冷卻裝置、搭載該冷卻裝置的車輛以及冷卻裝置的控制方法
【專利摘要】冷卻裝置(200)利用具備壓縮機(jī)(210)、冷凝器(220)、接收器(230)、膨脹閥(260)、蒸發(fā)器(240)和儲(chǔ)液器(250)的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)，使用制冷劑來(lái)冷卻發(fā)熱源(110、120)。接收器(230)對(duì)通過(guò)冷凝器(220)熱交換了的制冷劑進(jìn)行氣液分離。儲(chǔ)液器(250)對(duì)通過(guò)蒸發(fā)器(240)熱交換了的制冷劑進(jìn)行氣液分離。冷卻裝置(200)將能夠使接收器(230)與儲(chǔ)液器(250)之間連通的切換閥(270)打開(kāi)，使儲(chǔ)液器(250)內(nèi)的制冷劑液向接收器(230)移動(dòng)。然后，冷卻裝置(200)通過(guò)壓力調(diào)整部(350)，將制冷劑液移動(dòng)后的接收器(230)與儲(chǔ)液器(250)的壓力差復(fù)原到制冷劑液移動(dòng)前的壓力差。
【專利說(shuō)明】冷卻裝置、搭載該冷卻裝置的車輛以及冷卻裝置的控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冷卻裝置、搭載該冷卻裝置的車輛以及冷卻裝置的控制方法，更特定地涉及用于提高利用蒸氣壓縮式制冷循環(huán)來(lái)冷卻發(fā)熱源的冷卻裝置的效率的技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，作為環(huán)境問(wèn)題對(duì)策之一，通過(guò)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力而行駛的混合動(dòng)力車、燃料電池車、電動(dòng)汽車等受到關(guān)注。在這樣的車輛中，馬達(dá)、發(fā)電機(jī)、變換器、轉(zhuǎn)換器以及電池等電氣設(shè)備通過(guò)電力的授受而發(fā)熱。因此，需要冷卻這些電氣設(shè)備。于是，提出了利用作為車輛用空調(diào)裝置而使用的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)來(lái)冷卻發(fā)熱體的技術(shù)。
[0003]例如，在日本特開(kāi)2007-69733號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)中，公開(kāi)了如下的系統(tǒng):在從膨脹閥到壓縮機(jī)的制冷劑通路中，并列配置與空調(diào)用的空氣進(jìn)行熱交換的熱交換器和與發(fā)熱體進(jìn)行熱交換的熱交換器，利用空調(diào)裝置用的制冷劑來(lái)冷卻發(fā)熱體。
[0004]另外，在日本特開(kāi)2005-82066號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中，公開(kāi)了如下的冷卻系統(tǒng):當(dāng)在蒸發(fā)器中儲(chǔ)存有制冷劑的情況下，在使壓縮機(jī)工作、將儲(chǔ)存于蒸發(fā)器的制冷劑回收后，使車輛的HV設(shè)備起動(dòng)而開(kāi)始泵的運(yùn)行。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2007-069733號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2005-082066號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2005-090862號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)平06-255351號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0012]在利用蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的冷卻裝置中，已知有如下結(jié)構(gòu)，其具有:接收器，其用于對(duì)被冷凝器冷凝了的制冷劑進(jìn)行氣液分離并儲(chǔ)存制冷劑液；和儲(chǔ)液器，其用于去除被壓縮機(jī)吸引的制冷劑的液相成分。
[0013]在蒸氣壓縮式制冷循環(huán)中，通過(guò)使儲(chǔ)存于接收器的制冷劑液膨脹而氣化，從而使制冷劑溫度下降，使用其來(lái)執(zhí)行冷卻。因此，為了確保冷卻能力，優(yōu)選在接收器內(nèi)儲(chǔ)存有足夠的制冷劑液。
[0014]另一方面，儲(chǔ)液器是為了防止由于制冷劑液被吸入壓縮機(jī)而產(chǎn)生的壓縮機(jī)的故障而設(shè)置的。儲(chǔ)液器將在使用于冷卻的制冷劑中殘存的液相成分分離并將其儲(chǔ)存，僅向壓縮機(jī)供給制冷劑的氣相成分。
[0015]儲(chǔ)存于儲(chǔ)液器的制冷劑液不能直接使用于冷卻。即，在再次將制冷劑液使用于冷卻的情況下，需要從儲(chǔ)液器返回到接收器。在一般的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)中，采用如下方法:使壓縮機(jī)工作來(lái)向儲(chǔ)液器內(nèi)的制冷劑液賦予過(guò)熱度而使其氣化，使其通過(guò)冷凝器而再次液化，從而使制冷劑液從儲(chǔ)液器移動(dòng)到接收器。
[0016]然而，在該情況下，即使在不需要冷卻的情況下也需要運(yùn)行壓縮機(jī)。因此，壓縮機(jī)的負(fù)載增加，可能使蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的整體的效率下降。
[0017]本發(fā)明是為了解決這樣的問(wèn)題而完成的，其目的在于，在利用具有接收器和儲(chǔ)液器的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的冷卻裝置中，降低制冷劑液從儲(chǔ)液器向接收器移動(dòng)時(shí)的壓縮機(jī)的負(fù)載而提聞冷卻效率。
[0018]用于解決問(wèn)題的手段
[0019]本發(fā)明的冷卻裝置使用制冷劑來(lái)進(jìn)行冷卻。冷卻裝置具備對(duì)制冷劑進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)、第一熱交換器以及第二熱交換器、第一氣液分離部以及第二氣液分離部、減壓器、切換閥和壓力調(diào)整部。第一熱交換器在被壓縮了的制冷劑與大氣之間進(jìn)行熱交換。第一氣液分離部對(duì)由第一熱交換器進(jìn)行了熱交換的制冷劑進(jìn)行氣液分離。減壓器對(duì)來(lái)自第一氣液分離部的制冷劑進(jìn)行減壓。第二熱交換器在被減壓了的制冷劑與空調(diào)用空氣之間進(jìn)行熱交換。第二氣液分離部對(duì)通過(guò)第二熱交換器進(jìn)行了熱交換的制冷劑進(jìn)行氣液分離，向壓縮機(jī)供給制冷劑。切換閥通過(guò)將第一氣液分離部與第二氣液分離部之間切換為連通狀態(tài)，來(lái)進(jìn)行從第二氣液分離部向第一氣液分離部的液相成分的制冷劑移送。壓力調(diào)整部連結(jié)于第一氣液分離部以及第二氣液分離部，用于調(diào)整第一氣液分離部與第二氣液分離部的壓力差。
[0020]優(yōu)選，冷卻裝置還具備控制裝置。控制裝置在制冷劑移送結(jié)束后，以第一氣液分離部與第二氣液分離部的壓力差接近進(jìn)行制冷劑移送前的壓力差即基準(zhǔn)壓力差的方式，控制壓力調(diào)整部。
[0021]優(yōu)選，控制裝置在開(kāi)始制冷劑移送前，將基準(zhǔn)壓力差保持于壓力調(diào)整部。控制裝置在制冷劑移送結(jié)束后，以第一氣液分離部與第二氣液分離部的壓力差接近所保持的基準(zhǔn)壓力差的方式，控制壓力調(diào)整部。
[0022]優(yōu)選，冷卻裝置還具備第一?第四閥。第一閥切斷制冷劑從第一熱交換器向第一氣液分離部的流入。第二閥切斷制冷劑從第一氣液分離部向減壓器的流出。第三閥切斷制冷劑從第二熱交換器向第二氣液分離部的流入。第四閥切斷制冷劑從第二氣液分離部向壓縮機(jī)的流出。控制裝置在開(kāi)始制冷劑移送前，將第一、第二、第三以及第四閥關(guān)閉?？刂蒲b置在制冷劑移送結(jié)束后，將第一、第二、第三以及第四閥打開(kāi)。
[0023]優(yōu)選，壓力調(diào)整部包含:蓄壓部；第五閥，其對(duì)第一氣液分離部與蓄壓部之間的連通和非連通進(jìn)行切換；以及第六閥，其對(duì)第二氣液分離部與蓄壓部之間的連通與非連通進(jìn)行切換?？刂蒲b置在開(kāi)始制冷劑移送前，將第五閥以及第六閥打開(kāi)，將由此產(chǎn)生的蓄壓部?jī)?nèi)的壓力差，通過(guò)將第五閥以及第六閥打開(kāi)而作為基準(zhǔn)壓力差保持于蓄壓部?？刂蒲b置在制冷劑移送結(jié)束后，將第五閥以及第六閥打開(kāi)來(lái)使第一氣液分離部與第二氣液分離部的壓力差接近基準(zhǔn)壓力差。
[0024]優(yōu)選，蓄壓部具有彈性體。蓄壓部通過(guò)彈性體的彈性力來(lái)保持基準(zhǔn)壓力差。
[0025]優(yōu)選，控制裝置在壓縮機(jī)停止了的情況下開(kāi)始制冷劑移送。
[0026]優(yōu)選，控制裝置在第二熱交換器的溫度為基準(zhǔn)溫度以下的情況下開(kāi)始制冷劑移送。
[0027]優(yōu)選，控制裝置在將第二熱交換器的溫度調(diào)整成基準(zhǔn)溫度以下后開(kāi)始制冷劑移送。
[0028]優(yōu)選，控制裝置基于冷卻裝置的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)預(yù)測(cè)第二熱交換器的溫度上升，在所預(yù)測(cè)的溫度為基準(zhǔn)溫度以下的情況下開(kāi)始制冷劑移送。
[0029]優(yōu)選，切換閥在壓力差比閾值的情況下打開(kāi)。
[0030]優(yōu)選，冷卻裝置還具備冷卻部，該冷卻部與第二熱交換器并聯(lián)連接，使用制冷劑來(lái)冷卻發(fā)熱源。
[0031]優(yōu)選，第二氣液分離被配置在比第一氣液分離部相對(duì)高的位置。
[0032]優(yōu)選，第一氣液分離部以及第二氣液分離部以第二氣液分離部位于第一氣液分離部的上方的方式一體地形成。切換閥被設(shè)置在第一氣液分離部與第二氣液分離部之間的分隔壁。
[0033]優(yōu)選，切換閥是在第二氣液分離部一側(cè)的壓力變得比第一氣液分離部一側(cè)的壓力高規(guī)定值以上時(shí)打開(kāi)的止回閥。
[0034]本發(fā)明的車輛能夠使用來(lái)自蓄電裝置的電力而行駛。車輛具備:旋轉(zhuǎn)電機(jī)；驅(qū)動(dòng)裝置，其用于對(duì)來(lái)自蓄電裝置的電力進(jìn)行變換來(lái)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)；上述冷卻裝置；以及冷卻部，其用于使用冷卻裝置來(lái)冷卻蓄電裝置以及驅(qū)動(dòng)裝置中的至少I個(gè)。
[0035]優(yōu)選，車輛使用冷卻裝置來(lái)對(duì)車廂內(nèi)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)。
[0036]本發(fā)明的車輛是與使用制冷劑來(lái)進(jìn)行冷卻的冷卻裝置有關(guān)的控制方法。冷卻裝置包含對(duì)制冷劑進(jìn)行壓縮的壓縮機(jī)、第一熱交換器以及第二熱交換器、第一氣液分離部以及第二氣液分離部、減壓器、切換閥以及壓力調(diào)整部。第一熱交換器在被壓縮了的制冷劑與大氣之間進(jìn)行熱交換。第一氣液分離部對(duì)由第一熱交換器進(jìn)行了熱交換的制冷劑進(jìn)行氣液分離。減壓器對(duì)來(lái)自第一氣液分離部的制冷劑進(jìn)行減壓。第二熱交換器在被減壓了的制冷劑與空調(diào)用空氣之間進(jìn)行熱交換。第二氣液分離部對(duì)由第二熱交換器進(jìn)行了熱交換的制冷劑進(jìn)行氣液分離，向壓縮機(jī)供給制冷劑。切換閥通過(guò)將第一氣液分離部與第二氣液分離部之間切換為連通狀態(tài)，來(lái)進(jìn)行從第二氣液分離部向第一氣液分離部的液相成分的制冷劑移送。壓力調(diào)整部連結(jié)于第一氣液分離部以及第二氣液分離部，用于調(diào)整第一氣液分離部與第二氣液分離部的壓力差?？刂品椒ň邆?檢測(cè)第一氣液分離部與第二氣液分離部的壓力差的步驟；將開(kāi)始制冷劑移送前的第一氣液分離部與第二氣液分離部的壓力差作為基準(zhǔn)壓力差而保持的步驟；進(jìn)行制冷劑移送的步驟；和在制冷劑移送結(jié)束后，以第一氣液分離部與第二氣液分離部的壓力差接近所存儲(chǔ)的基準(zhǔn)壓力差的方式控制壓力調(diào)整部的步驟。
[0037]發(fā)明的效果
[0038]根據(jù)本發(fā)明，在利用具有接收器和儲(chǔ)液器的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的冷卻裝置中，能夠降低制冷劑液從儲(chǔ)液器向接收器移動(dòng)時(shí)的壓縮機(jī)的負(fù)載而提高冷卻效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0039]圖1是搭載有本實(shí)施方式的利用蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的冷卻裝置的車輛的整體框圖。
[0040]圖2是用于在實(shí)施方式I中說(shuō)明圖1的冷卻裝置的構(gòu)成的框圖。
[0041]圖3是表示圖2中的壓力調(diào)整部的第一例的圖。
[0042]圖4是表示圖2中的壓力調(diào)整部的第二例的圖。
[0043]圖5是用于在實(shí)施方式I中說(shuō)明由ECU執(zhí)行的制冷劑移送控制的流程圖。
[0044]圖6是表示圖5中的步驟SllO的第一例的圖。
[0045]圖7是表示圖5中的步驟SllO的第二例的圖。
[0046]圖8是表示圖5中的步驟SllO的第三例的圖。
[0047]圖9是表示圖5中的步驟SllO的第四例的圖。
[0048]圖10是表示實(shí)施方式2的冷卻裝置的構(gòu)成的圖。
[0049]圖11是用于說(shuō)明圖10的冷卻裝置中的切換閥的動(dòng)作的第一圖。
[0050]圖12是用于說(shuō)明圖10的冷卻裝置中的切換閥的動(dòng)作的第二圖。

【具體實(shí)施方式】
[0051]以下，一邊參照附圖一邊對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。另外，對(duì)于圖中相同或相當(dāng)?shù)牟糠指缴舷嗤綀D標(biāo)記，其不重復(fù)其說(shuō)明。
[0052][車輛的構(gòu)成]
[0053]圖1是搭載有本實(shí)施方式的利用蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的冷卻裝置200的車輛100的整體框圖。在本實(shí)施方式中，以冷卻裝置200作為車輛用空調(diào)裝置(Α/C)而使用的情況為例進(jìn)行說(shuō)明，但冷卻裝置200的用途并不限定于此。冷卻裝置200也能夠適用于例如家庭用空調(diào)裝置和/或工業(yè)設(shè)備的冷卻裝置等。
[0054]車輛100是使用來(lái)自蓄電裝置110的電力而得到行駛驅(qū)動(dòng)力來(lái)進(jìn)行行駛的類型的車輛。在圖1中，以車輛100為電動(dòng)汽車的情況為例進(jìn)行說(shuō)明，但是車輛100也可以是具有內(nèi)燃機(jī)的混合動(dòng)力車輛、和/或搭載有燃料電池的燃料電池車。
[0055]車輛100除了蓄電裝置110以及冷卻裝置200之外，還具備系統(tǒng)主繼電器(SMR)115、作為驅(qū)動(dòng)裝置的PCU(Power Control Unit:動(dòng)力控制單元)120、電動(dòng)發(fā)電機(jī)130、驅(qū)動(dòng)輪140、作為控制裝置的ECU(Electronic Control Unit:電子控制單元)300。P⑶120包含轉(zhuǎn)換器121和變換器125。
[0056]蓄電裝置110是構(gòu)成為能夠充放電的電力儲(chǔ)藏要素。蓄電裝置110包含例如鋰離子電池、鎳氫電池或鉛蓄電池等二次電池、或者雙電荷層電容器等蓄電元件而構(gòu)成。
[0057]蓄電裝置110經(jīng)由電力線PLUNLl連接于K:U120。而且，蓄電裝置110將用于產(chǎn)生車輛100的驅(qū)動(dòng)力的電力向P⑶120供給。另外，蓄電裝置110儲(chǔ)蓄由電動(dòng)發(fā)電機(jī)130發(fā)出的電力。蓄電裝置110的輸出例如為200V左右。
[0058]蓄電裝置110包含都未圖示的電壓傳感器以及電流傳感器，將由這些傳感器檢測(cè)到的蓄電裝置110的電壓VB以及電流IB向E⑶300輸出。
[0059]SMRl 15包含連接于蓄電裝置110的正極端與電力線PLl之間的繼電器以及連接于蓄電裝置I1的負(fù)極端與電力線NLl之間的繼電器。而且，SMR115基于來(lái)自E⑶300的控制信號(hào)SE1，切換蓄電裝置110與P⑶120之間的電力的供給與切斷。
[0060]轉(zhuǎn)換器121基于來(lái)自E⑶300的控制信號(hào)PWC，進(jìn)行來(lái)自蓄電裝置110的電力的升壓以及來(lái)自變換器125的電力的降壓。
[0061 ] 變換器125通過(guò)電力線PL2、NL1而連接于轉(zhuǎn)換器121。變換器125基于來(lái)自E⑶300的控制信號(hào)PWI而被控制。變換器125將從轉(zhuǎn)換器121供給的直流電力變換成交流電力來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)130。
[0062]電動(dòng)發(fā)電機(jī)130是交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)，例如是具備埋設(shè)有永磁體的轉(zhuǎn)子的永磁體型同步電動(dòng)機(jī)。進(jìn)而，電動(dòng)發(fā)電機(jī)130在再生動(dòng)作的情況下，能夠使用來(lái)自驅(qū)動(dòng)輪140的旋轉(zhuǎn)力來(lái)發(fā)電。蓄電裝置110使用電動(dòng)發(fā)電機(jī)130的發(fā)電電力來(lái)進(jìn)行充電。
[0063]冷卻裝置200從電力線PL1、NLl供給電力。冷卻裝置200被來(lái)自E⑶300的控制信號(hào)CTL控制，來(lái)調(diào)整車輛100的車廂內(nèi)的空氣溫度。另外，冷卻裝置200的制冷劑通路也配設(shè)在蓄電裝置110、P⑶120內(nèi)的轉(zhuǎn)換器121以及變換器125。上述制冷劑通路收納各設(shè)備的殼體的周圍或者殼體內(nèi)部，或者與內(nèi)置于設(shè)備主體的制冷劑通路結(jié)合。蓄電裝置110和/或P⑶120內(nèi)的設(shè)備在行駛時(shí)可通過(guò)電流導(dǎo)通而發(fā)熱。因此，通過(guò)如上述那樣使冷卻裝置200的制冷劑在這些設(shè)備的制冷劑通路中流動(dòng)，能夠冷卻這些設(shè)備。作為冷卻裝置200的制冷劑，例如可以使用二氧化碳、丙烷和/或異丁烷等烴、氨、氟利昂類或水等。
[0064]ECU300包含在圖1中都未圖不的CPU (Central Processing Unit:中央處理器單元)、存儲(chǔ)裝置以及輸入輸出緩存器，進(jìn)行來(lái)自各傳感器等的信號(hào)的輸入和/或向各設(shè)備的控制信號(hào)的輸出，并且進(jìn)行車輛100以及各設(shè)備的控制。此外，對(duì)于這些控制，并不限定于由軟件進(jìn)行的處理，也能夠通過(guò)專用的硬件(電子電路)來(lái)處理。
[0065]E⑶300接受來(lái)自蓄電裝置110所具備的電壓傳感器、電流傳感器(都未圖示)的電壓VB以及電流IB的檢測(cè)值，運(yùn)算蓄電裝置110的充電狀態(tài)SOC (State of Charge)。
[0066]E⑶300如以下所詳述那樣地，進(jìn)行與冷卻裝置200有關(guān)的制冷劑移送控制。
[0067]此外，在圖1中，設(shè)為作為E⑶300設(shè)置I個(gè)控制裝置的構(gòu)成，但也可以設(shè)為按每個(gè)功能或每個(gè)控制對(duì)象設(shè)備設(shè)置分開(kāi)的控制裝置的構(gòu)成。
[0068][冷卻裝置的構(gòu)成]
[0069](實(shí)施方式I)
[0070]圖2是用于說(shuō)明實(shí)施方式I的圖1所示的冷卻裝置200的構(gòu)成的一例的框圖。冷卻裝置200包含壓縮機(jī)210、冷凝器220、接收器230、蒸發(fā)器240、儲(chǔ)液器250以及膨脹閥260。此外，冷凝器220以及蒸發(fā)器240分別是本發(fā)明的“第一熱交換器”以及“第二熱交換器”的一例。另外，接收器230以及儲(chǔ)液器250分別是本發(fā)明的“第一氣液分離部”以及“第二氣液分離部”的一例。膨脹閥260是本發(fā)明的“減壓器”的一例。
[0071]壓縮機(jī)210以搭載于車輛100的電動(dòng)發(fā)電機(jī)130(圖1)、發(fā)動(dòng)機(jī)或?qū)Ｓ玫鸟R達(dá)為動(dòng)力源而進(jìn)行工作，將制冷劑氣體絕熱地壓縮而使其成為過(guò)熱狀態(tài)制冷劑氣體。壓縮機(jī)210被來(lái)自E⑶300的控制信號(hào)DRV控制。壓縮機(jī)210在蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的工作時(shí)吸入壓縮從蒸發(fā)器240通過(guò)儲(chǔ)液器250而流通的氣相制冷劑，并向制冷劑通路297排出高溫高壓的氣相制冷劑。壓縮機(jī)210通過(guò)向制冷劑通路297排出制冷劑，使制冷劑在蒸氣壓縮式制冷循環(huán)中循環(huán)。
[0072]冷凝器220使在壓縮機(jī)210中被壓縮了的過(guò)熱狀態(tài)制冷劑氣體向外部介質(zhì)等壓地散熱而冷凝，而使其成為制冷劑液。從壓縮機(jī)210排出的高壓的氣相制冷劑通過(guò)在冷凝器220中向周圍散熱而冷卻，從而冷凝(液化)。冷凝器220例如包含供制冷劑流通的管、以及用于在在管內(nèi)流通的制冷劑與冷凝器220的周圍的空氣之間進(jìn)行熱交換的翅片。
[0073]冷凝器220在冷卻風(fēng)與制冷劑之間進(jìn)行熱交換。冷卻風(fēng)可以通過(guò)由車輛的行駛而產(chǎn)生的自然的通風(fēng)來(lái)供給到冷凝器220?；蛘?，冷卻風(fēng)也可以通過(guò)冷凝器風(fēng)扇或者發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻用的散熱器風(fēng)扇(都未圖示)等、來(lái)自大氣供給用風(fēng)扇的強(qiáng)制通風(fēng)而供給到冷凝器220。通過(guò)冷凝器220中的與大氣的熱交換，制冷劑的溫度下降，制冷劑液化。
[0074]通過(guò)冷凝器220冷卻了的制冷劑通過(guò)制冷劑通路290而向接收器230供給。
[0075]從制冷劑通路290向接收器230流入的制冷劑在接收器230的內(nèi)部被分離為氣相與液相。當(dāng)在冷凝器220中不是全部的制冷劑冷凝、向接收器230流入的制冷劑為氣液二相狀態(tài)的情況下，接收器230將制冷劑分離成液體狀的制冷劑液與氣體狀的制冷劑蒸氣并暫時(shí)儲(chǔ)存。氣液分離了的制冷劑在接收器230的內(nèi)部，制冷劑液儲(chǔ)存于下側(cè)，制冷劑蒸氣儲(chǔ)存于上側(cè)。
[0076]這樣，通過(guò)在接收器230中儲(chǔ)存一定量的制冷劑液，即使在產(chǎn)生了與冷卻有關(guān)的負(fù)載變動(dòng)的情況下也能夠適當(dāng)?shù)毓┙o制冷劑液。因此，即使在產(chǎn)生了負(fù)載變動(dòng)的情況下也能夠使冷卻性能穩(wěn)定化。
[0077]制冷劑通路291與接收器230的液相側(cè)(例如，底部)連結(jié)。因此，僅制冷劑液被從接收器230向制冷劑通路291送出。這樣，接收器230能夠?qū)庀嘀评鋭┡c液相制冷劑可靠地分離。
[0078]在制冷劑通路290或接收器230中，設(shè)置有用于檢測(cè)被壓縮了的制冷劑的壓力的壓力傳感器280。壓力傳感器280將檢測(cè)到的壓力PH向E⑶300輸出。
[0079]膨脹閥260通過(guò)使在制冷劑通路291中流通的高壓的液相制冷劑從小的孔噴射而使其膨脹，使其變化成低溫.低壓的霧狀制冷劑。膨脹閥260對(duì)被冷凝器220冷凝了的制冷劑液進(jìn)行減壓，生成氣液混合狀態(tài)的濕蒸氣。此外，用于對(duì)制冷劑液進(jìn)行減壓的減壓器并不限定于節(jié)流膨脹的膨脹閥260，也可以是毛細(xì)管或能夠進(jìn)行開(kāi)度控制的控制閥。
[0080]蒸發(fā)器240在制冷劑與空調(diào)用空氣之間進(jìn)行熱交換，調(diào)節(jié)空調(diào)用空氣的溫度。蒸發(fā)器240包含供制冷劑流通的管、以及用于在在管內(nèi)流通的制冷劑與蒸發(fā)器240的周圍的空氣之間進(jìn)行熱交換的翅片。濕蒸氣狀態(tài)的制冷劑向管內(nèi)流入。制冷劑在管內(nèi)流通時(shí)，作為蒸發(fā)潛熱經(jīng)由翅片吸收車廂內(nèi)的空氣的熱而蒸發(fā)，進(jìn)而通過(guò)顯熱而變?yōu)檫^(guò)熱蒸氣。通過(guò)未圖示的空調(diào)用風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)，來(lái)向蒸發(fā)器240供給空調(diào)用空氣?？照{(diào)用空氣可以是大氣，或者也可以是車廂內(nèi)的空氣。
[0081]在制冷運(yùn)行時(shí)，被膨脹閥260減壓了的制冷劑在蒸發(fā)器240中，從向車廂內(nèi)流通的空調(diào)用空氣吸收制冷劑的濕蒸氣蒸發(fā)而變?yōu)橹评鋭怏w時(shí)的氣化熱。被蒸發(fā)器240內(nèi)的制冷劑吸收熱而溫度下降了的空調(diào)用空氣再次返回到車廂內(nèi)。這樣地進(jìn)行車廂內(nèi)的冷卻。
[0082]在蒸發(fā)器240中，空調(diào)用空氣被冷卻，另一方面，制冷劑接受來(lái)自空調(diào)用空氣的熱傳遞而從周圍吸熱，被加熱以及氣化。通過(guò)蒸發(fā)器240而氣化了的制冷劑通過(guò)制冷劑通路295而向儲(chǔ)液器250送出。
[0083]儲(chǔ)液器250，在不是所有的制冷劑都通過(guò)蒸發(fā)器240或后述的冷卻部241、242而蒸發(fā)、向儲(chǔ)液器250流入的制冷劑為氣液二相狀態(tài)的情況下，將制冷劑分離為液體狀的制冷劑液與氣體狀的制冷劑蒸氣并暫時(shí)地儲(chǔ)存。
[0084]在儲(chǔ)液器250的內(nèi)部，制冷劑液儲(chǔ)存于下側(cè)，制冷劑蒸氣儲(chǔ)存于上側(cè)。從儲(chǔ)液器250導(dǎo)出制冷劑蒸氣的制冷劑通路296與儲(chǔ)液器250的頂部和壓縮機(jī)210的流入口連結(jié)。因此，從儲(chǔ)液器250向壓縮機(jī)210，僅制冷劑蒸氣通過(guò)制冷劑通路296而被送出。這樣，儲(chǔ)液器250可以可靠地分離氣相制冷劑與液相制冷劑。由此，能夠防止液相制冷劑向壓縮機(jī)210流入，能夠防止壓縮機(jī)210的故障。
[0085]在制冷劑通路296或儲(chǔ)液器250中設(shè)置有用于檢測(cè)向壓縮機(jī)210流入的制冷劑的壓力的壓力傳感器285。壓力傳感器285將檢測(cè)到的壓力PL向ECU300輸出。
[0086]另外，在儲(chǔ)液器250中還設(shè)置有用于檢測(cè)儲(chǔ)存于內(nèi)部的制冷劑液的液面高度的液面?zhèn)鞲衅?86。液面?zhèn)鞲衅?86將檢測(cè)到的液面高度HGT向ECU300輸出。作為液面?zhèn)鞲衅?86，可以使用任意類型的傳感器。液面?zhèn)鞲衅?86的例子例如是浮子式檢測(cè)器、靜電容量式檢測(cè)器、通電探測(cè)式檢測(cè)器等。
[0087]冷卻裝置200在制冷劑從膨脹閥260向儲(chǔ)液器250流動(dòng)的路徑上，還包含與蒸發(fā)器240并聯(lián)連結(jié)的冷卻部241、242。
[0088]制冷劑通路293、294從制冷劑通路292分支。制冷劑通路293通過(guò)冷卻部241而與制冷劑通路295連通。另外，制冷劑通路294通過(guò)冷卻部242而與制冷劑通路295連通。被膨脹閥260減壓而冷卻了的制冷劑的一部分通過(guò)制冷劑通路293、294而向制冷劑通路295流動(dòng)，吸收冷卻部241、242所包含的設(shè)備的熱。
[0089]在冷卻部241、242例如包含圖1中的蓄電裝置110和/或轉(zhuǎn)換器121、變換器125等電氣設(shè)備。在圖2中，在冷卻部241中包含蓄電裝置110，在冷卻部242中包含PCU120的轉(zhuǎn)換器121以及變換器125。此外，冷卻部241、242所包含的設(shè)備只要是需要冷卻的設(shè)備即可，也可以是其他的設(shè)備。作為其他的設(shè)備的例子，包含例如電動(dòng)發(fā)電機(jī)130(圖1)和/或發(fā)動(dòng)機(jī)(未圖示)等。需要冷卻的這些設(shè)備與本申請(qǐng)發(fā)明中的“發(fā)熱源”相對(duì)應(yīng)。
[0090]另外，在制冷劑通路290、291、295、296上分別設(shè)置有截止閥SVl?SV4。截止閥SVl?SV4分別被來(lái)自E⑶300的控制信號(hào)SIGl?SIG4控制。截止閥SVl?SV4的各個(gè)在被設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，將對(duì)應(yīng)的制冷劑通路中的制冷劑的流動(dòng)切斷。由此，阻礙制冷劑相對(duì)于接收器230以及儲(chǔ)液器250的流入以及流出。另外，在通常的冷卻動(dòng)作的情況下，截止閥SVl?SV4被設(shè)為打開(kāi)狀態(tài)。
[0091]這樣，在在制冷劑的流通路徑中具備接收器230以及儲(chǔ)液器250的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)中，制冷劑液被儲(chǔ)存于接收器230以及儲(chǔ)液器250。如上述那樣，為了通過(guò)膨脹閥260生成低溫?低壓的霧狀制冷劑，從接收器230向制冷劑通路291供給液相制冷劑。因此，為了確保冷卻能力，需要在接收器230中充分地儲(chǔ)存制冷劑液。
[0092]另一方面，氣相制冷劑被從儲(chǔ)液器250向壓縮機(jī)210供給。因此，為了使儲(chǔ)存于儲(chǔ)液器250的制冷劑液向接收器230返回，需要通過(guò)使壓縮機(jī)210運(yùn)行來(lái)向制冷劑液賦予需要的過(guò)熱度而使其氣化，通過(guò)冷凝器220使其冷凝。于是，對(duì)于壓縮機(jī)210，需要比在通常的冷卻動(dòng)作中運(yùn)送制冷劑的動(dòng)力大的動(dòng)力，所以可能使冷卻裝置整體的效率下降。
[0093]因此，在實(shí)施方式I中，冷卻裝置200構(gòu)成為，具有切換閥270，還包含將接收器230與儲(chǔ)液器250連通的制冷劑通路275。制冷劑通路275的一端連結(jié)于儲(chǔ)液器250的液相側(cè)，另一端連結(jié)于接收器230的氣相側(cè)。
[0094]切換閥270被來(lái)自E⑶300的控制信號(hào)SIGO控制，對(duì)接收器230與儲(chǔ)液器250之間的連通與非連通進(jìn)行切換。
[0095]儲(chǔ)液器250配置在如下位置，該位置使得儲(chǔ)液器250與制冷劑通路275的連結(jié)部比接收器230與制冷劑通路275的連結(jié)部高。通過(guò)設(shè)為這樣的配置，在將切換閥270打開(kāi)而使接收器230與儲(chǔ)液器250之間連通時(shí)，能夠利用儲(chǔ)存于儲(chǔ)液器250的制冷劑液的自重而使制冷劑液向接收器230移動(dòng)。由此，不需要利用壓縮機(jī)210的壓縮過(guò)程以及利用冷凝器220的冷凝過(guò)程。
[0096]對(duì)于接收器230與儲(chǔ)液器250的位置關(guān)系，并不是必須設(shè)為儲(chǔ)液器250比接收器230高。例如，在儲(chǔ)液器250配置為比接收器230低的情況下，也可以在制冷劑通路275還設(shè)置用于將儲(chǔ)液器250的制冷劑液吸到接收器230的泵(未圖示)。在該情況下，通過(guò)將切換閥270打開(kāi)并且使泵運(yùn)行，能夠使儲(chǔ)液器250的制冷劑液向接收器230移動(dòng)。但是，雖然比用于壓縮機(jī)210的運(yùn)行的動(dòng)力少，但是另外還需要用于驅(qū)動(dòng)泵的動(dòng)力。因此，從冷卻裝置的效率的觀點(diǎn)出發(fā)，更加優(yōu)選如圖2那樣將儲(chǔ)液器250配置在比接收器230高的位置。
[0097]此外，一般來(lái)說(shuō)，在使壓縮機(jī)210運(yùn)行時(shí)，通過(guò)壓縮機(jī)210來(lái)壓縮氣相制冷劑，所以作為壓縮機(jī)210的排出側(cè)的接收器230的壓力PH變得比作為壓縮機(jī)210的流入側(cè)的儲(chǔ)液器250的壓力PL高。因此，在接收器230側(cè)的壓力與儲(chǔ)液器250側(cè)的壓力差比由儲(chǔ)液器250內(nèi)的制冷劑液的自重產(chǎn)生的壓力大的情況下，即使在將切換閥270打開(kāi)的情況下，也有可能儲(chǔ)液器250內(nèi)的制冷劑液不向接收器230流動(dòng)。
[0098]因此，E⑶300對(duì)來(lái)自壓力傳感器280、285的壓力PH、PL進(jìn)行比較，在其壓力差低于預(yù)定的閾值的情況下將切換閥270打開(kāi)。
[0099]這樣，在實(shí)施方式I中，通過(guò)使接收器230與儲(chǔ)液器250連通，能夠使儲(chǔ)液器250內(nèi)的制冷劑液保持液相而返回接收器230。由此，能夠降低壓縮機(jī)210的負(fù)載，所以能夠提高冷卻裝置200的整體的效率。
[0100]另一方面，在使接收器230與儲(chǔ)液器250連通來(lái)使制冷劑液移動(dòng)的情況下，如上所述，需要將接收器230的壓力與儲(chǔ)液器250的壓力設(shè)為相同程度。因此，在制冷劑液的移動(dòng)完成而再次開(kāi)始冷卻動(dòng)作的情況下，需要在再次開(kāi)始之后立即運(yùn)行壓縮機(jī)210直到產(chǎn)生預(yù)定的壓力差。然而，因?yàn)樵谥钡疆a(chǎn)生壓力差的期間不能發(fā)揮充分的冷卻能力，所以作為結(jié)果，冷卻效率可能會(huì)下降。
[0101]因此，在實(shí)施方式I的冷卻裝置200中，除了上述的構(gòu)成之外，還設(shè)置有壓力調(diào)整部350，其用于在將制冷劑液從儲(chǔ)液器250移動(dòng)到接收器230之后、將接收器230與儲(chǔ)液器250之間的壓力差復(fù)原。
[0102]壓力調(diào)整部350分別通過(guò)制冷劑通路351、352而連結(jié)于接收器230的氣相側(cè)以及儲(chǔ)液器250的氣相側(cè)。壓力調(diào)整部350包含蓄壓部154以及截止閥SV5、SV6。
[0103]另外，截止閥SV5、SV6分別設(shè)置于制冷劑通路351、352。截止閥SV5、SV6分別被來(lái)自E⑶300的控制信號(hào)SIG5、SIG6控制。截止閥SV5將蓄壓部354與接收器230之間的制冷劑的流動(dòng)切斷。截止閥SV6將蓄壓部354與儲(chǔ)液器250之間的制冷劑的流動(dòng)切斷。另夕卜，在通常的冷卻動(dòng)作的期間，截止閥SV5、SV6被設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)。
[0104]接下來(lái)，使用圖3對(duì)壓力調(diào)整部350的詳細(xì)進(jìn)行說(shuō)明。圖3所示的壓力調(diào)整部350的蓄壓部354具有機(jī)械性保持接收器230與儲(chǔ)液器250之間的壓力差、并且使其復(fù)原的構(gòu)成。大致來(lái)說(shuō)，蓄壓部354具有在圓筒狀的殼體內(nèi)具備活塞355的氣缸構(gòu)造。在活塞355的桿側(cè)的端部連接有例如彈簧那樣的彈性體356。在蓄壓部354的氣缸上，隔著活塞355的頭部，在一方連結(jié)有制冷劑通路351，在另一方連結(jié)有制冷劑通路352。此外，彈性體356并不限定于圖3那樣的彈簧，也可以使用橡膠和/或壓縮性的流體(氣體、液體)等。
[0105]在將圖2中的截止閥SVl?SV4關(guān)閉、進(jìn)而將截止閥SV5、SV6打開(kāi)時(shí)，來(lái)自接收器230以及儲(chǔ)液器250的制冷劑被向蓄壓部354的氣缸內(nèi)部供給。此時(shí)，因來(lái)自接收器230的制冷劑的壓力PH與來(lái)自儲(chǔ)液器250的制冷劑的壓力PL的壓力差，活塞355移動(dòng)。
[0106]例如，若在剛使壓縮機(jī)210停止之后，在為PH>PL的情況下將截止閥SV5、SV6打開(kāi)，則因壓力差PH-PL，活塞355從虛線的狀態(tài)向?qū)嵕€的狀態(tài)移動(dòng)AL的距離。此時(shí)，若將彈性體356的彈性系數(shù)設(shè)為k，則PH-PL = k.AL。
[0107]在該狀態(tài)下，若將截止閥SV5、SV6再次關(guān)閉，則維持在彈性體356儲(chǔ)存有與接收器230以及儲(chǔ)液器250的壓力差對(duì)應(yīng)的力的狀態(tài)。即，保持壓力差。此外，也可以在蓄壓部354設(shè)置用于在蓄壓的狀態(tài)下將活塞355固定的擋塊(未圖示)。
[0108]然后，若在通過(guò)使制冷劑液從儲(chǔ)液器250移動(dòng)到接收器230、從而接收器230的壓力PH與儲(chǔ)液器250的壓力PL變?yōu)榱讼嗤潭?PH NPL )后，將截止閥SV5、SV6打開(kāi)，
則儲(chǔ)存于彈性體356的力被釋放。于是，活塞355移動(dòng)，壓縮接收器230內(nèi)的制冷劑，從而接收器230內(nèi)的壓力增加。由此，能夠?qū)⒅评鋭┮扑颓暗膲毫Σ顝?fù)原。
[0109]圖3的壓力調(diào)整部350示出了將壓力差機(jī)械地存儲(chǔ)于彈性體356.從彈性體356復(fù)原的例子。在圖4中，對(duì)存儲(chǔ).復(fù)原壓力差的其他的例子進(jìn)行說(shuō)明。
[0110]參照?qǐng)D4，在該例中，壓力調(diào)整部350A取代蓄壓部354而包含泵354A。泵354A被來(lái)自E⑶300的控制信號(hào)PRS控制，將儲(chǔ)液器250內(nèi)的氣相制冷劑向接收器230運(yùn)送，來(lái)提高接收器230內(nèi)的壓力。
[0111]在使制冷劑液從儲(chǔ)液器250向接收器230移動(dòng)的情況下，首先，將圖2中的截止閥SVl?SV4關(guān)閉，通過(guò)壓力傳感器280、285檢測(cè)該狀態(tài)下的接收器230以及儲(chǔ)液器250的壓力PH、PL。E⑶300根據(jù)檢測(cè)到的壓力運(yùn)算壓力差并將其作為基準(zhǔn)壓力差而存儲(chǔ)。
[0112]其后，在使泵350A停止了的狀態(tài)下，將截止閥SV5、SV6以及切換閥270打開(kāi)。由此，接收器230的氣相制冷劑通過(guò)制冷劑通路351、352而向儲(chǔ)液器250移動(dòng)，并且儲(chǔ)液器250內(nèi)的制冷劑液通過(guò)制冷劑通路275而向接收器230移動(dòng)。
[0113]在從儲(chǔ)液器250向接收器230的制冷劑移送完成時(shí)，將切換閥270關(guān)閉。其后，通過(guò)驅(qū)動(dòng)泵354A對(duì)接收器230內(nèi)的制冷劑進(jìn)行加壓，以使得接收器230與儲(chǔ)液器250之間的壓力差接近在制冷劑移送前存儲(chǔ)的壓力差。
[0114]在制冷劑的壓力差達(dá)到預(yù)定的值時(shí)，使泵354A停止，并且將截止閥SV5、SV6關(guān)閉。由此，接收器230與儲(chǔ)液器250的壓力差復(fù)原為制冷劑移送前的基準(zhǔn)壓力差。
[0115]另外，在圖3那樣的機(jī)械地存儲(chǔ).復(fù)原壓力差的構(gòu)成中，不需要追加的驅(qū)動(dòng)力。然而，為了將壓力差復(fù)原，需要將氣缸內(nèi)的容量設(shè)置得充分大。因此，因接收器的容量，可能使得蓄壓部的尺寸變大，壓力調(diào)整部整體的尺寸變大。
[0116]另一方面，在圖4那樣的構(gòu)成中，壓力調(diào)整部的尺寸能夠設(shè)置得比較小，但是為了將壓力差復(fù)原需要泵的驅(qū)動(dòng)力。但是，因?yàn)樵趯⒔刂归ySVl?SV4關(guān)閉了的狀態(tài)下運(yùn)行，所以能夠使用比壓縮機(jī)210小型的裝置，能夠使驅(qū)動(dòng)力比使用壓縮機(jī)210的情況下降。
[0117]對(duì)于壓力調(diào)整部的構(gòu)成，只要是能夠?qū)毫Σ畲鎯?chǔ)?復(fù)原的構(gòu)成即可，并不限定于上述的圖3、圖4的例子。作為壓力調(diào)整部采用哪種構(gòu)成可以考慮接收器以及儲(chǔ)液器的容量和/或裝置整體的尺寸等而適當(dāng)選擇。
[0118]圖5是用于說(shuō)明在實(shí)施方式I中由E⑶300執(zhí)行的制冷劑移送控制的流程圖。對(duì)于圖5所示的流程圖中的各步驟，通過(guò)從主例程調(diào)用預(yù)先存儲(chǔ)于E⑶300的程序、以預(yù)定周期或者對(duì)預(yù)定的條件成立進(jìn)行響應(yīng)而執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)。或者，對(duì)于一部分的步驟，也能夠構(gòu)筑專用的硬件(電子電路)來(lái)實(shí)現(xiàn)處理。此外，在圖5的流程圖中，對(duì)使用圖3所示的壓力調(diào)整部350的情況的例子進(jìn)行說(shuō)明。
[0119]參照?qǐng)D2以及圖5，E⑶300在步驟(以下，將步驟省略為S。) 100中，判定由液面?zhèn)鞲衅?86檢測(cè)到的液面高度HGT是否比預(yù)定的閾值Hth高。
[0120]在液面高度HGT為閾值Hth以下的情況下(在SlOO中否)，不需要使儲(chǔ)液器250的制冷劑液向接收器230移動(dòng)，所以E⑶300跳過(guò)以后的處理而將處理結(jié)束。
[0121]在液面高度HGT比閾值Hth高的情況下(在SlOO中是)，處理進(jìn)入到S110，ECU300判斷為需要使儲(chǔ)液器250的制冷劑液向接收器230移動(dòng)。然后，處理進(jìn)入到S110，判定用于將制冷劑液從儲(chǔ)液器250向接收器230移動(dòng)的開(kāi)始條件是否成立。
[0122]作為SllO中的具體的條件，例如，能夠采用圖6?圖9的例所示那樣的條件。
[0123]在圖6的例子中，步驟SllO包含步驟S111。在Slll中，E⑶300判定車輛100是否停止。在車輛100停止的情況下，電動(dòng)發(fā)電機(jī)130處于停止?fàn)顟B(tài)，所以在電路中流動(dòng)的電流較少。因此，蓄電裝置110和/或PCU120等設(shè)備的溫度上升較小，所以即使為了溫度制冷劑液的移動(dòng)而將由冷卻裝置200進(jìn)行的冷卻動(dòng)作暫時(shí)停止，也不會(huì)給設(shè)備的溫度上升帶來(lái)影響。
[0124]在車輛100沒(méi)有停止的情況下(在Slll中否)，處理返回到S111，E⑶300等待車輛100變?yōu)橥Ｖ範(fàn)顟B(tài)。另一方面，在車輛100停止了的情況下(在Slll中是)，處理進(jìn)入到下面的S120。
[0125]在圖7的例子中，步驟SllO包含步驟S112。在S112中，E⑶300判定蒸發(fā)器以及冷卻部241、242的溫度是否都比預(yù)定的基準(zhǔn)溫度Tth低。在蒸發(fā)器240以及冷卻部241、242的溫度充分低的情況下，由冷卻裝置200進(jìn)行冷卻的必要性較低，所以即使為了制冷劑液的移動(dòng)而將由冷卻裝置200進(jìn)行的冷卻動(dòng)作暫時(shí)停止也不易給設(shè)備的溫度上升帶來(lái)影響。
[0126]在蒸發(fā)器240以及冷卻部241、242的溫度為基準(zhǔn)溫度Tth以上的情況下(在S112中否)，處理返回到SI 12，E⑶300等待蒸發(fā)器240以及冷卻部241、242的溫度低于基準(zhǔn)溫度Tth0另一方面，在蒸發(fā)器240以及冷卻部241、242的溫度比基準(zhǔn)溫度Tth低的情況下(在S112中是)，處理進(jìn)入到下面的S120。
[0127]在圖8的例子中，步驟SllO包含步驟S113、S114。在S113中，ECU300控制在膨脹閥260以及制冷劑通路295設(shè)置的減壓閥(未圖示)，以使蒸發(fā)器240以及冷卻部241、242的溫度下降的方式進(jìn)行調(diào)整。而且，在蒸發(fā)器240以及冷卻部241、242的溫度為基準(zhǔn)溫度Tth以上的情況下(在S114中否)，處理返回到S113，繼續(xù)調(diào)整直到蒸發(fā)器240以及冷卻部241、242的溫度變得比基準(zhǔn)溫度Tth低。若蒸發(fā)器以及冷卻部241、242的溫度比基準(zhǔn)溫度Tth低(在S114中是)，則使處理進(jìn)入到下面的S120。
[0128]在圖8中，通過(guò)主動(dòng)地使蒸發(fā)器240以及冷卻部241、242的溫度降低，能夠?qū)⒂衫鋮s裝置200進(jìn)行的冷卻動(dòng)作的暫時(shí)的停止提早。
[0129]在圖9的例子中，步驟SllO包含步驟S115、S116。在S115中，ECU300使用大氣溫度和/或被由車輛的行駛而帶來(lái)的風(fēng)冷卻的冷凝器220的溫度等，基于預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)等得到的映射等，預(yù)測(cè)蒸發(fā)器240以及冷卻部241、242的溫度上升率。然后，在S116中，判定使用該溫度上升率而預(yù)測(cè)到的蒸發(fā)器240以及冷卻部241、242的預(yù)測(cè)溫度是否比基準(zhǔn)溫度Tth 低。
[0130]在蒸發(fā)器240以及冷卻部241、242的預(yù)測(cè)溫度為基準(zhǔn)溫度Tth以上的情況下(在S116中否)，處理返回到S115，E⑶300等待蒸發(fā)器240以及冷卻部241、242的預(yù)測(cè)溫度低于基準(zhǔn)溫度Tth。另一方面，在蒸發(fā)器240以及冷卻部241、242的預(yù)測(cè)溫度比基準(zhǔn)溫度Tth低的情況下(在S116中是)，處理進(jìn)入到下面的S120。
[0131]此外，在圖8以及圖9所示的開(kāi)始條件的情況下，不一定必須將車輛設(shè)為停止?fàn)顟B(tài)，在將設(shè)備的溫度上升抑制得較低的情況下，即使在車輛行駛中也能夠開(kāi)始制冷劑液的移動(dòng)。
[0132]再次參照?qǐng)D5，當(dāng)在SllO中用于使制冷劑液移動(dòng)的開(kāi)始條件成立時(shí)，處理進(jìn)入到S120, E⑶300使壓縮機(jī)210停止。
[0133]然后，E⑶300在S130中，將截止閥SVl?SV4關(guān)閉，將制冷劑相對(duì)于接收器230以及儲(chǔ)液器250的流入/流出切斷。
[0134]然后，ECU300在S140中，將截止閥SV5、SV6打開(kāi)，將接收器230與蓄壓部354之間以及儲(chǔ)液器250與蓄壓部354之間設(shè)為連通狀態(tài)。由此，如圖3所說(shuō)明那樣，將制冷劑液移動(dòng)前的接收器230與儲(chǔ)液器250之間的壓力差儲(chǔ)存于蓄壓部354(S150)。
[0135]在由蓄壓部354進(jìn)行的壓力差的蓄壓完成時(shí)，在S160中，E⑶300通過(guò)將截止閥SV5、SV6關(guān)閉來(lái)保持壓力差。
[0136]然后，ECU300在S170中，將切換閥270打開(kāi)，使制冷劑液從儲(chǔ)液器250向接收器230移動(dòng)。
[0137]另外，當(dāng)向蓄壓部354保持壓力差后、接收器230 —側(cè)的壓力仍比儲(chǔ)液器250 —側(cè)的壓力高的情況下，有可能即使就那樣將切換閥270打開(kāi)，制冷劑液也不從儲(chǔ)液器250向接收器230流動(dòng)。在這樣的情況下，例如，也可以設(shè)置在圖2中由虛線表示的旁通路徑(制冷劑通路353以及截止閥SV7)，并將截止閥SV7打開(kāi)。由此，能夠使接收器230的氣相制冷劑向儲(chǔ)液器250移動(dòng)，能夠使制冷劑液從儲(chǔ)液器250向接收器230流動(dòng)。
[0138]在S180中，E⑶300判定制冷劑液從儲(chǔ)液器250向接收器230的移動(dòng)是否完成。該判定例如可以通過(guò)是否經(jīng)過(guò)了預(yù)先設(shè)定的時(shí)間來(lái)判定，或者，也可以通過(guò)由液面?zhèn)鞲衅?86檢測(cè)到的液面高度HGT是否下降到預(yù)定的高度以下而判定。
[0139]在制冷劑液的移動(dòng)沒(méi)有完成的情況下(在S180中否)，處理進(jìn)入到S180，E⑶300等待制冷劑液的移動(dòng)完成。
[0140]另一方面，在制冷劑液的移動(dòng)完成了的情況下(在S180中是)，處理進(jìn)入到S190，E⑶300將切換閥270關(guān)閉。此時(shí)，在設(shè)有上述的旁通電路的情況下，E⑶300將截止閥SV7也關(guān)閉。
[0141]其后，ECU300在S200中，將截止閥SV5、SV6打開(kāi)。由此，蓄壓部354的活塞355 (圖3)復(fù)位到當(dāng)初的位置，對(duì)接收器230內(nèi)的制冷劑加壓。由此，接收器230與儲(chǔ)液器250之間的壓力差接近制冷劑液移動(dòng)前的壓力差(S210)。
[0142]然后，ECU300在S220中將截止閥SV5、SV6關(guān)閉，并且在S230中將截止閥SVl?SV4打開(kāi)。其后，E⑶300根據(jù)需要的時(shí)間來(lái)運(yùn)行壓縮機(jī)210而再次開(kāi)始冷卻動(dòng)作。
[0143]通過(guò)按照以上那樣的處理進(jìn)行控制，在利用具有接收器與儲(chǔ)液器的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的冷卻裝置中，能夠不驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)地使儲(chǔ)液器的制冷劑液向接收器移動(dòng)。而且，能夠在制冷劑液的從儲(chǔ)液器向接收器的移動(dòng)后、使用壓力調(diào)整部來(lái)使接收器與儲(chǔ)液器之間的壓力差接近冷卻液移動(dòng)前的壓力差。由此，在再次開(kāi)始冷卻動(dòng)作的情況下，不需要由壓縮機(jī)進(jìn)行的壓力差的恢復(fù)，所以能夠進(jìn)一步降低壓縮機(jī)的負(fù)載。進(jìn)而，通過(guò)在向接收器以及儲(chǔ)液器連結(jié)的制冷劑通路中設(shè)置截止閥，在由壓力調(diào)整部進(jìn)行的壓力差的復(fù)原中，能夠降低含有制冷劑的路徑的總?cè)莘e，所以能夠?qū)毫φ{(diào)整部小型化。
[0144](實(shí)施方式2)
[0145]在實(shí)施方式I中，對(duì)通過(guò)制冷劑通路使接收器與儲(chǔ)液器連通的構(gòu)成進(jìn)行了說(shuō)明。
[0146]在實(shí)施方式2中,對(duì)以儲(chǔ)液器位于接收器的上方的方式將儲(chǔ)液器與接收器設(shè)為一體構(gòu)造的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。
[0147]圖10是表示根據(jù)實(shí)施方式2的冷卻裝置200A的構(gòu)成的圖。在冷卻裝置200A中，接收器230與儲(chǔ)液器250以儲(chǔ)液器250位于接收器230的上方的方式被設(shè)為一體構(gòu)造。而且，在將接收器230與儲(chǔ)液器250分離的分隔壁設(shè)有切換閥400。此外，在圖10中，不重復(fù)進(jìn)行與圖2重復(fù)的要素的說(shuō)明。
[0148]切換閥400是根據(jù)儲(chǔ)液器250的壓力(氣相制冷劑壓力+液相制冷劑壓力)與接收器230的氣相制冷劑壓力的壓力差而開(kāi)閉的止回閥。以下使用圖11以及圖12對(duì)切換閥400的構(gòu)造的一例進(jìn)行說(shuō)明。
[0149]圖11是表示切換閥400關(guān)閉的狀態(tài)的圖，圖12是表示切換閥400打開(kāi)的狀態(tài)的圖。
[0150]參照?qǐng)D10以及圖11，切換閥400包含流出口 410、關(guān)閉蓋420、彈簧430。
[0151]流出口 410被設(shè)置于將接收器230與儲(chǔ)液器250分離的分隔壁405。在關(guān)閉蓋420為打開(kāi)狀態(tài)的情況下，接收器230與儲(chǔ)液器250成為連通狀態(tài)。彈簧430向關(guān)閉蓋420施加將關(guān)閉蓋420向流出口 410按附的方向的力。
[0152]在壓縮機(jī)210運(yùn)行的情況下，接收器230內(nèi)的氣相制冷劑的壓力PH變得比儲(chǔ)液器250的氣相制冷劑的壓力PL大。在接收器230內(nèi)的氣相制冷劑的壓力PH與彈簧430的作用力α的和比儲(chǔ)液器250的氣相制冷劑的壓力PL與由液相制冷劑的自重產(chǎn)生的壓力PW的和大的情況下(PH+ a >PL+Pff)，關(guān)閉蓋420被向流出口 410按附，接收器230與儲(chǔ)液器250被設(shè)為非連通。由此，儲(chǔ)液器250的制冷劑液被儲(chǔ)存于儲(chǔ)液器250內(nèi)。
[0153]當(dāng)壓縮機(jī)210停止時(shí)，壓力PH與壓力PL的壓力差與隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)而緩慢變小。然后，如圖12所示，在接收器230內(nèi)的氣相制冷劑的壓力PH與彈簧430的作用力α的和變得比儲(chǔ)液器250的氣相制冷劑的壓力PL與由液相制冷劑的自重產(chǎn)生的壓力PW的和小時(shí)(PH+ a〈PL+PW)，關(guān)閉蓋420被打開(kāi)。由此，接收器230與儲(chǔ)液器250連通，儲(chǔ)液器250內(nèi)的制冷劑液通過(guò)箭頭ARl的路徑而向接收器230移動(dòng)。
[0154]其后，在制冷劑液移動(dòng)而接收器230 —側(cè)的壓力變大時(shí)(PH+a>PL+PW)，關(guān)閉蓋420被關(guān)閉。
[0155]這樣，通過(guò)將接收器與儲(chǔ)液器設(shè)為一體構(gòu)造、在它們之間的分隔壁設(shè)置允許從儲(chǔ)液器向接收器的方向的流動(dòng)的止回閥，能夠?qū)⒔邮掌髋c儲(chǔ)液器小型化。進(jìn)而，通過(guò)設(shè)為這樣的構(gòu)成，即使不利用ECU進(jìn)行的主動(dòng)的控制，也能夠根據(jù)接收器與儲(chǔ)液器的壓力差而使儲(chǔ)液器內(nèi)的制冷劑液向接收器移動(dòng)。
[0156]然后，通過(guò)在制冷劑液從接收器向儲(chǔ)液器的移動(dòng)后、通過(guò)壓力調(diào)整部調(diào)節(jié)為制冷劑液移動(dòng)前的壓力差，在冷卻動(dòng)作的再次開(kāi)始時(shí)不需要由壓縮機(jī)進(jìn)行的加壓動(dòng)作，能夠提高冷卻效率。
[0157]此外，止回閥的構(gòu)造只要是能夠通過(guò)預(yù)定的壓力差僅進(jìn)行單方向的連通的構(gòu)成即可，并不限定于圖11、圖12所示的構(gòu)造。作為止回閥的其他的構(gòu)造，例如也可以設(shè)為將橡膠板那樣的具有彈性的平板設(shè)置于接收器側(cè)的分隔壁的構(gòu)成。
[0158]另外，在圖11以及圖12的說(shuō)明中，以彈簧430的作用力α為將關(guān)閉蓋420向流出口 410按壓的方向的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明，但是彈簧430的作用力α的方向可以根據(jù)系統(tǒng)的構(gòu)成而變更。例如，在壓縮機(jī)220停止后、盡可能早地將接收器230與儲(chǔ)液器260設(shè)為連通狀態(tài)的情況下，也可以將彈簧430的作用力設(shè)定為使關(guān)閉蓋420打開(kāi)的方向。
[0159]此外，也可以將實(shí)施方式I中的切換閥設(shè)為止回閥，相反也可以將實(shí)施方式2中的切換閥設(shè)為能夠被ECU控制的控制閥。
[0160]應(yīng)該認(rèn)為，本次公開(kāi)的實(shí)施方式在所有方面都是例示而不是限制性的內(nèi)容。本發(fā)明的范圍不是通過(guò)上述的說(shuō)明而是通過(guò)權(quán)利要求書(shū)示出的，包含與權(quán)利要求書(shū)等同的意思以及范圍內(nèi)的所有的變更。
[0161]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0162]100:車輛，110:蓄電裝置，120:PCU，121:轉(zhuǎn)換器，125:變換器，130:電動(dòng)發(fā)電機(jī)，140:驅(qū)動(dòng)輪，200、200A:冷卻裝置，210:壓縮機(jī)，220:冷凝器，230:接收器，240:蒸發(fā)器，241、242:冷卻部，250:儲(chǔ)液器，260:膨脹閥，270、400:切換閥，275、290?297,351?353:制冷劑通路，280、285:壓力傳感器，286:液面?zhèn)鞲衅鳎?00:ECU，350、350A:壓力調(diào)整部,354:蓄壓部，354A:泵，355:活塞，356:彈性體，405:分隔壁，410:流出口，420:關(guān)閉蓋，430:彈簧，PL1、PL2、NL1:電力線，SVl?SV7:截止閥。
【權(quán)利要求】
1.一種冷卻裝置，所述冷卻裝置使用制冷劑來(lái)進(jìn)行冷卻，其中，具備: 壓縮機(jī)(210)，其對(duì)所述制冷劑進(jìn)行壓縮； 第一熱交換器(220)，其在被壓縮了的所述制冷劑與大氣之間進(jìn)行熱交換； 第一氣液分離部(230)，其對(duì)由所述第一熱交換器進(jìn)行了熱交換的所述制冷劑進(jìn)行氣液分離； 減壓器(260)，其對(duì)來(lái)自所述第一氣液分離部的所述制冷劑進(jìn)行減壓； 第二熱交換器(240)，其在被減壓了的所述制冷劑與空調(diào)用空氣之間進(jìn)行熱交換； 第二氣液分離部(250)，其對(duì)由所述第二熱交換器進(jìn)行了熱交換的所述制冷劑進(jìn)行氣液分離，向所述壓縮機(jī)供給所述制冷劑； 切換閥(270、400)，其通過(guò)將所述第一氣液分離部與所述第二氣液分離部之間切換成連通狀態(tài)，來(lái)進(jìn)行從所述第二氣液分離部向所述第一氣液分離部的液相成分的制冷劑移送；以及 壓力調(diào)整部(350、350A)，其連結(jié)于所述第一氣液分離部以及所述第二氣液分離部，用于調(diào)整所述第一氣液分離部與所述第二氣液分離部的壓力差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其中， 所述冷卻裝置還具備控制裝置(300)， 所述控制裝置，在所述制冷劑移送結(jié)束后，以所述第一氣液分離部與所述第二氣液分離部的壓力差接近進(jìn)行所述制冷劑移送前的壓力差即基準(zhǔn)壓力差的方式，控制所述壓力調(diào)整部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻裝置，其中， 所述控制裝置，在開(kāi)始所述制冷劑移送前，將所述基準(zhǔn)壓力差保持于所述壓力調(diào)整部，所述控制裝置，在所述制冷劑移送結(jié)束后，以所述第一氣液分離部與所述第二氣液分離部的壓力差接近所保持的所述基準(zhǔn)壓力差的方式，控制所述壓力調(diào)整部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻裝置，其中， 所述冷卻裝置還具備: 第一閥(SVl)，其用于切斷所述制冷劑從所述第一熱交換器向所述第一氣液分離部的流入； 第二閥(SV2)，其用于切斷所述制冷劑從所述所述第一氣液分離部向所述減壓器的流出； 第三閥(SV3)，其用于切斷所述制冷劑從所述第二熱交換器向所述第二氣液分離部的流入；以及 第四閥(SV4)，其用于切斷所述制冷劑從所述第二氣液分離部向所述壓縮機(jī)的流出，所述控制裝置，在開(kāi)始所述制冷劑移送前，將所述第一閥、第二閥、第三閥以及第四閥關(guān)閉， 所述控制裝置，在所述制冷劑移送結(jié)束后，將所述第一閥、第二閥、第三閥以及第四閥打開(kāi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻裝置，其中， 所述壓力調(diào)整部包含: 蓄壓部(354)； 第五閥(SV5)，其對(duì)所述第一氣液分離部與所述蓄壓部之間的連通和非連通進(jìn)行切換；以及 第六閥(SV6)，其對(duì)所述第二氣液分離部與所述蓄壓部之間的連通和非連通進(jìn)行切換，所述控制裝置，在開(kāi)始所述制冷劑移送前，將所述第五閥以及所述第六閥打開(kāi)，將由此產(chǎn)生的所述蓄壓部?jī)?nèi)的壓力差，通過(guò)將所述第五閥以及所述第六閥關(guān)閉而作為所述基準(zhǔn)壓力差保持于所述蓄壓部， 所述控制裝置，在所述制冷劑移送結(jié)束后，將所述第五閥以及所述第六閥打開(kāi)來(lái)使所述第一氣液分離部與所述第二氣液分離部的壓力差接近所述基準(zhǔn)壓力差。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冷卻裝置，其中， 所述蓄壓部具有彈性體(356)， 所述蓄壓部通過(guò)所述彈性體的彈性力來(lái)保持所述基準(zhǔn)壓力差。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻裝置，其中， 所述控制裝置在所述壓縮機(jī)停止了的情況下開(kāi)始所述制冷劑移送。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻裝置，其中， 所述控制裝置在所述第二熱交換器的溫度為基準(zhǔn)溫度以下的情況下開(kāi)始所述制冷劑移送。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻裝置，其中， 所述控制裝置在將所述第二熱交換器的溫度調(diào)整成基準(zhǔn)溫度以下后開(kāi)始所述制冷劑移送。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻裝置，其中， 所述控制裝置，基于所述冷卻裝置的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)預(yù)測(cè)所述第二熱交換器的溫度上升，在所預(yù)測(cè)的溫度為基準(zhǔn)溫度以下的情況下開(kāi)始所述制冷劑移送。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻裝置，其中， 所述切換閥在所述壓力差比閾值小的情況下打開(kāi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其中， 所述冷卻裝置還具備冷卻部(241、242)，所述冷卻部與所述第二熱交換器并聯(lián)連接，使用所述制冷劑來(lái)冷卻發(fā)熱源(110、120)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其中， 所述第二氣液分離部被配置在比所述第一氣液分離部相對(duì)高的位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的冷卻裝置，其中， 所述第一氣液分離部以及所述第二氣液分離部，以所述第二氣液分離部位于所述第一氣液分離部的上方的方式一體地形成， 所述切換閥被設(shè)置在所述第一氣液分離部與所述第二氣液分離部之間的分隔壁(405)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的冷卻裝置，其中， 所述切換閥是在所述第二氣液分離部一側(cè)的壓力變得比所述第一氣液分離部一側(cè)的壓力高規(guī)定值以上時(shí)打開(kāi)的止回閥。
16.一種車輛，所述車輛能夠使用來(lái)自蓄電裝置(110)的電力而行駛，其中，具備: 旋轉(zhuǎn)電機(jī)(130)； 驅(qū)動(dòng)裝置(120)，其用于對(duì)來(lái)自所述蓄電裝置(110)的電力進(jìn)行變換來(lái)驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(130)； 權(quán)利要求1所述的冷卻裝置；以及 冷卻部(241、242)，其用于使用所述冷卻裝置來(lái)冷卻所述蓄電裝置(110)以及所述驅(qū)動(dòng)裝置(120)中的至少I個(gè)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的車輛，其中， 所述車輛使用所述冷卻裝置來(lái)對(duì)車廂內(nèi)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)。
18.—種冷卻裝置的控制方法，所述冷卻裝置使用制冷劑來(lái)進(jìn)行冷卻，其中， 所述冷卻裝置(200)包含: 壓縮機(jī)(210)，其對(duì)所述制冷劑進(jìn)行壓縮； 第一熱交換器(220)，其在被壓縮了的所述制冷劑與大氣之間進(jìn)行熱交換； 第一氣液分離部(230)，其對(duì)由所述第一熱交換器進(jìn)行了熱交換的所述制冷劑進(jìn)行氣液分離； 減壓器(260)，其對(duì)來(lái)自所述第一氣液分離部的所述制冷劑進(jìn)行減壓； 第二熱交換器(240)，其在被減壓了的所述制冷劑與空調(diào)用空氣之間進(jìn)行熱交換； 第二氣液分離部(250)，其對(duì)由所述第二熱交換器進(jìn)行了熱交換的所述制冷劑進(jìn)行氣液分離，向所述壓縮機(jī)供給所述制冷劑； 切換閥(270)，其通過(guò)將所述第一氣液分離部與所述第二氣液分離部之間切換成連通狀態(tài)，來(lái)進(jìn)行從所述第二氣液分離部向所述第一氣液分離部的液相成分的制冷劑移送；以及 壓力調(diào)整部(350、350A)，其連結(jié)于所述第一氣液分離部以及所述第二氣液分離部，用于調(diào)整所述第一氣液分離部與所述第二氣液分離部的壓力差， 所述控制方法具備: 檢測(cè)所述第一氣液分離部與所述第二氣液分離部的壓力差的步驟； 將開(kāi)始所述制冷劑移送前的所述第一氣液分離部與所述第二氣液分離部的壓力差作為基準(zhǔn)壓力差而保持的步驟； 進(jìn)行所述制冷劑移送的步驟；以及 在所述制冷劑移送結(jié)束后，以所述第一氣液分離部與所述第二氣液分離部的壓力差接近所存儲(chǔ)的所述基準(zhǔn)壓力差的方式控制所述壓力調(diào)整部的步驟。
【文檔編號(hào)】F25B1/00GK104136865SQ201280070492
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月23日
【發(fā)明者】新井邦彥, 川上芳昭 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社