[發明專利]車輛用空調裝置

有效

• 申請號: 201480046670.5
• 申請日: 2014-08-21
• 公開（公告）號: CN105473357B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 宮腰龍;鈴木謙一
• 申請（專利權）人: 三電控股株式會社
• 主分類號: B60H1/22
• 分類號: B60H1/22;F25B1/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 干欣穎

技術領域

本發明涉及對車輛的車廂內進行空氣調節的所謂熱泵型空調裝置，尤其涉及可適用于能夠從外部電源進行供電的混合動力汽車、電動汽車的空調裝置。

背景技術

由于近年來環境問題突顯，因此混合動力汽車、電動汽車已廣泛普及。于是，作為可適用于上述車輛的空調裝置，研發了以下空調裝置，該空調裝置包括：壓縮并噴出制冷劑的壓縮機、設置于車廂內側使制冷劑散熱的散熱器(冷凝器)、設置于車廂內側使制冷劑吸熱的吸熱器(蒸發器)、設置于車廂外側使制冷劑散熱或吸熱的室外熱交換器，該空調裝置能夠切換進行下述模式，即：制熱模式，該制熱模式是指在散熱器中使從壓縮機噴出的制冷劑散熱，并在室外熱交換器中使在該散熱器中進行了散熱后的制冷劑吸熱；除濕模式，該除濕模式是指在散熱器中使從壓縮機噴出的制冷劑散熱，并在吸熱器中使在散熱器中進行了散熱后的制冷劑吸熱；以及制冷模式，該制冷模式是指在室外熱交換器中使從壓縮機噴出的制冷劑散熱，并在吸熱器中使其吸熱(例如，參照專利文獻1)。

另外，電動汽車或部分的混合動力汽車被構成為，通過與設置于自家住宅或供電設備(供電點)的外部電源(充電器)相連接，能夠對其進行充電(所謂的插入)。若通過所述插入來對電池進行充電，則尤其能夠寄希望于改善混合動力汽車的燃油效率。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第3985384號公報

發明內容

發明所要解決的問題

然而，若在行駛中驅動壓縮機，則會消耗電池的電力。因而，若在與外部電源相連接的狀態(插入狀態)下在行駛之前預先對車廂內進行制熱(預空氣調節)，則能夠延長之后的行駛距離。

然而，在上述制熱模式下，室外熱交換器起到制冷劑的蒸發器的作用。因此，在插入狀態下，若利用外部電源直接運轉壓縮機、或者經由電池來運轉壓縮機以執行制熱模式，則根據室外空氣的溫度/濕度的條件，會使室外空氣中的水分結霜，且附著并生長于室外熱交換器。當在制熱模式下在室外熱交換器上發生結霜時，由于霜成為絕熱材料，所以與室外空氣之間的熱交換性能明顯變差，難以從室外空氣中吸熱，導致無法得到所希望的制熱能量。

若在所述狀態下開始行駛，則行駛過程中用于制熱的壓縮機運轉時間會變長，導致電力消耗增大。另外，為了對制熱能力進行補全而不得不使用輔助的電熱器，所以無論如何都會發生電力消耗增大，且行駛距離縮短的問題。

本發明正是為了解決上述的現有技術問題而完成的，其目的在于，在所謂熱泵型空調裝置中，通過在插入狀態下預先對車廂內進行制熱時防止或抑制室外熱交換器上發生結霜，從而實現行駛過程中舒適的車廂內制熱，并且延長行駛距離。

用于解決問題的技術方案

本發明的車輛用空調裝置具有：壓縮機，用于壓縮制冷劑；空氣流通路，使供給車廂內的空氣流通；散熱器，使制冷劑散熱并對從空氣流通路供給至車廂內的空氣進行加熱；吸熱器，使制冷劑吸熱并對從空氣流通路供給至車廂內的空氣進行冷卻；室外熱交換器，設置于車廂外且使制冷劑散熱或吸熱；以及控制單元，該車輛用空調裝置至少利用該控制單元來執行制熱模式，在該制熱模式中，利用散熱器使從壓縮機噴出的制冷劑散熱，在對散熱后的該制冷劑進行減壓之后，利用室外熱交換器來吸熱，其特征在于，還具備用于對從空氣流通路提供給車廂內的空氣進行加熱的輔助加熱單元，控制單元具有用于推定室外熱交換器是否發生結霜的結霜推定單元，在從外部電源對壓縮機、或者對為了驅動該壓縮機而進行供電的電池進行供電的狀態下，在執行制熱模式時，在根據結霜推定單元的推定而預測為室外熱交換器發生結霜的情況下，利用輔助加熱單元來執行加熱。

本發明第二方面的車輛用空調裝置中，其特征在于，在上述發明的基礎上，控制單元在由輔助加熱單元所實現的制熱能力相對于要求制熱能力Qtgt為不足的情況下，利用散熱器來執行制熱。

本發明第三方面的車輛用空調裝置中，其特征在于，在上述發明的基礎上，控制單元對要求制熱能力Qtgt與輔助加熱單元所能產生的最大制熱能力進行比較，利用散熱器的制熱來對該最大制熱能力相對于要求制熱能力Qtgt不足的部分進行補足。

本發明第四方面的車輛用空調裝置中，其特征在于，在上述發明的基礎上，控制單元控制壓縮機，從而使得室外熱交換器中的制冷劑蒸發溫度低于室外溫度，且制冷劑蒸發溫度與室外溫度之差在規定值以內。

本發明第五方面的車輛用空調裝置中，其特征在于，在各個發明的基礎上，控制單元根據結霜狀態推定單元的推定而預測為室外熱交換器未發生結霜的情況下，不利用輔助加熱單元來進行制熱，而利用散熱器來執行制熱。