。[0130]制冷劑引入通道141h的中心線Cl和汽-液分離空間141b在徑向外壁面處的平行于中心線Cl的切線Tl之間的距離Lh是基于制冷劑引入孔141g的水平尺寸Dh確定的。具體地，中心線Cl和切線Tl之間的距離Lh被確定為長于制冷劑引入孔141g的水平尺寸Dh的一半且短于制冷劑引入孔141g的水平尺寸Dh的一又二分之一，如公式F2所示。
[0131](1/2) XDh ^ Lh ^ (3/2) XDh...(F2)
[0132]圖7是在中心線Cl和切線Tl之間的距離Lh等于制冷劑引入孔141g的水平尺寸Dh的一半的情況中沿著圖6的線VI1-VII截取的剖視圖。圖8是在中心線Cl和切線Tl之間的距離Lh等于制冷劑引入孔141g的水平尺寸Dh的一又二分之一的情況中沿著圖6的線VI1-VII截取的剖視圖。
[0133]由于中心線Cl和切線Tl之間的距離Lh被設(shè)置成滿足公式F2，因此當流入汽-液分離空間141b的制冷劑沿著汽-液分離空間141b的徑向外壁面渦旋時，制冷劑可以接收大的離心力。因此，可以提高集成閥14中的汽-液分離效率。
[0134]下本體141的汽-液分離空間141b的最下部具有已分離液相制冷劑出口孔141c，已分離液相制冷劑通過已分離液相制冷劑出口孔141c流動至液相制冷劑通道141d側(cè)。液相制冷劑通道141d是設(shè)置在汽-液分離空間141b下方的通道并將在汽-液分離空間141b中分離的液相制冷劑引導至液相制冷劑出口 141e側(cè)，液相制冷劑通過液相制冷劑出口 141e側(cè)流動到集成閥14的外面。
[0135]更具體地，液相制冷劑通道141d由沿垂直于汽-液分離空間141b的軸向方向的方向(即，本實施例中的水平方向)延伸的連通孔部提供。連通孔部的橫截面具有大致盤形形狀，并穿過下本體141的中心部以在下本體141的側(cè)壁的彼此相對的兩部分處穿過下本體141的側(cè)壁。
[0136]因此，液相制冷劑通道141d延伸成垂直于汽-液分離空間141b的軸向方向。從已分離液相制冷劑出口孔141c流動至液相制冷劑通道141d的制冷劑的流動方向以近似直角改變，并且制冷劑流入液相制冷劑出口 141e側(cè)中并流動至固定節(jié)流閥17側(cè)。連通孔部的一個開口提供液相制冷劑出口孔141e。
[0137]在液相制冷劑通道141d中，設(shè)置液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15、彈簧(即，彈性部)15a等。液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15打開或關(guān)閉液相制冷劑通道141d。彈簧15a由盤簧構(gòu)成，該盤簧向著關(guān)閉液相制冷劑通道141d的一側(cè)將負載施加至液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15。
[0138]彈簧15a施加負載至液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15，使得由樹脂制成、具有環(huán)形形狀并位于液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15的尖端部處的密封部15b壓靠在液相制冷劑通道141d中構(gòu)成的閥座141f，以增加密封性能。閥座141f形成為具有環(huán)形形狀以安裝至密封部15b。
[0139]進一步，液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15經(jīng)由軸15c連接至螺線管致動器16的活動部(如，電樞)。螺線管致動器16以后僅被稱為螺線管16。螺線管16是通過施加電力以移動活動部產(chǎn)生電磁力的電磁機構(gòu)?；谟煽諝庹{(diào)節(jié)控制器40輸出的控制電壓控制螺線管16的操作。
[0140]根據(jù)本實施例，當空氣調(diào)節(jié)控制器40施加電力至螺線管16時，基于施加至活動部的電磁力，負載經(jīng)由軸15c施加至液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15以打開液相制冷劑通道141d。當由電磁力引起的負載超過由彈簧15a提供的負載時，液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15移動以打開液相制冷劑通道141d,如圖5所示。[0141]也就是說，本實施例的螺線管16、液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15、液相制冷劑通道141d的閥座141f等構(gòu)成常閉型電磁閥。螺線管16用作密封提供液相制冷劑通道141d的連通孔部的另一開口的密封部。
[0142]固定節(jié)流閥17被構(gòu)造在下本體141中。固定節(jié)流閥17減壓在汽-液分離空間141b中分離的液相制冷劑，并在液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15關(guān)閉液相制冷劑通道141d時，引導減壓的液相制冷劑流動至液相制冷劑出口 141e側(cè)。更具體地，固定節(jié)流閥17被設(shè)置成平行于設(shè)置在閥座141f內(nèi)的制冷劑通道。
[0143]開口度固定的噴嘴或節(jié)流孔可以用作固定節(jié)流閥17。在諸如噴嘴和節(jié)流孔之類的固定節(jié)流閥中，孔通道面積急劇地減小或增加。因此，根據(jù)上游側(cè)和下游側(cè)之間的壓力差(即，入口和出口之間的壓力差)，通過固定節(jié)流閥的制冷劑的流量和固定節(jié)流閥的上游側(cè)的制冷劑的干度可以被自動控制(即，平衡)。
[0144]具體地，當上游側(cè)和下游側(cè)之間的壓力差相對大時，因為作為在循環(huán)中循環(huán)所需要的流量的循環(huán)制冷劑的所需要的流量減少，固定節(jié)流閥17的上游側(cè)的制冷劑的干度被平衡成是大的。另一方面，當所述壓力差相對小時，因為循環(huán)制冷劑的所需要的流量增加，固定節(jié)流閥17的上游側(cè)的制冷劑的干度被平衡成是小的。
[0145]然而，當固定節(jié)流閥17的上游側(cè)的制冷劑的干度大時，并且外部熱交換器20作為蒸發(fā)器工作時，該循環(huán)的性能系數(shù)(COP)下降，同時外部熱交換器20處的制冷劑的熱吸收量(即，制冷能力)減小。根據(jù)本實施例，即使循環(huán)制冷劑的所需要的流量通過加熱操作模式(即，第一加熱模式)中的負載變化的變動改變，固定節(jié)流閥17的上游側(cè)的制冷劑的干度X小于或等于0.1，以便限制COP下降。
[0146]換句話說，即使循環(huán)制冷劑的流量以及固定節(jié)流閥17的入口和出口之間的壓力差在其中考慮在熱泵循環(huán)10中引起負載變化的范圍內(nèi)變化，本實施例的固定節(jié)流閥17被調(diào)整成使得固定節(jié)流閥的上游側(cè)的制冷劑的干度被自動控制為小于或等于0.1。
[0147]制冷劑在汽-液分離空間141b中分離成液相制冷劑和汽相制冷劑。然而，從已分離液相制冷劑出口孔141c流動的制冷劑處于液相制冷劑和汽相制冷劑混合的狀態(tài)，因為已分離汽相制冷劑的一部分與液相制冷劑混合。當汽相制冷劑與液相制冷劑混合時，固定節(jié)流閥17的減壓特性可能不穩(wěn)定。
[0148]然而，根據(jù)本實施例，從已分離液相制冷劑出口孔141c流動至液相制冷劑通道141d的制冷劑的流動方向以近似直角改變。因此，即使汽相制冷劑與流入液相制冷劑通道141d的液相制冷劑混合，也可以穩(wěn)定固定節(jié)流閥17的減壓特性。
[0149]將參照圖9描述上述減壓特性。圖9是固定節(jié)流閥17的流動特性曲線圖(即，節(jié)流特性曲線圖)，并示出加熱操作模式(即，第一加熱模式)中固定節(jié)流閥17處的流量Q相對于固定節(jié)流閥17上游的制冷劑的干度X的變化。流量Q是流過固定節(jié)流閥17的制冷劑的流量(即，質(zhì)量流量)。
[0150]如上所述，在本實施例的熱泵循環(huán)10中，優(yōu)選的是，即使該循環(huán)的運行條件改變，固定節(jié)流閥17的上游側(cè)的制冷劑的干度X也小于或等于0.1。原因在于，由于作為蒸發(fā)器工作的熱交換器處的吸熱量在干度X增加時減小，COP下降。換句話說，該吸熱量是熱交換器的出口側(cè)處的制冷劑的焓和熱交換器的入口側(cè)的制冷劑的焓之間的差。
[0151]固定節(jié)流閥17的流動特性可能要求增益(即，由干度X的減小引起的流量Q的增加率)相對較大，以將固定節(jié)流閥17上游的制冷劑的干度X保持為小于或等于0.1。也就是說，優(yōu)選地，流動特性要求干度X的變化小于流量Q的變化。
[0152]從圖9明顯看出的是，流入液相制冷劑通道141d的制冷劑處于汽相制冷劑和液相制冷劑混合的狀態(tài)。因此，通常當液相制冷劑的流動速度與汽相制冷劑的流動速度之比高時，所述增益減小，并且流量Q增加。液相制冷劑的流動速度與汽相制冷劑的流動速度之比以后稱為滑移比，滑移比被定義為汽相制冷劑的流動速度除以液相制冷劑的流動速度。
[0153]根據(jù)本實施例，從已分離液相制冷劑出口孔141c流動至液相制冷劑通道141d的制冷劑的流動方向以大致直角改變。換句話說，流出已分離液相制冷劑出口孔141c的制冷劑的流動方向不同于流過液相制冷劑通道141d的制冷劑的流動方向。因此，促進了汽相制冷劑和液相制冷劑的混合，并且可以將滑移比穩(wěn)定在低值。
[0154]由于可以穩(wěn)定固定節(jié)流閥17的減壓特性，因此通過將滑移比穩(wěn)定在低值處可以使所述增益較大。因此，固定節(jié)流閥17處的干度X被充分地自動控制。
[0155]而且，根據(jù)本實施例，汽-液分離空間141b、液相制冷劑通道141d、固定節(jié)流閥17被一體地構(gòu)造在下本體141中。在該情況中，與連接汽-液分離空間141b的已分離液相制冷劑出口孔141c和固定節(jié)流閥17的制冷劑通道由管道單獨地提供的情況相比，從外側(cè)通過液相制冷劑通道141d的制冷劑的熱傳遞量可以減小。
[0156]因此，可以減少以后將被稱為熱損失的現(xiàn)象，在該現(xiàn)象中通過液相制冷劑通道141d的制冷劑通過來自集成閥14外側(cè)的熱量沸騰和蒸發(fā)。將參照圖10描述這一點。圖10是流動特性曲線圖(即，節(jié)流特性曲線圖)，示出在固定節(jié)流閥17的上游側(cè)的制冷劑壓力和固定節(jié)流閥17的下游側(cè)的制冷劑壓力之間的壓力差固定的狀態(tài)中熱損失的影響。
[0157]如圖10中看到的那樣，在固定節(jié)流閥17的上游的制冷劑的干度X通過熱損失增加時，通過固定節(jié)流閥17的制冷劑的流量Q減小。進一步，當通過液相制冷劑通道141d的制冷劑的密度由于熱損失而減小時，即使干度X固定，流量Q也減小，因為在制冷劑通過液相制冷劑通道141d時壓力損失增加。
[0158]根據(jù)本實施例，汽-液分離空間141b、液相制冷劑通道141d和固定節(jié)流閥17被一體地構(gòu)造在下本體141中。因此，由熱損失引起的干度X的增加和壓力損失的增加受到限制，并且可以有效地限制固定節(jié)流閥17處的流量Q減小。
[0159]在本實施例中，相對于由通過固定節(jié)流閥17的制冷劑引起的壓力損失，由在液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15打開液相制冷劑通道141d的狀態(tài)中通過液相制冷劑通道141d的制冷劑引起的壓力損失極其小。因此，在液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15打開液相制冷劑通道141d的狀態(tài)中，制冷劑旁通固定節(jié)流閥17并經(jīng)由設(shè)置在閥座141f的內(nèi)周邊側(cè)處的制冷劑通道從液相制冷劑出口 141e流出集成閥14。
[0160]上本體142由具有大致矩形管形狀的金屬塊構(gòu)成，并且該金屬塊的外徑與下本體141的外徑大致相同。上本體142包括汽相制冷劑通道142b、已分離汽相制冷劑出口管142c等。汽相制冷劑通道142b引導在汽-液分離空間141b中分離的汽相制冷劑流動至汽相制冷劑出口 142a側(cè)。汽相制冷劑經(jīng)由汽相制冷劑出口 142a流出集成閥14。汽-液分離空間141b和汽相制冷劑通道142b經(jīng)由已分離汽相制冷劑出口管142c彼此連通。
[0161]已分離汽相制冷劑出口管142c具有圓管形形狀并被設(shè)置成在下本體141和上本體142集成在一起時與汽-液分離空間141b同軸。因而，流入汽-液分離空間141b的制冷劑圍繞已分離汽相制冷劑出口管142c渦旋。
[0162]進一步，已分離汽相制冷劑出口管142c延伸以使得已分離汽相制冷劑出口管142c的最低端位于汽-液分離空間141b中。已分離汽相制冷劑出口孔142d設(shè)置在已分離汽相制冷劑出口管142c的最低端處。在汽-液分離空間141b中分離的汽相制冷劑通過已分離汽相制冷劑出口孔142d流出汽-液分離空間141b。因此，液相制冷劑通道141d和固定節(jié)流閥17設(shè)置在已分離汽相制冷劑出口孔142d的下面。
[0163]汽相制冷劑通道142b設(shè)置在汽-液分離空間141b和已分離汽相制冷劑出口管142c的上方。類似于液相制冷劑通道141d，汽相制冷劑通道142b由在垂直于汽-液分離空間141b的軸向方向的方向(即，本實施例中的水平方向)上延伸的連通孔部提供。連通孔部的橫截面具有盤形形狀，并被設(shè)置成穿過上本體142的中心部并穿過上本體142的在上本體142的側(cè)壁的厚度方向彼此相對的側(cè)壁。
[0164]連通孔部在一個端側(cè)處的開口提供汽相制冷劑出口 142a。汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18設(shè)置在汽相制冷劑通道142b中并打開或關(guān)閉汽相制冷劑通道142b。汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18由通過液相制冷劑出口 141e側(cè)處的制冷劑壓力和汽相制冷劑通道142b側(cè)的制冷劑壓力之間的壓力差移動的壓差調(diào)節(jié)閥構(gòu)成。
[0165]具體地，用于提供汽相制冷劑通道142b的連通孔部由汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18的主體部18a分隔，以具有位于汽相制冷劑通道142b側(cè)的空間和位于提供背壓空間142e的空間處的空間。液相制冷劑出口 141e側(cè)處的制冷劑被引導以經(jīng)由壓力入口通道19流入背壓空間142e。
[0166]主體部18a具有圓筒形形狀。主體部18a在主體部18a的在軸向方向上的一端(即，在汽相制冷劑出口 142a側(cè))的一個底端面接收汽相制冷劑出口 142a側(cè)的制冷劑的壓力。主體部18a在主體部18a的在軸向方向上的另一端的另一端面接收背壓空間142e側(cè)的制冷劑壓力。進一步，主體部18a的外徑稍微短于汽相制冷劑通道142b的內(nèi)徑，從而彼此松散地裝配。因而，汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18可以在汽相制冷劑通道142b中移動。
[0167]壓力入口通道19由連通通道部提供。當下本體141和上本體142集成在一起時，連通通道部設(shè)置在下本體141和上本體142 二者處。壓力入口通道19被設(shè)置成使得壓力入口通道19的縱向方向平行于汽-液分離空間141b的軸向方向和已分離汽相制冷劑出口管142c的軸向方向。因而，壓力入口通道19的通道結(jié)構(gòu)被簡化，從而小型化整個集成閥14。
[0168]背壓空間142e具有位于其中的彈簧(即，彈性構(gòu)件)18b和止動件(S卩，調(diào)節(jié)構(gòu)件)18c。彈簧18b施加負載至汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18以關(guān)閉汽相制冷劑通道142b。在汽相制冷劑閥構(gòu)件18打開汽相制冷劑通道142b時，止動件18c限制汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18的運動。
[0169]彈簧18b在增加通過將密封部18d擠壓至閥座142形成的密封特性的方向上，即，在關(guān)閉汽相制冷劑通道142b的方向施加負載至汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18。密封部18d由設(shè)置在汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18的尖端部處的O形環(huán)構(gòu)成。閥座142f具有錐形形狀并被構(gòu)造在汽相制冷劑通道142b中。
[0170]止動件18c限制汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18的運動，并用作(i)限制汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18的主體部18a關(guān)閉壓力入口通道19的調(diào)節(jié)構(gòu)件，以及(ii)在提供汽相制冷劑通道142b的連通孔部的另一端處密封連通孔部的開口的密封構(gòu)件。[0171]將參照圖1IA和IlB描述汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18的操作。圖1lA和IlB是圖示汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18及其附近的放大視圖。圖1lA示出汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18開始打開的狀態(tài)，圖1lB示出汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件保持打開的狀態(tài)。
[0172]當電力供給至螺線管16時，(i)汽相制冷劑通道142b內(nèi)的制冷劑壓力P2(由圖5中的點P2所示)變?yōu)樵谄?液分離空間141b中分離的汽相制冷劑的制冷劑壓力，和(ii)液相制冷劑出口 141e側(cè)處(S卩，背壓空間142e內(nèi))的制冷劑壓力P3(由圖5中的點P3所示)變?yōu)樵谄?液分離空間141b中分離的液相制冷劑的壓力。
[0173]因此，汽相制冷劑通道142b側(cè)的制冷劑壓力P2大致等于液相制冷劑出口 141e側(cè)處的制冷劑壓力(即，背壓空間142e內(nèi)的制冷劑壓力)P3。因而，當電力供給至螺線管16時，汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18采用由彈簧18b施加的負載Fsp關(guān)閉汽相制冷劑通道142b。
[0174]如圖1-3所示，壓縮機11的中間壓力端口 Ilb連接至集成閥14的汽相制冷劑出口 142a。因而，當汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18關(guān)閉汽相制冷劑通道142b時，汽相制冷劑142a側(cè)的制冷劑壓力P2變?yōu)閴嚎s機11的吸入壓力。因此，圖5中的制冷劑壓力P2和制冷劑壓力P3滿足P1 < P20
[0175]因而，當汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18在壓縮機11的運行期間關(guān)閉汽相制冷劑通道142b時，即使在汽相制冷劑通道142b中的制冷劑壓力P2和液相制冷劑出口 141e側(cè)處的制冷劑壓力P3以某種程度改變時，汽相制冷劑通道142b也保持關(guān)閉，直到供給至螺線管16的電力停止。
[0176]當電力至螺線管16的供給停止時，(i)汽相制冷劑出口 142a側(cè)的制冷劑壓力P1 (由圖1lA中的點P1所示)變?yōu)閴嚎s機11的中間壓力端口 Ilb側(cè)的制冷劑壓力，(ii)汽相制冷劑通道142b中的制冷劑壓力P2(由圖1lA中的點P2所示)變?yōu)樵诟呒墏?cè)膨脹閥13處被減壓的中間壓力，以及(iii)液相制冷劑出口 141e側(cè)處的制冷劑壓力P3(由圖1lA中的點P3所示)(即，背壓空間142e中的制冷劑壓力)變?yōu)樵诠潭ü?jié)流閥17處被減壓后的壓力。
[0177]由于汽相制冷劑通道142b中的制冷劑壓力P2和液相制冷劑出口 141e側(cè)處的制冷劑壓力P3之間的壓力差增加并滿足以下示出的公式F3，因此汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18開始打開汽相制冷劑通道142b。
[0178]S2X (P2-P3) > S1X (P3-P1)+Fsp+Ffr- (F3)
[0179]S1是汽相制冷劑出口 142a在汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18的軸向方向上投影至汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18的面積。S2是汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18的主體部18a在垂直于汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18的軸向方向截取的截面中的橫截面面積。Fft是汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18移動時的摩擦力(S卩，摩擦)。
[0180]當汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18打開汽相制冷劑通道142b時，(i)汽相制冷劑出口142a側(cè)的制冷劑壓力P1 (由圖1lB中的點P1所示)和汽相制冷劑通道142b中的制冷劑壓力？2(由圖1lB中的點P2所示)變?yōu)樵谄?液分離空間141b中分離的汽相制冷劑的壓力，以及(ii)液相制冷劑出口 141e側(cè)處(S卩，背壓空間142e中)的制冷劑壓力P3(由圖1lB中的點P3所示)變?yōu)樵诠潭ü?jié)流閥17處被減壓后的壓力。
[0181]由于背壓空間142e中的制冷劑壓力P3低于汽相制冷劑通道142b中的制冷劑壓力P2,并且滿足以下示出的公式F4，因此汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18保持汽相制冷劑通道142b打開。
[0182]S2X (P2-P3) > Fsp- (F4)
[0183]在從集成閥14的汽相制冷劑出口 142a延伸至壓縮機11的中間壓力端口 Ilb的制冷劑管道中，設(shè)置止回閥(未示出)，該止回閥允許制冷劑僅從集成閥14流動至壓縮機11的中間壓力端口 lib。因而，制冷劑被限制從壓縮機11側(cè)向回流動至集成閥14側(cè)。應(yīng)當說明的是，止回閥可以與集成閥14或壓縮機11 一體地構(gòu)造而成。
[0184]如圖1-3所示，外部熱交換器20的制冷劑入口側(cè)連接至集成閥14的液相制冷劑出口 141e。外部熱交換器20位于發(fā)動機罩中，并且流過外部熱交換器20的制冷劑與被吹風機21吹送的外部空氣交換熱量。外部熱交換器20至少在加熱操作(如，第一加熱模式和第二加熱模式)中作為使低壓制冷劑蒸發(fā)的蒸發(fā)器起作用以進行吸熱作用，并且在冷卻操作模式等中作為高壓制冷劑在該處散發(fā)熱量的散熱器起作用。
[0185]作為第二減壓裝置的冷卻膨脹閥22的制冷劑入口側(cè)連接至外部熱交換器20的制冷劑出口側(cè)。冷卻膨脹閥22在冷卻操作模式等中減壓流出外部熱交換器20并流入內(nèi)部蒸發(fā)器23中的制冷劑。冷卻膨脹閥22的基本結(jié)構(gòu)與高級側(cè)膨脹閥13大致相同，并且冷卻膨脹閥22的操作由從空氣調(diào)節(jié)控制器40輸出的控制信號控制。
[0186]內(nèi)部蒸發(fā)器23的制冷劑入口側(cè)連接至冷卻膨脹閥22的出口側(cè)。在內(nèi)部空氣調(diào)節(jié)單元30的空氣調(diào)節(jié)殼體31中，在被吹送到車廂中的空氣的流動方向上在內(nèi)部冷凝器12的上游設(shè)置內(nèi)部蒸發(fā)器23。內(nèi)部蒸發(fā)器23在冷卻操作模式中、以及除濕和加熱操作模式等中使在其中流動的制冷劑蒸發(fā)以進行吸熱作用。內(nèi)部蒸發(fā)器23是用作冷卻被吹送到車廂中的空氣的蒸發(fā)器的熱交換器(即，第二使用側(cè)熱交換器)。
[0187]貯存器24的入口側(cè)連接至內(nèi)部蒸發(fā)器23的出口側(cè)。貯存器24是將流入貯存器24的制冷劑分離成汽相制冷劑和液相制冷劑并在其中儲存多余的制冷劑的低壓側(cè)汽-液分離器。此外，壓縮機11的吸入口 Ila連接至貯存器24的汽相制冷劑出口。因此，內(nèi)部蒸發(fā)器23被連接成使得制冷劑流向壓縮機11的吸入口 Ila側(cè)。
[0188]而且，膨脹閥旁路通道25連接至外部熱交換器的制冷劑出口側(cè)。膨脹閥旁路通道25引導流出外部熱交換器20的制冷劑旁通冷卻膨脹閥22和內(nèi)部蒸發(fā)器23并流動至貯存器24的入口側(cè)。旁路通道切換閥27設(shè)置在膨脹閥旁路通道25中。
[0189]旁路通道切換閥27是電磁閥，其打開或關(guān)閉膨脹閥旁路通道25，并且旁路通道切換閥27的切換操作由從空氣調(diào)節(jié)控制器40輸出的控制電壓控制。在制冷劑流過旁路通道切換閥27時引起的壓力損失相對于制冷劑流過冷卻膨脹閥22時引起的壓力損失小很多。
[0190]因此，當旁路通道切換閥27打開時，流出外部熱交換器20的制冷劑經(jīng)由膨脹閥旁路通道25流入貯存器24。在該情況中，冷卻膨脹閥22的開口度可以完全關(guān)閉。
[0191]當旁路通道切換閥27關(guān)閉時，制冷劑經(jīng)由冷卻膨脹閥22流入內(nèi)部蒸發(fā)器23。因而，旁路通道切換閥27可以切換熱泵循環(huán)10的制冷劑循環(huán)。因此，本實施例的旁路通道切換閥27與集成閥14 一起構(gòu)成制冷劑循環(huán)切換部。
[0192]下文將描述內(nèi)部空氣調(diào)節(jié)單元30。內(nèi)部空氣調(diào)節(jié)單元30設(shè)置在位于車廂的前部處的儀表板(即，儀表板)的內(nèi)側(cè)，并具有位于其中的空氣調(diào)節(jié)殼體31?？諝庹{(diào)節(jié)殼體31提供內(nèi)部空氣調(diào)節(jié)單元30的外殼具有空氣通道，被吹向車廂的空氣在該空氣通道中流動。吹風機32、內(nèi)部冷凝器12、內(nèi)部蒸發(fā)器23等設(shè)置在該空氣通道中。[0193]在內(nèi)部空氣(即，車廂內(nèi)的空氣)和外部空氣之間切換進入空氣的內(nèi)部空氣/外部空氣切換裝置33在空氣調(diào)節(jié)殼體31中設(shè)置在沿空氣流動方向的最上游側(cè)處。內(nèi)部空氣/外部空氣切換裝置33通過使用內(nèi)部空氣/外部空氣切換門連續(xù)地調(diào)節(jié)(i)將內(nèi)部空氣引入空氣調(diào)節(jié)殼體31中的內(nèi)部空氣進口的開口面積和(ii)將外部空氣引入空氣調(diào)節(jié)殼體31中的外部空氣進口的開口面積，以便連續(xù)地改變內(nèi)部空氣體積與外部空氣體積的空氣體積比。
[0194]將經(jīng)由內(nèi)部空氣/外部空氣切換裝置33抽吸的空氣吹向車廂的吹風機32沿空氣流動方向設(shè)置在內(nèi)部空氣/外部空氣切換裝置33的下游。吹風機32是電動吹風機，其中離心式多葉片吹風機(即，西羅克風扇)由電動馬達運轉(zhuǎn)，并且基于從空氣調(diào)節(jié)控制器40輸出的控制電壓控制轉(zhuǎn)速(即，吹送空氣量)。
[0195]內(nèi)部蒸發(fā)器23和內(nèi)部冷凝器12以內(nèi)部蒸發(fā)器23和內(nèi)部冷凝器12的順序在空氣流動方向上設(shè)置在吹風機32的下游側(cè)。換句話說，內(nèi)部蒸發(fā)器23在空氣流動方向上設(shè)置在內(nèi)部冷凝器12的上游側(cè)。
[0196]在空氣調(diào)節(jié)殼體31中，設(shè)置引導經(jīng)過內(nèi)部蒸發(fā)器23之后的吹送空氣旁通內(nèi)部冷凝器12的旁路通道35，并且空氣混合門34在空氣流動方向上設(shè)置在內(nèi)部蒸發(fā)器23的下游側(cè)和內(nèi)部冷凝器12的上游側(cè)。
[0197]本實施例的空氣混合門34是流量調(diào)節(jié)器，其調(diào)節(jié)被吹送到內(nèi)部冷凝器12中的吹送空氣的流量(即，空氣體積)，以便在吹送空氣通過內(nèi)部蒸發(fā)器23之后調(diào)節(jié)在內(nèi)部冷凝器12側(cè)經(jīng)過的吹送空氣的空氣體積與通過旁路通道35的吹送空氣的空氣體積之比?？諝饣旌祥T34用作調(diào)節(jié)內(nèi)部冷凝器12的熱交換能力的調(diào)節(jié)器。
[0198]混合空間36在空氣流動方向上設(shè)置在內(nèi)部冷凝器12和旁路通道35的下游側(cè)處。在混合空間36中，通過在內(nèi)部冷凝器12處與制冷劑交換熱量被加熱的吹送空氣與通過旁路通道35的未被加熱的吹送空氣混合。
[0199]多個開口在空氣流動方向上位于空氣調(diào)節(jié)殼體31的最下游，使得在混合空間36中混合的吹送空氣被吹至是將被冷卻的空間的車廂。具體地，作為所述開口設(shè)置了(i)將已調(diào)節(jié)空氣吹向車輛的擋風玻璃的內(nèi)表面的除霜開口 37a，(ii)將已調(diào)節(jié)空氣吹向車廂中的乘客的上身的面部開口 37b，以及(iii)將已調(diào)節(jié)空氣吹向車廂中的乘客的腳部的腳部開口 37c。
[0200]因此，空氣混合門34調(diào)節(jié)在內(nèi)部冷凝器12側(cè)經(jīng)過的吹送空氣的空氣體積與通過旁路通道35的吹送空氣的空氣體積之比，以便調(diào)節(jié)混合空間36中的空氣的溫度?？諝饣旌祥T34由伺服馬達(未示出)操作，并且基于從空氣調(diào)節(jié)控制器40輸出的控制信號控制伺服馬達的操作。
[0201]而且，調(diào)節(jié)除霜開口 37a的開口面積的除霜門38a、調(diào)節(jié)面部開口 37b的開口面積的面部門38b、以及調(diào)節(jié)腳部門38c的開口面積的腳部門38c分別位于除霜開口 37a、面部開口 37b和腳部開口 37c的下游。
[0202]除霜門38a、面部門38b和腳部門38c構(gòu)成用于打開或關(guān)閉開口 37a_37c的出口模式切換部，并經(jīng)由連桿機構(gòu)等由基于從空氣調(diào)節(jié)控制器40輸出的控制信號運轉(zhuǎn)的伺服馬達(未示出)控制。
[0203]設(shè)置在車廂中的面部出口、腳部出口和除霜出口經(jīng)由提供空氣通道的導管分別連接至除霜開口 37a、面部開口 37b和腳部開口 37c在空氣流動方向上的下游側(cè)。
[0204]出口模式，例如，是(i)其中面部開口 37b完全打開以經(jīng)由面部出口將空氣吹向乘客的上身的面部模式，(?)其中面部開口 37b和腳部開口 37c都打開以將空氣吹向乘客的上身和腳部的雙級模式，以及(iii)其中腳部開口 37c完全打開且除霜開口 37a以小的程度打開以主要從腳部出口吹送空氣的腳部模式。
[0205]將描述本實施例的電動控制裝置。空氣調(diào)節(jié)控制器40由包括CPU、ROM、RAM等和外圍電路的公知微計算機構(gòu)成，并進行多種算術(shù)處理。空氣調(diào)節(jié)控制器40基于在ROM處存儲的空氣調(diào)節(jié)控制程序控制連接至輸出側(cè)的各種空氣調(diào)節(jié)裝置(如，壓縮機11、集成閥14、旁路通道切換閥27、吹風機32等)的操作。
[0206]用于多種空氣調(diào)節(jié)控制的傳感器組41連接至空氣調(diào)節(jié)控制器40的輸入側(cè)。傳感器組41包括(i)檢測車廂中的溫度的內(nèi)部空氣傳感器、(ii)檢測外部空氣的溫度的外部空氣傳感器、(iii)檢測進入車廂中的太陽輻射量的太陽輻射傳感器、(iv)用于蒸發(fā)器的檢測被從內(nèi)部蒸發(fā)器23吹送的吹送空氣的溫度(即，蒸發(fā)器的溫度)的溫度傳感器、(V)檢測從壓縮機11排放的高壓制冷劑的壓力的排放壓力傳感器、(vi)檢測流出內(nèi)部冷凝器12的制冷劑的溫度的冷凝器溫度傳感器、(vii)檢測被吸入壓縮機11中的吸入制冷劑的壓力的吸入壓力傳感器等。
[0207]進一步，控制面板(未示出)定位在位于車廂的前部區(qū)域處的儀表板附近并連接至空氣調(diào)節(jié)控制器40的輸入側(cè)。來自設(shè)置到控制面板的各種空氣調(diào)節(jié)操作開關(guān)的控制信號輸入至空氣調(diào)節(jié)控制器40。所述空氣調(diào)節(jié)操作開關(guān)具體地是(i)車輛空氣調(diào)節(jié)器I的操作開關(guān)，(?)設(shè)置車廂中的溫度的內(nèi)部溫度設(shè)置開關(guān)、(iii)選擇性地設(shè)置冷卻操作模式、
(iv)除濕和加熱操作模式、或(V)加熱操作模式等的模式選擇開關(guān)。
[0208]控制連接至空氣調(diào)節(jié)控制器40的輸出側(cè)的各種空氣調(diào)節(jié)控制裝置的操作的控制部被集成以提供空氣調(diào)節(jié)控制器40，并且控制每個受控目標設(shè)備的操作的構(gòu)造(硬件和軟件)構(gòu)成控制每個受控目標設(shè)備的操作的控制部。
[0209]例如，根據(jù)本實施例，控制壓縮機11的電動馬達的操作的構(gòu)造(硬件和軟件)構(gòu)成排放能力控制部，控制集成閥14和旁路通道切換閥27的操作的構(gòu)造(硬件和軟件)構(gòu)成制冷劑回路控制部。排放能力控制部、制冷劑回路控制部等可以被構(gòu)造成獨立于空氣調(diào)節(jié)控制器40的控制裝置。
[0210]將描述本實施例的具有上述結(jié)構(gòu)的車輛空氣調(diào)節(jié)器I的操作。如上所述，本實施例的車輛空氣調(diào)節(jié)器I選擇性地切換(i)冷卻車廂的冷卻操作模式、(?)加熱車廂的加熱操作模式、以及(iii)除濕和加熱車廂的除濕和加熱模式。將描述每種操作模式中的操作。
[0211] (a)冷卻操作模式
[0212]當在控制面板的操作開關(guān)接通的狀態(tài)中由模式選擇開關(guān)設(shè)置冷卻操作模式時，啟動冷卻操作模式。在冷卻操作模式中，空氣調(diào)節(jié)控制器40控制(i)高級側(cè)膨脹閥13以完全打開，(ii)集成閥14的螺線管16被激勵，(iii)冷卻膨脹閥22稍微打開以進行減壓作用，以及(iv)旁路通道切換閥27被關(guān)閉。
[0213]因而，如圖5所示，在集成閥14中，(i)液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15打開液相制冷劑通道141d，(ii)汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18關(guān)閉汽相制冷劑通道142b，以及(iii)熱泵循環(huán)10設(shè)置制冷劑如由圖1中的實線箭頭所示的那樣流動的制冷劑循環(huán)。[0214]在制冷劑循環(huán)的上述構(gòu)造中，空氣調(diào)節(jié)控制器40讀取傳感器組41的用于空氣調(diào)節(jié)控制的檢測信號和操作面板的操作信號。基于檢測信號和操作信號計算是被吹入車廂中的空氣的目標溫度的目標空氣溫度ΤΑ0。而且，空氣調(diào)節(jié)控制器40基于計算出的目標空氣溫度TAO和傳感器組41的檢測信號確定連接至空氣調(diào)節(jié)控制器40的輸出側(cè)的各種空氣調(diào)節(jié)控制裝置的操作狀態(tài)。
[0215]例如，如接下來的描述那樣確定壓縮機11的制冷劑排放能力，換句話說，輸入壓縮機11的電動馬達的控制信號。基于目標空氣溫度ΤΑ0，采用在空氣調(diào)節(jié)控制器40處存儲的控制地圖確定是來自內(nèi)部蒸發(fā)器23的空氣出口的空氣的溫度的目標蒸發(fā)器空氣溫度TEO。
[0216]基于目標蒸發(fā)器空氣溫度TEO和由蒸發(fā)器溫度傳感器檢測到的內(nèi)部蒸發(fā)器23的出口處的空氣的溫度之間的偏差確定被輸出至壓縮機11的電動馬達的控制信號，以便通過采用反饋控制，使從內(nèi)部蒸發(fā)器23吹送的空氣的溫度接近目標蒸發(fā)器空氣溫度ΤΕ0。
[0217]確定被輸出至冷卻膨脹閥22的控制信號，使得流入冷卻膨脹閥22的制冷劑的過冷度接近目標過冷度。該目標過冷度是預先確定的，使得COP大致接近最大值。確定被輸出至空氣混合門34的伺服馬達的控制信號，使得空氣混合門34關(guān)閉內(nèi)部冷凝器12的空氣通道，并且在通過內(nèi)部蒸發(fā)器23之后的所有量的吹送空氣都通過旁路通道35。
[0218]以上述方式被確定的控制信號等輸出至各種空氣調(diào)節(jié)控制裝置。隨后，重復以下控制程序，例如(i)讀取檢測信號和操作信號、(ii)計算目標空氣溫度TAO、(iii)確定各種空氣調(diào)節(jié)控制裝置的每個操作狀態(tài)、(iv)輸出控制電壓和控制信號等，直到經(jīng)由控制面板要求停止車輛空氣調(diào)節(jié)器的操作的預定時期。在其它操作模式中類似地進行這種控制程序的重復。
[0219]因此，在熱泵循環(huán)10的冷卻操作模式中，從壓縮機11的排出口 Ilc排出的高壓制冷劑(圖11中的點an)流入內(nèi)部冷凝器12。在冷卻操作模式中，空氣混合門34關(guān)閉內(nèi)部冷凝器12的空氣通道，并且流入內(nèi)部冷凝器12的制冷劑通過內(nèi)部冷凝器12流出以將很少量熱量散發(fā)至被吹送至車廂的空氣。
[0220]高級側(cè)膨脹閥13完全打開，并且流出內(nèi)部冷凝器12制冷劑通過高級側(cè)膨脹閥13而不被減壓。制冷劑經(jīng)由集成閥14的制冷劑入口 141a流入汽-液分離空間141b。
[0221]流入集成閥14的制冷劑是具有過熱度的汽相制冷劑，并且汽相制冷劑流入液相制冷劑通道141d而不在集成閥14的汽-液分離空間141b中被分離成汽相和液相。進一步，由于液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15移動以打開液相制冷劑出口通道141d，因此流入液相制冷劑通道141d的汽相制冷劑流出液相制冷劑出口 141e而基本上未被在固定節(jié)流閥17處減壓。
[0222]也就是說，流入集成閥14的制冷劑通過液相制冷劑出口 141e流出而基本上不引起壓力損失。在這個時候，由于液相制冷劑出口 141e側(cè)的制冷劑壓力經(jīng)由壓力引入通道19被引入背壓空間142e中，因此汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18關(guān)閉汽相制冷劑通道142b。因此，制冷劑不從已分離汽相制冷劑出口 142a流出。
[0223]流出集成閥14的液相制冷劑出口 141e的汽相制冷劑流入外部熱交換器20。流入外部熱交換器20的制冷劑通過與被吹風機21吹送的外部空氣交換熱量而散發(fā)熱量(圖12中從點a12至點b12)。由于旁路通道切換閥27處于關(guān)閉狀態(tài)，因此流出外部熱交換器20的制冷劑流入稍微打開的冷卻膨脹閥22并等焓地減壓和膨脹成低壓制冷劑(圖12中點b12至點C12)。
[0224]在冷卻膨脹閥22處被減壓的低壓制冷劑流入內(nèi)部蒸發(fā)器23，從被吹風機32吹向車廂的空氣吸收熱量，并蒸發(fā)(圖12中點C12至點d12)。因而，被吹向車廂的空氣被冷卻。
[0225]流出內(nèi)部蒸發(fā)器23的制冷劑在貯存器24中分離成汽相制冷劑和液相制冷劑。已分離汽相制冷劑被吸引至壓縮機11的吸入口 lla(圖12中的點e12)并以低級側(cè)壓縮機構(gòu)和高級側(cè)壓縮機構(gòu)的順次(以圖12中點e12、點al12、點a12的順序)再次被減壓。另一方面，分離的液相制冷劑作為多余的對進行所需要的制冷能力的循環(huán)來說不必要的制冷劑存儲在貯存器24中。
[0226]如圖12所示，由于(i)通過從貯存器24延伸至壓縮機11的吸入口 Ila的制冷劑管道的汽相制冷劑引起的壓力損失，以及(ii)作為從外側(cè)(即，外部空氣)吸收熱量的汽相制冷劑的熱量的吸熱量，點d12不同于點e12。因此,在理想的循環(huán)中，點d12優(yōu)選與點e12重合。這一內(nèi)容類似于接下來的描述中的莫利爾圖。
[0227]如上所述，在冷卻操作模式中，由于內(nèi)部壓縮機12的空氣通道由空氣混合門34關(guān)閉，在內(nèi)部蒸發(fā)器23處被冷卻的空氣可以被吹入車廂中。因而，可以進行車廂的冷卻操作。
[0228](b)加熱操作模式
[0229]下文將描述加熱操作模式。如上所述，在本實施例的熱泵循環(huán)10中，可以作為加熱操作模式進行第一加熱模式或第二加熱模式。當在車輛空氣調(diào)節(jié)器的操作開關(guān)接通的狀態(tài)中通過采用模式選擇開關(guān)選擇加熱操作模式時，加熱操作模式啟動。
[0230]當加熱操作模式運行時，空氣調(diào)節(jié)控制器40讀取來自傳感器組41的用于空氣調(diào)節(jié)控制的檢測信號和來自操作面板的操作信號，并確定壓縮機11的制冷劑排放能力(即，轉(zhuǎn)速)。此外，空氣調(diào)節(jié)控制器40基于所確定的轉(zhuǎn)速使第一加熱模式或第二加熱模式運行。
[0231](b-Ι)第一加熱模式
[0232]下文將描述第一加熱模式。當?shù)谝患訜崮Ｊ竭\行時，空氣調(diào)節(jié)控制器40控制(i)高級側(cè)膨脹閥13完全關(guān)閉，(ii)集成閥14的螺線管16不被激勵，(iii)冷卻膨脹閥22完全關(guān)閉，以及(iv)旁路通道切換閥27打開。
[0233]因而，在圖4中示出的集成閥14中，液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15關(guān)閉液相制冷劑通道141d，汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18打開汽相制冷劑通道142b，并且熱泵循環(huán)10被設(shè)置到其中制冷劑如圖2的實線箭頭所示的那樣流動的制冷劑通道。
[0234]在制冷劑流動通道的構(gòu)造(即，循環(huán)構(gòu)造)中，類似于冷卻操作模式的情況，空氣調(diào)節(jié)控制器40 (i)讀取由傳感器組41檢測的用于空氣調(diào)節(jié)的檢測信號和來自操作面板的操作信號，以及(ii)基于目標空氣溫度TAO和傳感器組的檢測信號確定電連接至空氣調(diào)節(jié)控制器40的輸出側(cè)的各種空氣控制裝置的操作狀態(tài)。
[0235]在第一加熱模式中，確定輸入高級側(cè)膨脹閥13的控制信號，使得內(nèi)部冷凝器12處的制冷劑的壓力變?yōu)轭A定目標高壓，或者流出內(nèi)部冷凝器12的制冷劑的過冷度變?yōu)轭A定的目標過冷度。確定輸入空氣混合門34的伺服馬達的控制信號，使得空氣混合門34移動以關(guān)閉旁路通道35并且使得通過內(nèi)部蒸發(fā)器23之后的所有體積的吹送空氣都通過內(nèi)部冷凝器12。
[0236]因此，在熱泵循環(huán)10的第一加熱模式中，如圖13中的莫利爾圖所示，從壓縮機11的排出口 Ilc排出的高壓制冷劑(圖13中的點a13)流入內(nèi)部冷凝器12。流入內(nèi)部冷凝器12的制冷劑通過與被從吹風機32吹送的被吹向車廂的空氣交換熱量而散發(fā)熱量，并且通過內(nèi)部蒸發(fā)器23 (圖13中點a13至點b13)。因而，被吹向車廂的空氣被加熱。
[0237]流出內(nèi)部冷凝器12的制冷劑在稍微打開的高級側(cè)膨脹閥13處被等焓地減壓成中間壓力制冷劑(圖13中點b13至點Cl13)。在高級側(cè)膨脹閥13處被減壓的中間壓力制冷劑從集成閥14的汽相制冷劑出口 142a流入汽-液分離空間141b并分離成汽相制冷劑和液相制冷劑(圖13中從點Cl13至點c213，以及從點Cl13至點c313)。
[0238]在汽-液分離空間141b中分離的液相制冷劑流入液相制冷劑通道141d。由于液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15關(guān)閉液相制冷劑通道141d，因此液相制冷劑在固定節(jié)流閥17處被等焓地減壓和膨脹成低壓制冷劑(圖13中從點c313至點c413)并流出液相制冷劑出口 141e。
[0239]由于液相制冷劑出口 141e側(cè)處的在固定節(jié)流閥17處被減壓的制冷劑壓力經(jīng)由壓力引入通道19被引入背壓空間142e中，因此汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18打開汽相制冷劑通道142b。因此，在汽-液分離空間141b中分離的汽相制冷劑流出集成閥14的汽相制冷劑出口 142a并留入壓縮機11的中間壓力端口 Ilb(從圖13中點c213至點a213)。
[0240]流入中間壓力端口 Ilb的中間壓力汽相制冷劑與從低壓側(cè)壓縮機構(gòu)排出的制冷劑混合(圖13中的點al13)，并且混合制冷劑被吸入高級側(cè)壓縮機構(gòu)。另一方面，經(jīng)由固定節(jié)流閥17流出集成閥14的液相制冷劑出口 141e的制冷劑流入外部熱交換器20，并通過與由吹風機21吹送的外部空氣交換熱量而吸收熱量(圖13中點c413至點d13)。
[0241]由于旁路通道切換閥27處于打開狀態(tài)，因此流出外部熱交換器20的制冷劑經(jīng)由膨脹閥旁路通道25流入貯存器24并分離成汽相制冷劑和液相制冷劑。被吸入壓縮機11的吸入口 Ila的已分離汽相制冷劑(圖13中的點e13)再次被減壓。另一方面，已分離液相制冷劑作為多余的對進行所需要的制冷能力的循環(huán)來說不必要的制冷劑存儲在貯存器24中。
[0242]如上所述，在第一加熱模式中，從壓縮機11排出的制冷劑的熱量在內(nèi)部冷凝器12處散發(fā)至被吹入車廂中的吹送空氣，并且被加熱的吹送空氣被吹入車廂。因而，可以進行車廂的加熱操作。
[0243]進一步，在第一加熱模式中，可以構(gòu)造氣體噴射循環(huán)(即，節(jié)約制冷劑循環(huán))。在氣體噴射循環(huán)中，在固定節(jié)流閥17處被減壓的低壓制冷劑被從壓縮機11的吸入口 Ila抽吸，并且在高級側(cè)膨脹閥13處被減壓的中間壓力制冷劑流入中間壓力端口 Ilb并與被壓縮的制冷劑混合。
[0244]因此，溫度低的混合制冷劑可以被吸入高級側(cè)壓縮機構(gòu)中。因此，被吸入的制冷劑的壓力和排放的制冷劑的壓力之間的壓力差在高級側(cè)壓縮機構(gòu)和低級側(cè)壓縮機構(gòu)中都降低，從而提高高級側(cè)壓縮機構(gòu)的壓縮效率.進一步，可以同時提高高級側(cè)壓縮機構(gòu)的壓縮效率和低級側(cè)壓縮機構(gòu)的壓縮效率。因而，可以提高整個熱泵循環(huán)10中的C0P。
[0245](b-2)第二加熱模式
[0246]下文將描述第二加熱模式。當?shù)诙訜崮Ｊ竭\行時，空氣調(diào)節(jié)控制器40控制(i)高級側(cè)膨脹閥13稍微打開，(ii)集成閥14的螺線管16被激勵，(iii)冷卻膨脹閥22完全關(guān)閉，以及(iv)旁路通道切換閥27打開。因而，類似于冷卻操作模式，集成閥14處于圖5中示出的狀態(tài)，并且熱泵循環(huán)10被設(shè)置到其中制冷劑如由圖3中的實線箭頭所示的那樣流動的制冷劑流動通道。
[0247]在制冷劑流動通道的構(gòu)造(即，循環(huán)構(gòu)造)中，類似于冷卻操作模式，空氣調(diào)節(jié)控制器40(i)讀取由傳感器組41檢測的用于空氣調(diào)節(jié)的檢測信號和來自操作面板的操作信號，以及(ii)基于目標空氣溫度TAO和傳感器組的檢測信號確定連接至空氣調(diào)節(jié)控制器40的輸出側(cè)的各種空氣控制裝置的操作狀態(tài)。
[0248]在第二加熱模式中，確定輸入高級側(cè)膨脹閥13的控制信號，使得內(nèi)部冷凝器12處的制冷劑的壓力變?yōu)轭A定目標高壓，或者流出內(nèi)部冷凝器12的制冷劑的過冷度變?yōu)轭A定的目標過冷度。確定輸入空氣混合門34的伺服馬達的控制信號，使得空氣混合門34關(guān)閉旁路通道35并且通過內(nèi)部蒸發(fā)器23之后的所有體積的吹送空氣都通過內(nèi)部冷凝器12。
[0249]因此，在熱泵循環(huán)10的第二加熱模式中，如圖14中的莫利爾圖所示，從壓縮機11的排出口 Ilc排出的高壓制冷劑(圖14中的點a14)流入內(nèi)部冷凝器12，并且類似于第一加熱模式中的情況，通過交換熱量而散發(fā)熱量至被吹向車廂的空氣(圖14中點a14至點b14)。因而，被吹向車廂的空氣被加熱。
[0250]類似于冷卻操作模式中的情況，流出內(nèi)部冷凝器12的制冷劑在稍微打開的高級側(cè)膨脹閥13處被等焓地減壓和膨脹成低壓制冷劑(圖14中點b14至點C14)并流入集成閥14的汽-液分離空間141b。流入汽-液分離空間141b的制冷劑通過液相制冷劑出口 141e流出，而不流出汽相制冷劑出口 142a且未被減壓。
[0251]流出液相制冷劑出口 141e的低壓制冷劑流入外部熱交換器20并通過交換熱量從由吹風機21吹送的外部空氣吸收熱量(圖14中從點C14至點d14)。因為旁路通道切換閥27處于打開狀態(tài)，因此流出外部熱交換器20的制冷劑經(jīng)由膨脹閥旁路通道25進入貯存器24，并且在貯存器24中分離成汽相制冷劑和液相制冷劑。已分離汽相制冷劑被吸入壓縮機11的吸入口 IIa(圖14中的點e14)。
[0252]如上所述，在第二加熱模式中，從壓縮機11排出的制冷劑的熱量在內(nèi)部冷凝器12處散發(fā)至被吹向車廂的空氣，并且被加熱的吹送空氣可以吹入車廂中。因而，可以進行車廂的加熱操作。
[0253]將描述在熱負荷相對于第一加熱模式來說相對低的狀態(tài)中，例如，在外部溫度高的狀態(tài)中運行第二加熱模式的效果。在第一加熱模式中，如上所述，可以構(gòu)造氣體噴射循環(huán)，并且可以提高整個熱泵循環(huán)10中的C0P。
[0254]也就是說，理論上，只要壓縮機11的轉(zhuǎn)速固定，第一加熱模式就可以以比第二加熱模式的加熱能力高的加熱能力被執(zhí)行。換句話說，在第一加熱模式中壓縮機11進行相同的加熱能力所需要的轉(zhuǎn)速(即，制冷劑排放能力)低于第二加熱模式中的壓縮機11的轉(zhuǎn)速。
[0255]然而,在壓縮機構(gòu)中,存在針對壓縮效率最大(即,壓縮效率達到峰值)時的最大效率的轉(zhuǎn)速。當轉(zhuǎn)速低于針對最大效率的轉(zhuǎn)速時，壓縮效率極大地降低。因此，當壓縮機11在熱負荷相對低的情況中以低于針對最大效率的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速運行時，在第一加熱模式中可能相當?shù)亟档虲0P。
[0256]根據(jù)本實施例，針對最大效率的轉(zhuǎn)速被確定為標準轉(zhuǎn)速。當在第一加熱模式中壓縮機11的轉(zhuǎn)速低于標準轉(zhuǎn)速時，第一加熱模式被切換至第二加熱模式。當壓縮機11的轉(zhuǎn)速在第二加熱模式中超過目標轉(zhuǎn)速和預定轉(zhuǎn)速的總和轉(zhuǎn)速時，第二加熱模式被切換至第一加熱模式。
[0257]因而，第一加熱模式和第二加熱模式中的一種可以被設(shè)置以執(zhí)行較高的C0P。因此，當壓縮機11的轉(zhuǎn)速在第一加熱模式中低于標準轉(zhuǎn)速時，通過將第一加熱模式切換至第二加熱模式，可以提高整個熱泵循環(huán)10中的C0P。
[0258](c)除濕和加熱操作模式
[0259]以下將描述除濕和加熱操作模式。當在冷卻操作模式中由車廂溫度設(shè)置開關(guān)設(shè)置的設(shè)定溫度高于外部溫度時，除濕和加熱操作模式運行。
[0260]當除濕和加熱操作模式運行時，空氣調(diào)節(jié)控制器40控制(i)高級側(cè)膨脹閥13完全打開或稍微打開，(ii)集成閥14的螺線管16被激勵，(iii)冷卻膨脹閥22完全打開或稍微打開，以及(iv)旁路通道切換閥27關(guān)閉。因而，熱泵循環(huán)10被切換到與冷卻操作模式一樣的其中制冷劑如由圖1中的實線箭頭所示的那樣流動的制冷劑流動通道。
[0261]在制冷劑流動通道的構(gòu)造(即，循環(huán)構(gòu)造)中，空氣調(diào)節(jié)控制器40 (i)讀取由傳感器組41檢測的用于空氣調(diào)節(jié)的檢測信號和來自操作面板的操作信號，以及(ii)基于目標空氣溫度TAO和傳感器組的檢測信號確定連接至空氣調(diào)節(jié)控制器40的輸出側(cè)的各種空氣調(diào)節(jié)控制裝置的操作狀態(tài)。
[0262]例如，確定輸入空氣混合門34的伺服馬達的控制信號，使得空氣混合門34關(guān)閉旁路通道35并且通過內(nèi)部蒸發(fā)器23之后的所有體積的吹送空氣都通過內(nèi)部冷凝器12。進一步，在本實施例的除濕和加熱模式中，根據(jù)設(shè)定溫度和外部溫度之間的溫度差改變高級側(cè)膨脹閥13的開口度和冷卻膨脹閥22的開口度。具體地，與目標空氣溫度TAO的增加相關(guān)，運行從第一至第四除濕和加熱模式的四級除濕和加熱模式。
[0263](c-Ι)第一除濕和加熱模式
[0264]在第一除濕和加熱模式中，高級側(cè)膨脹閥13完全關(guān)閉，并且冷卻膨脹閥22稍微打開。在第一除濕和加熱模式中，雖然該循環(huán)的構(gòu)造(即，制冷劑流動通道的構(gòu)造)與冷卻操作模式的循環(huán)相同，但空氣混合門34被調(diào)整使得內(nèi)部冷凝器12的空氣通道完全打開。因而，在該循環(huán)中循環(huán)的制冷劑的狀態(tài)如圖15中的莫利爾圖所示的那樣改變。
[0265]也就是說，如圖14所示，從壓縮機11的排出口 Ilc排放的高壓制冷劑(圖15中的點a15)流入內(nèi)部冷凝器12并通過與被吹向車廂并已在內(nèi)部蒸發(fā)器23處被冷卻和除濕的空氣交換熱量而散發(fā)熱量(圖15中從點a15至點bl15)。因而，在內(nèi)部冷凝器12中加熱被吹向車廂的空氣。
[0266]與冷卻操作模式相同，流出內(nèi)部冷凝器12的制冷劑順序地經(jīng)由高級側(cè)膨脹閥13和集成閥14流入外部熱交換器20。流入外部熱交換器20的高壓制冷劑通過與從吹風機21吹送的外部空氣交換熱量進一步散發(fā)熱量(圖15中從點bl15至點b215)。接下來的操作與冷卻操作模式相同。
[0267]如上所述，在第一除濕和加熱模式中，在內(nèi)部蒸發(fā)器23處被冷卻和除濕的被吹向車廂的空氣可以在內(nèi)部冷凝器12處被加熱并被吹入車廂。因此，可以進行車廂的除濕和加熱操作。
[0268](c-2)第二除濕和加熱模式
[0269]當在第一除濕和加熱模式中目標空氣溫度TAO超過預定的第一標準溫度時，針對第一除濕和加熱模式切換第二除濕和加熱模式。在第二除濕和加熱模式中，高級側(cè)膨脹閥13稍微打開，并且冷卻膨脹閥22處于其中冷卻膨脹閥22的開口度大于冷卻膨脹閥22在第一除濕和加熱模式中的開口度的節(jié)流狀態(tài)。因此，在第二除濕和加熱模式中，在該循環(huán)中循環(huán)的制冷劑的狀態(tài)如圖16中的莫利爾圖所示的那樣改變。
[0270]也就是說，如圖16所示，類似于第一除濕和加熱模式，從壓縮機11的排出口 Ilc排出的高壓制冷劑(圖16中的點a16)流入內(nèi)部冷凝器12，并通過與在內(nèi)部蒸發(fā)器23處被冷卻和除濕的被吹向車廂的空氣交熱熱量而散發(fā)熱量(圖16中從點a16至點bl16)。因此，被吹向車廂的空氣在內(nèi)部冷凝器12處被加熱。
[0271]流出內(nèi)部冷凝器12的制冷劑在稍微打開的高級側(cè)膨脹閥13處被等焓地減壓成中間壓力制冷劑(圖16中點bl16至點b216)，所述中間壓力制冷劑的溫度高于外部溫度。類似于冷卻操作模式，在高級側(cè)膨脹閥13處被減壓的中間壓力制冷劑經(jīng)由集成閥14流入外部熱交換器20。
[0272]流入外部熱交換器20的中間壓力制冷劑通過與從吹風機21吹送的外部空氣交換熱量而散發(fā)熱量(圖16中從點b216至點b316)。接下來的操作與冷卻操作模式相同。
[0273]如上所述，在第二除濕和加熱模式中，類似于第一除濕和加熱模式，在內(nèi)部蒸發(fā)器23處被冷卻和除濕的被吹向車廂的空氣可以在內(nèi)部冷凝器12處被加熱并被吹入車廂。因此，可以進行車廂的除濕和加熱操作。
[0274]在第二除濕和加熱模式中，高級側(cè)膨脹閥13稍微打開，并且流入外部熱交換器20的制冷劑的溫度可以低于第一除濕和加熱模式的溫度。因此，外部熱交換器20處的制冷劑的溫度和外部溫度之間的溫度差減小，并且在外部熱交換器20處制冷劑散發(fā)的熱量可以減少。
[0275]因而，與第一除濕和加熱模式相比，內(nèi)部冷凝器12處的制冷劑壓力可以增加而不增加在該循環(huán)中循環(huán)的制冷劑的流量，并且被從內(nèi)部冷凝器12吹送的空氣的溫度可以增加以大于第一除濕和加熱模式。
[0276](c-3)第三除濕和加熱模式
[0277]當在第二除濕和加熱模式中目標空氣溫度TAO超過預定的第二標準溫度時，第三除濕和加熱模式運行。在第三除濕和加熱模式中，高級側(cè)膨脹閥13的開口度小于第二除濕和加熱模式的開口度，并且冷卻膨脹閥22的開口度大于第二除濕和加熱模式的開口度。因此，在第三除濕和加熱模式中，在該循環(huán)中循環(huán)的制冷劑的狀態(tài)如圖17中的莫利爾圖所示那樣改變。
[0278]也就是說，如圖17所示，類似于第一和第二除濕和加熱模式，從壓縮機11的排出口 Ilc排出的高壓制冷劑(圖17中的點a17)流入內(nèi)部冷凝器12，并通過與在內(nèi)部蒸發(fā)器23處被冷卻和除濕的被吹向車廂的空氣交換熱量而散發(fā)熱量(圖17中從點a17至點b17)。因此，被吹向車廂的空氣在內(nèi)部冷凝器12處被加熱。
[0279]流出內(nèi)部冷凝器12的制冷劑在稍微打開的高級側(cè)膨脹閥13處被等焓地減壓成溫度低于外部溫度的中間壓力制冷劑(圖17中點b17至點Cl17)。類似于冷卻操作模式，在高級側(cè)膨脹閥13處被減壓的中間壓力制冷劑經(jīng)由集成閥14流入外部熱交換器20。
[0280]流入外部熱交換器20的中間壓力制冷劑通過交換熱量從從吹風機21吹送的外部空氣吸收熱量(圖17中從點Cl17至點c217)。進一步，流出外部熱交換器20的制冷劑在冷卻膨脹閥22處被等焓地減壓(圖17中從點c217至點c317)并流入內(nèi)部蒸發(fā)器23。接下來的操作與冷卻操作模式相同。
[0281]如上所述，在第三除濕和加熱模式中，類似于第一和第二除濕和加熱模式，在內(nèi)部蒸發(fā)器23處被冷卻和除濕的被吹向車廂的空氣可以在內(nèi)部冷凝器12處被加熱并被吹入車廂。因此，可以進行車廂的除濕和加熱操作。
[0282]在第三除濕和加熱模式中，高級側(cè)膨脹閥13的開口度減小，使得外部熱交換器20作為蒸發(fā)器工作。因此，與第二除濕和加熱模式相比，在外部熱交換器20處吸收熱量的制冷劑的吸熱量可以增加。
[0283]因而，與第二除濕和加熱模式相比，(i)被吸入壓縮機11的制冷劑的密度可以增力口，(ii)內(nèi)部冷凝器12處的制冷劑壓力可以增加而不增加壓縮機11的轉(zhuǎn)速，以及(iii)被從內(nèi)部冷凝器12吹送的空氣的溫度可以增加大于第二除濕和加熱模式。
[0284](c-4)第四除濕和加熱模式
[0285]當在第三除濕和加熱模式中目標空氣溫度TAO超過預定的第三標準溫度時，第四除濕和加熱模式運行。在第四除濕和加熱模式中，高級側(cè)膨脹閥13的開口度小于第三除濕和加熱模式的開口度，并且冷卻膨脹閥22處于全打開狀態(tài)。因此，在第四除濕和加熱模式中，在該循環(huán)中循環(huán)的制冷劑的狀態(tài)如圖18中的莫利爾圖所示的那樣改變。
[0286]也就是說，如圖18所示，類似于第一和第二除濕和加熱模式，從壓縮機11的排出口 Ilc排出的高壓制冷劑(圖18中的點a18)流入內(nèi)部冷凝器12，并通過與在內(nèi)部蒸發(fā)器23處被冷卻和除濕的被吹向車廂的空氣交換熱量而散發(fā)熱量(圖18中從點a18至點b18)。因此，被吹向車廂的空氣在內(nèi)部冷凝器12處被加熱。
[0287]流出內(nèi)部冷凝器12的制冷劑在稍微打開的高級側(cè)膨脹閥13處被等焓地減壓成溫度低于外部空氣的低壓制冷劑(圖18中點b18至點Cl18)。類似于冷卻操作模式，在高級側(cè)膨脹閥13處被減壓的低壓制冷劑經(jīng)由集成閥14流入外部熱交換器20。
[0288]流入外部熱交換器20的低壓制冷劑通過交換熱量從從吹風機21吹送的外部空氣吸熱量(圖18中從點Cl18至點c218)。進一步，進一步，冷卻膨脹閥22處于全打開狀態(tài)，并且流出外部熱交換器20的制冷劑流入內(nèi)部蒸發(fā)器23而未被減壓。接下來的操作與冷卻操作模式相同。
[0289]如上所述，在第四除濕和加熱模式中，與第一、第二和第三除濕和加熱模式相同，在內(nèi)部蒸發(fā)器23處被冷卻和除濕的被吹向車廂的空氣可以在內(nèi)部冷凝器12處被加熱并被吹入車廂。因此，可以進行車廂的除濕和加熱操作。
[0290]在第四除濕和加熱模式中，與第三除濕和加熱模式相同，外部熱交換器20作為蒸發(fā)器工作，并且高級側(cè)膨脹閥13的開口度小于第三除濕和加熱模式的開口度。因而，外部熱交換器20處的制冷劑的蒸發(fā)溫度可以降低。因此，外部熱交換器20處的制冷劑的溫度和外部溫度之間的溫度差大于第三除濕和加熱模式的溫度差，并且由制冷劑在內(nèi)部冷凝器12處吸收的吸熱量可以增加。
[0291]因而，與第三除濕和加熱模式相比，(i)被吸入壓縮機11的制冷劑的密度可以增力口，(ii)內(nèi)部冷凝器12處的制冷劑壓力可以增加而不增加壓縮機11的轉(zhuǎn)速，以及(iii)被從內(nèi)部冷凝器12吹送的空氣的溫度可以增加大于第三除濕和加熱模式。
[0292]根據(jù)本實施例的車輛空氣調(diào)節(jié)器I，如上所述，熱泵循環(huán)10的制冷劑流動通道被切換，以便實施各種循環(huán)構(gòu)造來進行車廂的適當?shù)睦鋮s、加熱、以及除濕和加熱。[0293]進一步，本實施例的能夠用于電動車輛的車輛空氣調(diào)節(jié)器I不能采用廢熱用于加熱安裝有內(nèi)燃機(發(fā)動機)的車輛中的車廂。因此，本實施例的熱泵循環(huán)10對于以高COP運行的情況極其有效，與加熱操作模式中的加熱負荷無關(guān)。
[0294]根據(jù)本實施例，使用集成閥14，并且在集成閥中，對熱泵循環(huán)10用作氣體噴射循環(huán)來說必要的必要部件的一部分被整體地構(gòu)造。因此，構(gòu)成氣體噴射循環(huán)的熱泵循環(huán)的構(gòu)造可以簡單。因而，可以改善熱泵循環(huán)在目標物體中的可安裝性。
[0295]而且，由于基于壓力差移動的壓差調(diào)節(jié)閥用作汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18，因此不需要用于移動汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18的裝置，如電磁機構(gòu)。因而，通過控制液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15的操作，可以容易地移動汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18以打開或關(guān)閉汽相制冷劑通道142b。
[0296]因此，關(guān)于圖19中示出的其中制冷劑流動通道被切換的公知可切換型熱泵循環(huán)，通過(i)將圖19中示出的壓縮機11’改變成兩級壓縮類型壓縮機，(ii)在由虛線圍繞的部分處布置本實施例的集成閥14，以及(iii)將集成閥14的汽相制冷劑出口 142a與中間壓力端口 Ilb彼此連接，可以容易地構(gòu)造至少作為氣體噴射循環(huán)工作的熱泵循環(huán)。
[0297]更具體地，當液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15打開液相制冷劑通道141d時，循環(huán)構(gòu)造被設(shè)置成使得內(nèi)部冷凝器12和外部熱交換器20中的至少一個作為制冷劑在該處散發(fā)熱量的散熱器工作，并且內(nèi)部蒸發(fā)器23作為制冷劑在該處蒸發(fā)的蒸發(fā)器工作。
[0298]另一方面，當液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15關(guān)閉液相制冷劑通道141d時，熱泵循環(huán)可以被容易地切換成氣體噴射循環(huán)，在該氣體噴射循環(huán)中內(nèi)部冷凝器12作為制冷劑在該處散發(fā)熱量的散熱器工作，內(nèi)部蒸發(fā)器23作為制冷劑在該處蒸發(fā)的蒸發(fā)器工作。
[0299]圖19的熱泵循環(huán)10是公知熱泵循環(huán)的一個示例，其中(i)當旁路通道切換閥27處于關(guān)閉狀態(tài)時，內(nèi)部冷凝器12和外部熱交換器20作為散熱器工作，并且內(nèi)部蒸發(fā)器23作為蒸發(fā)器工作，或者(ii)當旁路通道切換閥27處于打開狀態(tài)時，內(nèi)部冷凝器12作為散熱器工作，外部熱交換器20作為蒸發(fā)器工作。
[0300]在圖19中，給對應(yīng)于或等同于在本實施例中描述的部件的部分分配相同的附圖標記。這一條件也類似于其它附圖。進一步，在圖19中，為了圖示清楚，省略了空氣調(diào)節(jié)控制器40以及電連接空氣調(diào)節(jié)控制器40和各種部件的電力配線、信號配線等的圖示。
[0301]根據(jù)本實施例的集成閥14，由于壓力引入通道19設(shè)置在本體140中，因此不需要用于將液相制冷劑出口 141e側(cè)處的制冷劑壓力傳遞至汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18的制冷劑通道。因而，可以進一步簡化熱泵循環(huán)的構(gòu)造。
[0302]根據(jù)本實施例的集成閥14,汽-液分尚空間141b構(gòu)成尚心式汽-液分尚部。因而，與其中采用諸如重力、表面張力等治療的效應(yīng)發(fā)揮汽-液分離性能的構(gòu)造相比，集成閥14發(fā)揮高的汽-液分離性能。在該情況中，可以節(jié)省用于汽-液分離空間141b的空間，并且可以減小集成閥的整體尺寸?？商鎿Q地，根據(jù)所需要的汽-液分離性能，可以通過采用諸如重力、表面張力等之類的效應(yīng)在集成閥14中進行汽-液分離。
[0303]而且，液相制冷劑通道141d和固定節(jié)流閥17設(shè)置在已分離汽相制冷劑出口孔142d下方，且汽相制冷劑通道142b定位在已分離汽相制冷劑出口孔142d上方。因此，通過采用重力在汽-液分離空間141b中分離的液相制冷劑被可靠地引導至液相制冷劑通道141d側(cè)和固定節(jié)流閥17側(cè)，并且已分離汽相制冷劑被可靠地引導至汽相制冷劑通道142b側(cè)。
[0304]在本實施例的集成閥14中，由于從已分離液相制冷劑出口孔141c流入液相制冷劑通道141d的制冷劑的流動方向以近似直角改變，因此促進了混合汽相制冷劑和液相制冷劑的混合性能，并且滑移比可以減小。因而，可以穩(wěn)定固定節(jié)流閥17的減壓特性。也就是說，在第一加熱模式中，可以穩(wěn)定地進行熱泵循環(huán)10的操作。
[0305]此外，根據(jù)本實施例的集成閥14，制冷劑引入孔141g是橢圓形孔。橢圓形孔沿汽-液分離空間141b的軸向方向延伸，并在遠離已分離汽相制冷劑出口管142c在縱向方向上的一端且靠近已分離汽相制冷劑出口管142c在縱向方向上的另一端的位置處開口。
[0306]因而，制冷劑在汽-液分離空間141b的徑向向內(nèi)方向上的擴散受到限制，同時確保汽-液分離空間141b中的制冷劑的進入?yún)^(qū)，并且制冷劑可以沿著汽-液分離空間141b的徑向外壁面流動。因此，離心力有效地作用于流入汽-液分離空間141b中的制冷劑，并且可以提高集成閥14的汽-液分離效率。因此，可以節(jié)省用于汽-液分離空間141b的空間，并且可以小型化整個集成閥。因而，可以小型化整個熱泵循環(huán)10，并且可以改善熱泵循環(huán)在目標物體中的可安裝性。
[0307](第二實施例)
[0308]在第一實施例的汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18中，主體部18a的外徑稍微短于汽相制冷劑通道142b的內(nèi)徑以彼此松散地裝配。然而，當在主體部18a和汽相制冷劑通道142b之間提供空隙時，汽相制冷劑通道142b側(cè)的制冷劑壓力可能泄漏至背壓空間142e偵U。
[0309]制冷劑壓力的泄漏可能引起汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18的故障和液相制冷劑出口141e側(cè)處的制冷劑通道的增加，并且固定節(jié)流閥17上游的制冷劑的干度可能改變。然而，諸如O形環(huán)或活塞環(huán)之類的密封部可以被設(shè)置到主體部18a的外周邊側(cè)，該密封部可以在汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18移動時增加滑動摩擦力。
[0310]根據(jù)本實施例，如圖20A和20B所示，當汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18打開汽相制冷劑通道142b時，止動件18c在汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18在軸向方向上的另一側(cè)處與汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18的主體部18a的外周邊部接觸。由樹脂制成并具有環(huán)形形狀的密封部18e設(shè)置在止動件18c的抵接至汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18的位置處。
[0311]圖20A是圖示汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18關(guān)閉汽相制冷劑通道142b的狀態(tài)的放大剖視圖，圖20B是圖示汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18打開汽相制冷劑通道142b的狀態(tài)的放大剖視圖。車輛空氣調(diào)節(jié)器I的其它結(jié)構(gòu)和操作與第一實施例相同。因此，第二實施例的集成閥14和熱泵循環(huán)10可以具有與一實施例相同的效果。
[0312]進一步，由于使用了上述止動件18c，因此在汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18打開汽相制冷劑通道142d時，可以限制制冷劑從汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18和止動件18c接觸的抵接部處泄漏。也就是說，可以限制制冷劑從汽相制冷劑通道142b側(cè)泄漏至液相制冷劑出口 141e偵牝并且汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18可以保持汽相制冷劑通道142b打開。
[0313]當汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18關(guān)閉汽相制冷劑通道142b時，汽相制冷劑通道142b側(cè)的制冷劑壓力和液相制冷劑出口 141e側(cè)(即，背壓空間142e中)的制冷劑壓力變?yōu)榇笾孪嗤?。因而，制冷劑不會從汽相制冷劑通?42b側(cè)泄漏至液相制冷劑出口 141e偵U。
[0314]而且，類似于第一實施例，主體部18a的外徑可以被設(shè)置成稍微短于汽相制冷劑通道142b的內(nèi)徑以彼此松散地接觸。在該情況中，在汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18在汽相制冷劑通道142b中移動時引起的滑動摩擦力不增加。
[0315](第三實施例)
[0316]如圖21A和21B所示，本實施例是這樣一種示例，其中相對于其中調(diào)節(jié)構(gòu)件由止動件18c構(gòu)成并且密封部18e位于止動件18c側(cè)的第二實施例,調(diào)節(jié)構(gòu)件由通過減小汽相制冷劑通道142b的內(nèi)徑形成為錐形形狀的抵接部142g構(gòu)成，并且其中密封部18e位于汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18側(cè)。圖21A和21B分別對應(yīng)于圖20A和20B。
[0317]具體地，汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18在汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18在軸向方向上的另一側(cè)處具有尖端部，該尖端部形成配合抵接部142g的形狀的形狀。由具有環(huán)形形狀的O形環(huán)制成的密封部18e設(shè)置到尖端部的外周邊側(cè)。其它結(jié)構(gòu)和操作與第一實施相同。因而，第三實施例的集成閥14和熱泵循環(huán)10可以具有與一實施例相同的效果。
[0318]進一步，通過采用抵接部142g和汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18，在汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18打開汽相制冷劑通道142b時，可以限制制冷劑從汽相制冷劑通道142b側(cè)泄漏至液相制冷劑出口 141e側(cè)。因而，本實施例可以具有與一實施例相同的效果。
[0319](第四實施例)
[0320]根據(jù)本實施例，相對于第一實施例的集成閥14，遮擋構(gòu)件28進一步被設(shè)置到集成閥14，如圖22和23的剖視圖所示。遮擋構(gòu)件28限制在本體140的汽-液分離空間141b中分離的液相制冷劑分散。圖22對應(yīng)于根據(jù)第一實施例的圖4并且是電力未供給至螺線管16時集成閥14的剖視圖。圖23是圖22的汽-液分離空間141b的放大剖視圖。
[0321]遮擋構(gòu)件28設(shè)置在已分離汽相制冷劑出口孔142d和已分離液相制冷劑出口孔141c之間。遮擋構(gòu)件28包括平`板部28a和支腿部28b，平板部28a具有在垂直于汽-液分離空間141b的軸向方向的方向延伸的盤形形狀，支腿部28b在汽-液分離空間141b的下方將平板部28a連接至汽-液分離空間141b的壁面。其它結(jié)構(gòu)和操作與第一實施例相同。因而，第四實施例可以具有與一實施例相同的效果。
[0322]而且，由于本實施例的集成閥14具有遮擋構(gòu)件28，因此在汽-液分離空間141b中分離的液相制冷劑經(jīng)由在盤形平板部28a和支腿部28b之間提供的空隙流入已分離液相制冷劑出口孔141c。因而，限制在已分離液相制冷劑出口孔141c處向上渦旋的液相制冷劑分散和流入已分離汽相制冷劑出口孔142d中。
[0323]結(jié)果，限制液相制冷劑被從中間壓力端口 Ilb吸入壓縮機11中，具體地，限制液相制冷劑被從中間壓力端口 Iib吸入高級側(cè)壓縮機構(gòu)中，并且限制壓縮機11引起液體壓縮。本實施例的集成閥14可以具有在第二和第三實施例中描述的汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18和調(diào)節(jié)構(gòu)件。
[0324]在本實施例中，通過考慮集成閥14中的汽-液分離效率和集成閥14內(nèi)由于進一步采用遮擋構(gòu)件28引起的壓力損失△ P，遮擋構(gòu)件28 ( 即，平板部28a)的外徑Ds被設(shè)置在滿足下文示出的公式F5和F6。
[0325]Dp ^ Ds ^ (Dx+Dr)/2…F5
[0326]Ji X (Dr/2)2-1i X (Dx/2)2 = Ji X (Do/2)2—F6
[0327]Dp是已分離汽相制冷劑出口管142c的直徑(即，外徑)，Dr是汽-液分離空間141b的直徑，Do是已分離液相制冷劑出口孔141c的直徑。當沿軸向方向觀看時，在設(shè)置在汽-液分離空間141b和遮擋構(gòu)件28之間的環(huán)形部的面積(對應(yīng)于公式F6的左手側(cè))等于已分離液相制冷劑出口孔141c沿徑向方向的橫截面面積(對應(yīng)于公式F6的右手側(cè))的狀態(tài)中，Dx是遮擋構(gòu)件28的外徑(即，等效直徑)。當簡化公式F6時，公式F6變?yōu)镈x =(Dr2-Do2)1/2。
[0328]將參照圖24描述這一點。圖24示出根據(jù)圖23中示出的集成閥14，集成閥14中的壓力損失Λ P和汽-液分離空間141b中的汽-液分離效率)的基于遮擋構(gòu)件28的外徑Ds的變化的變化。壓力損失ΛΡ是其中集成閥14的液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15打開液相制冷劑通道141d并且集成閥14的汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18關(guān)閉汽相制冷劑通道142b的操作模式中的測量值。汽-液分離效率是其中液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15關(guān)閉液相制冷劑通道141d且汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18打開汽相制冷劑通道142b的操作模式的測量值。
[0329]如圖24所示，當遮擋構(gòu)件28的外徑Ds減小時，汽-液分離效率趨向于減小。而且，一旦遮擋構(gòu)件28的外徑Ds變?yōu)樾∮谝逊蛛x汽相制冷劑出口管142c的直徑Dp，汽-液分離效率急劇降低。反過來，當遮擋構(gòu)件28的外徑Ds大于已分離汽相制冷劑出口管142c的直徑Dp時，汽-液分離效率被可靠地維持為高。
[0330]因此，根據(jù)本實施例，通過考慮集成閥14內(nèi)的汽-液分離效率,集成閥構(gòu)件29的外徑Ds的下限被設(shè)置為已分離汽相制冷劑出口管142c的直徑Dp (Dp ( Ds)。
[0331]當遮擋構(gòu)件28的外徑Ds過大時，遮擋構(gòu)件28在液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15打開液相制冷劑通道141d且汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18關(guān)閉汽相制冷劑通道142b的操作模式(冷卻操作模式等)中自身可能變?yōu)檎趽鯓?gòu)件28的外周邊側(cè)和汽-液分離空間141b之間的通道阻力。因而，當制冷劑通過遮擋構(gòu)件28的外周邊側(cè)和汽-液分離空間141b時，可能引起增加壓力損失的沖突。
[0332]具體地，如圖24所示，壓力損失Λ P在遮擋構(gòu)件28的外徑Ds大于外徑Dx時明顯地增加。集成閥14內(nèi)的壓力損失ΛΡ的這種增加可能引起系統(tǒng)性能的降低。
[0333]因此，通過本公開內(nèi)容的發(fā)明人的考慮，遮擋構(gòu)件28的外徑Ds的上限被設(shè)置為汽-液分離空間141b的外徑Dx和直徑Dr之間的中間值(=(Dx+Dr) /2)。
[0334]在限制集成閥14內(nèi)的壓力損失Λ P的觀點上，遮擋構(gòu)件28的外徑Ds的上限優(yōu)選地被設(shè)置為Dx。在該情況中，設(shè)置在汽-液分離空間141b和遮擋構(gòu)件28之間的環(huán)形部的面積變得大于已分離液相制冷劑出口孔141c在徑向方向上的截面積。因此，可以有效地限制集成閥14內(nèi)由于進一步設(shè)置遮擋構(gòu)件28引起的壓力損失ΛΡ的增加。
[0335]如上所述，根據(jù)本實施例的集成閥14，通過考慮由于遮擋構(gòu)件28的添加引起的集成閥14的汽-液分離效率和集成閥14內(nèi)的壓力損失Λ P設(shè)置遮擋構(gòu)件28的外徑Ds。因而，可以限制由遮擋構(gòu)件28引起的壓力損失，并且可以提高集成閥14內(nèi)的汽-液分離效率。
[0336]在本實施例中，描述了其中遮擋構(gòu)件28的平板部28a僅由盤形構(gòu)件制成的示例。然而，優(yōu)選地，遮擋構(gòu)件28在已分離汽相制冷劑出口孔142d側(cè)的外周邊部(S卩，平板部28a)的直徑從已分離液相制冷劑出口孔141c側(cè)至汽相制冷劑出口孔142d側(cè)連續(xù)地減小。例如，如圖25的剖視圖所示，遮擋構(gòu)件28( S卩，平板部28a)的外周邊部可以形成錐形形狀。可替換地，如圖26的剖視圖所示，遮擋構(gòu)件28 ( S卩，平板部28a)的外周邊部可以形成圓形形狀。
[0337]根據(jù)這種示例，由于在制冷劑在遮擋構(gòu)件28( S卩，平板部28a)附近流動時，制冷劑從已分離汽相制冷劑出口孔142d側(cè)平滑地流動至已分離液相制冷劑出口孔141c，因此可以減小由遮擋構(gòu)件28引起的壓力損失ΛΡ。
[0338]已描述了遮擋構(gòu)件28的結(jié)構(gòu)的示例，其中遮擋構(gòu)件28由(i)具有盤形形狀的平板部28a和(ii)在汽-液分離空間141b中的下方將平板部28a連接至汽-液分離空間141b的壁面的支腿部28b構(gòu)成。然而，遮擋構(gòu)件28的結(jié)構(gòu)不限于該示例。
[0339]例如，如圖27所示，已分離液相制冷劑出口孔141c可以設(shè)置在汽-液分離空間141b在徑向方向的中心的外側(cè)。進一步，遮擋構(gòu)件28可以由平板部28a和單個支腿部28b構(gòu)成。單個支腿部29b在下本體141的徑向中心位置處固定至下本體141的在軸向方向上位于汽-液分離空間141b下面的壁面。通過由單個支腿部29b連接平板部28a，可以更容易地組裝遮擋構(gòu)件28。
[0340]進一步，在本實施例中，遮擋構(gòu)件28由盤形的平板部28a和在汽-液分離空間141b中的下面處將平板部28a連接至汽-液分離空間141b的壁面的支腿部28b構(gòu)成。然而，遮擋構(gòu)件28的結(jié)構(gòu)不限于本實施例的結(jié)構(gòu)。
[0341]例如，如圖28所示，遮擋構(gòu)件28可以由具有盤形形狀的平板部28a和將平板部28a連接至已分離汽相制冷劑出口管142c在縱向方向上的一個端部(即，下端部)的支腿部28b構(gòu)成。
[0342]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，遮擋構(gòu)件28僅固定至已分離汽相制冷劑出口管142c在縱向方向上的所述一個端部。因而，相對于遮擋構(gòu)件28固定在汽-液分離空間141b的后面(如，在軸向方向上在底表面處)的情況，可以更容易組裝遮擋構(gòu)件28。
[0343](第五實施例)
[0344]在上述實施例中，描述了液相制冷劑和汽相制冷劑流過的制冷劑通道設(shè)置在由金屬塊制成的下本體141和上本體142中的示例。然而,根據(jù)該示例,通過固定節(jié)流閥17之后的制冷劑的溫度和通過固定節(jié)流閥17之前的制冷劑的溫度之間的溫度差較大(如，溫度差約30°C )。在該情況中存在的擔心是，通過固定節(jié)流閥17之前的液相制冷劑由通過固定節(jié)流閥17之后的低溫制冷劑(B卩，汽-液混合制冷劑)經(jīng)由下本體141和上本體142被冷卻。也就是說，當下本體141和上本體142由通常具有高的導熱率的金屬材料制成時，通過固定節(jié)流閥17之前的制冷劑與通過固定節(jié)流閥17之后的制冷劑經(jīng)由下本體141和上本體142彼此間接交換熱量，并且固定節(jié)流閥17的減壓特性可能改變。固定節(jié)流閥17的減壓特性例如是通過固定節(jié)流閥17之前的制冷劑和通過固定節(jié)流閥17之后的制冷劑的流動特性。固定節(jié)流閥17的減壓特性的這種改變是不利的，因為熱泵循環(huán)10的循環(huán)平衡受到影響。
[0345]根據(jù)本實施例，本體140的提供(i)從液相制冷劑通道141d處的固定節(jié)流閥17延伸至液相制冷劑出口 141e的制冷劑通道和(ii)固定節(jié)流閥17的部分由具有比其它部分高的熱阻(即，高的導熱率)的材料制成。
[0346]根據(jù)本實施例,將參照圖29中剖視圖描述集成閥14的具體示例。如圖29所示，在本實施例的集成閥14中，制冷劑入口 141a設(shè)置在上本體142的側(cè)壁的外表面處，汽-液分離空間141b設(shè)置在上本體142內(nèi)。制冷劑入口 141a的形狀、汽-液分離空間141b的容
量等與第一實施例相同。
[0347]在下本體141中，構(gòu)造沿垂直于汽-液分離空間141b的軸向方向的方向(即，本實施例中的水平方向)延伸的兩個有底孔部。這兩個有底孔部被設(shè)置成彼此垂直并在下本體141的底側(cè)處彼此連通。
[0348]這兩個有底孔部中的一個有底孔部經(jīng)由沿所述一個有底孔部的徑向方向設(shè)置的連通孔部與汽-液分離空間141b連通，并在在該有底孔部的底部側(cè)處具有管狀部143。另一個有底孔部具有在下本體141的外壁面處開口的開口，并且開口部提供液相制冷劑出口141e。
[0349]管狀部143由具有有底的圓筒形形狀的構(gòu)件制成，并被設(shè)置成使得管狀部143的軸向方向垂直于汽-液分離空間141b的軸向方向。管狀部143設(shè)置在所述一個有底孔部中。本實施例的管狀部143由具有比金屬構(gòu)件高的熱阻(即，導熱率)的樹脂構(gòu)件制成。
[0350]液相制冷劑通道141d設(shè)置在管狀部143的內(nèi)周邊側(cè)處，并且液相制冷劑通道141d經(jīng)由所述另一個有底孔部與液相制冷劑出口 141e連通。在管狀部143在制冷劑的流動方向上的上游側(cè)的開口部處，構(gòu)造突出部，該突出部形成環(huán)形形狀并在垂直于汽-液分離空間141b的軸向方向的方向上突出。
[0351]在管狀部143的上端面上，閥座部141f被構(gòu)造成使得在液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15關(guān)閉液相制冷劑通道141d時，閥座部141f與液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15的密封部15b接觸。閥座部141f形成環(huán)形形狀以安裝至密封部15b。
[0352]在管狀部143的外周邊側(cè)，設(shè)置固定節(jié)流閥17。當液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15關(guān)閉液相制冷劑通道141d時，在汽-液分離空間141b中分離并在固定節(jié)流閥17處被減壓的制冷劑通過固定節(jié)流閥17流動至液相制冷劑出口 141e側(cè)。也就是說，在本實施例的集成閥14中，(i)集成閥14的提供從設(shè)置在液相制冷劑通道141d處的固定節(jié)流閥17延伸至液相制冷劑出口 141e的制冷劑通道的部分，和(ii)集成閥14的構(gòu)成固定節(jié)流閥17的部分都設(shè)置在由具有比其它部分高的熱阻的材料制成的管狀部143中。
[0353]在下本體141的所述另一個有底孔部中，(i)液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15打開或關(guān)閉設(shè)置在管狀部143中的液相制冷劑通道141d，(ii)設(shè)置由施加負載至液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15以打開液相制冷劑通道141d的盤簧構(gòu)成的彈簧(即，彈性構(gòu)件)15a等。
[0354]液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15經(jīng)由軸15c連接至螺線管16的可動部并在電力施加至螺線管16時移動。彈簧15a施加負載至液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15，使得由樹脂制成并設(shè)置在液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15的尖端部處的密封部15b遠離設(shè)置在管狀部143處的閥座部141f。
[0355]根據(jù)本實施例，當空氣調(diào)節(jié)控制器40供給電力至螺線管16時，基于施加至螺線管16的可動部的電磁力，負載在關(guān)閉液相制冷劑通道141d的方向上施加至液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15。因而，當由電磁力引起的負載超過由彈簧15a引起的負載時，液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15移動并關(guān)閉液相制冷劑通道141d。
[0356]也就是說，本實施例的螺線管16、液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15、管狀部143的閥座部141f等構(gòu)成常開型電磁閥。螺線管16進一步用作關(guān)閉下本體141的所述一個有底孔部的開口部的關(guān)閉構(gòu)件。
[0357]根據(jù)本實施例，在第一實施例中描述的第一加熱操作模式中，集成閥14的操作被控制，使得(i)螺線管16被激勵，(ii)液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15關(guān)閉液相制冷劑通道141d，以及(iii)汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18打開汽相制冷劑通道142b。在第一實施例中描述的冷卻操作模式、除濕和加熱操作模式和第二加熱操作模式中，集成閥14的操作被控制，使得(i)螺線管16被去激勵，(ii)液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15打開液相制冷劑通道141d，以及(iii)汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18關(guān)閉汽相制冷劑通道142b。
[0358]其它結(jié)構(gòu)和操作與第一實施例相同，并且根據(jù)本實施例的集成閥14，本實施例可以具有與在第一實施例中描述的效果相同的效果。而且，本實施例可以具有下文將被描述的其它效果。
[0359]在本實施例的集成閥14中，⑴集成閥14的提供從設(shè)置在液相制冷劑通道141d處的固定節(jié)流閥17延伸至液相制冷劑出口 141e的制冷劑通道的部分，和(ii)集成閥14的構(gòu)成固定節(jié)流閥17的部分都設(shè)置在由具有比其它部分高的熱阻的材料制成的管狀部143中。
[0360]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，在通過固定節(jié)流閥17之前的制冷劑與通過固定節(jié)流閥17之后的制冷劑之間引起的經(jīng)由本體140和固定節(jié)流閥17的間接熱傳遞受到限制。因而，有效地限制固定節(jié)流閥17的減壓特性的改變。結(jié)果，可以限制在制冷劑的流動方向上設(shè)置在集成閥14的下游的熱交換器的熱傳遞量的降低。進一步，由于經(jīng)由汽相制冷劑通道142b流出的汽相制冷劑由在固定節(jié)流閥17處被減壓的液相制冷劑引起的溫度降低受到限制，因此可以限制作為氣體噴射循環(huán)運行的熱泵循環(huán)10的加熱能力的減小。
[0361]雖然在本實施例中，(i)集成閥14的提供從設(shè)置在液相制冷劑通道141d處的固定節(jié)流閥17延伸至液相制冷劑出口 141e的制冷劑通道的部分，和(ii)集成閥14的構(gòu)成固定節(jié)流閥17的部分優(yōu)選地都由具有比其它部分高的熱阻的材料制成，但應(yīng)當說明的是，這僅僅是示例。例如，(i)集成閥14的提供從設(shè)置在液相制冷劑通道141d處的固定節(jié)流閥17延伸至液相制冷劑出口 141e的制冷劑通道的部分，和(ii)集成閥14的構(gòu)成固定節(jié)流閥17的部分可以分別由不同的材料制成，使得這兩部分中的一個由具有比制成另一部分的材料高的熱阻的材料制成。
[0362](第六實施例)
[0363]在第六實施例中，將描述其中集成閥14的結(jié)構(gòu)相對于第五實施例改變的示例。在本實施例中，將省略或簡化關(guān)于相對于第一至第五實施例相同或等同的內(nèi)容的描述。
[0364]根據(jù)本實施例，流出固定節(jié)流閥17的制冷劑可以直接流入管道連接構(gòu)件144，管道連接構(gòu)件144將連接至外部熱交換器20的制冷劑入口側(cè)的制冷劑管道與集成閥14的液相制冷劑出口 141e彼此連接。
[0365]將參照圖30的剖視圖描述本實施例的集成閥14的具體示例。如圖30所示，本實施例的集成閥14具有下本體141，在下本體141中設(shè)置有在垂直于汽-液分離空間141b的軸向方向的方向上延伸的第一有底孔部和在汽-液分離空間141b的軸向方向上延伸的第二有底孔部。第一有底孔部和第二有底孔部在底側(cè)處彼此連通并用作液相制冷劑通道141d。
[0366]第一有底孔部經(jīng)由在第一有底孔部的徑向方向上設(shè)置的連通孔部與汽-液分離空間141b連通。在第一有底孔部中，設(shè)置打開或關(guān)閉液相制冷劑通道141d的液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15、彈簧(即，彈性構(gòu)件)15a等。固定節(jié)流閥17設(shè)置在第一有底孔部的下側(cè)。當液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15關(guān)閉液相制冷劑通道141d時，固定節(jié)流閥17減壓在汽-液分離空間141b中分離的液相制冷劑，并且被減壓的液相制冷劑流動至液相制冷劑出口 1416側(cè)。本實施例的固定節(jié)流閥17由在垂直于汽-液分離空間141b的軸向方向的方向上延伸的連通孔部構(gòu)成。在本實施例中，未使用第五實施例的管狀部143，并且液相制冷劑通道141d和固定節(jié)流閥17設(shè)置在下本體141中。
[0367]第二有底孔部與管道連接構(gòu)件144連接，管道連接構(gòu)件144將連接至外部熱交換器20的制冷劑入口側(cè)的制冷劑管道與集成閥14的液相制冷劑出口 141e連接。
[0368]管道連接構(gòu)件144由形成在汽-液分離空間141b的軸向方向上延伸的圓筒形形狀的金屬材料形成。管道連接構(gòu)件144經(jīng)由由樹脂制成的密封構(gòu)件(如，O形環(huán))144a緊固至位于本體140的最下部處的液相制冷劑出口 141e。
[0369]管道連接構(gòu)件144的外徑減小，使得管道連接構(gòu)件144的在密封部144a上面的部分不與下本體141接觸。也就是說，空隙設(shè)置在管道連接構(gòu)件144的直徑減小部分144b和下本體141之間以限制間接熱傳遞。
[0370]在直徑減小部分144b的與固定節(jié)流閥17相對的部分處，設(shè)置連通孔部144c，使得流出固定節(jié)流閥17的制冷劑直接流入管道連接構(gòu)件144。
[0371]其它結(jié)構(gòu)和操作與第一實施例相同，并且根據(jù)本實施例的集成閥14，本實施例可以具有與在第一實施例中描述的效果相同的效果以及下文將被描述的其它效果。
[0372]本實施例的集成閥14具有下述結(jié)構(gòu):流出固定節(jié)流閥17的制冷劑經(jīng)由連通孔部144c直接流入管道連接構(gòu)件144，連通孔部144c設(shè)置在管道連接構(gòu)件144的直徑減小部分144b處，被構(gòu)造成不與下本體141接觸。
[0373]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，通過固定節(jié)流閥17之后的制冷劑和通過固定節(jié)流閥的制冷劑之前的制冷劑經(jīng)由本體140和固定節(jié)流閥17的間接熱傳遞受到限制。因而，有效地限制固定節(jié)流閥17的減壓特性的改變。結(jié)果，可以限制在制冷劑的流動方向上設(shè)置在集成閥14的下游的熱交換器的熱傳遞量的降低。進一步，由于經(jīng)由汽相制冷劑通道142b流出的汽相制冷劑由在固定節(jié)流閥17處被減壓的液相制冷劑引起的溫度降低受到限制，因此可以限制作為氣體噴射循環(huán)運行的熱泵循環(huán)10的加熱能力的減小。
[0374](第七實施例)
[0375]在第七實施例中，將描述其中集成閥14的結(jié)構(gòu)相對于第六實施例改變的示例。在本實施例中，將省略或簡化關(guān)于相對于第一至第六實施例相同或等同的內(nèi)容的描述。
[0376]根據(jù)本實施例，流出固定節(jié)流閥17的制冷劑的流動方向與流過從液相制冷劑通道141d處的固定節(jié)流閥17延伸至液相制冷劑出口 141e的制冷劑通道的制冷劑的流動方向相同。因而，流出固定節(jié)流閥17的制冷劑直接流入管道連接構(gòu)件144。
[0377]將參照圖31的剖視圖描述本實施例的集成閥14的具體示例。如圖31所示，本實施例的集成閥14具有下本體141，在下本體141中設(shè)置有在垂直于汽-液分離空間141b的軸向方向的方向上延伸的通孔。該通孔經(jīng)由在該通孔的徑向方向設(shè)置的連通孔部與汽-液分離空間141b連通并用作液相制冷劑通道141d。在該通孔中，設(shè)置(i)打開或關(guān)閉液相制冷劑通道141d的液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15，和(ii)彈簧(即，彈性構(gòu)件)15等。在通孔的軸向中心部分處，設(shè)置固定節(jié)流閥17，使得在液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15關(guān)閉液相制冷劑通道141d時，(i)在汽-液分離空間141b中分離的液相制冷劑在固定節(jié)流閥17處被減壓，(ii)被減壓的液相制冷劑流動至液相制冷劑出口 141e偵U。
[0378]管道連接構(gòu)件144連接至通孔的一個端側(cè)。本實施例的管道連接構(gòu)件144由形成為在垂直于汽-液分離空間141b的軸向方向的方向上延伸的圓筒形形狀的金屬材料制成。管道連接構(gòu)件144設(shè)置成使得管道連接構(gòu)件144的軸向中心部分與固定節(jié)流閥17的軸向方向同軸。管道連接構(gòu)件144的內(nèi)徑增大，使得管道連接構(gòu)件144的軸向中心部分的位置與固定節(jié)流閥17的孔部分和液相制冷劑通道141d都重疊。
[0379]其它結(jié)構(gòu)和操作與第一實施例相同，并且根據(jù)本實施例的集成閥14，本實施可以具有與第一實施例的效果相同的效果并具有下文將被描述的其它效果。
[0380]在本實施例的集成閥14中，流出固定節(jié)流閥17的制冷劑的流動方向與流過從液相制冷劑通道141d處的固定節(jié)流閥17延伸至液相制冷劑出口 141e的制冷劑通道的制冷劑的流動方向相同。
[0381]因而，流出固定節(jié)流閥17的制冷劑通過連通孔部144c直接流入管道連接構(gòu)件144，連通孔部144c設(shè)置在管道連接構(gòu)件144的直徑減小部分144b處，并被構(gòu)造成不與下本體141接觸。結(jié)果，通過固定節(jié)流閥17之后的制冷劑和通過固定節(jié)流閥17之前的制冷劑之間的經(jīng)由本體140和固定節(jié)流閥17的間接熱傳遞受到限制。因而，有效地限制固定節(jié)流閥17的減壓特性的改變。結(jié)果，可以限制在制冷劑的流動方向上設(shè)置在集成閥14的下游的熱交換器的熱傳遞量的降低。進一步，由于經(jīng)由汽相制冷劑通道142b流出的汽相制冷劑由于在固定節(jié)流閥17處被減壓的液相制冷劑引起的溫度降低受到限制，因此可以限制作為氣體噴射循環(huán)運行的熱泵循環(huán)10的加熱能力的減小。
[0382](第八實施例)
[0383]在第八實施例中，將描述其中集成閥14的結(jié)構(gòu)相對于第五實施例改變的示例。在本實施例中，將省略或簡化關(guān)于相對于第一至第七實施例相同或等同的內(nèi)容的描述。
[0384]在本實施例的集成閥14的本體140中，⑴提供從汽-液分離空間141b延伸至固定節(jié)流閥17的制冷劑通道的部分的橫截面面積，以及(ii)提供從固定節(jié)流閥17延伸至液相制冷劑出口 141e的制冷劑通道的部分的橫截面面積小于制冷劑通道的其它部分的面積，以具有比其它部分高的熱阻。
[0385]將參照圖32的剖視圖描述本實施例的集成閥14的具體示例。如圖32所示，在本實施例的集成閥14中，通過在上本體142的側(cè)壁的外周邊上徑向向內(nèi)設(shè)置凹痕，凹部142h設(shè)置在上本體142的側(cè)壁的外周邊上。上本體142的具有凹部142h的側(cè)壁的外側(cè)對應(yīng)于上本體142的提供汽-液分離空間141b的部分。通過設(shè)置凹部142h，提供從汽-液分離空間141b延伸至固定節(jié)流閥17的制冷劑通道的部分的厚度(S卩，橫截面積)小于上本體142的其它部分的橫截面積。也就是說，通過設(shè)置在上本體142的側(cè)壁的外周邊上的凹部142h，提供從汽-液分離空間141b延伸至固定節(jié)流閥17的制冷劑通道的部分處的熱阻高于上本體142的其它部分。
[0386]進一步，在本實施例的下本體141中，設(shè)置在垂直于汽-液分離空間141b的軸向方向的方向上延伸的第一有底孔部和在汽-液分離空間141b的軸向方向上延伸的第二有底孔部。第一有底孔部和第二有底孔部被設(shè)置成在底側(cè)處彼此連通并用作液相制冷劑通道141d。
[0387]第一有底孔部經(jīng)由在第一有底孔部的徑向方向上設(shè)置的連通孔部與汽-液分離空間141b連通。在第一有底孔部中，設(shè)置有打開或關(guān)閉液相制冷劑通道141d的液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15、彈簧(即，彈性構(gòu)件)15a、其中設(shè)置液相制冷劑通道141d和固定節(jié)流閥17的管狀部143等。[0388]在第二有底孔部中，具有圓筒形形狀的插入構(gòu)件145設(shè)置在第二有底孔部的底側(cè)處，并且管道連接構(gòu)件144將連接至外部熱交換器20的制冷劑入口側(cè)的制冷劑管道與第二有底孔部的開口側(cè)連接。
[0389]插入構(gòu)件145的內(nèi)側(cè)設(shè)有制冷劑流過的液相制冷劑通道141d的一部分，并由具有高的熱阻的樹脂構(gòu)件制成，以限制下本體141與通過下本體141和固定節(jié)流閥17之后的制冷劑之間的熱傳遞。
[0390]管道連接構(gòu)件144由形成圓筒形形狀并在汽-液分離空間141b的軸向方向上延伸的金屬構(gòu)件制成。管道連接構(gòu)件144經(jīng)由由樹脂制成的密封構(gòu)件(如O形環(huán))緊固至位于本體140的最下端處的液相制冷劑出口 141e。
[0391]本實施例的管道連接構(gòu)件144被緊固成經(jīng)由由具有高的熱阻的樹脂制成的襯墊抵接至液相制冷劑出口 141e的周邊，以限制通過固定節(jié)流閥17之后的制冷劑和下本體141之間的熱傳遞。
[0392]本實施例的下本體141在對應(yīng)于設(shè)置管狀部143的部分的底部處具有凹部141i，并且凹部141i是通過在軸向方向上向內(nèi)地設(shè)置凹痕被提供的。進一步，下本體141在對應(yīng)于設(shè)置其中提供液相制冷劑通道141d的插入構(gòu)件145和管道連接構(gòu)件144的部分處的外周邊具有凹部141 j，并且凹部141 j是通過在軸向方向上向內(nèi)設(shè)置凹痕被提供的。
[0393]通過設(shè)置凹部141i和凹部141 j，提供從固定節(jié)流閥17延伸至液相制冷劑出口141e的制冷劑通道的部分的厚度(S卩，橫截面積)小于其它部分的厚度。也就是說，通過在上本體142的外周邊處設(shè)置凹部141i和凹部141 j，提供從固定節(jié)流閥17延伸至液相制冷劑出口 141e的制冷劑通道的部分的熱阻高于其它部分的熱阻。
[0394]其它結(jié)構(gòu)和操作與第一實施例相同，并且根據(jù)本實施例的集成閥14，本實施例可以具有與在第一實施例中描述的效果相同的效果并具有下文將被描述的其它效果。
[0395]在本實施例的集成閥14中，⑴液相制冷劑通道141d的提供從固定節(jié)流閥17延伸至液相制冷劑出口 141e的制冷劑通道的部分，和(ii)液相制冷劑通道141d的提供固定節(jié)流閥17的部分都設(shè)置在由樹脂制成的具有比其它部分高的熱阻的管狀部143和插入構(gòu)件145中。
[0396]而且，通過在本體140處設(shè)置凹部1411、凹部141j和凹部142h，(i)提供從汽-液分離空間141b延伸至固定節(jié)流閥17的制冷劑通道的部分的橫截面面積，和(ii)提供從固定節(jié)流閥17延伸至液相制冷劑出口 141e的制冷劑通道的部分的橫截面面積小于制冷劑通道的其它部分，以具有比其它部分高的熱阻。
[0397]因此，通過固定節(jié)流閥17之后的制冷劑和通過固定節(jié)流閥17之前的制冷劑之間的經(jīng)由本體140和固定節(jié)流閥17的間接熱傳遞受到限制。因而，有效地限制固定節(jié)流閥17的減壓特性的改變。結(jié)果，可以限制在制冷劑的流動方向上設(shè)置在集成閥14的下游的熱交換器的熱傳遞量的降低。進一步，由于經(jīng)由汽相制冷劑通道142b流出的汽相制冷劑由于在固定節(jié)流閥17處被減壓的液相制冷劑引起的溫度降低受到限制，因此可以限制作為氣體噴射循環(huán)運行的熱泵循環(huán)10的加熱能力的減小。
[0398]凹部1411、凹部141 j和凹部142h優(yōu)選地設(shè)置在下本體141的外周邊和上本體142的外周邊二者處，如本實施例一樣。然而，凹部1411、凹部141 j和凹部142h可以設(shè)置在下本體141的外周邊和上本體142的外周邊中的一個處。[0399](其它修改)
[0400]本公開內(nèi)容不限于上述實施例，在不偏離本公開內(nèi)容的范圍的情況下可以按如下所述的那樣進行改變。
[0401](I)根據(jù)上述實施例，描述了本公開內(nèi)容的熱泵循環(huán)10用在電動車輛的車輛空氣調(diào)節(jié)器I中的示例。然而，熱泵循環(huán)10對于用在諸如混合動力車輛之類的車輛中是有效的，該混合動力車輛從發(fā)動機(即，內(nèi)燃機)和電動馬達獲得用于車輛驅(qū)動的驅(qū)動力，其中發(fā)送機的廢熱不足以用作用于加熱的熱源。
[0402]而且，熱泵循環(huán)10例如可以用在固定空氣調(diào)節(jié)器、其中的空氣保持在低溫處的容器、液體加熱裝置等中。當熱泵循環(huán)10用在液體加熱裝置中時，液體制冷劑熱交換器可以用作使用側(cè)熱交換器，并且流量調(diào)節(jié)部可以是液泵或流量調(diào)節(jié)閥，該流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流入液體制冷劑熱交換器中的液體的流量。
[0403]雖然在上述實施例中制冷劑回路被切換使得熱泵循環(huán)10執(zhí)行各種操作模式，但是，例如，在使用第一至第四實施例的集成閥14且螺線管未被激勵時，可以容易地構(gòu)造僅作為氣體噴射循環(huán)起作用的熱泵循環(huán)。
[0404](2)雖然根據(jù)上述實施例，液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15和汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18可以由金屬制成，但液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15和汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18可以由樹脂制成。具體地，通過制造構(gòu)成壓差調(diào)節(jié)閥的汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18，汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件18的重量可以較輕，并且可以限制操作故障。進一步，止動件18c、遮擋構(gòu)件28、管狀部143等可以由金屬或樹脂制成。
[0405](3)雖然在上述實施例中，本體140具有大致圓筒形外部，但本體140的外部形狀不限于該示例，并且可以是矩形柱形形狀。進一步，通過采用適于將被安裝的物體中的安裝空間的外部形狀，可以極大地改善整個熱泵循環(huán)在該物體中的可安裝性。
[0406](4)雖然本體140的汽-液分尚空間141b被設(shè)置成使得汽_液分尚空間141b的軸向方向平行于垂直方向，但汽-液分離空間141b的軸向方向沒有必要與垂直方向重合。例如，在安裝在車輛等中的熱泵循環(huán)10中，在整個車輛在駕駛期間傾斜時汽-液分離空間141b的軸向方向可以不與垂直方向重合。
[0407]在該情況中，基于從車輛等的整體傾角假設(shè)的集成閥14的安裝狀態(tài)的假設(shè)結(jié)果，
(i)液相制冷劑通道141d和固定節(jié)流閥17設(shè)置在已分離汽相制冷劑出口孔142d下方，并且(ii)汽相制冷劑通道142b設(shè)置在已分離汽相制冷劑出口孔142d上方。
[0408](5)在第一至第四實施例中，描述了其中常開型電磁閥由螺線管16、液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15、液相制冷劑通道141d的閥座141f等構(gòu)成的示例。然而，可以構(gòu)造其中在螺線管16被去激勵時液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15打開液相制冷劑通道141d的常開型電磁閥。
[0409]在第五至第八實施例中，描述了其中常開型電磁閥由螺線管16、液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15等構(gòu)成的示例。然而，可以構(gòu)造其中在螺線管16被激勵時液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15關(guān)閉液相制冷劑通道141d的常閉型電磁閥。
[0410]進一步，電磁閥可以是導閥型電磁閥，其中，(i)小的閥構(gòu)件(即，導閥)由通過通常較小的電力操作的螺線管致動器移動，以及(ii)主閥(如，上述實施例中的液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件15)通過由小的閥構(gòu)件的運動引起的壓力差操作。
[0411](6)在第五至第八實施例中，描述了遮擋構(gòu)件28設(shè)置在汽-液分離空間141b中的示例。然而，遮擋構(gòu)件28可以不需要并且可以被省略。
[0412](7)在上述實施例和修改中，至少描述集成閥14提到的附圖示出了集成閥14的具體示例，應(yīng)當注意，集成閥14的結(jié)構(gòu)不限于所述具體示例。在這些附圖中示出的集成閥14的各種結(jié)構(gòu)可以組合，只要該組合不存在壞處。
【權(quán)利要求】
1.一種用于熱泵循環(huán)(10)的集成閥，該熱泵循環(huán)(10)具有壓縮和排出制冷劑的壓縮機(11)，該集成閥包括: 本體(140)，所述本體設(shè)置有: (i)制冷劑入口(141a)，從壓縮機(11)排出的制冷劑流動至該制冷劑入口， (?)汽-液分離空間(141b)，將從制冷劑入口(141a)流入的制冷劑分離成汽相制冷劑和液相制冷劑， (iii)汽相制冷劑出口(142a)，在汽-液分離空間(141b)中分離的汽相制冷劑流過該汽相制冷劑出口，和 (iv)液相制冷劑出口(141e)，在汽-液分離空間(141b)中分離的液相制冷劑流過該液相制冷劑出口； 液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(15)，打開或關(guān)閉從汽-液分離空間(141b)延伸至液相制冷劑出口 (141e)的液相制冷劑通道(141d)； 固定節(jié)流閥(17)，在液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(15)關(guān)閉液相制冷劑通道(141d)時，固定節(jié)流閥減壓液相制冷劑并將減壓后的液相制冷劑傳送至液相制冷劑出口(141e)側(cè)；和 汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(18)，打開或關(guān)閉從汽-液分離空間(141b)延伸至汽相制冷劑出口 (142a)的汽相制冷劑通道(142b)，其中 液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(15)、固定節(jié)流閥(17)和汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(18)被容納在本體(140)中，并且` 汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(18)由壓差調(diào)節(jié)閥構(gòu)成，該壓差調(diào)節(jié)閥能夠基于液相制冷劑出口(141e)側(cè)處的制冷劑壓力和汽相制冷劑通道(142b)側(cè)處的制冷劑壓力之間的壓力差移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成閥，其中 汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(18)由所述壓差調(diào)節(jié)閥構(gòu)成，在所述壓差調(diào)節(jié)閥中，當液相制冷劑出口(141e)側(cè)處的制冷劑壓力低于汽相制冷劑通道(142b)側(cè)處的制冷劑壓力時，汽相制冷劑通道(142b)打開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的集成閥，其中 本體(140)中具有壓力引入通道(19)，液相制冷劑出口(141e)側(cè)處的制冷劑的壓力通過壓力引入通道施加至汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的集成閥，還包括 電磁機構(gòu)(16)，該電磁機構(gòu)由于施加到該電磁機構(gòu)的電力而操作液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(15)的移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的集成閥，其中 液相制冷劑通道(141d)和固定節(jié)流閥(17)設(shè)置在已分離汽相制冷劑出口孔(142d)的下方，汽相制冷劑通過已分離汽相制冷劑出口孔從汽-液分離空間(141b)流動至汽相制冷劑通道(142b)偵U。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的集成閥，其中 汽相制冷劑通道(142b)設(shè)置在已分離汽相制冷劑出口孔(142d)的上方，汽相制冷劑通過已分離汽相制冷劑出口孔從汽-液分離空間(141b)流動至汽相制冷劑通道(142b)側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的集成閥，還包括: 調(diào)節(jié)構(gòu)件(18c)，在汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(18)打開汽相制冷劑通道(142b)時，該調(diào)節(jié)構(gòu)件通過抵接至汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(18)來限制汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(18)的運動；和 密封構(gòu)件(18e)，該密封構(gòu)件限制制冷劑通過汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(18)和調(diào)節(jié)構(gòu)件(18c)彼此抵接處的接觸部泄漏，該密封構(gòu)件(18e)設(shè)置在汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(18)或調(diào)節(jié)構(gòu)件(18c)的至少一側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的集成閥，其中 本體(140)設(shè)置有已分離液相制冷劑出口孔(141c)，液相制冷劑通過已分離液相制冷劑出口孔從汽-液分離空間(141b)流動至液相制冷劑通道側(cè)(141d)，并且 流出已分離液相制冷劑出口孔(141c)的液相制冷劑的流動方向不同于在液相制冷劑通道(141d)中流動的制冷劑的流動方向。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的集成閥，其中 汽-液分離空間(141b)形成圓筒形形狀，并且 汽-液分離空間(141b)被構(gòu)造成通過利用汽-液分離空間(141b)中的離心力將汽相制冷劑和液相制冷劑彼此分離。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的集成閥，其中 汽-液分離空間(141b)設(shè)置有已分離汽相制冷劑出口管(142c)，已分離汽相制冷劑出口管與汽-液 分離空間(141b)同軸地布置并在其中設(shè)置有汽相制冷劑通道(142b)，并且 已分離汽相制冷劑出口管(142c)設(shè)置有已分離汽相制冷劑出口孔(142d)，汽相制冷劑通過已分離汽相制冷劑出口孔從汽-液分離空間(141b)流動至汽相制冷劑通道(142b)偵牝并且已分離汽相制冷劑出口孔設(shè)置在已分離汽相制冷劑出口管(142c)在縱向方向上的一個端部處。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的集成閥，還包括 遮擋構(gòu)件(28)，該遮擋構(gòu)件形成盤形形狀并限制在汽-液分離空間中分離的液相制冷劑(141b)向著已分離汽相制冷劑出口孔(142d)側(cè)分散，其中 遮擋構(gòu)件(28)設(shè)置在已分離汽相制冷劑出口孔(142d)和已分離液相制冷劑出口孔(141c)之間，液相制冷劑通過已分離液相制冷劑出口孔從汽-液分離空間(141b)流動至液相制冷劑通道(141d)側(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的集成閥，其中 遮擋構(gòu)件(28)的直徑Ds、已分離汽相制冷劑出口管(142c)的直徑Dp、汽-液分離空間(141b)的直徑Dr、以及已分離液相制冷劑出口孔(141c)的直徑Do被確定以滿足下述公式:Dp ^ Ds ^ (Dx+Dr) /2 和 Dx = (Dr2-Do2)1/2 ?
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的集成閥，其中 遮擋構(gòu)件(28)在已分離汽相制冷劑出口孔側(cè)(142d)的外周邊的直徑從已分離液相制冷劑出口孔側(cè)(141c)至已分離汽相制冷劑出口孔側(cè)(142d)連續(xù)地減小。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-13中任一項所述的集成閥，其中 汽-液分離空間(141b)經(jīng)由設(shè)置在汽-液分離空間(141b)的徑向外壁面上的制冷劑引入孔(141g)與將制冷劑從制冷劑入口 (141a)引入汽-液分離空間(141b)的制冷劑引入通道(141h)連通，并且制冷劑引入孔(141g)是在汽-液分離空間(141b)的軸向方向上延伸的橢圓形孔,并在與已分離汽相制冷劑出口管(142c)在縱向方向上的另一端部相比更遠離已分離汽相制冷劑出口管(142c)的所述一個端部的位置開口。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的集成閥，其中 (i)從制冷劑引入孔(141g)的在已分離汽相制冷劑出口管(142c)在縱向方向上的所述一個端部側(cè)的端部至已分離汽相制冷劑出口管(142c)的所述一個端部的距離Lv，以及(?)制冷劑引入孔(141g)在汽-液分離空間(141b)的軸向方向上延伸的垂直尺寸Dv被確定以滿足公式=Lv≤(1/2) XDv0
16.根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項所述的集成閥，其中 至少本體(140)的提供從液相制冷劑通道(141d)處的固定節(jié)流閥(17)延伸至液相制冷劑出口(141e)的制冷劑通道的部分或本體(140)的提供固定節(jié)流閥(17)的部分由具有比其它部分高的熱阻的材料制成。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項所述的集成閥，其中 流出固定節(jié)流閥(17)的制冷劑的流動方向與流過從液相制冷劑通道(141d)處的固定節(jié)流閥(17)延伸至液相制冷劑出口(141e)的制冷劑通道的制冷劑的流動方向相同。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-17中任一項所述的集成閥，其中 至少(i)本體(140)的提供從汽-液分離空間(141b)延伸至固定節(jié)流閥(17)的制冷劑通道的部分，以及(ii)本體(140)的提供從固定節(jié)流閥(17)延伸至液相制冷劑出口(141e)的制冷劑通道的部分具有小于本體(140)的其它部分的橫截面面積，從而具有較高的熱阻。
19.一種熱泵循環(huán),包括: 壓縮機(11)，該壓縮機⑴從吸入口(Ila)抽吸低壓制冷劑，(ii)壓縮低壓制冷劑，以及(iii)通過排出口(Ilc)排出高壓制冷劑，該壓縮機(11)具有中間壓力端口(11b)，在熱泵循環(huán)中流動的中間壓力制冷劑流過中間壓力端口以與被壓縮的制冷劑混合； 使用側(cè)熱交換器(12)，從排出口(Ilc)排出的高壓制冷劑在使用側(cè)熱交換器中與熱交換流體交換熱量以加熱熱交換流體； 高級側(cè)減壓器(13)，將流出使用側(cè)熱交換器(12)的高壓制冷劑減壓成中間壓力制冷劑； 集成閥(14)，被構(gòu)造成將至少在高級側(cè)減壓器(13)處被減壓的中間壓力制冷劑分離成汽相制冷劑和液相制冷劑；和 蒸發(fā)器(20)，該蒸發(fā)器使流出集成閥(14)的低壓制冷劑蒸發(fā)，蒸發(fā)的低壓制冷劑通過蒸發(fā)器(20)流向吸入口(Ila)側(cè)，其中 集成閥(14)包括本體(140)，該本體設(shè)置有: (i)制冷劑入口(141a)，在高級側(cè)減壓器(13)處被減壓的中間壓力制冷劑流過該制冷劑入口， (?)汽-液分離空間(141b)，將從制冷劑入口(141a)流入的制冷劑分離成汽相制冷劑和液相制冷劑， (iii)汽相制冷劑出口(142a)，在汽-液分離空間(141b)中分離的汽相制冷劑通過該汽相制冷劑出口流向中間壓力端口(Ilb)側(cè)，和(iv)液相制冷劑出口(141e)，在汽-液分離空間中分離的液相制冷劑(141b)通過該液相制冷劑出口流向蒸發(fā)器(20)側(cè)； 本體(140)在其中具有: (i)液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(15)，打開或關(guān)閉從汽-液分離空間(141b)延伸至液相制冷劑出口 (141e)的液相制冷劑通道(141d)， (?)固定節(jié)流閥(17)，在液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(15)關(guān)閉液相制冷劑通道(141d)時減壓液相制冷劑并將減壓后的液相制冷劑傳送至液相制冷劑出口(141e)偵牝 (iii)汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(18)，打開或關(guān)閉從汽-液分離空間(141b)延伸至汽相制冷劑出口(142a)的汽相制冷劑通道(142b)，并且 汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(18)由壓差調(diào)節(jié)閥構(gòu)成，當在液相制冷劑出口(141e)側(cè)處的制冷劑壓力和在汽相制冷劑通道(142b)側(cè)處的制冷劑壓力之間出現(xiàn)壓力差時該壓差調(diào)節(jié)閥能夠移動以打開汽相制冷劑通道(142b)。
20.—種熱泵循環(huán),包括: 壓縮機(11)，該壓縮機⑴從吸入口(Ila)抽吸低壓制冷劑，(ii)壓縮低壓制冷劑，以及(iii)通過排出口(Ilc)排出高壓制冷劑，該壓縮機(11)具有中間壓力端口(11b)，在熱泵循環(huán)中流動的中間壓力制冷劑流過中間壓力端口以與被壓縮的制冷劑混合； 第一使用側(cè)熱交換器(12)，從排出口(Ilc)排出的高壓制冷劑在第一使用側(cè)熱交換器中與熱交換流體交換熱量； 第二使用側(cè)熱交換器(23`)，制冷劑在第二使用側(cè)熱交換器中與熱交換流體交換熱量并通過第二使用側(cè)熱交換器流動至壓縮機的吸入口(Ila)側(cè)； 外部熱交換器(20)，制冷劑在外部熱交換器中與外部空氣交換熱量； 第一減壓器(13)，減壓流出第一使用側(cè)熱交換器(12)的制冷劑； 第二減壓器(22)，減壓流入第二使用側(cè)熱交換器(23)的制冷劑；和集成閥(14)，被構(gòu)造成至少將流出第一減壓器(13)的制冷劑分離成汽相制冷劑和液相制冷劑，分離的液相制冷劑通過該集成閥流出，其中集成閥(14)包括本體(140)，該本體設(shè)置有: (i)制冷劑入口(141a)，流出第一減壓器(13)的制冷劑通過該制冷劑入口流入集成閥(14)， (?)汽-液分離空間(141b)，將從制冷劑入口(141a)流入的制冷劑分離成汽相制冷劑和液相制冷劑， (iii)汽相制冷劑出口(142a)，在汽-液分離空間(141b)中分離的汽相制冷劑通過該汽相制冷劑出口流向中間壓力端口(Ilb)側(cè)，和 (iv)液相制冷劑出口(141e)，在汽-液分離空間中分離的液相制冷劑(141b)通過該液相制冷劑出口流向外部熱交換器(20)側(cè)； 本體(140)在其中具有: (i)液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(15)，打開或關(guān)閉從汽-液分離空間(141b)延伸至液相制冷劑出口 (141e)的液相制冷劑通道(141d)， (?)固定節(jié)流閥(17)，在液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(15)關(guān)閉液相制冷劑通道(141d)時減壓液相制冷劑并將減壓后的液相制冷劑傳送至液相制冷劑出口(141e)側(cè)，和(iii)汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(18)，打開或關(guān)閉從汽-液分離空間(141b)延伸至汽相制冷劑出口(142a)的汽相制冷劑通道(142b)，并且 汽相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(18)由壓差調(diào)節(jié)閥構(gòu)成，在該壓差調(diào)節(jié)閥中，當在液相制冷劑出口(141e)側(cè)處的制冷劑壓力和在汽相制冷劑通道側(cè)(141b)處的制冷劑壓力之間出現(xiàn)壓力差時，液相制冷劑通道(141d)打開， 當液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(15)打開液相制冷劑通道(141d)時，制冷劑循環(huán)被設(shè)置成使得制冷劑流出液相制冷劑出口(141e)而不流出汽相制冷劑出口(142a)，并且順序地流過外部熱交換器(20)、第二減壓器(22)和第二使用側(cè)熱交換器(23)，并且 當液相制冷劑側(cè)閥構(gòu)件(15)關(guān)閉液相制冷劑通道(141d)時，制冷劑循環(huán)被設(shè)置成使得(i)流出液相制冷劑出口(141e)的制冷劑通過外部熱交換器(20)流動至吸入口(Ila)側(cè)，并且(?)流出汽相制冷劑出口 (142a)的制冷劑流動至中間壓力端口 (Ilb)側(cè)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的熱泵循環(huán)，還包括: 旁路通道(25)，通過該旁路通道，在集成閥(14)中分離的液相制冷劑在繞過第二減壓器(22)和第二使用側(cè)熱交換器(23)的同時流動至吸入口(Ila)側(cè)；和打開或關(guān)閉旁路通道(25)的旁路`通道切換閥(27)。
【文檔編號】F25B1/00GK103874895SQ201280049452
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年10月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月5日
【發(fā)明者】伊藤哲也, 堀田照之, 稻葉淳, 武田幸彥, 大石繁次, 吉井桂一 申請人:株式會社電裝