[發明專利]車輛用空調裝置

有效

• 申請號: 201280053296.2
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103906636A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 森下昌俊;近藤敏久;片山彰
• 申請（專利權）人: 三菱重工汽車空調系統株式會社
• 主分類號: B60H1/22
• 分類號: B60H1/22;B60H1/32
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高培培;車文

技術領域

本發明涉及一種在電動汽車和混合動力汽車等的空調裝置中適用的熱泵式車輛用空調裝置及其除霜方法。

背景技術

在電動汽車和混合動力汽車中適用的車輛用空調裝置中，不能進行利用引擎冷卻水等的燃燒排熱的供暖運行。并且，雖然能夠利用來自代替引擎的行駛用馬達和蓄電池的排熱，但排熱量較小，因此僅以排熱為熱源的供暖系統不成立。并且，同樣在混合動力汽車中，為了減少油耗而盡量進行停止引擎的控制，因此正在探討著使用制冷劑的熱泵供暖或通過將冷卻液作為介質的電加熱器進行的供暖。供暖運行中使用的消耗電力非常大，優選作為高COP供暖的熱泵系統(電加熱器COP≤1)，但在外部溫度低時(例如-10℃)的加熱泵供暖中，空氣中的水分冷凝而在配置于室外的熱交換器引起結霜(起霜)，有可能招致供暖能力下降。

例如，若在家用空調器的室外熱交換器產生結霜，則進行所謂的可逆運行(供暖→制冷運行)來進行室外熱交換器的除霜。但是，在車輛用熱泵系統中實施相同的除霜時，可以想到停止供暖運行的同時不能滿足視野確保的安全基準的情況。

對于這一點，專利文獻1公開了如下回路：并列配置室外熱交換器與室內熱交換器，在外部空氣溫度低的區域中室外熱交換器成為起霜狀態時，使從壓縮機排出的加熱氣體的一部分向室外熱交換器(蒸發器)旁通的同時，使制冷劑還流入到室內熱交換器中，從而進行除霜的同時繼續進行供暖運行。該回路通過將無法在室外熱交換器(蒸發器)中吸熱的不足量在制冷器加熱器中彌補來確保所需供暖能力。

以往技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利公開2010-236709號公報

發明的概要

發明要解決的技術課題

然而，專利文獻1是在車輛的行駛中將儲存在蓄電池中的電力消耗在除霜中，因此導致該車輛的行駛距離縮短。

本發明是鑒于這種問題而完成的，其目的在于提供一種能夠避免在行駛中將蓄電池的電力消耗在除霜中，并且即使在車室外熱交換器產生起霜也能夠繼續進行供暖運行的車輛用空調裝置。

用于解決技術課題的手段

以這種目的下完成的本發明的熱泵式車輛用空調裝置以在制冷模式與供暖模式之間切換運行為前提，在所述制冷模式下，在車室外冷凝器中對從壓縮機排出的制冷劑進行熱交換之后減壓，并供給至車室內蒸發器中，在所述供暖模式下，在車室內冷凝器中對從壓縮機排出的制冷劑進行熱交換之后減壓，并供給至車室外蒸發器中。

本發明的車輛用空調裝置在車室內蒸發器與壓縮機的吸入側之間設置制冷劑加熱器。該制冷劑加熱器與車室外蒸發器并列設置，并且對被吸入到壓縮機中的制冷劑進行加熱。本發明的車輛用空調裝置具備結霜判定部，其判定車室外蒸發器是否產生結霜。

而且，其特征在于，當結霜判定部在以供暖模式進行運行的期間判定車室外蒸發器產生結霜時，在車室內冷凝器中進行了熱交換的制冷劑被停止供給至車室外蒸發器的同時，被供給至制冷劑加熱器中，經加熱之后被吸入到壓縮機中。

以上的本發明的車輛用空調裝置中，當結霜判定部判定車室外蒸發器產生結霜時，在車室內冷凝器中進行了熱交換的制冷劑被停止供給至車室外蒸發器的同時，被供給至制冷劑加熱器中，經加熱之后被吸入到壓縮機中，因此能夠避免在行駛中將蓄電池的電力消耗在除霜中，并且即使在車室外熱交換器產生起霜也能夠繼續進行供暖運行。

在本發明的車輛用空調裝置中，在車室內冷凝器與車室外冷凝器之間具備第1溫度式膨脹閥，并且在車室內冷凝器與制冷劑加熱器之間具備第2溫度式膨脹閥，通過與制冷劑加熱器的動作聯動地控制第1溫度式膨脹閥及第2溫度式膨脹閥的開度，能夠確定制冷劑的流道。如此，通過使用溫度式膨脹閥，能夠降低用于控制膨脹閥的成本。

在本發明的車輛用空調裝置中，在結霜判定部判定車室外蒸發器未產生結霜的期間，能夠經過如下循環執行供暖運行，即從壓縮機排出的制冷劑在車室內冷凝器中散熱后減壓，進一步在車室外蒸發器中吸熱之后，被吸入到壓縮機中。

另一方面，在判定車室外蒸發器產生了結霜的期間，能夠經過如下循環，即從壓縮機排出的制冷劑在車室內冷凝器中散熱后減壓，進一步在車室內蒸發器中吸熱，其后通過制冷劑加熱器加熱之后，被吸入到壓縮機中。即，在判定車室外蒸發器產生了結霜的期間，進行使內部空氣(車室內的空氣)循環的除濕供暖運行。

并且，作為其他選項，能夠通過將制冷劑加熱器作為熱源的如下外部空氣導入進行供暖運行，即從壓縮機排出的制冷劑在車室內冷凝器中散熱后，通過所述制冷劑加熱器加熱，之后被吸入到壓縮機中。