制冷循环的制作方法
【专利摘要】在其中压缩比与冷却操作模式相比变高的加热操作模式下，第一压缩机(11)和第二压缩机(12)串联连接以构成经济型制冷循环，从而通过减小每个压缩机(11，12)的压缩比提高循环效率。而且，在冷却操作模式下，第一压缩机(11)和第二压缩机(12)并联连接以构成常用制冷循环，从而通过完全利用两个压缩机(11，12)的制冷剂排放能力提高循环效率。
【专利说明】制冷循环
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本公开内容基于2011年6月9日递交的日本专利申请N0.2011-129026，通过引用
将其全部内容结合于此。
【技术领域】
[0003]本公开内容涉及制冷循环。
【背景技术】
[0004]传统上，专利文献I描述了应用于空气调节器的蒸汽压缩类型的制冷循环，其包括串联连接的低级侧压缩机构和高级侧压缩机构，并且能够在其中对应于用于交换热量的流体的将被送入车厢中的空气被冷却的冷却操作模式和空气被加热的加热操作模式之间切换操作。
[0005]在专利文献I的制冷循环中，在冷却操作模式时，设置正常制冷循环，其中制冷剂被压缩并仅通过低级侧压缩机构排出。在加热操作模式时，由两个压缩机构，例如，低级侧压缩机构和高级侧压缩机构，通过多个步骤升高制冷剂的压力，并且使该循环的中间压力制冷剂汇合到从低级侧压缩机构排出的制冷剂并被抽吸至高级侧压缩机构，作为经济型制冷循环。
[0006]而且，专利文献2描述了应用于空气调节器的蒸汽压缩类型制冷循环，其具有例如被容纳在一个壳体并由同一电动机驱动的第一和第二压缩机，并且能够在冷却操作模式和加热操作模式之间切换操作。
[0007]在专利文献2的制冷循环中，在冷却操作模式时，通过串联连接两个压缩机，设置类似于专利文献I的经济型制冷循环。在加热操作模式时，通过并联连接这两个压缩机设置正常制冷循环。
[0008]此外，在经济型制冷循环中，例如在压缩机构的高级侧和低级侧二者中都降低压缩比，从而提高两个压缩机构中的压缩效率以改善循环效率(COP)。
[0009]然而，在专利文献I的制冷循环中，由于高级侧压缩机构在冷却操作模式时不操作，因此与其中两个压缩机构都操作的情况相比，制冷循环不能以高的冷却能力操作。换句话说，在冷却操作模式时不能采用两个压缩机构有效地冷却空气。
[0010]另一方面，在专利文献2的制冷循环中，虽然两个压缩机在每个操作模式下都操作，由于在其中在两个压缩机中都容易降低压缩比的冷却操作模式下设置经济型制冷循环，与加热操作模式相比，不能充分地获得通过设置经济型制冷循环实现的改善循环效率的效果。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献I JP-2001-235246A
[0014]专利文献2 JP-H9-145188A
【发明内容】
[0015]考虑到上述几点，本公开内容的目标是提供一种制冷循环，其包括多个压缩机构，并且能够在其中进行热交换的流体被冷却的冷却操作模式和其中进行热交换的流体被加热的加热操作模式之间切换操作，从而充分提高两种操作模式中的循环效率。
[0016]根据本公开内容的一个示例，一种制冷循环包括:压缩和排放制冷剂的第一压缩机构；压缩和排放制冷剂的第二压缩机构；使用侧热交换器，在使用侧热交换器中在制冷剂和进行热交换的流体之间交换热量；减压制冷剂的减压部；室外热交换器，在室外热交换器中在制冷剂和外部空气之间交换热量；和制冷剂回路切换部，该制冷剂回路切换部在冷却所述流体的冷却操作模式和加热所述流体的加热操作模式之间切换制冷剂回路。制冷剂回路切换部在加热操作模式下以下述方式切换制冷剂回路:将从使用侧第一压缩机构排出的制冷剂抽吸至第二压缩机构，使从第二压缩机构排出的制冷剂在第一热交换器中散发热量，使流出第一热交换器的制冷剂流入减压部，在第二热交换器中蒸发在减压部中被减压的制冷剂，以及将流出第二热交换器的制冷剂抽吸至第一压缩机构。制冷剂回路切换部在冷却操作模式下以下述方式切换制冷剂回路:使从第一压缩机构排出的制冷剂和从第二压缩机构排出的制冷剂都在第二热交换器中散发热量，使流出第二热交换器的制冷剂流入减压部，在使用侧热交换器中蒸发在减压部中被减压的制冷剂，以及将流出使用侧热交换器的制冷剂抽吸至第一压缩机构和第二压缩机构二者。
[0017]因而，该循环是通过在加热操作模式下串联连接第一压缩机构和第二压缩机构构成的，并且该循环是通过在冷却操作模式下并联连接第一压缩机构和第二压缩机构构成的。因此，在每个操作模式下，流体可以通过采用两个压缩机构，即，第一和第二压缩机构，被冷却或加热。
[0018]而且，在压缩比倾向于高于冷却操作模式作为整个循环的压缩比的加热操作模式下，第一压缩机构和第二压缩机构串联连接，以设置其中制冷剂在多个步骤中被压缩的循环。因此，由于两个压缩机构的压缩比都减小，可以有效地获得循环效率(COP)提高的效
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[0019]因此，在包括其中能够在冷却操作模式和加热操作模式之间切换操作的多个压缩机构的制冷循环中，可以在两种操作模式中都有效地提高循环效率。
[0020]例如，制冷循环具有分流部，该分流部在加热操作模式下分流流出第一热交换器的制冷剂的流动。减压部具有减压在分流部处被分流的制冷剂的一部分的第一减压部和减压在分流部处被分流的制冷剂的另一部分的第二减压部。制冷剂回路切换部在加热操作模式下以下述方式切换制冷剂回路:使在第一减压部被减压的制冷剂汇合至从第一压缩机构排出的制冷剂并被抽吸至第二压缩机构，以及使在第二减压部中被减压的制冷剂流入室外热交换器。
[0021]因而，可以在加热操作模式下构成经济型制冷循环，因此可以进一步获得循环效率提闻的效果。
[0022]例如，制冷循环可以具有内部热交换器，在加热操作模式下，在内部热交换器中，在第一减压部中被减压的制冷剂和在分流部处被分流的所述制冷剂的另一部分之间交换热量。[0023]从而，在加热操作模式下，在第一减压部中被减压以被吸入第二压缩机构中的制冷剂可以通过加热被蒸发，因此可以在第二压缩机构中防止液体压缩。而且，在加热操作模式下，可以降低流入室外热交换器的制冷剂的焓，因此可以增加室外热交换器中的制冷剂的热吸收量。
[0024]例如，在制冷循环中，减压部具有在加热操作模式下减压流出使用侧热交换器的制冷剂的第一减压部和减压将流入第二热交换器的制冷剂的第二减压部。制冷循环还包括气液分离部，该气液分离部在加热操作模式下将由第一减压部减压的制冷剂分离成气体制冷剂和液体制冷剂。制冷剂回路切换部在加热操作模式下以下述方式切换制冷剂回路:使在气液分离部中被分离的气体制冷剂汇合至从第一压缩机构排出的制冷剂并被抽吸至第二压缩机构，以及使由第二减压部减压的制冷剂流入室外热交换器。
[0025]因而，可以在加热操作模式下构成经济型制冷循环，因此可以进一步获得循环效率提闻的效果。
[0026]例如，制冷循环具有旁路通道，流出室外热交换器的制冷剂通过该旁路通道旁通使用侧热交换器。制冷剂回路切换部能够将制冷剂回路切换成用于去除附着至室外热交换器的霜的除霜操作模式，并且在除霜操作模式下以下述方式切换制冷剂回路:使从第一压缩机构排出的制冷剂和从第二压缩机构排出的制冷剂都在室外热交换器中散发热量，以及经由旁路通道将流出室外热交换器的制冷剂抽吸至第一压缩机构和第二压缩机构二者。
[0027]在这里，在加热操作模式下，如果室外热交换器中的制冷剂蒸发温度变为低于或等于结霜温度(具体地，o°c )，在室外热交换器中可能出现霜。如果出现霜，则外部空气变得难以通过室外热交换器，并且室外热交换器的热交换能力将显著地下降。
[0028]相反，在除霜操作模式下，使从第一压缩机构排出的制冷剂和从第二压缩机构排出的制冷剂顺序地流过室外热交换器、旁路通道和第一和第二压缩机构，从而构成热气体旁路循环，以便可以对室外热交换器进行除霜。
[0029]例如，制冷循环具有旁路通道，流出室外热交换器的制冷剂通过该旁路通道旁通(bypass)使用侧热交换器。制冷剂回路切换部能够将制冷剂回路切换成用于去除附着至室外热交换器的霜的除霜操作模式，并且在除霜操作模式下以下述方式切换制冷剂回路:使从第一压缩机构排出的制冷剂和从第二压缩机构排出的制冷剂都在室外热交换器中散发热量，以及通过旁路通道将流出室外热交换器的制冷剂抽吸至第一压缩机构和第二压缩机构二者。
[0030]因而，在除霜操作模式下，构成热气体旁路循环以使制冷剂顺序地循环通过第一压缩机构、第二压缩机构、旁路通道和第一压缩机构，从而对室外热交换器进行除霜。而且，由于装配了辅助使用侧热交换器，因此甚至在除霜操作模式下，也可以通过从第一压缩机构排出的制冷剂的热量加热流体。
[0031]例如，在制冷循环中，在第一压缩机构和第二压缩机构之间可以独立地控制制冷剂排放能力。从而，在加热操作模式下，可以适当地调整第一压缩机构的压缩比和第二压缩机构的压缩比，从而进一步提闻循环效率。
[0032]例如，在制冷循环中，制冷剂回路切换部至少包括第一四通阀和第二四通阀。第一四通阀在冷却操作模式下至少将第一压缩机构的排放端口连接至室外热交换器，并且在加热操作模式下至少将第一压缩机构的排放端口连接至第二压缩机构的入口端口。第二四通阀在冷却操作模式下至少将第二压缩机构的排放端口连接至室外热交换器，并且在加热操作模式下至少将第二压缩机构的排放端口连接至使用侧热交换器。
[0033]从而，可以简单地切换该循环以在冷却操作模式下并联连接第一和第二压缩机构，以及在加热操作模式下串联连接第一和第二压缩机构。
[0034]此外，四通阀不限于单个阀，如旋转阀，而是可以由通过结合多个开闭阀(电磁阀)或三通阀构成的其它部件制成，以实现与四通阀相同的功能。
[0035]例如，在制冷循环中，阀部件可以设置在连接第一四通阀至室外热交换器的制冷剂通道中，该阀部件允许制冷剂仅从第一四通阀流向室外热交换器。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1是图示根据第一实施例的制冷循环的加热操作模式下的制冷剂回路的视图。
[0037]图2是图示第一实施例的制冷循环的冷却操作模式下的制冷剂回路的视图。
[0038]图3是图示第一实施例的制冷循环的加热操作模式下的制冷剂的状态的莫里尔图。
[0039]图4是图示第一实施例的制冷循环的冷却操作模式下的制冷剂的状态的莫里尔图。
[0040]图5是图示根据第二实施例的制冷循环的除霜操作模式下的制冷剂回路的视图。
[0041]图6是图示根据第三实施例的制冷循环的除霜操作模式下的制冷剂回路的视图。
[0042]图7是图示根据第四实施例的制冷循环的加热操作模式下的制冷剂回路的视图。
[0043]图8是图示根据第四实施例的制冷循环的冷却操作模式下的制冷剂回路的视图。
【具体实施方式】
[0044](第一实施例)
[0045]参照图1-4描述本公开内容的第一实施例。图1和图2图示本实施例的蒸汽压缩类型制冷循环10。制冷循环10应用于诸如公共汽车之类的车辆的空气调节器，并且可以在将被送入将被空气调节的车厢中的空气被加热(加热操作模式)的加热操作模式和其中空气被冷却(冷却操作模式)的冷却操作模式之间切换操作。
[0046]此外，图1示出了制冷循环10的在加热操作模式时的制冷剂回路，图2示出了在冷却操作模式时的制冷剂回路。在图1和图2中，在每个操作模式下以实箭头方向线示出制冷剂的流动。
[0047]在本实施例的制冷循环10中，常用的氟氯化碳制冷剂(例如，R134a，R407c)用作制冷剂，以构成其中该循环的高压侧制冷剂的压力在每个操作模式中都不超过制冷剂的临界压力的亚临界制冷循环。而且，冷冻机油混合在制冷剂中，用于润滑第一压缩机11和第二压缩机12的滑动部件，并且冷冻机油的一部分与制冷剂一起循环通过该循环。
[0048]如图1和图2所示，制冷循环10装配有作为压缩和排放制冷剂的压缩机的第一压缩机11和第二压缩机12。第一压缩机11和第二压缩机12的基本结构相同。具体地，第一压缩机11是其中容量固定式第一压缩机构Ila由第一电动马达Ilb驱动的电动压缩机，第二压缩机12是其中容量固定式第二压缩机构12a由第二电动马达12b驱动的电动压缩机。
[0049]第一压缩机构Ila和第二压缩机构12a可以由各种压缩机构构成，如螺旋型压缩机构、叶片式压缩机构或柱塞式压缩机构。而且，第一电动马达Ilb和第二电动马达12b中的每一个是AC马达，并且操作(转数)由从唯一的逆变器(未示出)输出的交流电流控制。逆变器的操作由从空气调节控制装置(未示出)输出的控制信号控制。
[0050]逆变器控制第一电动马达Ilb和第二电动马达12b中的每一个的转数，从而改变第一压缩机11和第二压缩机12 (具体地，第一压缩机构I Ia和第二压缩机构12a)中的每一个的制冷剂排放能力(容量)。即，在本实施例中，第一电动马达Ilb和第二电动马达12b可以分别对应于第一压缩机构Ila的排放能力改变部和第二压缩机构12a的排放能力改变部。可替换地，第一电动马达Ilb和第二电动马达12b可以由DC马达构成。
[0051]而且，第一四通阀13作为在冷却操作模式和加热操作模式之间切换制冷剂回路的制冷剂回路切换部连接至第一压缩机11的制冷剂排放端口。类似地，第二四通阀14作为制冷剂回路切换部连接至第二压缩机12的制冷剂排放端口。
[0052]第一四通阀13在加热操作模式(图1的实线示出的回路)和冷却操作模式(图2的实线示出的回路)之间切换制冷剂回路，在加热操作模式中，同时地，第一压缩机11的制冷剂排放端口和第二压缩机12的制冷剂入口端口彼此连接，并且稍后将被提及的蓄能器23的气相制冷剂出口侧和稍后将被提及的止回阀25的上游侧彼此连接，在冷却操作模式中，同时地，第一压缩机11的制冷剂排放端口和止回阀25的上游侧彼此连接，并且蓄能器23的气相制冷剂出口侧和第二压缩机12的制冷剂入口端口彼此连接。
[0053]第二四通阀14在加热操作模式(图1的实线示出的回路)和冷却操作模式(图2的实线示出的回路)之间切换制冷剂回路，在加热操作模式中，同时地，第二压缩机12的制冷剂排放端口和使用侧热交换器15彼此连接，并且稍后将被提及的室外热交换器21和蓄能器23的制冷剂入口侧彼此连接，在冷却操作模式中，同时地，第二压缩机12的制冷剂排放端口和室外热交换器21彼此连接，并且使用侧热交换器15和蓄能器23的制冷剂入口侧彼此连接。
[0054]此外，第一四通阀13和第二四通阀14中的每一个的操作由从空气调节控制装置输出的控制信号控制。
[0055]使用侧热交换器15 (第一热交换器)布置在形成用于由送风风扇15a送向车厢的空气的空气通道的外壳(未示出)中，并且热量在空气和使用侧热交换器15内的制冷剂之间进行交换。
[0056]具体地，使用侧热交换器15在加热操作模式中作为散热器操作，该散热器通过在从第二压缩机12排出的制冷剂和空气之间的热交换散发热量，并且使用侧热交换器15在冷却操作模式中作为蒸发器操作，该蒸发器通过在将被吸入第一压缩机11和第二压缩机12 二者中的制冷剂和空气之间的热交换而蒸发制冷剂。送风风扇15a是电动鼓风机，并且操作由从空气调节控制装置输出的控制电压控制。
[0057]在加热操作模式时，使用侧热交换器15的出口侧连接至第一分流部16的一个制冷剂端口，第一分流部16分流流出使用侧热交换器15的制冷剂流。第一分流部16包括具有三个制冷剂端口的三向接头结构。可以通过连接多个管或通过在金属块或树脂块中形成多个制冷剂通道制成第一分流部16。
[0058]第一分流部16的另一个制冷剂端口通过中间压力膨胀阀17连接至内部热交换器18(第三热交换器)的中间压力制冷剂通道18a，并且第一分流部16的另一个制冷剂端口连接至内部热交换器18的高压制冷剂通道18b。
[0059]中间压力膨胀阀17是减压部(第一减压部)，该减压部在在加热操作模式时减压流出使用侧热交换器15的高压制冷剂，直到制冷剂变为中间压力制冷剂。具体地，中间压力膨胀阀17是包括阀体和电致动器的电动膨胀阀。该阀体的节流阀开口是可控的，并且电致动器由改变阀体的节流阀开口的步进马达构成。中间压力膨胀阀17的操作由从空气调节控制装置输出的控制信号控制。
[0060]当中间压力膨胀阀17的节流阀开口完全关闭时，在从第一分流部16朝向中间压力制冷剂通道18a的入口侧延伸的制冷剂通道中制冷剂的流动被阻止，以切换制冷剂回路。因此，本实施例的中间压力膨胀阀17作为所述减压部工作并作为制冷剂回路切换部工作。此外，在本实施例中，中间压力膨胀阀17的节流阀开口在冷却操作模式时完全关闭。
[0061]在内部热交换器18中，在加热操作模式时，在被中间压力膨胀阀17减压并流过中间压力制冷剂通道18a的中间压力制冷剂和在第一分流部16处被分流并流过高压制冷剂通道18b的高压制冷剂之间进行热交换。此外，由于高压制冷剂的温度通过减压而被降低，因此在内部热交换器18中，流过中间压力制冷剂通道18a的中间压力制冷剂被加热，并且流过高压制冷剂通道18b的高压制冷剂被冷却。
[0062]具体地，内部热交换器18是通过叠加多个板形热传递板以在所述板之间交替地限定中间压力制冷剂通道18a和高压制冷剂通道18b而制成的板式热交换器，并且通过所述板在高压制冷剂和中间压力制冷剂之间交换热量。
[0063]可替换地，可以采用双管型热交换器，其中，形成中间压力制冷剂通道18a的内管设置在形成高压制冷剂通道18b的外管的内侧，或者形成高压制冷剂通道18b的内管设置在形成中间压力制冷剂通道18a的外管的内侧。可替换地，形成高压制冷剂通道18b的制冷剂管和形成中间压力制冷剂通道18a的制冷剂管可以彼此连接。
[0064]在加热操作模式时，内部热交换器18的中间压力制冷剂通道18a的出口侧连接至第一联合部19的一个制冷剂端口。第一联合部19的基本结构与第一分流部16相同。第一联合部19的另一个制冷剂端口连接至第一四通阀13的一个制冷剂端口，并且第一联合部19的另一个制冷剂端口连接至第二压缩机12的入口侧。
[0065]从而，在加热操作模式时，流出中间压力制冷剂通道18a的中间压力制冷剂和从第一压缩机11排出的中间压力制冷剂流入第一联合部19中，并流出到第二压缩机12的入口侧中。而且，在冷却操作模式时，流出蓄能器23的低压制冷剂通过第一四通阀13流入第一联合部19，并流出到第二压缩机12的入口侧中。
[0066]另一方面，在加热操作模式时，内部热交换器18的高压制冷剂通道18b的出口侧连接至低压膨胀阀20的入口侧。低压膨胀阀20是减压部(第二减压部)，其在加热操作模式时减压流出高压制冷剂通道18b的高压制冷剂，直到制冷剂变为低压制冷剂，并且该减压部在冷却操作模式时减压流出室外热交换器21 (第二热交换器)的高压制冷剂，直到制冷剂变为低压制冷剂。
[0067]低压膨胀阀20的基本结构与中间压力膨胀阀17相同。低压膨胀阀20具有阀体和电致动器。阀体的节流阀开口能够由电致动器控制。低压膨胀阀20的操作由从空气调节控制装置输出的控制信号控制。
[0068]在加热操作模式时，低压膨胀阀20的出口侧连接至室外热交换器21。室外热交换器21例如设置在车辆的天花板部处，并且热量在流入到室外热交换器21内的制冷剂和由送风风扇21a发送的室外空气(外部空气)之间进行交换。
[0069]具体地，室外热交换器21在加热操作模式中作为通过与外部空气交换热量而蒸发将被吸入第一压缩机11中的制冷剂的蒸发器工作，并且在冷却操作模式中作为通过在从第一压缩机11和第二压缩机12 二者排出的制冷剂和外部空气之间交换热量而散发热量的散热器工作。送风风扇21a是电动鼓风机，并且操作由从空气调节控制装置输出的控制电压控制。
[0070]而且，在加热操作模式时，室外热交换器21的出口侧连接至第二联合部22的一个制冷剂端口。第二联合部22的基本结构与第一分流部16相同。第二联合部22的另一个制冷剂端口连接至第二四通阀14的一个制冷剂端口，并且第二联合部22的另一个制冷剂端口通过止回阀25连接至第一四通阀13的一个制冷剂端口。
[0071]从而，在加热操作模式时，流出室外热交换器21的低压制冷剂流入第二联合部22，并通过第二四通阀14向着蓄能器23流出。在冷却操作模式时，从第一压缩机11排出的高压制冷剂通过第一四通阀13流入第二联合部22，并且从第二压缩机12排出的高压制冷剂通过第二四通阀14流入第二联合部22。制冷剂向着室外热交换器21流出第二联合部22。
[0072]蓄能器23是将流入蓄能器23的制冷剂分离成气体制冷剂和液体制冷剂的气液分离部。蓄能器23的气相制冷剂出口连接至第二分流部24的一个制冷剂端口。第二分流部24的基本结构与第一分流部16相同。第二分流部24的另一个制冷剂端口连接至第一压缩机11的制冷剂入口端口，第二分流部24的另一个制冷剂端口连接至止回阀25的上游侧。
[0073]止回阀25是仅允许制冷剂从第一四通阀13(上游侧)的一个制冷剂出口流入蓄能器23或室外热交换器21 (下游侧)的制冷剂入口的阀部件。从而，在加热操作模式时，流出室外热交换器21的制冷剂被禁止通过第一四通阀13流向蓄能器23的气相制冷剂出口。在冷却操作模式时，从第一压缩机11排出的制冷剂被允许通过第一四通阀13向着室外热交换器21流出。
[0074]接下来，说明本实施例中的电控制部。空气调节控制装置包括公知的微型计算机，其具有CPU、存储器电路、输出电路、输入电路和电源电路，CPU执行控制过程和计算过程，存储器电路存储程序和数据，诸如ROM和RAM，输出电路输出控制信号或控制电压至各种受控对象，各种传感器的检测信号输入到输入电路中。
[0075]空气调节控制装置的输出侧连接至作为受控对象的第一压缩机11和第二压缩机12(具体地，用于第一电动马达Ilb和第二电动马达12b)中的每一个的逆变器、第一四通阀13和第二四通阀14、送风风扇15a、中间压力膨胀阀17、低压膨胀阀20、和送风风扇21a。空气调节控制装置控制受控对象的操作。
[0076]此外，可以通过集成控制各个受控对象的控制部构成空气调节控制装置。空气调节控制装置的各个控制部(硬件和软件)控制各个受控对象的操作。
[0077]例如，在本实施例中，控制用于第一电动马达Ilb的逆变器的操作以控制第一压缩机构Ila的制冷剂排放能力的控制部(硬件和软件)对应于第一排放能力控制部。控制用于第二电动马达12b的逆变器的操作以控制第二压缩机构12a的制冷剂排放能力的控制部对应于第二排放能力控制部。[0078]因此，第一电动马达Ilb的转数和第二电动马达12b的转数，即，第一压缩机构Ila的制冷剂排放能力和第二压缩机构12a的制冷剂排放能力，可以彼此独立地分别由第一排放能力控制部和第二排放能力控制部控制。
[0079]而且，控制第一四通阀13、第二四通阀14和中间压力膨胀阀17的操作以在加热操作模式和冷却操作模式之间切换制冷剂回路的控制部对应于制冷剂回路切换部。第一排放能力控制部、第二排放能力控制部和制冷剂回路切换部可以是相对于空气调节控制装置的
独立装置。
[0080]对应于检测车厢中的内部空气温度Tr的内部空气温度检测器的内部空气温度传感器、对应于检测车辆外面的外部空气温度Tam的外部空气温度检测器的外部空气温度传感器、以及对应于检测从使用侧热交换器15吹出的吹出空气温度Te的吹出空气温度检测器的吹出温度传感器连接至空气调节控制装置的输入侧。诸如内部空气温度传感器、外部空气温度传感器和吹出空气温度传感器之类的各种空气调节控制传感器的检测信号输入到空气调节控制装置中。
[0081]此外，在本实施例中，吹出温度传感器具体地检测使用侧热交换器15的热交换散热片的温度。可替换地，吹出温度传感器可以是检测流入使用侧热交换器15中的制冷剂的温度的温度传感器，或检测从使用侧热交换器15吹向车厢的空气的温度的温度传感器。
[0082]而且，邻近驾驶员座椅设置的导航面板连接至空气调节控制装置的输入侧。导航面板具有输出用于空气调节器的启动命令信号或停止命令信号的启动/停止开关，和设置车厢中的目标温度Tset的目标温度设置开关。所述开关的操纵信号输入到空气调节控制装置中。
[0083]接下来，将说明本实施例中的操作。当导航面板的启动/停止开关在车辆的启动状态中接通(ON)时，启动本实施例的制冷循环10。具体地，当启动/停止开关接通时，空气调节控制装置将执行预先存储在存储器电路中的用于空气调节控制的程序。
[0084]在用于空气调节控制的程序中，读取各个空气调节控制传感器的检测信号和从导航面板输出的操纵信号。基于被读取的检测信号和操纵信号，确定各个受控对象的控制状态。而且，将控制信号或控制电压输出至各个受控对象，以便可以获得所确定的控制状态。
[0085]在通过断开(OFF)导航面板的启动/停止开关请求停止空气调节器之前，重复诸如读取检测信号和操纵信号、确定各个受控对象的控制状态、和输出控制信号或控制电压等控制程序。
[0086]而且，本实施例的制冷循环10可以被切换成在加热操作模式下运行或在冷却操作模式下运行。当空气调节控制装置读取检测信号和操纵信号时，如果通过目标温度设置开关设置的目标温度Tset高于由外部空气温度传感器检测到的外部空气温度Tam时，执行加热操作模式下的操作。
[0087]具体地，在加热操作模式中，空气调节控制装置控制第一四通阀13，以同时地将第一压缩机11的制冷剂排放端口连接至第二压缩机12的制冷剂入口端口和将蓄能器23的气相制冷剂出口侧连接至止回阀25的上游侧，并且控制第二四通阀14以同时地将第二压缩机12的制冷剂排放端口连接至使用侧热交换器15和将室外热交换器21连接至蓄能器23的制冷剂入口侧。
[0088]而且，空气调节控制装置以对应的节流阀开口变为等于预定开口的方式控制中间压力膨胀阀17和低压膨胀阀20的操作。从而，制冷剂回路被切换以使制冷剂如图1的实线箭头方向所示的那样流动。因此，在加热操作模式下的制冷循环10中，如图3的示意性的莫里尔图所示，流过该循环的制冷剂的状态被改变。
[0089]此外，图3的莫里尔图中的粗实线表示当使用侧热交换器15中的制冷剂具有20°C的冷凝温度时以及当室外热交换器21中的制冷剂具有20°C的蒸发温度时的制冷剂的状态的变化。图3的莫里尔图中的细虚线表示在相同的条件下以冷却操作模式操作该循环时的制冷剂的状态的变化。
[0090]首先，在第一压缩机11处被压缩以具有中间压力(图3中的alH点)的中间压力制冷剂通过第一四通阀13流入第一联合部19，并在第一联合部19处汇合至流出中间压力膨胀阀17的中间压力制冷剂(在图3中，从alH点至a2H点，从dlH点至a2H点)。流出第一联合部19的中间压力制冷剂被吸入第二压缩机12，并被压缩成高压制冷剂(在图3中从a2H点至a3H点)。
[0091]从第二压缩机12排出的高压制冷剂流入使用侧热交换器15，并通过与由送风风扇15a吹送的吹出空气交换热量而散发热量(图3中从a3H点至blH点)。从而，吹出空气被加热以加热车厢。流出使用侧热交换器15的高压制冷剂流在第一分流部16处被分流。
[0092]在第一分流部16处被分流的高压制冷剂的一部分被中间压力膨胀阀17减压成中间压力制冷剂，并流入内部热交换器18的中间压力制冷剂通道18a中(图3中从blH点到clH点)。另一方面，在第一分流部16处被分流的高压制冷剂的另一部分流入内部热交换器18的高压制冷剂通道18b中。
[0093]在内部热交换器18中，流过中间压力制冷剂通道18a的中间压力制冷剂和流过高压制冷剂通道18b的高压制冷剂彼此交换热量。从而，流过中间压力制冷剂通道18a的制冷剂被加热，使得焓增加，并且作为气相制冷剂流入第一联合部19(图3中从clH点至dlH点)。另一方面，流过高压制冷剂通道18b的制冷剂被冷却，使得焓降低(图3中从blHA至b2H点)。
[0094]流出内部热交换器18的高压制冷剂通道18b的高压制冷剂由低压膨胀阀20减压成低压制冷剂，并流入室外热交换器21(图3中从b2H点至c2H点)。在室外热交换器21中，低压制冷剂从由送风风扇21a吹送的外部空气吸热以被蒸发(图3中从c2h点至d2H点)。
[0095]流出室外热交换器21的低压制冷剂通过第二联合部22和第二四通阀14流入蓄能器23，并且进行气液分离。此时，止回阀25限制低压制冷剂从第二联合部22回流至蓄能器23的气相制冷剂出口侧。流出蓄能器23的气相制冷剂出口的低压气相制冷剂(图3的eH点)被吸入第一压缩机11，并被再次压缩(图3中的从eH点至alH点)。
[0096]根据本实施例的制冷循环10，在加热操作模式中，第一压缩机11 (具体地，第一压缩机构Ila)和第二压缩机12(具体地，第二压缩机构12a)串联连接，并且制冷剂的压力通过多个步骤增加，并且由中间压力膨胀阀17减压的中间压力制冷剂汇合至从第一压缩机11排出的制冷剂以被吸入第二压缩机12，以便形成所谓的经济型制冷循环以加热车厢。
[0097]接下来，在空气调节控制装置读取检测信号和操纵信号时，如果通过目标温度设置开关设置的目标温度Tset低于或等于由外部空气温度传感器检测到的外部空气温度Tam,则执行冷却操作模式下的操作。
[0098]具体地，在冷却操作模式下，空气调节控制装置控制第一四通阀13的操作以同时地将第一压缩机11的制冷剂排放端口连接至止回阀25的上游侧以及将蓄能器23的气相制冷剂出口侧连接至第二压缩机12的制冷剂入口侧，并且控制第二四通阀14的操作以同时地将第二压缩机12的制冷剂排放端口连接至室外热交换器21以及将使用侧热交换器15连接至蓄能器23的制冷剂入口侧。
[0099]而且，空气调节控制装置完全关闭中间压力膨胀阀17，并控制低压膨胀阀20以具有预定的节流阀开口。从而，制冷剂回路被切换以具有如图2的实线箭头方向所示的制冷剂流动。
[0100]因此，在冷却操作模式下的制冷循环10中，流过该循环的制冷剂的状态如图4的莫里尔图中所示的那样改变。此外，在图4的莫里尔图中，粗实线表示当使用侧热交换器15中的制冷剂具有20°C的蒸发温度时以及室外热交换器21中的制冷剂具有50°C的冷凝温度时的制冷剂的状态的变化，细虚线表示该循环在相同的条件下以加热操作模式运行时的制冷剂的状态的变化。
[0101]首先，被第一压缩机11压缩成高压制冷剂的制冷剂通过第一四通阀13和止回阀25流入第二联合部22，并且被第二压缩机12压缩成高压制冷剂的制冷剂通过第二四通阀14流入第二联合部22。从第一压缩机11排出的制冷剂和从第二压缩机12排出的制冷剂在第二联合部22处彼此汇合(图4的ac点)。
[0102]在第二联合部22处会合的高压制冷剂流入室外热交换器21，并通过与由送风风扇21a吹送的外部空气交换热量而散发热量(从图4的ac点至bc点)。流出室外热交换器21的高压制冷剂被低压膨胀阀20减压成低压制冷剂，并流入内部热交换器18的高压制冷剂通道18b (从图4的bc点至Cc点)。
[0103]在这里，在冷却操作模式中，由于中间压力膨胀阀17完全关闭，因此制冷剂不流入内部热交换器18的中间压力制冷剂通道18a中。因此，在冷却操作模式的内部热交换器18中，不进行热交换，并且高压制冷剂通道18b仅仅用作制冷剂通道。
[0104]而且，流出内部热交换器18的高压制冷剂通道18b的低压制冷剂流在第一分流部16处未被分流，并且流入使用侧热交换器15。流入使用侧热交换器15的低压制冷剂通过从由送风风扇15a吹送的外部空气吸收热量而被蒸发(从图4的cc点至dc点)。从而，吹出空气被冷却以冷却车厢。
[0105]流出使用侧热交换器15的低压制冷剂通过第二四通阀14流入蓄能器23，并且进行气液分离。流出蓄能器23的气相制冷剂出口的低压制冷剂流(图4的e。点)在第二分流部24处被分流。在第二分流部24处被分流的一部分低压制冷剂被吸入第一压缩机11并再次被压缩，另一部分低压制冷剂通过第一四通阀13被吸入第二压缩机12，并再次被压缩(从图4的ec点至ac点)。
[0106]根据本实施例的制冷循环10，在冷却操作模式下，第一压缩机11 (具体地，第一压缩机构Ila)和第二压缩机12(具体地，第二压缩机构12a)并联连接以构造用于冷却车厢的常用制冷循环。
[0107]因此，根据本实施例的制冷循环10，在任一操作模式下，两个压缩机，S卩，第一压缩机11和第二压缩机12，可以充分利用制冷剂排放能力，并且与仅由一个压缩机提供制冷剂排放能力的情况相比，将被吹入车厢中的、作为进行热交换的流体的吹出空气可以被有效地加热或冷却。[0108]而且，在加热操作模式时，由于通过采用内部热交换器18构建经济型制冷循环，因此制冷循环10可以具有高的循环效率(COP)。而且，由中间压力膨胀阀17减压的中间压力制冷剂可以通过加热被蒸发，因此在第二压缩机12中可以限制液体压缩。
[0109]顺便提及，在加热操作模式中，两个压缩机11和12串联连接，因此与两个压缩机并联连接的情况相比，流过该循环的制冷剂的量减少。因此，在加热操作模式时作为散热器工作的使用侧热交换器15的加热能力可能降低。
[0110]此外，使用侧热交换器15在加热操作模式时的加热能力由使用侧热交换器15的入口侧制冷剂的焓和出口侧制冷剂的焓之间的差(散热器侧的焓差)相对于流过使用侧热交换器15的制冷剂流率Gr被限定，即，被定义为通过积分图3的a3H点和blH点之间的焓差计算出的值。
[0111]相反，根据本实施例，由于内部热交换器18，用作蒸发器的室外热交换器21的入口侧制冷剂的焓和出口侧制冷剂的焓之间的差(蒸发器侧的焓差)，即，图3的d2H点和c2h点之间的焓差相对于以细虚线示出的常用制冷循环仅可以增加图3的ΛΗ1。
[0112]因此，由流过室外热交换器21的制冷剂流率Ge和蒸发器侧的焓差之积限定的室外热交换器21中的制冷剂的热吸收能力被增加，使得可以限制使用侧热交换器15的吹出空气加热能力降低。
[0113]相反，在冷却操作模式下，由于形成了常用制冷循环，与以细虚线示出的经济型制冷循环相比，用作蒸发器的使用侧热交换器15中的蒸发器侧的焓差，即，图4的dc点和点之间的焓差，可以仅减小图4的ΛΗ2。因此，使用侧热交换器15的制冷剂热吸收能力(吹出空气的冷却能力)可能降低。
[0114]另一方面，在冷却操作模式下，用作散热器的热交换器中的制冷剂冷凝压力和用作蒸发器的热交换器中的制冷剂蒸发压力之间的差(该循环的压力差)与加热操作模式相比可以减小，因此图4的ΛΗ2变为小于图3的ΛΗ1。因此，即使在蒸发器侧的焓差仅减小ΔΗ2时，热吸收能力的降低也较少。
[0115]而且，在冷却操作模式中，由于两个压缩机11和12并联连接，与两个压缩机11和12串联连接的情况相比，通过增加流过使用侧热交换器15的制冷剂流率Gr，可以限制使用侧热交换器15的制冷剂热吸收能力(吹出空气的冷却能力)降低。
[0116]而且，在第一压缩机11和第二压缩机12的压缩比因为该循环的压力差变得较高而可能高于在冷却操作模式时的压缩比的加热操作模式时，本实施例的制冷循环10被切换成其中第一压缩机11和第二压缩机12串联连接以通过多个步骤压缩制冷剂的经济型制冷循环。因此，通过减小第一压缩机11和第二压缩机12的压缩比可以有效地提高循环效率。
[0117]在本情况下，由于第一压缩机11的制冷剂排放能力和第二压缩机12的制冷剂排放能力是能够彼此独立地控制的，因此通过控制中间压力制冷剂的压力可以适当地控制第一压缩机11的压缩比和第二压缩机12a的压缩比。结果，可以更多地提高循环效率。
[0118]此外，在本实施例中，压缩比被定义为压缩机的排放侧制冷剂压力与吸入侧制冷剂压力之比。因此，作为整个循环，压缩比可以被定义为用作散热器的热交换器中的制冷剂冷凝压力与用作蒸发器的热交换器中的制冷剂蒸发压力之比。
[0119]具体地，在Rl34a用作制冷剂的情况中，整个循环在加热操作模式时在参照图3说明的条件下(例如，图3的b2H点与c2H点的压力比)的压缩比是4.3。而且，整个循环在冷却操作模式时在参照图4说明的条件下(例如，图4的匕点与cc点的压力比)的压缩比是 2.3 ο
[0120]而且，在R407c用作制冷剂的情况中，整个循环在加热操作模式时在参照图3说明的条件下的压缩比是4.1，并且整个循环在冷却操作模式时在参照图4说明的条件下的压缩比是2.3。
[0121](第二实施例)
[0122]在第二实施例中，如图5的示意图所示，与第一实施例相比，添加旁路通道26和开闭阀27，使得能够进行除霜操作模式下的操作，在除霜操作模式下，去除附着至在加热操作模式时用作蒸发器的室外热交换器21的霜。
[0123]本实施例的旁路通道26是这样的制冷剂通道，流出室外热交换器21的制冷剂通过该制冷剂通道旁通使用侧热交换器15流向蓄能器23的制冷剂入口侧。具体地，旁路通道26被设置以将室外热交换器21和低压膨胀阀20之间的制冷剂通道连接至第二四通阀
14和蓄能器23之间的制冷剂通道。开闭阀27是打开或关闭旁路通道26的电磁阀，并由从空气调节控制装置输出的控制电压控制。
[0124]此外，图5图示本实施例的制冷循环10在除霜操作模式时的制冷剂回路，并且在除霜操作模式时的制冷剂的流动由实线箭头方向表示。而且，在图5中，给与第一实施例相同或等同的部分提供相同的代码。这在接下来的附图中同样如此。
[0125]在这里，如在第一实施例中说明的那样，在加热操作模式时室外热交换器21中的制冷剂蒸发温度可以变为低于或等于结霜温度(0°c )，因此室外热交换器21具有结霜的可能性。如果霜出现，由于室外热交换器21中的外部空气通道将被霜封闭，因此室外热交换器21的热交换能力将显著地下降。
[0126]因此，在本实施例的热泵回路10中，当其中由吹出温度传感器检测到的吹出空气温度Te低于或等于结霜温度((TC)的状态在加热操作模式下持续第一预定参考时间(如10分钟)时，将操作模式切换成除霜操作模式。而且，当除霜操作模式下的操作持续第二预定参考时间(如30秒)时，再次将操作模式切换成加热操作模式。
[0127]具体地，在除霜操作模式下，类似于第一实施例的冷却操作模式，空气调节控制装置控制第一四通阀13和第二四通阀14的操作，完全关闭中间压力膨胀阀17和低压膨胀阀20，并打开开闭阀27。从而，制冷剂回路被切换以使制冷剂如图5的实线箭头方向所示的那样流动。
[0128]此外，在制冷剂经过开闭阀27时产生的压力损失小于制冷剂经过低压膨胀阀20时产生的压力损失，制冷剂在低压膨胀阀20处被节流。因此，即使在低压膨胀阀20处于节流状态时，如果开闭阀27被打开，则几乎流出室外热交换器21的所有制冷剂流入旁路通道26。
[0129]而且，在本实施例的除霜操作模式中，开闭阀27被打开并且低压膨胀阀20完全关闭，因此可以使流出室外热交换器21的所有制冷剂流入旁路通道26。即，本实施例的开闭阀27和低压膨胀阀20对应于制冷剂回路切换部。
[0130]因此，在除霜操作模式下的制冷循环10中，类似于冷却操作模式，由第一压缩机11压缩的高温高压制冷剂和由第二压缩机12压缩的高温高压制冷剂在第二联合部22中彼此汇合，并流入室外热交换器21。从而，通过流入室外热交换器21的高温高压制冷剂的热量，进行室外热交换器21的除霜。
[0131]由于开闭阀27打开，因此流出室外热交换器21的制冷剂流入旁路通道26。当制冷剂经过开闭阀27时，制冷剂的压力降低，并且制冷剂流入蓄能器23。流出蓄能器23的气相制冷剂出口的低压制冷剂的流动在第二分流部24处被分流，类似于冷却操作模式，并被抽吸至第一压缩机11和第二压缩机12，从而再次被压缩。
[0132]其它结构和操作与第一实施例相同。因此，与第一实施例相同的优点由本实施例的制冷循环10实现。而且，如果在加热操作模式时在室外热交换器21中产生霜，操作模式可以被切换成除霜操作模式以形成所谓的热气体旁路循环，在热气体旁路循环中，从第一压缩机11和第二压缩机12排出的制冷剂被供给至室外热交换器21，以便可以对室外热交换器21进行除霜。
[0133](第三实施例)
[0134]在第三实施例中，如图6的示意图所示，与第一实施例相比，添加旁路通道26、开闭阀27和辅助使用侧热交换器28 (第四热交换器)，使得类似于第二实施例，能够进行在除霜操作模式下的操作。
[0135]本实施例的旁路通道26是这样的制冷剂通道，从第二压缩机12排出的制冷剂通过该制冷剂通道旁通使用侧热交换器15而流向室外热交换器21。具体地,旁路通道26被设置以将第二四通阀14和使用侧热交换器15之间的制冷剂通道连接至低压膨胀阀20和室外热交换器21之间的制冷剂通道。
[0136]辅助使用侧热交换器28通过在辅助使用侧热交换器28的内部流动的制冷剂和由送风风扇15a吹送的空气之间的热交换加热空气，并类似于使用侧热交换器15被设置在外壳中。
[0137]更具体地，辅助使用侧热交换器28沿空气的流动方向设置在使用侧热交换器15的上游。而且，辅助使用侧热交换器28的一个制冷剂端口连接至第一四通阀13的一个制冷剂端口，辅助使用侧热交换器28的另一个制冷剂端口连接至第一联合部19的一个制冷剂端口。其它结构与第二实施例相同。
[0138]接下来，将说明本实施例中的操作。在加热操作模式下，类似于第一实施例的加热操作模式，空气调节控制装置控制第一四通阀13、第二四通阀14、中间压力膨胀阀17和低压膨胀阀20，并关闭开闭阀27。
[0139]因此，从第一压缩机11排出的中间压力制冷剂流入辅助使用侧热交换器28，并通过与由送风风扇15a吹送的空气进行热交换而散发热量，以加热空气。流出辅助使用侧热交换器28的制冷剂流入第一联合部19，并在第一联合部19处汇合至流出中间压力膨胀阀17的中间压力制冷剂。
[0140]流出第一联合部19的中间压力制冷剂被抽吸至第二压缩机12，并被压缩成高压制冷剂。随后，高压制冷剂流入使用侧热交换器15，并通过与由送风风扇15a吹送的空气进行热交换而散发热量。从而，空气被进一步加热以加热车厢。后续操作与第一实施例相同。
[0141]因此，在本实施例的加热操作模式下，由于辅助使用侧热交换器28沿空气的流动方向设置在使用侧热交换器15的上游，因此在辅助使用侧热交换器28处通过采用中间压力制冷剂作为热源加热空气。而且，通过采用温度高于辅助使用侧热交换器28处的作为热源的中间压力制冷剂的温度的高压制冷剂可以进一步加热空气。即，在辅助使用侧热交换器28和使用侧热交换器15a中可以确保制冷剂和空气之间的温度差，以便可以有效地加热空气。
[0142]接下来，在本实施例的除霜操作模式中，空气调节控制装置维持第一四通阀13和第二四通阀14类似于加热操作模式的工作状态，因此中间压力膨胀阀17和低压膨胀阀20被完全关闭，并且开闭阀27被打开。从而，制冷剂回路被切换以使得制冷剂如图6的实线箭头方向所示的那样流动。
[0143]因此，在除霜操作模式下，类似于加热操作模式，从第一压缩机11排出的中间压力制冷剂流入辅助使用侧热交换器28，通过与由送风风扇15a吹送的空气进行热交换而散热热量。从而，空气被加热。而且，流出辅助使用侧热交换器28的制冷剂通过第一联合部19被抽吸至第二压缩机12。
[0144]由于开闭阀27打开，因此从第二压缩机12排出的制冷剂流入旁路通道26。当制冷剂经过开闭阀27时，制冷剂的压力降低，并且制冷剂流入室外热交换器21。从而，通过流入室外热交换器21的高温高压制冷剂的热量进行室外热交换器21的除霜。
[0145]流出室外热交换器21的制冷剂通过第二四通阀14流入蓄能器23，并且进行气液分离。流出蓄能器23的气相制冷剂出口的低压制冷剂的流动在第二分流部24处被分流，类似于加热操作模式，并且被抽吸至第一压缩机11，从而再次被压缩。
[0146]冷却操作模式下的其它结构和操作与第一实施例相同。因此，根据本实施例的制冷循环10，可以获得与第一实施例相同的优点。而且，即使在加热操作模式时在室外热交换器21中产生霜，通过将操作模式切换至除霜操作模式，可以对室外热交换器21进行除霜。
[0147]而且，由于本实施例的制冷循环10具有辅助使用侧热交换器28，因此与加热操作模式相比，在除霜操作模式时吹出空气的温度将降低时，可以为车厢进行辅助的加热操作。
[0148](第四实施例)
[0149]在第四实施例中，如图7和图8所示，与第一实施例的制冷循环10相比，取消了第一分流部16和内部热交换器18。本实施例的制冷循环50包括气液分离器29、中间压力制冷剂通道30和中间压力开闭阀31。此外，图7图示了制冷循环50在加热操作模式时的制冷剂回路，图8图示了制冷循环50在冷却操作模式时的制冷剂回路。制冷剂在每个操作模式中的流动由图7和8中的实线箭头方向表示。
[0150]具体地，气液分离器29是这样的气液分离部，其在加热操作模式时将流出中间压力膨胀阀17的制冷剂分离成气体和液体，并在冷却操作模式时将流出低压膨胀阀20的制冷剂分离成气体和液体。中间压力制冷剂通道30是将气液分离器29的气相制冷剂出口连接至第一联合部19的一个制冷剂端口的制冷剂通道。中间压力开闭阀31是打开或关闭中间压力制冷剂通道30的电磁阀，并由从空气调节控制装置输出的控制电压控制。其它结构与第一实施例相同。
[0151]接下来，将说明本实施例中的操作。在加热操作模式下，类似于第一实施例的加热操作模式，空气调节控制装置控制第一四通阀13、第二四通阀14、中间压力膨胀阀17和低压膨胀阀20，并打开中间压力开闭阀31.[0152]因此，类似于第一实施例，从第一压缩机11排出的中间压力制冷剂流入第一联合部19。在本情况下，由于中间压力开闭阀31打开，因此从第一压缩机11排出的中间压力制冷剂在第一联合部19处汇合至被气液分离器29分离并通过中间压力制冷剂通道30流入第一联合部19的气相中间压力制冷剂。
[0153]流出第一联合部19的中间压力制冷剂被抽吸至第二压缩机12并被压缩成高压制冷剂，并且流入使用侧热交换器15。流入使用侧热交换器15的高压制冷剂通过与由送风风扇15a吹送的空气进行热交换而散热热量。从而，空气被加热以加热车厢。
[0154]流出使用侧热交换器15的高压制冷剂由中间压力膨胀阀17减压成中间压力制冷齐U，并流入气液分离器29。在气液分离器29处分离的气相制冷剂流入中间压力制冷剂通道30，并且在气液分离器29处分离的液相制冷剂被低压膨胀阀20减压成低压制冷剂。后续操作与第一实施例相同。
[0155]因此，根据本实施例的制冷循环50，在加热操作模式下，形成经济型制冷循环，其中中间压力制冷剂被气液分离器29分离成气体和液体。在车厢被加热时，制冷循环50可以实现高的循环效率。
[0156]接下来，在冷却操作模式下，空气调节控制装置类似于第一实施例的冷却操作模式控制第一四通阀13和第二四通阀14。而且，空气调节控制装置控制中间压力膨胀阀17以具有预定的节流阀开口度。低压膨胀阀20完全打开，并且中间压力开闭阀31关闭。从而，制冷剂回路被切换以使得制冷剂如图8的实线箭头方向所示的那样流动。
[0157]因此，类似于第一实施例，从第一压缩机11和第二压缩机12排出的高压制冷剂在第二联合部22处彼此汇合，并流入室外热交换器21。随后，与由送风风扇21a吹送的外部空气交换热量，以散发热量。流出室外热交换器21的制冷剂通过低压膨胀阀20流入气液分尚器29。
[0158]在本情况下，由于低压膨胀阀20完全打开，因此流入低压膨胀阀20的高压制冷剂在未被减压的情况下流入气液分离器29。由气液分离器29分离的液相制冷剂流入中间压力膨胀阀17并被减压成低压制冷剂，并且流入使用侧热交换器15。另一方面，由于中间压力开闭阀31关闭，由气液分离器29分离的气相制冷剂不流入中间压力制冷剂通道30.[0159]流入使用侧热交换器15的制冷剂通过从由送风风扇15a吹送的空气吸收热量而被蒸发。从而，空气被冷却以冷却车厢。后续操作与第一实施例相同。
[0160]因此，根据本实施例的制冷循环50，在冷却操作模式下，第一压缩机11和第二压缩机12并联连接以形成用于冷却车厢的常用制冷循环。因此，本实施例的制冷循环50实现与第一实施例的制冷循环10相同的优点。
[0161](其它实施例)
[0162]本公开内容不限于上述实施例，并且在本公开内容的范围内可以被如下修改。
[0163]第一四通阀13和第二四通阀14的具体结构在上述实施例未被提及。第一四通阀13和第二四通阀14可以例如由其中通过旋转旋转阀切换制冷剂回路的单个阀制成，或者通过结合作为制冷剂回路切换部的多个开闭阀(电磁阀)或三通阀而被提供。
[0164]在上述实施例中，加热操作模式和冷却操作模式基于目标温度Tset和外部空气温度Tam被彼此切换，但不限于此。例如，加热/冷却转换开关可以设置在导航面板上，以基于所涉及的开关的操纵信号在加热操作模式和冷却操作模式之间切换操作模式。
[0165]在第四实施例中，未提到除霜操作。然而，第二实施例的旁路通道26和开闭阀27可以以能够进行除霜操作的方式被添加至第四实施例的制冷循环50。而且，可以以能够进行除霜操作的方式添加第三实施例的旁路通道26、开闭阀27和辅助使用侧热交换器28。
[0166]在上述实施例中，本公开内容的制冷循环10应用于用于诸如公共汽车之类的车辆的的空气调节器，但不限于此。例如，它可以应用于固定式空气调节器、冰箱、或用于移动单元(车辆，船)的冰箱容器。而且，它可以有效地应用于制冷循环设备，在该制冷循环设备中，整个循环在加热操作模式下的压缩比变得高于整个循环在冷却操作模式下的压缩比。
[0167]在上述实施例中，阀部件不限于仅允许制冷剂从第一四通阀13流向室外热交换器21的止回阀25。
[0168]例如，可以代替止回阀25使用由电磁阀制成的开闭阀。空气调节控制装置控制开闭阀的操作，以在加热操作模式下关闭将第一四通阀13连接至室外热交换器21的制冷剂通道，并且在冷却操作模式下打开将第一四通阀13连接至室外热交换器21的制冷剂通道。
[0169]虽然已经参照本公开内容的优选实施例描述了本公开内容，但是应当理解，本公开内容不限于优选实施例和结构。本公开内容意图涵盖多种修改和等同布置。此外，除了优选的各种组合和结构，包括更多、更少或仅单个元件的其它组合和结构同样在本公开内容的精神和范围内。
【权利要求】
1.一种制冷循环，包括: 压缩和排放制冷剂的第一压缩机构(Ila)； 压缩和排放制冷剂的第二压缩机构(12a)； 第一热交换器(15),在第一热交换器中在制冷剂和流体之间交换热量； 减压制冷剂的减压部(17，20)； 第二热交换器(21)，在第二热交换器中在制冷剂和外部空气之间交换热量；和制冷剂回路切换部(13，14，27，31)，该制冷剂回路切换部在冷却所述流体的冷却操作模式和加热所述流体的加热操作模式之间切换制冷剂回路，其中 制冷剂回路切换部在加热操作模式下以下述方式切换制冷剂回路:将从第一压缩机构(Ila)排出的制冷剂抽吸至第二压缩机构(12a)，使从第二压缩机构(12a)排出的制冷剂在第一热交换器(15)中散发热量，使流出第一热交换器(15)的制冷剂流入减压部(17，20)中，在第二热交换器(21)中蒸发在减压部(17，20)中被减压的制冷剂，以及将流出第二热交换器(21)的制冷剂抽吸至第一压缩机构(11a)，并且 制冷剂回路切换部在冷却操作模式下以下述方式切换制冷剂回路:使从第一压缩机构(Ila)排出的制冷剂和从第二压缩机构(12a)排出的制冷剂都在第二热交换器(21)中散发热量，使流出第二热交换器(21)的制冷剂流入减压部(17，20)，在第一热交换器(15)中蒸发在减压部(17，20)中被减压的制冷剂，以及将流出第一热交换器(15)的制冷剂抽吸至第一压缩机构(Ila)和第二压缩机构(12a) 二者。
2.根据权利要求1所述的制冷循环，还包括: 分流部(16)，该分流部(16)在加热操作模式下分流流出第一热交换器(15)的制冷剂流，其中 减压部(17，20)具有减压在分流部(16)处被分流的制冷剂的一部分的第一减压部(17)和减压在分流部(16)处被分流的制冷剂的另一部分的第二减压部(20)， 制冷剂回路切换部(13，14，27)在加热操作模式下以下述方式切换制冷剂回路:使在第一减压部(17)被减压的制冷剂汇合至从第一压缩机构(Ila)排出的制冷剂并被抽吸至第二压缩机构(12a)，以及使在第二减压部(20)中被减压的制冷剂流入第二热交换器(21)。
3.根据权利要求2所述的制冷循环，还包括: 第三热交换器(18),在加热操作模式下,在第三热交换器(18)中，在第一减压部(17)中被减压的制冷剂和在分流部(16)处被分流的所述制冷剂的另一部分之间交换热量。
4.根据权利要求1所述的制冷循环，其中减压部(17，20)具有在加热操作模式下减压流出第一热交换器(15)的制冷剂的第一减压部(17)和减压将要流入第二热交换器(21)的制冷剂的第二减压部(20)，还包括: 气液分离部(29)，该气液分离部在加热操作模式下将由第一减压部(17)减压的制冷剂分离成气体制冷剂和液体制冷剂，其中 制冷剂回路切换部(13，14，27，31)在加热操作模式下以下述方式切换制冷剂回路:使在气液分离部(29)中被分离的气体制冷剂汇合至从第一压缩机构(Ila)排出的制冷剂并被抽吸至第二压缩机构(12a)，以及使由第二减压部(20)减压的制冷剂流入第二热交换器(21)。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制冷循环，还包括: 旁路通道(26)，流出第二热交换器(21)的制冷剂通过该旁路通道旁通第一热交换器(15)，其中 制冷剂回路切换部(13，14，27，31)能够将制冷剂回路切换成用于去除附着至第二热交换器(21)的霜的除霜操作模式，并且在除霜操作模式下以下述方式切换制冷剂回路:使从第一压缩机构(Ila)排出的制冷剂和从第二压缩机构(12a)排出的制冷剂都在第二热交换器(21)中散发热量，以及通过旁路通道(26)将流出第二热交换器(21)的制冷剂抽吸至第一压缩机构和第二压缩机构(11a，12a) 二者。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的制冷循环，还包括: 第四热交换器(28)，在第四热交换器中在从第一压缩机构(Ila)排出的制冷剂和所述流体之间交换热量；和 旁路通道(26)，从第二压缩机构(12a)排出的制冷剂通过该旁路通道旁通第一热交换器(15)，其中 制冷剂回路切换部(13，14，27，31)能够将制冷剂回路切换成用于去除附着至第二热交换器(21)的霜的除霜操作模式，并且在除霜操作模式下以下述方式切换制冷剂回路:将从第一压缩机构(Ila)排出的制冷剂经由第四热交换器(28)抽吸至第二压缩机构(12a)，以及使从第二压缩机构(12a)排出的制冷剂通过旁路通道(26)流入第二热交换器(21)以散发热量。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的制冷循环，其中在第一压缩机构和第二压缩机构(11a，12a)之间能够独立地控制制冷剂排放能力。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的制冷循环，其中 制冷剂回路切换部至少包括第一四通阀(13)和第二四通阀(14)， 第一四通阀(13)在冷却操作模式下至少将第一压缩机构(Ila)的排放端口连接至第二热交换器(21)，并且在加热操作模式下至少将第一压缩机构(Ila)的排放端口连接至第二压缩机构(12a)的入口端口，并且 第二四通阀(14)在冷却操作模式下至少将第二压缩机构(12a)的排放端口连接至第二热交换器(21)，并且在加热操作模式下至少将第二压缩机构(12a)的排放端口连接至第一热交换器(15)。
9.根据权利要求8所述的制冷循环，还包括: 设置在将第一四通阀(13)和第二热交换器(21)彼此连接的制冷剂通道中的阀部件(25)，并且 该阀部件允许制冷剂仅从第一四通阀(13)流入第二热交换器(21)。
【文档编号】F25B13/00GK103597296SQ201280028319
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年5月29日 优先权日:2011年6月9日
【发明者】泷泽亮, 谷口雅巳 申请人:株式会社电装