集成閥的制作方法
【專利摘要】汽-液分離空間(141b)設(shè)置在本體(140)中。本體(140)容納減壓液相制冷劑的固定節(jié)流閥(17)和選擇性地打開或關(guān)閉液相制冷劑通道(141d)和汽相制冷劑通道(142b)的集成閥構(gòu)件(29)。集成閥構(gòu)件(29)由經(jīng)由軸(29c)連接至集成閥構(gòu)件(29)的步進(jìn)馬達(dá)(28)移動(dòng)。因而，可以簡(jiǎn)化作為氣體噴射循環(huán)工作的熱泵循環(huán)(10)的循環(huán)構(gòu)造。
【專利說明】集成閥
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)基于2011年10月5日遞交的日本專利申請(qǐng)N0.2011-221016和2012年8月24日遞交的日本專利申請(qǐng)N0.2012-185549，通過引用將這些日本專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開內(nèi)容涉及用于用作氣體噴射循環(huán)的熱泵循環(huán)的集成閥。
【背景技術(shù)】
[0004]傳統(tǒng)上，用于車輛，例如，用于難以確保用于加熱車廂的熱源的電動(dòng)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(xiàn)I和專利文獻(xiàn)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(xiàn)I和專利文獻(xiàn)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收熱量，并在內(nèi)部冷凝器處將熱量釋放至被吹送空氣，從而在加熱操作中加熱被吹送空氣。
[0006]在專利文獻(xiàn)2的熱泵循環(huán)中，在加熱操作中，由兩個(gè)壓縮機(jī)構(gòu)，如低級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)和高級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)，通過多級(jí)加壓制冷劑。中間壓力氣相制冷劑與從低級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)排出的制冷劑混合，并且混合的制冷劑被吸入高級(jí)壓縮機(jī)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)置以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(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本專利N0.3331765
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本專利N0.3257361

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]然而，根據(jù)本公開的發(fā)明人的調(diào)查，專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2中描述的熱泵循環(huán)需要具有多個(gè)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(jìn)行切換。因此，用于切換循環(huán)結(jié)構(gòu)或制冷劑循環(huán)的切換控制可能變得復(fù)雜。
[0011]具體地，當(dāng)構(gòu)造作為氣體噴射循環(huán)工作的制冷劑循環(huán)(如專利文獻(xiàn)2中描述的制冷劑循環(huán))時(shí)，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(fù)雜。進(jìn)一步，與復(fù)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(jiǎn)易性的風(fēng)險(xiǎn)。
[0012]已經(jīng)考慮到前述幾點(diǎn)作出了本公開，并且本公開內(nèi)容的目標(biāo)是提供用于簡(jiǎn)化熱泵循環(huán)的循環(huán)構(gòu)造的集成閥。
[0013]本公開內(nèi)容的集成閥用于熱泵循環(huán)，該熱泵循環(huán)能夠作為氣體噴射循環(huán)工作并包括壓縮機(jī)、使用側(cè)熱交換器、高級(jí)側(cè)減壓器和蒸發(fā)器。壓縮機(jī)減壓從吸入口吸入的制冷劑，從排出口排放高壓制冷劑，并具有中間壓力端口，該中間壓力端口抽吸循環(huán)中的中間壓力制冷劑并將中間壓力制冷劑與被減壓的制冷劑混合。在使用側(cè)熱交換器中，熱交換流體與從排出口排出的高壓制冷劑交換熱量以被加熱。高級(jí)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。蒸發(fā)器使循環(huán)中的低壓制冷劑蒸發(fā)并使蒸發(fā)的低壓制冷劑流動(dòng)至吸入口。
[0014]根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥的第一示例，集成閥具有本體、集成閥構(gòu)件和驅(qū)動(dòng)裝置。在本體中，設(shè)置制冷劑入口、汽-液分離空間、汽相制冷劑出口和液相制冷劑出口。在高級(jí)側(cè)減壓器處被減壓的中間壓力制冷劑流過制冷劑入口。汽-液分離空間將從制冷劑入口流動(dòng)的制冷劑分離成汽相制冷劑和液相制冷劑。在汽-液分離空間中分離的汽相制冷劑通過汽相制冷劑出口流出至中間壓力端口側(cè)。在汽-液分離空間中分離的液相制冷劑通過液相制冷劑出口流出至蒸發(fā)器側(cè)。集成閥構(gòu)件設(shè)置在本體中，并打開或關(guān)閉(i)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和(ii)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。驅(qū)動(dòng)裝置經(jīng)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接至集成閥構(gòu)件并操作集成閥構(gòu)件。驅(qū)動(dòng)裝置操作并移動(dòng)集成閥構(gòu)件(i)以在液相制冷劑通道打開時(shí)關(guān)閉汽相制冷劑通道以使得液相制冷劑流向液相制冷劑出口側(cè)，并且(ii)在汽相制冷劑通道打開并且汽相制冷劑流動(dòng)至汽相制冷劑出口側(cè)時(shí)使集成閥構(gòu)件移位，以便流動(dòng)至液相制冷劑出口的液相制冷劑被減壓。
[0015]因而，通過采用單個(gè)集成閥，中間壓力制冷劑可以分離成汽相制冷劑和液相制冷齊U，液相制冷劑通道和汽相制冷劑通道可以打開或關(guān)閉，并且液相制冷劑可以被減壓。而且，通過僅采用驅(qū)動(dòng)裝置移位集成閥構(gòu)件，可以切換該循環(huán)中的制冷劑回路用于作為氣體噴射循環(huán)工作的制冷劑回路。
[0016]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(jiǎn)單的循環(huán)構(gòu)造。應(yīng)當(dāng)注意，“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。
[0017]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥的第二示例，在汽相制冷劑通道打開使得汽相制冷劑流向汽相制冷劑出口側(cè)時(shí)減壓流動(dòng)至液相制冷劑出口側(cè)的液相制冷劑的固定節(jié)流閥被容納在本體中。在汽相制冷劑通道打開以使得汽相制冷劑流動(dòng)至汽相制冷劑出口側(cè)時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置可以操作集成閥構(gòu)件以關(guān)閉液相制冷劑通道。
[0018]因而，當(dāng)集成閥構(gòu)件關(guān)閉液相制冷劑通道時(shí)，在汽-液分離空間中分離的汽相制冷劑通過汽相制冷劑出口流出，并且在固定節(jié)流閥處被減壓的液相制冷劑通過液相制冷劑出口流出。
[0019]另一方面，當(dāng)集成閥構(gòu)件打開液相制冷劑通道時(shí)，制冷劑可以通過液相制冷劑出口流出而不流出汽相制冷劑出口。
[0020]因此，液相制冷劑通道和汽相制冷劑通道可以由單個(gè)閥體選擇性地打開或關(guān)閉，而不用將閥體設(shè)置到液相制冷劑通道和汽相制冷劑通道中的每一個(gè)上。因而，可以簡(jiǎn)化能夠作為氣體噴射循環(huán)工作的熱泵循環(huán)的循環(huán)構(gòu)造。
[0021]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥的第三示例，液相制冷劑通道和固定節(jié)流閥可以位于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通過汽-液分離空間流出至汽相制冷劑通道側(cè)。
[0022]因而，在汽-液分離空間中由于重力分離的液相制冷劑可以被引導(dǎo)到液相制冷劑通道中并被引導(dǎo)至固定節(jié)流閥側(cè)。
[0023]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥的第四示例，在汽相制冷劑通道打開時(shí)，并且在汽相制冷劑流動(dòng)至汽相制冷劑出口側(cè)時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置可以操作集成閥構(gòu)件使得液相制冷劑通道稍微打開以減壓流動(dòng)至液相制冷劑出口側(cè)的液相制冷劑。
[0024]因而，當(dāng)集成閥構(gòu)件打開汽相制冷劑通道時(shí)，在汽-液分離空間中分離的汽相制冷劑可以通過汽相制冷劑出口流出，并且液相制冷劑可以在在集成閥構(gòu)件和液相制冷劑通道之間設(shè)置的空隙處被減壓并可以通過液相制冷劑出口流出。
[0025]另一方面，當(dāng)集成閥構(gòu)件打開液相制冷劑通道時(shí)，制冷劑可以通過液相制冷劑出口流出而不流出汽相制冷劑出口。
[0026]因此，液相制冷劑通道和汽相制冷劑通道可以由單個(gè)閥體選擇性地打開或關(guān)閉，而不用將閥體設(shè)置到液相制冷劑通道和汽相制冷劑通道中的每一個(gè)中以打開或關(guān)閉這些通道，并且可以簡(jiǎn)化集成閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。因而，可以簡(jiǎn)化能夠作為氣體噴射循環(huán)工作的熱泵循環(huán)的循環(huán)構(gòu)造。
[0027]此外，當(dāng)集成閥構(gòu)件打開汽相制冷劑通道時(shí)，液相制冷劑可以在設(shè)置在集成閥構(gòu)件和液相制冷劑通道之間的空隙處被減壓。因此，不需要固定節(jié)流閥，并且可以簡(jiǎn)化集成閥的結(jié)構(gòu)。
[0028]具體地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥的第五示例，汽-液分離空間可以設(shè)置成圓筒形形狀。圓筒形已分離汽相制冷劑出口管可以與汽-液分離空間同軸地設(shè)置在汽-液分離空間內(nèi)，并在其中提供汽相制冷劑通道。汽相制冷劑通過其從汽-液分離空間流出至汽相制冷劑通道側(cè)的已分離汽相制冷劑出口孔可以位于已分離汽相制冷劑出口管在縱向方向上的一端處。集成閥構(gòu)件可以打開或關(guān)閉已分離液相制冷劑出口孔，從已分離汽相制冷劑出口孔側(cè)和汽-液分離空間流出的液相制冷劑通過已分離液相制冷劑出口孔流動(dòng)至液相制冷劑通道側(cè)。
[0029]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥的第六示例，汽-液分離空間可以包括漩渦空間、分離空間和儲(chǔ)存空間。漩渦空間設(shè)置在汽-液分離空間的內(nèi)壁面和已分離汽相制冷劑出口管的外壁面之間，并且從制冷劑入口流動(dòng)的制冷劑沿著汽-液分離空間的內(nèi)壁面渦旋。分離空間(i)位于漩渦空間下方，(?)設(shè)置在已分離汽相制冷劑出口管在縱向方向上的所述一端和集成閥構(gòu)件之間，以及(iii)將制冷劑分離成汽相和液相。儲(chǔ)存空間位于分離空間下方并儲(chǔ)存從分離空間中的制冷劑分離的液相制冷劑。集成閥構(gòu)件可以設(shè)置在位于分離空間中的已分離汽相制冷劑出口孔和位于儲(chǔ)存空間中的已分離液相制冷劑出口孔之間，并且可以由大于已分離液相制冷劑出口孔的內(nèi)徑的盤狀構(gòu)件制成。
[0030]因而，通過集成閥構(gòu)件，可以限制液相制冷劑從位于儲(chǔ)存空間中的已分離液相制冷劑出口孔側(cè)分散至位于分離空間中的已分離汽相制冷劑出口孔側(cè)。因此，可以節(jié)省用于汽-液分離空間的空間，并且整個(gè)集成閥構(gòu)件可以小型化。而且，整個(gè)熱泵循環(huán)可以小型化，并且可以改善熱泵循環(huán)在目標(biāo)物體中的可安裝性。
[0031]可 替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥的第七示例，當(dāng)(i)集成閥構(gòu)件的外徑被定義為Ds，(ii)已分離汽相制冷劑出口管的外徑被定義為Dp，(iii)汽-液分離空間的內(nèi)徑被定義為Dr,以及(iv)已分離液相制冷劑出口孔的內(nèi)徑被定義為Do時(shí),這些直徑Ds、Dp、Dr 和 Do 可以滿足下述公式:Dp ^ Ds ^ (Dx+Dr)/2,以及 Dx= (Dr2-Do2)1/2。
[0032]通過以這種方式確定集成閥構(gòu)件的外徑，可以限制由集成閥構(gòu)件引起的壓力損失，并且可以提高集成閥內(nèi)的汽-液分離效率。
[0033]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥的第八示例，集成閥構(gòu)件的至少在已分離汽相制冷劑出口孔側(cè)的外周部的直徑可以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。
[0034]因而，當(dāng)制冷劑在集成閥構(gòu)件附近流動(dòng)時(shí)，制冷劑可以從已分離汽相制冷劑出口孔側(cè)平滑地流動(dòng)至已分離液相制冷劑出口孔側(cè)，并且由集成閥構(gòu)件引起的壓力損失可以減少。
[0035]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥的第九示例，引導(dǎo)制冷劑從制冷劑入口流動(dòng)至汽-液分離空間的制冷劑引入通道可以經(jīng)由設(shè)置在汽-液分離空間的徑向外壁面處的制冷劑引入孔與汽-液分離空間連通。制冷劑引入孔可以在遠(yuǎn)離已分離汽相制冷劑出口管在縱向方向上的所述一端且靠近已分離汽相制冷劑出口管在縱向方向上的另一端的位置處開口。
[0036]通過將制冷劑引入孔設(shè)置成在汽-液分離空間的軸向方向上遠(yuǎn)離已分離汽相制冷劑出口孔，⑴可以確保汽-液分離空間141b中的制冷劑的進(jìn)入?yún)^(qū)，(ii)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(iii)可以提高集成閥內(nèi)的汽-液分離效率。
[0037]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥的第十示例，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。
[0038]因而，制冷劑被限制徑向向內(nèi)地向汽-液分離空間分散，并且可以沿著汽-液分離空間的徑向外壁面流動(dòng)。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內(nèi)的汽-液分離效率。
[0039]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥的第十一示例，當(dāng)(i)在軸向方向上從制冷劑引入孔的對(duì)應(yīng)于已分離汽相制冷劑出口管在縱向方向上的所述一端的一端至已分離汽相制冷劑出口管在縱向方向上的另一端的距離被定義為L(zhǎng)v，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尺寸被定義為Dv時(shí)，距離Lv和尺寸Dv可以滿足下述公式=Lv≥(1/2) XDv。
[0040]通過以這種方式確定從制冷劑引入孔的該端至已分離汽相制冷劑出口管的該端的距離，可以確保在汽-液分離空間中渦旋的制冷劑的進(jìn)入?yún)^(qū)，并且可以提高集成閥內(nèi)的汽-液分離效率。
[0041]可替換地，根據(jù)本公開內(nèi)容的集成閥的第十二示例，本體可以具有管狀部，液相制冷劑通道和已分離液相制冷劑出口孔設(shè)置在管狀部中。管狀部可以具有高于圍繞該管狀部的部分的熱阻的熱阻。
[0042]因而，經(jīng)由本體和圓筒形部在通過集成閥構(gòu)件的移位被減壓的液相制冷劑和汽-液分離空間中的制冷劑之間的熱傳遞受到限制。
[0043]因此，制冷劑在被減壓之前難以由通過集成閥構(gòu)件的移位被減壓的液相制冷劑冷卻，并且限制減壓特性被集成閥構(gòu)件的移位改變。因此，在制冷劑的流動(dòng)方向上設(shè)置在集成閥的下游并吸收熱量的熱交換器的熱量的降低受到限制。進(jìn)一步，可以限制流出汽相制冷劑通道的汽相制冷劑的溫度由于通過集成閥構(gòu)件的移位被減壓的液相制冷劑而降低。因而，當(dāng)熱泵循環(huán)作為氣體噴射循環(huán)工作時(shí)，可以減少加熱能力的降低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]圖1是圖示根據(jù)第一實(shí)施例的冷卻操作模式/除濕和加熱操作模式中的制冷劑循環(huán)的整體不意圖；
[0045]圖2是圖示根據(jù)第一實(shí)施例的熱泵循環(huán)的第一加熱模式中的制冷劑循環(huán)的整體示意圖；
[0046]圖3是圖示根據(jù)第一實(shí)施例的熱泵循環(huán)的第二加熱模式中的制冷劑循環(huán)的整體示意圖；
[0047]圖4是根據(jù)第一實(shí)施例的集成閥的、在已分離汽相制冷劑出口孔打開時(shí)沿著沿上下方向延伸的線截取的剖視圖；
[0048]圖5是根據(jù)第一實(shí)施例的集成閥的、在已分離汽相制冷劑出口孔關(guān)閉時(shí)沿著沿上下方向延伸的線截取的剖視圖；
[0049]圖6是沿著圖4的線V1-VI截取的剖視圖；
[0050]圖7是沿著圖6的線VI1-VII截取的剖視圖；
[0051]圖8是圖示制冷劑引入通道的位置的修改示例的剖視圖；
[0052]圖9是示出熱損失如何影響根據(jù)第一實(shí)施例的固定節(jié)流閥的流動(dòng)特性的曲線圖；
[0053]圖10是示出在集成閥構(gòu)件的外徑改變的情況中的汽-液分離效率和壓力損失的說明圖。
[0054]圖11是示出根據(jù)第一實(shí)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；
[0055]圖12是示出根據(jù)第一實(shí)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；
[0056]圖13是示出根據(jù)第一實(shí)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；
[0057]圖14是示出根據(jù)第一實(shí)施例的熱泵循環(huán)的第一除濕和加熱模式的莫利爾圖；
[0058]圖15是示出根據(jù)第一實(shí)施例的熱泵循環(huán)的第二除濕和加熱模式的莫利爾圖；
[0059]圖16是示出根據(jù)第一實(shí)施例的熱泵循環(huán)的第三除濕和加熱模式的莫利爾圖；
[0060]圖17是示出根據(jù)第一實(shí)施例的熱泵循環(huán)的第四除濕和加熱模式的莫利爾圖；
[0061]圖18是圖不現(xiàn)有的熱栗循環(huán)的整體不意圖；
[0062]圖19是根據(jù)第二實(shí)施例的集成閥的、在已分離汽相制冷劑出口孔打開時(shí)沿著沿上下方向延伸的線截取的剖視圖；
[0063]圖20是根據(jù)第二實(shí)施例的集成閥的、在已分離汽相制冷劑出口孔關(guān)閉時(shí)沿著沿上下方向延伸的線截取的剖視圖；
[0064]圖21是圖示根據(jù)第三實(shí)施例的集成閥的放大的主要部分的放大剖視圖；
[0065]圖22是圖示集成閥構(gòu)件的修改示例的剖視圖；[0066]圖23是圖示集成閥構(gòu)件的修改示例的剖視圖；
[0067]圖24是根據(jù)第四實(shí)施例的集成閥的沿著沿上下方向延伸的線截取的剖視圖；
[0068]圖25是圖示根據(jù)第五實(shí)施例的集成閥的放大的主要部分的放大剖視圖；
[0069]圖26A是圖示根據(jù)第六實(shí)施例的集成閥構(gòu)件打開已分離汽相制冷劑出口孔的情況的剖視圖；
[0070]圖26B是圖示根據(jù)第六實(shí)施例的集成閥構(gòu)件關(guān)閉已分離汽相制冷劑出口孔的情況的剖視圖；
[0071 ] 圖27A是第六實(shí)施例的修改示例的剖視圖；
[0072]圖27B是第六實(shí)施例的修改示例的剖視圖；
[0073]圖28A是圖示根據(jù)第七實(shí)施例的集成閥構(gòu)件打開已分離汽相制冷劑出口孔的情況的剖視圖；
[0074]圖28B是圖示根據(jù)第七實(shí)施例的集成閥構(gòu)件關(guān)閉已分離汽相制冷劑出口孔的情況的剖視圖；
[0075]圖29A是第七實(shí)施例的修改示例的剖視圖；
[0076]圖29B是第七實(shí)施例的修改示例的剖視圖；
[0077]圖30A是圖示根據(jù)第八實(shí)施例的集成閥構(gòu)件打開已分離汽相制冷劑出口孔的情況的剖視圖；
[0078]圖30B是圖示根據(jù)第八實(shí)施例的集成閥構(gòu)件關(guān)閉已分離汽相制冷劑出口孔的情況的剖視圖；
[0079]圖31A是第八實(shí)施例的修改示例的剖視圖；以及
[0080]圖31B是第八實(shí)施例的修改示例的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0081]以下將參照附圖描述本公開內(nèi)容的實(shí)施例。在實(shí)施例中，可以給對(duì)應(yīng)于在之前的實(shí)施例中描述的內(nèi)容的部件分配相同的附圖標(biāo)記，并且可以省略該部件的重復(fù)說明。
[0082]第一實(shí)施例
[0083]參照?qǐng)D1至18，以下將描述本公開內(nèi)容的第一實(shí)施例。根據(jù)第一實(shí)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(dòng)車輛的車輛空氣調(diào)節(jié)器I。電動(dòng)車輛從電動(dòng)馬達(dá)獲得用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)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(biāo)空間的一個(gè)示例。因此，在第一實(shí)施例中熱交換的目標(biāo)流體是被吹送空氣。
[0084]進(jìn)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(jìn)行切換。
[0085]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(jìn)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(shí)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(gè)操作模式的制冷劑流動(dòng)由實(shí)線箭頭示出。[0086]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(jìn)一步，制冷劑與潤(rùn)滑壓縮機(jī)11的制冷機(jī)油混合，制冷機(jī)油的一部分與制冷劑一起在熱泵循環(huán)10中循環(huán)。
[0087]壓縮機(jī)11是熱泵循環(huán)10中的一個(gè)部件并定位在車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)罩中。在熱泵循環(huán)10中，當(dāng)將制冷劑供給至壓縮機(jī)11時(shí)，壓縮機(jī)11壓縮制冷劑并排放壓縮的制冷劑。壓縮機(jī)11是被構(gòu)造成包括殼體的雙級(jí)壓縮電動(dòng)壓縮機(jī)。該殼體限定壓縮機(jī)11的外壁并容納兩個(gè)壓縮機(jī)構(gòu)(即，低級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)和高級(jí)壓縮機(jī)構(gòu))和電動(dòng)馬達(dá)，電動(dòng)馬達(dá)操作并使這兩個(gè)壓縮機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)。
[0088]壓縮機(jī)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(jí)壓縮機(jī)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(jí)壓縮機(jī)構(gòu)的高壓制冷劑排放到殼體的外側(cè)。
[0089]具體地，中間壓力端口 Ilb連接至低級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)的制冷劑出口側(cè)(S卩，高級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)的制冷劑進(jìn)口側(cè))。低級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)和高級(jí)壓縮機(jī)構(gòu)可以是漩渦型壓縮機(jī)構(gòu)、葉片型壓縮機(jī)構(gòu)、柱塞型壓縮機(jī)構(gòu)等。
[0090]電動(dòng)馬達(dá)的操作(S卩，轉(zhuǎn)速)由從稍后將被描述的空氣調(diào)節(jié)控制器40輸出的控制信號(hào)控制，并且電動(dòng)馬達(dá)可以是交流或直流馬達(dá)。壓縮機(jī)11的制冷劑排量通過轉(zhuǎn)數(shù)控制改變。根據(jù)第一實(shí)施例，電動(dòng)馬達(dá)構(gòu)成改變壓縮機(jī)11的制冷劑排量的排量改變部。
[0091]雖然根據(jù)第一實(shí)施例使用其中由單個(gè)殼體容納兩個(gè)壓縮機(jī)構(gòu)的壓縮機(jī)11，但壓縮機(jī)的類型不限于壓縮機(jī)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(jī)11可以是電動(dòng)壓縮機(jī)。電動(dòng)壓縮機(jī)被構(gòu)造成使得一個(gè)固定容量型壓縮機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)操作該固定容量型壓縮機(jī)構(gòu)的電動(dòng)馬達(dá)容納在殼體中。
[0092]進(jìn)一步，雙級(jí)壓縮電動(dòng)壓縮機(jī)可以具有其中兩個(gè)壓縮機(jī)，即低級(jí)側(cè)壓縮機(jī)和高級(jí)側(cè)壓縮機(jī)，串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。吸入口 Ila可以是定位在低級(jí)側(cè)的低級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的吸入口。排出口 Ilc可以是定位在高級(jí)側(cè)的高級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的排出口。中間壓力端口 Ilb可以位于連接低級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的排出口和高級(jí)側(cè)壓縮機(jī)的吸入口的連接部處。
[0093]內(nèi)部冷凝器12的制冷劑入口側(cè)連接至壓縮機(jī)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(jī)11，具體地，從高級(jí)側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)排放的高溫高壓制冷劑的熱量的散熱器工作。
[0094]內(nèi)部冷凝器12的制冷劑出口側(cè)與高級(jí)側(cè)膨脹閥13的入口側(cè)連接，高級(jí)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(jí)側(cè)減壓器(S卩，第一減壓器)工作。高級(jí)側(cè)減壓器是包括閥體和電致動(dòng)器的電動(dòng)可變節(jié)流閥機(jī)構(gòu)，其中閥體的節(jié)流開口度可以改變，電致動(dòng)器具有改變閥體的節(jié)流開口度的步進(jìn)馬達(dá)。
[0095]具體地，當(dāng)高級(jí)側(cè)膨脹閥13部分地關(guān)閉以減壓制冷劑時(shí)，節(jié)流開口度改變使得節(jié)流通道面積的等效直徑在Φ0.5-C>3mm的范圍內(nèi)。進(jìn)一步，當(dāng)節(jié)流開口度完全打開時(shí),節(jié)流通道面積的等效直徑可以保持為(Φ)10_，以便不施加制冷劑減壓作用。高級(jí)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(hào)控制。高級(jí)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。
[0096]集成閥14被構(gòu)造以便集成汽-液分離部(例如，汽-液分離空間141b)、閥裝置(如，集成閥構(gòu)件29)、減壓器(如，固定節(jié)流閥17)等。汽-液分離部將流出高級(jí)側(cè)膨脹閥13的制冷劑分離成汽相制冷劑和液相制冷劑。閥裝置打開或關(guān)閉汽相制冷劑通道142b和液相制冷劑通道141d，由汽-液分離部分離的汽相制冷劑通過汽相制冷劑通道142b。減壓器減壓由汽-液分離部分離的液相制冷劑。
[0097]換句話說，集成閥14具有其中驅(qū)動(dòng)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。
[0098]以后將參照?qǐng)D4-8描述集成閥14的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。圖4和5是第一實(shí)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是示出稍后將被描述的在下述情況中的步進(jìn)馬達(dá)28的剖視圖:其中步進(jìn)馬達(dá)28操作集成閥構(gòu)件29以便已分離汽相-制冷劑出口孔142d被打開。圖5是示出稍后將被描述的在下述情況中的步進(jìn)馬達(dá)28的剖視圖:其中步進(jìn)馬達(dá)28操作集成閥構(gòu)件29以便已分離汽相-制冷劑出口孔142d被關(guān)閉。圖6是沿著圖6的線V1-VI截取的剖視圖，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內(nèi)的位置配置的修改示例。
[0099]集成閥14具有本體140，本體140限定集成閥14的外殼并在其中容納集成閥構(gòu)件29等。本體140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)置在本體140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。
[0100]制冷劑入口 141a被限定在本體140的外壁面處，流出高級(jí)側(cè)膨脹閥13之后的制冷劑通過制冷劑入口 141a被引入汽-液分離空間141b。
[0101]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。
[0102]如圖7的剖視圖中所示，當(dāng)沿汽-液分離空間141b的軸向方向(即，沿本實(shí)施例的上下方向)觀看時(shí)，本實(shí)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。
[0103]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(dòng)和渦旋。
[0104]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(dòng)。換句話說，汽-液分離空間141b構(gòu)成離心式汽-液分離部。
[0105]如圖6所示，漩渦空間Al、分離空間A2和儲(chǔ)存空間A3構(gòu)成汽-液分離空間141b。在漩渦空間Al中，流出制冷劑入口 141a的制冷劑以圓形沿著內(nèi)壁面流動(dòng)。分離空間A2將制冷劑分離成汽相制冷劑和液相制冷劑。在儲(chǔ)存空間A3中儲(chǔ)存在分離空間A2中分離的液相制冷劑。
[0106]漩渦空間Al是設(shè)置在汽-液分離空間141b的內(nèi)壁面和稍后將被描述的氣相制冷劑出口管142c的外壁面之間的空間。漩渦空間Al沿汽-液分離空間141b的軸向方向的長(zhǎng)度長(zhǎng)于汽-液分離空間141b沿軸向方向的整體長(zhǎng)度的一半。
[0107]分離空間A2定位在漩渦空間Al下方，并且是設(shè)置在已分離汽相制冷劑出口管142c的沿縱向方向的一端(即，底端)和集成閥構(gòu)件29之間的空間。分離空間A2沿汽-液分離空間141b的軸向方向的長(zhǎng)度等于已分離汽相制冷劑出口管142c的內(nèi)徑。
[0108]儲(chǔ)存空間A3定位在分離空間A2下方，并且是設(shè)置在汽-液分離空間141b的內(nèi)壁面和稍后將被描述的管狀部143的外壁面之間的空間。儲(chǔ)存空間A3沿汽-液分離空間141b的軸向方向的長(zhǎng)度是汽-液分離空間141b的整體長(zhǎng)度中除了漩渦空間Al的長(zhǎng)度和分離空間A2的長(zhǎng)度之外的剩余長(zhǎng)度。
[0109]如圖6的剖視圖中所示，本實(shí)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(xì)長(zhǎng)孔構(gòu)成。換句話說，制冷劑引入孔141g沿汽-液分離空間141b的軸向方向延伸的垂直尺寸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)。
[0110]因此，當(dāng)被引入汽-液分離空間141b的制冷劑在汽-液分離空間141b中渦旋時(shí)，制冷劑的主要流動(dòng)沿著汽-液分離空間141b的徑向外壁旋轉(zhuǎn)而不擴(kuò)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。
[0111]而且，制冷劑引入孔141g在一位置處開口，該位置遠(yuǎn)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)。
[0112]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(B卩，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。
[0113]Lv ≥(1/2) XDv…(Fl)
[0114]制冷劑引入孔141g的下端的位置對(duì)應(yīng)于稍后將被描述的已分離汽相制冷劑出口管142c的所述一個(gè)端側(cè)處的端部。
[0115]如上所述，當(dāng)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(shí)，可以保持進(jìn)口長(zhǎng)度，制冷劑在汽-液分離空間141b中在該進(jìn)口長(zhǎng)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。
[0116]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(zhǎng)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(3/2)，如公式F2所示。
[0117](1/2) XDh ^ Lh ^ (3/2) XDh...(F2)
[0118]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(3/2)的情況中沿著圖6的線VI1-VII截取的剖視圖。
[0119]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(dāng)流入汽-液分離空間141b的制冷劑沿著徑向汽-液分離空間141b的外壁面渦旋時(shí)，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。
[0120]將在汽-液分離空間141b中分離的汽相制冷劑引向汽相制冷劑出口 142a的已分離汽相制冷劑出口管142c設(shè)置在本體140處。已分離汽相制冷劑出口管142c形成為圓筒形形狀并定位成與汽-液分離空間141b同軸。因此，流入汽-液分離空間141b的制冷劑沿著已分離汽相制冷劑出口管142c流動(dòng)和渦旋。
[0121]已分離汽相制冷劑出口管142c延伸使得已分離汽相制冷劑出口管142c的終端部定位在汽-液分離空間141b內(nèi)。已分離汽相制冷劑出口孔142d設(shè)置在流出在汽-液分離空間141b中分離的汽相制冷劑的終端部處。
[0122]根據(jù)本實(shí)施例，汽相制冷劑通道142b設(shè)置在已分離汽相制冷劑出口管142c中。一連通孔設(shè)置在已分離汽相制冷劑出口管142c的上側(cè)處，已分離汽相制冷劑出口管142c的上側(cè)通過該連通孔與本體140的外側(cè)連通。連通孔在本體140的外側(cè)上的開口限定汽相制冷劑出口 142a。連通孔延伸以垂直于汽相制冷劑出口管142的軸線方向。
[0123]汽-液分離空間141b容納已分離汽相制冷劑出口管142c的已分離汽相制冷劑出口孔142d和打開或關(guān)閉已分離液相制冷劑出口孔141c的集成閥構(gòu)件29，已分離液相制冷劑出口孔141c定位在位于本體140的下側(cè)的管狀部143處。
[0124]管狀部143由大致圓筒形樹脂部形成，該大致圓筒形樹脂部定位成使得該樹脂部的軸向方向與汽-液分離空間141b同軸，并被固定和緊固在本體140的終端部處。管狀部143是構(gòu)成液相制冷劑通道141d和固定節(jié)流閥17的部分。因此，液相制冷劑通道141d和固定節(jié)流閥17定位在已分離汽相制冷劑出口孔142d的下方。密封部定位在本體140的內(nèi)周側(cè)和管狀部143的外周側(cè)之間，以便制冷劑不會(huì)從本體140的內(nèi)周邊側(cè)和管狀部143的外周邊側(cè)之間的間隙泄漏。
[0125]液相制冷劑通道141d被限定在管狀部143的內(nèi)周邊側(cè)上。管狀部143的上端側(cè)的開口限定將在汽-液分離空間141b處分離的液相制冷劑引導(dǎo)至液相制冷劑通道141d側(cè)的已分離液相制冷劑出口孔141c。管狀部143的下端側(cè)的開口限定使在汽-液分離空間141b處分離的液相制冷劑流出到集成閥14外面的液相制冷劑出口 141e。已分離液相制冷劑出口孔141c被設(shè)置成與已分離汽相制冷劑出口管142c的已分離汽相制冷劑出口孔142d相對(duì)。
[0126]具有環(huán)形形狀并向汽-液分離空間141b側(cè)突出的突出部設(shè)置在管狀部143的上端側(cè)的開口處。管狀部143的突出部的上端面設(shè)置有閥座部143a，在集成閥構(gòu)件29關(guān)閉已分離液相制冷劑出口孔141c (即，液相制冷劑通道141d)時(shí)，閥座部143a接觸集成閥構(gòu)件29的液相制冷劑側(cè)密封部29a。
[0127]進(jìn)一步，固定節(jié)流閥17設(shè)置在管狀部143的突出部的外周邊側(cè)上，以在集成閥構(gòu)件29關(guān)閉液相制冷劑通道141d時(shí)減壓和排放在汽-液分離空間141b處分離的液相制冷劑至液相制冷劑出口 141e側(cè)。更具體地，固定節(jié)流閥17延伸成平行于設(shè)置在閥座部143a內(nèi)側(cè)的制冷劑通道。
[0128]如果在分離空間A2的漩渦空間Al中速度波動(dòng)范圍寬的制冷劑直接流入固定節(jié)流閥17，則可能擔(dān)心固定節(jié)流閥17的減壓特性變得不穩(wěn)定。
[0129]在本實(shí)施例中，固定節(jié)流閥17被構(gòu)造成開口于汽-液分離空間141b的儲(chǔ)存空間A3。因此，汽相制冷劑被限制流入固定節(jié)流閥17，并且可以穩(wěn)定固定節(jié)流閥17的減壓特性。
[0130]具體地，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，在上游側(cè)和下游側(cè)之間存在壓力差(即，入口和出口之間的壓力差)的同時(shí)，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(dòng)控制(即，平衡)。
[0131]具體地，當(dāng)上游側(cè)和下游側(cè)之間的壓力差相對(duì)大時(shí)，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，同時(shí)作為在循環(huán)中循環(huán)所需要的流量的循環(huán)制冷劑的需要流量減少。另一方面，當(dāng)所述壓力差相對(duì)小時(shí)，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，同時(shí)循環(huán)制冷劑的需要流量增加。
[0132]然而，當(dāng)固定節(jié)流閥17的上游側(cè)的制冷劑的干度大時(shí)，并且外部熱交換器20作為蒸發(fā)器工作時(shí)，該循環(huán)的性能系數(shù)(COP)下降，同時(shí)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(shí)施例，即使循環(huán)制冷劑的需要流量通過加熱操作模式(即，第一加熱模式)中的負(fù)載變化的變動(dòng)改變，也能限制COP下降，使得固定節(jié)流閥17的上游側(cè)的制冷劑的干度X小于或等于0.1。
[0133]換句話說，即使循環(huán)制冷劑的流量以及固定節(jié)流閥的入口和出口之間的壓力差在熱泵循環(huán)10中引起負(fù)載變化時(shí)的預(yù)期的范圍內(nèi)變化，本實(shí)施例的固定節(jié)流閥17被調(diào)整以使得固定節(jié)流閥的上游側(cè)的制冷劑的干度被自動(dòng)控制為小于或等于0.1。
[0134]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大(如，約30°C )。因此，當(dāng)構(gòu)成液相制冷劑通道141d和固定節(jié)流閥17的管狀部143是金屬塊時(shí)，通過固定節(jié)流閥17之前的高溫制冷劑的熱量與通過固定節(jié)流閥17之后的低溫制冷劑(即，汽-液混合狀態(tài)制冷劑)交換熱量，并且經(jīng)由本體140和管狀部143被冷卻。也就是說，當(dāng)本體140和管狀部143由具有相對(duì)高的導(dǎo)熱率的金屬材料制成時(shí)，存在通過固定節(jié)流閥17之前的制冷劑與通過固定節(jié)流閥17之后的制冷劑經(jīng)由本體140和管狀部143間接進(jìn)行熱交換的可能性。
[0135]這種熱傳遞引起(i)在制冷劑的流動(dòng)方向上定位在集成閥14的下游側(cè)的外部熱交換器20的熱傳遞量減小，以及(ii)熱泵循環(huán)10作為氣體噴射循環(huán)運(yùn)行時(shí)的加熱能力減小。
[0136]相反，根據(jù)本實(shí)施例，管狀部143由具有比由金屬塊制成的本體140大的熱阻的樹脂材料制成。通過限制通過固定節(jié)流閥17之前的制冷劑與通過固定節(jié)流閥17之后的制冷劑之間經(jīng)由本體140和固定節(jié)流閥17的間接熱傳遞，固定節(jié)流閥17的減壓特性可以穩(wěn)定。因此，可以限制在制冷劑的流動(dòng)方向上定位在集成閥14的下游的外部熱交換器20的熱傳遞量的減小。而且，經(jīng)由汽相制冷劑通道142b流出的汽相制冷劑的溫度降低可以受到通過集成閥構(gòu)件29的操作減壓的液相制冷劑的限制。因而，當(dāng)熱泵循環(huán)10作為氣體噴射循環(huán)運(yùn)行時(shí)，限制加熱能力減小。
[0137]進(jìn)一步，根據(jù)本實(shí)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)造在本體140內(nèi)。因此，與其中連接汽-液分離空間141b的已分離液相制冷劑出口孔141c和固定節(jié)流閥的制冷劑通道由管道單獨(dú)地提供的情況相比，從外面通過液相制冷劑通道141d的制冷劑的熱傳遞量可以減小。
[0138]因此，可以減少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的制冷劑通過獲得來自集成閥14外部的熱量而沸騰和蒸發(fā)。將參照?qǐng)D9描述這一點(diǎn)。圖9是流動(dòng)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條件下熱損失的影響。
[0139]如圖9中看到的那樣，在固定節(jié)流閥的上游的制冷劑的干度由于熱損失增加時(shí)，通過固定節(jié)流閥17的制冷劑的流量Q減小。進(jìn)一步，當(dāng)通過液相制冷劑通道141d的制冷劑的密度減小時(shí)，在制冷劑通過液相制冷劑通道141d的同時(shí)，流量Q通過由熱損失引起的壓力損失的增加而減小。
[0140]根據(jù)本實(shí)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)造在本體140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。
[0141]集成閥構(gòu)件29定位在位于分離空間A2中的已分離汽相制冷劑出口孔142d和位于儲(chǔ)存空間A3中的已分離液相制冷劑出口孔141c之間。集成閥構(gòu)件29沿垂直于汽-液分離空間141b的軸線方向的方向(即，根據(jù)本實(shí)施例為水平方向)延伸，并由盤形部分形成。盤形部分大于已分離液相制冷劑出口孔141c的內(nèi)徑。
[0142]根據(jù)本實(shí)施例，考慮到集成閥14中的汽-液分離效率和集成閥14的由集成閥構(gòu)件29引起的壓力損失Λ P，集成閥構(gòu)件29的外徑Ds在滿足以下示出的關(guān)系式F3和關(guān)系式F4的范圍內(nèi)被確定。
[0143]Dp ^ Ds ^ (Dx+Dr)/2…F3
[0144]Ji X (Dr/2)2-1i X (Dx/2)2= π X (Do/2)2—F4
[0145]Dp是已分離汽相制冷劑出口管142c的外徑，Dr是汽-液分離空間141b的內(nèi)徑，Do是已分離液相制冷劑出口孔141c的內(nèi)徑。當(dāng)沿軸向方向觀看時(shí)，在設(shè)置在汽-液分離空間141b和集成閥構(gòu)件29之間的環(huán)形部的面積等于已分離液相制冷劑出口孔141c的沿徑向方向的橫截面面積的條件下，Dx是集成閥構(gòu)件29的外徑(即，等效直徑)。環(huán)形部的面積對(duì)應(yīng)于上述關(guān)系式F4的左手側(cè)，已分離液相制冷劑出口孔141c沿徑向方向的橫截面面積對(duì)應(yīng)于關(guān)系式F4的右手側(cè)。關(guān)系式F4被簡(jiǎn)化成Dx= (Dr2-Do2) V2。
[0146]將參照?qǐng)D10描述上述關(guān)系。圖10是說明圖，示出在圖6中示出的集成閥14的集成閥構(gòu)件29的外徑Ds改變時(shí)，⑴集成閥14的集成閥構(gòu)件中的壓力損失Λ P的變化，以及(ii)汽-液分離空間141b的汽-液分離效率)的變化。壓力損失Λ P是其中集成閥構(gòu)件29中的已分離液相制冷劑出口孔141c打開并且已分離汽相制冷劑出口孔142d關(guān)閉的操作模式中的測(cè)量值。汽-液分離效率是其中已分離液相制冷劑出口孔141c0閉且已分離汽相制冷劑出口孔142d打開的操作模式的測(cè)量值。
[0147]如圖10所示，當(dāng)集成閥構(gòu)件29的外徑Ds減小時(shí)，汽-液分離效率趨向于減小。而且，當(dāng)集成閥構(gòu)件29的外徑Ds小于已分離汽相制冷劑出口管142c的外徑Dp時(shí),汽-液分離效率明顯地降低。反過來，當(dāng)集成閥構(gòu)件29的外徑Ds大于或等于已分離汽相制冷劑出口管142c的外徑Dp時(shí)，汽-液分離效率被可靠地維持為高。
[0148]因此，根據(jù)本實(shí)施例，從集成閥14內(nèi)的汽-液分離效率的觀點(diǎn)看，集成閥構(gòu)件29的外徑Ds的最小值被確定為與已分離汽相制冷劑出口管142c的外徑Dp相同的值(Dp ^ Ds)。
[0149]當(dāng)集成閥構(gòu)件29的外徑Ds過大時(shí)，在集成閥構(gòu)件29打開141c且關(guān)閉142d的操作模式(冷卻操作模式等)中，集成閥構(gòu)件29自身可能變?yōu)榧砷y構(gòu)件29的外周邊側(cè)和汽-液分離空間141b之間的通道阻力。在該情況中，在集成閥構(gòu)件29的外周邊側(cè)和汽-液分離空間141b之間通過的制冷劑的壓力損失可能增加。
[0150]具體地，如圖10所示，壓力損失Λ P在集成閥構(gòu)件29的外徑Ds大于外徑Dx時(shí)明顯地增加。集成閥14內(nèi)的壓力損失Λ P的這種增加可能降低系統(tǒng)性能。
[0151]因此，本公開內(nèi)容的發(fā)明人通過考慮由壓力損失Λ P引起的系統(tǒng)性能降低的可接受范圍確定集成閥構(gòu)件29的外徑Ds的最大值在汽-液分離空間141b的外徑Dx和內(nèi)徑Dr之間的中間值處(=(Dx+Dr) /2)。
[0152]從減少集成閥14中的壓力損失Λ P的觀點(diǎn)看，集成閥構(gòu)件29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和集成閥構(gòu)件29之間的環(huán)形部的面積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，限制集成閥14中由于設(shè)置集成閥構(gòu)件29引起的壓力損失Λ P增加。
[0153]根據(jù)本實(shí)施例，(i)由樹脂制成并具有環(huán)形形狀的液相制冷劑側(cè)密封部29a定位在集成閥構(gòu)件29的底表面?zhèn)?，以?ii)由樹脂制成并具有環(huán)形形狀的汽相-制冷劑側(cè)密封部29b定位在集成閥構(gòu)件29的頂表面?zhèn)取Ｈ鐖D5所示，在集成閥構(gòu)件29關(guān)閉汽相制冷劑通道142b時(shí)，汽相-制冷劑側(cè)密封部29b抵接已分離汽相制冷劑出口管142c的已分離汽相制冷劑出口孔142d。
[0154]而且，集成閥構(gòu)件29與步進(jìn)馬達(dá)28的可動(dòng)部連接，采用諸如緊固螺栓等之類的緊固部件經(jīng)由適合作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸29c將步進(jìn)馬達(dá)28固定至本體140的上側(cè)。軸29c與已分離汽相制冷劑出口管142c同軸地設(shè)置并穿過已分離汽相制冷劑出口管142c ( S卩，汽相制冷劑通道142b)的內(nèi)側(cè)。
[0155]步進(jìn)馬達(dá)28是在軸29c的軸向方向(即，上下方向)上移動(dòng)集成閥構(gòu)件29的驅(qū)動(dòng)裝置，并且從空氣調(diào)節(jié)控制器40輸出的控制脈沖控制步進(jìn)馬達(dá)28的操作。
[0156]步進(jìn)馬達(dá)28被構(gòu)造成在已分離液相制冷劑出口孔141c(即，液相制冷劑通道141d)打開以將制冷劑排向液相制冷劑出口孔141e側(cè)時(shí)將集成閥構(gòu)件29移動(dòng)至關(guān)閉已分離汽相制冷劑出口孔142d(即，汽相制冷劑通道142b)的位置。具體地，步進(jìn)馬達(dá)28向上移動(dòng)集成閥構(gòu)件29，使得已分離汽相制冷劑出口孔142d關(guān)閉，并且已分離液相制冷劑出口孔141c打開。
[0157]在集成閥構(gòu)件29定位成打開已分離液相制冷劑出口孔141c的狀態(tài)中，由通過液相制冷劑通道141d的制冷劑引起的壓力損失比由通過固定節(jié)流閥17的制冷劑引起的壓力損失小很多。因此，在集成閥構(gòu)件29定位成打開已分離液相制冷劑出口孔141c的狀態(tài)中，制冷劑通過液相制冷劑出口孔141e流出至集成閥14外側(cè)而基本上不經(jīng)由設(shè)置在閥座部143a的內(nèi)周邊側(cè)的制冷劑通道被減壓。
[0158]步進(jìn)馬達(dá)28還被構(gòu)造成在已分離汽相制冷劑出口孔142d(即，汽相制冷劑通道142b)打開以將汽相制冷劑排放至汽相制冷劑出口孔142a側(cè)時(shí)將集成閥構(gòu)件29移動(dòng)至減壓流向液相制冷劑出口孔141e側(cè)的汽相制冷劑的位置。具體地，步進(jìn)馬達(dá)28將集成閥構(gòu)件29移動(dòng)至關(guān)閉已分離液相制冷劑出口孔141c ( S卩，液相制冷劑通道141d)的位置以打開已分離汽相制冷劑出口孔142d。
[0159]當(dāng)已分離液相制冷劑出口孔141c由集成閥構(gòu)件29以這種方式關(guān)閉時(shí)，在汽-液分離空間141b中分離的液相制冷劑在被固定節(jié)流閥17減壓之后通過液相制冷劑出口 141e流出至集成閥14的外側(cè)。
[0160]止回閥(未示出)定位在集成閥14的從汽相制冷劑出口 142a延伸至壓縮機(jī)11的中間壓力端口 Ilb的制冷劑管道處，并且僅允許制冷劑從集成閥14流動(dòng)至壓縮機(jī)11的中間壓力端口 lib。因而，制冷劑被限制從壓縮機(jī)11側(cè)流出至集成閥14側(cè)。止回閥可以與集成閥14或壓縮機(jī)11 一體地構(gòu)造而成。
[0161]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定位在發(fā)動(dòng)機(jī)罩中，并且熱量在外部熱交換器20內(nèi)流動(dòng)的制冷劑和被吹風(fēng)機(jī)21吹送的外部空氣之間傳遞。外部熱交換器20作為使低壓制冷劑蒸發(fā)的蒸發(fā)器工作，使得低壓制冷劑至少在加熱操作(如，第一加熱模式和第二加熱模式)中發(fā)揮吸熱作用，并且作為散熱器工作使得高壓制冷劑在冷卻操作模式等中散發(fā)熱量。
[0162]作為第二減壓裝置的冷卻膨脹閥22的制冷劑入口側(cè)與外部熱交換器20的制冷劑出口側(cè)的出口側(cè)連接。冷卻膨脹閥22在冷卻操作模式等中減壓通過外部熱交換器20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(jí)側(cè)膨脹閥13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(hào)控制。
[0163]內(nèi)部蒸發(fā)器23的制冷劑入口側(cè)與冷卻膨脹閥22的出口側(cè)連接。內(nèi)部蒸發(fā)器23在吹送空氣方向上在內(nèi)部冷凝器12的上游側(cè)處設(shè)置在內(nèi)部空氣調(diào)節(jié)單元30的空氣調(diào)節(jié)殼體31中。內(nèi)部蒸發(fā)器23是適合作為蒸發(fā)器(如，第二使用側(cè)熱交換器)的熱交換器，并且通過蒸發(fā)通過內(nèi)部蒸發(fā)器23的制冷劑而冷卻吹送空氣，使得制冷劑在冷卻操作模式、除濕和加熱操作模式等中發(fā)揮吸熱作用。
[0164]蓄能器24的入口側(cè)與內(nèi)部蒸發(fā)器23的出口側(cè)連接。蓄能器24是將吸入蓄能器24的制冷劑分離成汽相制冷劑和液相制冷劑并儲(chǔ)存多余的制冷劑的低壓側(cè)汽-液分離器。此外，壓縮機(jī)11的吸入口 Ila與蓄能器24的汽相制冷劑出口連接。因此，內(nèi)部蒸發(fā)器23與蓄能器24連接以使制冷劑流向壓縮機(jī)11的吸入口 Ila側(cè)。
[0165]進(jìn)一步，外部熱交換器20的出口側(cè)與膨脹閥旁路通道25連接，膨脹閥旁路通道25引導(dǎo)從外部熱交換器20流動(dòng)至蓄能器24的入口側(cè)的制冷劑，使得制冷劑旁通(繞過)冷卻膨脹閥22和內(nèi)部蒸發(fā)器23。旁路通道切換閥27位于膨脹閥旁路通道25處。
[0166]旁路通道切換閥27是切換膨脹閥旁路通道25以打開或關(guān)閉的電磁閥，并且旁路通道切換閥27的打開和關(guān)閉操作由從空氣調(diào)節(jié)控制器40輸出的控制電壓控制。由經(jīng)過旁路通道切換閥27的制冷劑引起的壓力損失比由經(jīng)過冷卻膨脹閥22的制冷劑引起的壓力損失小很多。
[0167]因此，當(dāng)旁路通道切換閥27打開時(shí)，流出外部熱交換器20的制冷劑經(jīng)由膨脹閥旁路通道25流入蓄能器24。在該情況中，冷卻膨脹閥22可以完全打開。
[0168]當(dāng)旁路通道切換閥27關(guān)閉時(shí)，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(shí)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)切換裝置。
[0169]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)內(nèi)，并且其中具有空氣調(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的外殼并具有空氣通道，被吹向車廂的空氣在該空氣通道中流動(dòng)。吹風(fēng)機(jī)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。
[0170]在內(nèi)部空氣(即，車廂內(nèi)的空氣)和外部空氣之間切換進(jìn)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(dòng)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(jìn)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(jìn)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。
[0171]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(fēng)機(jī)32沿空氣流動(dòng)方向定位在內(nèi)部空氣/外部空氣切換裝置33的下游。吹風(fēng)機(jī)32是電動(dòng)吹風(fēng)機(jī)，其中離心式多葉片吹風(fēng)機(jī)(即，西羅克風(fēng)扇)由電動(dòng)馬達(dá)操作，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，吹送空氣體積)。
[0172]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(dòng)方向上設(shè)置在吹風(fēng)機(jī)32的下游側(cè)。換句話說，內(nèi)部蒸發(fā)器23在空氣流動(dòng)方向上設(shè)置在內(nèi)部冷凝器12的上游側(cè)。
[0173]在空氣調(diào)節(jié)殼體31中，設(shè)置引導(dǎo)經(jīng)過內(nèi)部蒸發(fā)器23之后的吹送空氣以旁通內(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(dòng)方向上定位在內(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)。
[0174]本實(shí)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。
[0175]混合空間36在空氣流動(dòng)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。
[0176]多個(gè)開口在空氣流動(dòng)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作為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(fēng)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。
[0177]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。空氣混合門34由伺服馬達(dá)(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(hào)控制伺服馬達(dá)的的操作。
[0178]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)腳部開口 37c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的上游。
[0179]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(jī)構(gòu)等由基于從空氣調(diào)節(jié)控制器40輸出的控制信號(hào)操作的伺服馬達(dá)(未示出)控制。[0180]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(dǎo)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(dòng)方向上的下游側(cè)。
[0181]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，(ii)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(jí)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。
[0182]將描述本實(shí)施例的電氣控制裝置。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型計(jì)算機(jī)構(gòu)成，并進(jìn)行多種算術(shù)處理?？諝庹{(diào)節(jié)控制器40基于在ROM處存儲(chǔ)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(jī)11、集成閥
14、旁路通道切換閥27、吹風(fēng)機(jī)32等)的操作。
[0183]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(cè)車廂中的溫度的內(nèi)部空氣傳感器、(ii)檢測(cè)外部空氣的溫度的外部空氣傳感器、(iii)檢測(cè)進(jìn)入車廂中的太陽(yáng)輻射量的太陽(yáng)輻射傳感器、(iv)用于蒸發(fā)器的檢測(cè)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(cè)從壓縮機(jī)11排放的高壓制冷劑的壓力的排放壓力傳感器、(vi)檢測(cè)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(cè)被吸入壓縮機(jī)11中的吸入制冷劑的壓力的吸入壓力傳感器等。
[0184]進(jìn)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(hào)輸入至空氣調(diào)節(jié)控制器40。各種空氣調(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)。
[0185]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(gè)受控目標(biāo)設(shè)備的操作的結(jié)構(gòu)(硬件和軟件)構(gòu)成控制每個(gè)受控目標(biāo)設(shè)備的操作的控制部。
[0186]例如，根據(jù)本實(shí)施例，控制壓縮機(jī)11的電動(dòng)馬達(dá)的操作的結(jié)構(gòu)(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的操作的結(jié)構(gòu)(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(dú)立于空氣調(diào)節(jié)控制器40的控制裝置。
[0187]將描述本實(shí)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(shí)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、(ii)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。
[0188](a)冷卻操作模式
[0189]當(dāng)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(shí)，啟動(dòng)冷卻操作模式。在冷卻操作模式中，空氣調(diào)節(jié)控制器40 (i)操作高級(jí)側(cè)膨脹閥13以完全打開，(ii)移動(dòng)集成閥構(gòu)件29使得集成閥14c的步進(jìn)馬達(dá)28關(guān)閉已分離汽相制冷劑出口孔142d，(iii)部分地關(guān)閉冷卻膨脹閥22以發(fā)揮減壓作用，以及(iv)關(guān)閉旁路通道切換閥27。
[0190] 因而，如圖5所示，集成閥構(gòu)件29打開集成閥14中的已分離液相制冷劑出口孔141c并關(guān)閉已分離汽相制冷劑出口孔142d，并且熱泵循環(huán)10設(shè)置其中制冷劑由圖1中的實(shí)線箭頭所示進(jìn)行流動(dòng)的制冷劑循環(huán)。
[0191]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(cè)信號(hào)和操縱面板的操作信號(hào)?；跈z測(cè)信號(hào)和操作信號(hào)計(jì)算作為被吹入車廂中的空氣的目標(biāo)溫度的目標(biāo)空氣溫度ΤΑ0。而且，空氣調(diào)節(jié)控制器40基于計(jì)算出的目標(biāo)空氣溫度TAO和傳感器組41的檢測(cè)信號(hào)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)。
[0192]例如，如接下來的描述那樣確定壓縮機(jī)11的制冷劑排放能力，換句話說，輸入壓縮機(jī)11的電動(dòng)馬達(dá)的控制信號(hào)?；谀繕?biāo)空氣溫度ΤΑ0，采用在空氣調(diào)節(jié)控制器40處存儲(chǔ)的控制地圖確定作為來自內(nèi)部蒸發(fā)器23的空氣出口的空氣的溫度的目標(biāo)蒸發(fā)器空氣溫度TEO。
[0193]基于目標(biāo)蒸發(fā)器空氣溫度TEO和由蒸發(fā)器溫度傳感器檢測(cè)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(jī)11的電動(dòng)馬達(dá)的控制信號(hào)，以便通過采用反饋控制使得從內(nèi)部蒸發(fā)器23吹送的空氣的溫度接近目標(biāo)蒸發(fā)器空氣溫度ΤΕ0。
[0194]確定被輸出至冷卻膨脹閥22的控制信號(hào)，使得流入冷卻膨脹閥22的制冷劑的過冷度接近目標(biāo)過冷度。該目標(biāo)過冷度是預(yù)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(dá)的控制信號(hào)，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之后的所有的吹送空氣量都通過旁路通道35。
[0195]以上述方式被確定的控制信號(hào)等輸出至各種空氣調(diào)節(jié)控制裝置。隨后，重復(fù)以下控制程序，例如(i)讀取檢測(cè)信號(hào)和操作信號(hào)、(ii)計(jì)算目標(biāo)空氣溫度TAO、(iii)確定各種空氣調(diào)節(jié)控制裝置的每個(gè)操作狀態(tài)、(iv)輸出控制電壓和控制信號(hào)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(yù)定時(shí)期。在其它操作模式中類似地進(jìn)行這種控制程序的重復(fù)。
[0196]因此，在熱泵循環(huán)10的冷卻操作模式中，從壓縮機(jī)11的排出口 Ilc排出的高壓制冷劑(圖11中的點(diǎn)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。
[0197]高級(jí)側(cè)膨脹閥13完全打開，并且流出內(nèi)部冷凝器12的制冷劑通過高級(jí)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。
[0198]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(jìn)一步，由于集成閥構(gòu)件29定位成打開已分離液相制冷劑出口孔141c，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而基本上沒有在固定節(jié)流閥17處減壓。
[0199]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。在這種情況下，集成閥構(gòu)件29關(guān)閉已分離汽相制冷劑出口孔142d，并且制冷劑不從已分離汽相制冷劑出口 142a流出。
[0200]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(fēng)機(jī)21吹送的外部空氣交換熱量而散發(fā)熱量(圖11中從點(diǎn)an至點(diǎn)bn)。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11中點(diǎn)bn至點(diǎn)C11) O
[0201]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(fēng)機(jī)32吹向車廂的空氣吸收熱量，并蒸發(fā)(圖11中點(diǎn)C11至點(diǎn)dn)。因而，被吹向車廂的空氣被冷卻。
[0202]流出內(nèi)部蒸發(fā)器23的制冷劑在蓄能器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(jī)11的吸入口 lla(圖11中的點(diǎn)en)并以低級(jí)側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)和高級(jí)側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的順序(以圖11中點(diǎn)en、點(diǎn)aln、點(diǎn)an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(duì)進(jìn)行所需要的制冷能力的循環(huán)來說不必要的制冷劑存儲(chǔ)在畜能器24中。
[0203]如圖11所示，由于⑴通過從蓄能器24延伸至壓縮機(jī)11的吸入口 Ila的制冷劑管道的汽相制冷劑的壓力損失，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(diǎn)dn不同于點(diǎn)en。因此,在理想的循環(huán)中，點(diǎn)dn優(yōu)選與點(diǎn)en重合。這一內(nèi)容類似于接下來的描述中的莫利爾圖。
[0204]如上所述，在冷卻操作模式中，由于內(nèi)部壓縮機(jī)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(jìn)行車廂的冷卻操作。
[0205](b)加熱操作模式
[0206]下文將描述加熱操作模式。如上所述，在本實(shí)施例的熱泵循環(huán)10中，可以作為加熱操作模式進(jìn)行第一加熱模式或第二加熱模式。當(dāng)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(shí)，加熱操作模式啟動(dòng)。
[0207]當(dāng)加熱操作模式運(yùn)行時(shí)，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(cè)信號(hào)和來自操縱面板的操作信號(hào)，并確定壓縮機(jī)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(yùn)行。
[0208](b-Ι)第一加熱模式
[0209]下文將描述第一加熱模式。當(dāng)?shù)谝患訜崮Ｊ竭\(yùn)行時(shí)，空氣調(diào)節(jié)控制器40控制(i)高級(jí)側(cè)膨脹閥13稍微打開，(ii)集成閥構(gòu)件29移動(dòng)至步進(jìn)馬達(dá)28關(guān)閉已分離液相制冷劑出口孔141c的位置，(iii)冷卻膨脹閥22完全關(guān)閉，以及(iv)旁路通道切換閥27關(guān)閉。
[0210]因而，在圖4中示出的集成閥14中，集成閥構(gòu)件29定位成打開已分離汽相制冷劑出口孔142d并關(guān)閉已分離液相制冷劑出口孔141c，熱泵循環(huán)10被設(shè)置到其中制冷劑如圖2由實(shí)線箭頭所示的那樣流動(dòng)的制冷劑流動(dòng)通道。
[0211]在制冷劑流動(dòng)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(cè)的用于空氣調(diào)節(jié)的檢測(cè)信號(hào)和來自操作面板的操作信號(hào)，以及(ii)基于目標(biāo)空氣溫度TAO和傳感器組的檢測(cè)信號(hào)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)。
[0212]在第一加熱模式中，確定輸入高級(jí)側(cè)膨脹閥13的控制信號(hào)，使得內(nèi)部冷凝器12處的制冷劑的壓力變?yōu)轭A(yù)定目標(biāo)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(yù)定的目標(biāo)過冷度。確定輸入空氣混合門34的伺服馬達(dá)的控制信號(hào)，使得空氣混合門34定位成關(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。
[0213]因此，在熱泵循環(huán)10的第一加熱模式中，如圖12中的莫利爾圖所示，從壓縮機(jī)11的排出口 Ilc排出的高壓制冷劑(圖12中的點(diǎn)a12)流入內(nèi)部冷凝器12。流入內(nèi)部冷凝器12的制冷劑通過與從吹風(fēng)機(jī)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12中點(diǎn)a12至點(diǎn)b12)。因而，被吹向車廂的空氣被加熱。
[0214]流出內(nèi)部冷凝器12的制冷劑在稍微打開的高級(jí)側(cè)膨脹閥13處被等焓地減壓成中間壓力制冷劑(圖12中點(diǎn)b12至點(diǎn)Cl12)。在高級(jí)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12中從點(diǎn)Cl12至點(diǎn)c212，以及從點(diǎn)Cl12至點(diǎn)c312)。
[0215]由于集成閥構(gòu)件29定位成關(guān)閉已分離液相制冷劑出口孔141c，因此在汽-液分離空間141b中分離的液相制冷劑在固定節(jié)流閥17處被等焓地減壓和膨脹成低壓制冷劑(圖12中點(diǎn)c312至點(diǎn)c412)，并通過液相制冷劑出口 141e流出。
[0216]集成閥構(gòu)件29定位成打開已分離汽相制冷劑出口孔142d。因此，在汽-液分離空間141b中分離的汽相制冷劑通過集成閥14的汽相制冷劑出口 142a流出，進(jìn)入壓縮機(jī)11的鄰近中間壓力端口 Ilb的一側(cè)(圖12中的點(diǎn)c212)。
[0217]流入中間壓力端口 Ilb的制冷劑與從低壓側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)排出的制冷劑混合(圖12中的點(diǎn)al12)，并且混合制冷劑被吸入高級(jí)側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)(圖12中的點(diǎn)a212)。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(fēng)機(jī)21吹送的外部空氣交換熱量而吸收熱量(圖12中點(diǎn)c412至點(diǎn)d12)。
[0218]由于旁路通道切換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流入蓄能器24并分離成汽相制冷劑和液相制冷劑。被吸入壓縮機(jī)11的吸入口 Ila的已分離汽相制冷劑(圖12中的點(diǎn)el2)再次被減壓。另一方面，已分離液相制冷劑作為多余的對(duì)進(jìn)行所需要的制冷能力的循環(huán)來說不必要的制冷劑存儲(chǔ)在蓄能器24中。
[0219]如上所述，在第一加熱模式中，從壓縮機(jī)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(jìn)行車廂的加熱操作。
[0220]進(jìn)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)約型制冷劑循環(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(jī)11的吸入口 Ila抽吸，并且在高級(jí)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。
[0221]因此，溫度低的混合制冷劑可以被吸入高級(jí)側(cè)壓縮機(jī)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(jí)側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)和低級(jí)側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)中都降低，從而提高高級(jí)側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的壓縮效率，并且可以同時(shí)提高高級(jí)側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的壓縮效率和低級(jí)側(cè)壓縮機(jī)構(gòu)的壓縮效率。因而，可以提高整個(gè)熱泵循環(huán)10中的C0P。
[0222](b-2)第二加熱模式
[0223]下文將描述第二加熱模式。當(dāng)?shù)诙訜崮Ｊ竭\(yùn)行時(shí)，空氣調(diào)節(jié)控制器40控制(i)高級(jí)側(cè)膨脹閥13稍微打開，(ii)集成閥構(gòu)件29定位成使得集成閥14的步進(jìn)馬達(dá)28關(guān)閉已分離汽相制冷劑出口孔142d，(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(shí)線箭頭所示的那樣流動(dòng)的制冷劑流動(dòng)通道。[0224]在制冷劑流動(dòng)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(cè)的用于空氣調(diào)節(jié)的檢測(cè)信號(hào)和來自操縱面板的操作信號(hào)，以及(ii)基于目標(biāo)空氣溫度TAO和傳感器組的檢測(cè)信號(hào)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)。
[0225]在第二加熱模式中，確定輸入高級(jí)側(cè)膨脹閥13的控制信號(hào)，使得內(nèi)部冷凝器12處的制冷劑的壓力變?yōu)轭A(yù)定目標(biāo)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(yù)定的目標(biāo)過冷度。確定輸入空氣混合門34的伺服馬達(dá)的控制信號(hào)，使得空氣混合門34定位成關(guān)閉旁路通道35并且使通過內(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。
[0226]因此，在熱泵循環(huán)10的第二加熱模式中，如圖13中的莫利爾圖所示，從壓縮機(jī)11的排出口 Ilc排出的高壓制冷劑(圖13中的點(diǎn)a13)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13中點(diǎn)a13至點(diǎn)b13)。因而，被吹向車廂的空氣被加熱。
[0227]流出內(nèi)部冷凝器12的制冷劑在稍微打開的高級(jí)側(cè)膨脹閥13處被等焓地減壓和膨脹成低壓制冷劑(圖13中點(diǎn)b13至點(diǎn)C13)并流入集成閥14的汽-液分離空間141b。類似于冷卻操作模式中的情況，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。
[0228]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并通過交換熱量由從吹風(fēng)機(jī)21吹送的外部空氣吸收熱量(圖13中從點(diǎn)C13至點(diǎn)d13)。因?yàn)榕月吠ǖ狼袚Q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(jìn)入蓄能器24，并且在蓄能器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(jī)11的吸入口 IIa(圖13中的點(diǎn)e13)。
[0229]如上所述，在第二加熱模式中，從壓縮機(jī)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(jìn)行車廂的加熱操作。
[0230]將描述在加熱負(fù)荷相對(duì)于第一加熱模式來說相對(duì)低的狀態(tài)中，例如，在外部溫度高的狀態(tài)中運(yùn)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(gè)熱泵循環(huán)10中的C0P。
[0231]也就是說，理論上，只要壓縮機(jī)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執(zhí)行。換句話說，壓縮機(jī)11進(jìn)行相同的加熱能力所需要的轉(zhuǎn)速(即，制冷劑排放能力)在第一加熱模式中低于第二加熱模式中的壓縮機(jī)11的轉(zhuǎn)速。
[0232]然而,在壓縮機(jī)構(gòu)中,存在壓縮效率最大(即，壓縮效率達(dá)到峰值)時(shí)針對(duì)最大效率的轉(zhuǎn)速。當(dāng)轉(zhuǎn)速低于用于最大效率的轉(zhuǎn)速時(shí)，壓縮效率極大地降低。因此，當(dāng)壓縮機(jī)11在加熱負(fù)荷相對(duì)低的情況中以低于針對(duì)最大效率的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，在第一加熱模式中可能相當(dāng)?shù)亟档土?C0P。
[0233]根據(jù)本實(shí)施例，針對(duì)最大效率的轉(zhuǎn)速被確定為標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速。當(dāng)在第一加熱模式中壓縮機(jī)11的轉(zhuǎn)速低于標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速時(shí)，第一加熱模式被切換至第二加熱模式。當(dāng)壓縮機(jī)11的轉(zhuǎn)速在第二加熱模式中超過目標(biāo)轉(zhuǎn)速和預(yù)定轉(zhuǎn)速的總和轉(zhuǎn)速時(shí)，第二加熱模式被切換至第一加熱模式。[0234]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COP。因此，當(dāng)壓縮機(jī)11的轉(zhuǎn)速在第一加熱模式中低于標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速時(shí)，通過將第一加熱模式切換至第二加熱模式，可以提高整個(gè)熱泵循環(huán)10中的C0P。
[0235](c)除濕和加熱操作模式
[0236]將描述除濕和加熱操作模式。當(dāng)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(shí)，除濕和加熱操作模式運(yùn)行。
[0237]當(dāng)設(shè)置除濕和加熱操作模式時(shí)，空氣調(diào)節(jié)控制器40控制(i)高級(jí)側(cè)膨脹閥13完全打開或稍微打開，(ii)集成閥構(gòu)件29移動(dòng)使得集成閥14的步進(jìn)馬達(dá)28操作以關(guān)閉已分離汽相制冷劑出口孔142d，(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，與冷卻操作模式一樣，熱泵循環(huán)10被切換到其中制冷劑如由圖1中的實(shí)線箭頭所示的那樣流動(dòng)的制冷劑流動(dòng)通道。
[0238]在制冷劑流動(dòng)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(cè)的用于空氣調(diào)節(jié)的檢測(cè)信號(hào)和來自操縱面板的操作信號(hào)，以及(ii)基于目標(biāo)空氣溫度TAO和傳感器組的檢測(cè)信號(hào)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)。
[0239]例如，確定輸入空氣混合門34的伺服馬達(dá)的控制信號(hào)，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(jìn)一步，在本實(shí)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(jí)側(cè)膨脹閥13的開口度和冷卻膨脹閥22的開口度。具體地，與增加目標(biāo)空氣溫度TAO相關(guān)，運(yùn)行從第一至第四除濕和加熱模式的四級(jí)除濕和加熱模式。
[0240](c-Ι)第一除濕和加熱模式
[0241]在第一除濕和加熱模式中，高級(jí)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(dòng)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14中的莫利爾圖所示的那樣改變。
[0242]也就是說，如圖14所示，從壓縮機(jī)11的排出口 Ilc排放的高壓制冷劑(圖14中的點(diǎn)a14)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14中從點(diǎn)a14至點(diǎn)bl14)。因而，在內(nèi)部冷凝器12中加熱被吹向車廂的空氣。
[0243]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(jí)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(fēng)機(jī)21吹送的外部空氣交換熱量進(jìn)一步散發(fā)熱量(圖14中從點(diǎn)bl14至點(diǎn)b214)。接下來的操作與冷卻操作模式相同。
[0244]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(jìn)行車廂的除濕和加熱操作。
[0245](c-2)第二除濕和加熱模式
[0246]當(dāng)在第一除濕和加熱模式中目標(biāo)空氣溫度TAO超過預(yù)定的第一標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)，對(duì)于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(jí)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15中的莫利爾圖所示的那樣改變。
[0247]也就是說，如圖15所示，類似于第一除濕和加熱模式，從壓縮機(jī)11的排出口 11。排出的高壓制冷劑(圖15中的點(diǎn)a15)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15中從點(diǎn)a15至點(diǎn)bl15)。因此，被吹向車廂的空氣在內(nèi)部冷凝器12處被加熱。
[0248]流出內(nèi)部冷凝器12的制冷劑在稍微打開的高級(jí)側(cè)膨脹閥13處被等焓地減壓成中間壓力制冷劑(圖15中點(diǎn)bl15至點(diǎn)b215)，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(jí)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。
[0249]流入外部熱交換器20的中間壓力制冷劑通過與從吹風(fēng)機(jī)21吹送的外部空氣交換熱量而散發(fā)熱量(圖15中從點(diǎn)b215至點(diǎn)b315)。接下來的操作與冷卻操作模式相同。
[0250]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(jìn)行車廂的除濕和加熱操作。
[0251]在第二除濕和加熱模式中，高級(jí)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。
[0252]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。
[0253](c-3)第三除濕和加熱模式
[0254]當(dāng)在第二除濕和加熱模式中目標(biāo)空氣溫度TAO超過預(yù)定的第二標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)，第三除濕和加熱模式運(yùn)行。在第三除濕和加熱模式中，高級(jí)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16中的莫利爾圖所示那樣改變。
[0255]也就是說，如圖16所示，類似于第一和第二除濕和加熱模式，從壓縮機(jī)11的排出口 Ilc排出的高壓制冷劑(圖16中的點(diǎn)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換熱量而散發(fā)熱量(圖16中從點(diǎn)a16至點(diǎn)b16)。因此，被吹向車廂的空氣在內(nèi)部冷凝器12處被加熱。
[0256]流出內(nèi)部冷凝器12的制冷劑在稍微打開的高級(jí)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16中點(diǎn)b16至點(diǎn)Cl16)。類似于冷卻操作模式，在高級(jí)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。
[0257]流入外部熱交換器20的中間壓力制冷劑通過交換熱量從由吹風(fēng)機(jī)21吹送的外部空氣吸收熱量(圖16中從點(diǎn)Cl16至點(diǎn)c216)。進(jìn)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16中從點(diǎn)c216至點(diǎn)c316)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。
[0258]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(jìn)行車廂的除濕和加熱操作。
[0259]在第三除濕和加熱模式中，高級(jí)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。
[0260]因而，與第二除濕和加熱模式相比，(i)被吸入壓縮機(jī)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(jī)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。
[0261](c-4)第四除濕和加熱模式
[0262]當(dāng)在第三除濕和加熱模式中目標(biāo)空氣溫度TAO超過預(yù)定的第三標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)，第四除濕和加熱模式運(yùn)行。在第四除濕和加熱模式中，高級(jí)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處于完全打開狀態(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17中的莫利爾圖所示的那樣改變。
[0263]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(jī)11的排出口 Ilc排出的高壓制冷劑(圖17中的點(diǎn)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(diǎn)a17至點(diǎn)b17)。因此，被吹向車廂的空氣在內(nèi)部冷凝器12處被加熱。
[0264]流出內(nèi)部冷凝器12的制冷劑在稍微打開的高級(jí)側(cè)膨脹閥13處被等焓地減壓成溫度低于外部溫度的低壓制冷劑(圖17中點(diǎn)b17至點(diǎn)Cl17)。類似于冷卻操作模式，在高級(jí)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。
[0265]流入外部熱交換器20的低壓制冷劑通過交換熱量從由吹風(fēng)機(jī)21吹送的外部空氣吸收熱量(圖17中從點(diǎn)Cl17至點(diǎn)c217)。進(jìn)一步，冷卻膨脹閥22處于完全打開狀態(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。
[0266]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(jìn)行車廂的除濕和加熱操作。
[0267]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(jí)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，并且在內(nèi)部冷凝器12處由制冷劑吸收的吸熱量可以增加。
[0268]因而，與第三除濕和加熱模式相比，(i)被吸入壓縮機(jī)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(jī)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高于第三除濕和加熱模式中的溫度。
[0269]根據(jù)本實(shí)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(dòng)通道被切換，以便實(shí)施各種循環(huán)構(gòu)造來進(jìn)行車廂的適當(dāng)?shù)睦鋮s、加熱、以及除濕和加熱。[0270]進(jìn)一步，本實(shí)施例的能夠用于電動(dòng)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(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))的車輛中的車廂。因此，本實(shí)施例的熱泵循環(huán)10對(duì)于以高COP運(yùn)行的情況極其有效，與加熱操作模式中的加熱負(fù)荷無(wú)關(guān)。
[0271]根據(jù)本實(shí)施例，使用集成閥14，并且在集成閥中，對(duì)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一體地構(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(jiǎn)單。因而，可以改善熱泵循環(huán)在目標(biāo)物體中的可安裝性。
[0272]根據(jù)本實(shí)施例，單個(gè)集成閥14執(zhí)行(i)將中間壓力制冷劑分離為汽相和液相，(?)打開或關(guān)閉液相制冷劑通道141d和汽相制冷劑通道142b，以及(iii)減壓液相制冷劑。
[0273]進(jìn)一步，根據(jù)本實(shí)施例的集成閥14，當(dāng)集成閥構(gòu)件29打開汽相制冷劑通道142b和液相制冷劑通道141d中的一個(gè)時(shí)，另一個(gè)可以關(guān)閉。集成閥構(gòu)件29可以選擇性地打開或關(guān)閉汽相制冷劑通道142b和液相制冷劑通道141d。而且，僅通過采用步進(jìn)馬達(dá)28移位集成閥構(gòu)件29，該循環(huán)中的制冷劑回路可以被切換成作為氣體噴射循環(huán)工作的制冷劑回路。
[0274]因而，液相制冷劑通道141d和汽相制冷劑通道142b可以由單個(gè)閥體選擇性地打開或關(guān)閉，而不需要將閥體設(shè)置于液相制冷劑通道141d和汽相制冷劑通道142b中的每一個(gè)。因此，集成閥14的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化，并且作為氣體噴射循環(huán)工作的熱泵循環(huán)的構(gòu)造可以簡(jiǎn)化。
[0275]因此，關(guān)于圖18中示出的其中制冷劑流動(dòng)通道被切換的公知可切換型熱泵循環(huán)，通過(i)將圖18中示出的壓縮機(jī)11’改變成兩級(jí)壓縮類型壓縮機(jī)，(ii)在由虛線圍繞的部分處布置本實(shí)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)。
[0276]更具體地，當(dāng)集成閥構(gòu)件29打`開液相制冷劑通道141d時(shí)，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(gè)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作為制冷劑在該處被蒸發(fā)的蒸發(fā)器工作。
[0277]另一方面，當(dāng)集成閥構(gòu)件29關(guān)閉液相制冷劑通道141d時(shí)，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作為制冷劑在該處被蒸發(fā)的蒸發(fā)器工作。
[0278]圖18的熱泵循環(huán)10是公知熱泵循環(huán)的一個(gè)示例，其中(i)當(dāng)旁路通道切換閥27處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，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(dāng)旁路通道切換閥27處于打開狀態(tài)時(shí)，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。
[0279]在圖18中，給對(duì)應(yīng)于或等同于在本實(shí)施例中描述的部件的部分分配相同的附圖標(biāo)記。這一條件對(duì)于其它附圖也類似。進(jìn)一步，在圖18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(hào)配線等的圖示。
[0280]根據(jù)本實(shí)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、表面張力等之類的效應(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，并且可以降低集成閥的整體尺寸?？商鎿Q地，根據(jù)所需要的汽-液分離性能，可以采用諸如重力、表面張力等之類的效應(yīng)在集成閥14中進(jìn)行汽-液分離。[0281]而且，液相制冷劑通道141d和固定節(jié)流閥17定位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(dǎo)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(dǎo)至汽相制冷劑通道142b側(cè)。
[0282]此外，根據(jù)本實(shí)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(yuǎn)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。
[0283]因而，制冷劑在汽-液分離空間141b的徑向向內(nèi)方向上的擴(kuò)散受到限制，同時(shí)確保汽-液分離空間141b中的制冷劑的進(jìn)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(dòng)。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，并且可以降低集成閥14的整體尺寸。因而，熱泵循環(huán)10的整體尺寸可以降低，并且可以改善熱泵循環(huán)在目標(biāo)物體中的可安裝性。
[0284]根據(jù)本實(shí)施例，集成閥構(gòu)件29定位在位于分離空間A2中的已分離汽相制冷劑出口孔142d和位于儲(chǔ)存空間A3中的已分離液相制冷劑出口孔141c之間，并由內(nèi)徑大于已分離液相制冷劑出口孔141c的內(nèi)徑的盤狀構(gòu)件制成。
[0285]因此，集成閥構(gòu)件29限制液相制冷劑從已分離液相制冷劑出口孔141c側(cè)擴(kuò)散至已分離汽相制冷劑出口孔142d側(cè)。因而，可以提高集成閥14中的汽-液分離效率。因此，可以節(jié)省用于汽-液分離空間141b的空間，并且可以降低集成閥的整體尺寸。因而，熱泵循環(huán)10的整體尺寸可以降低，并且可以改善熱泵循環(huán)在目標(biāo)物體中的可安裝性。
[0286]而且，根據(jù)本實(shí)施例的集成閥14，考慮集成閥14中的汽-液分離效率和集成閥14內(nèi)由集成閥構(gòu)件29引起的壓力損失Λ P確定集成閥構(gòu)件29的外徑Ds。。因此，可以提高集成閥14內(nèi)的汽-液分離效率，同時(shí)可以限制由集成閥構(gòu)件29引起的壓力損失的產(chǎn)生。
[0287]而且，本實(shí)施例的集成閥的本體140具有位于其中的管狀部143，并且提供了液相制冷劑通道141d和已分離液相制冷劑出口孔141c。管狀部143被構(gòu)造為具有高于周圍部分的熱阻。
[0288]因而，由于集成閥構(gòu)件29的移位被減壓的液相制冷劑和汽-液分離空間141b中的制冷劑之間的間接熱傳遞受到限制。因此，限制減壓特性由于集成閥構(gòu)件29移位而改變。
[0289]根據(jù)本實(shí)施例，與集成閥構(gòu)件29中包括的步進(jìn)馬達(dá)28的可動(dòng)部連接的軸29c被設(shè)置成穿過已分離汽相制冷劑出口管142c的內(nèi)部。因此，沒有必要單獨(dú)地提供用于將軸29c布置在本體140內(nèi)的空間，并且集成閥14的整體尺寸可以降低。
[0290](第二實(shí)施例)
[0291]如圖19和20的剖視圖所示，在本實(shí)施例中未使用固定節(jié)流閥17，但集成閥14被構(gòu)造如下。也就是說，當(dāng)集成閥構(gòu)件29打開已分離汽相制冷劑出口孔142d時(shí)，步進(jìn)馬達(dá)28操作集成閥構(gòu)件29以稍微打開已分離液相制冷劑出口孔141c，以便減壓在汽-液分離空間141b中分離的液相制冷劑。
[0292]具體地，根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)集成閥構(gòu)件29打開已分離汽相制冷劑出口孔142d時(shí)，步進(jìn)馬達(dá)28操作集成閥構(gòu)件29以便在集成閥構(gòu)件29和已分離液相制冷劑出口孔141c之間提供空隙，如圖19所示。根據(jù)本實(shí)施例，在集成閥構(gòu)件29和已分離液相制冷劑出口孔141c之間提供的空隙作為用于減壓液相制冷劑的節(jié)流閥工作。進(jìn)一步，步進(jìn)馬達(dá)28操作集成閥構(gòu)件29，使得在集成閥構(gòu)件29打開已分離汽相制冷劑出口孔142d時(shí)，位于在集成閥構(gòu)件29和已分離液相制冷劑出口孔141c之間提供的空隙的上游的制冷劑的干度小于或等于0.1。
[0293]根據(jù)本實(shí)施例，步進(jìn)馬達(dá)28操作集成閥構(gòu)件29以(i)在第一實(shí)施例中描述的第一加熱模式中稍微打開已分離液相制冷劑出口孔141c,以及(ii)在第一實(shí)施例中描述的冷卻操作模式、除濕和加熱操作模式、以及第二加熱模式中關(guān)閉已分離汽相制冷劑出口孔142d。
[0294]車輛空氣調(diào)節(jié)器I的其它構(gòu)造和操作與第一實(shí)施例相同。因此，根據(jù)本實(shí)施例的車輛空氣調(diào)節(jié)器1，與第一實(shí)施例一樣切換熱泵循環(huán)10的制冷劑通道，以便通過各種循環(huán)構(gòu)造的實(shí)施執(zhí)行車廂中的合適的冷卻、加熱、以及除濕和加熱。
[0295]進(jìn)一步，單個(gè)閥體可以打開或關(guān)閉液相制冷劑通道141d和汽相制冷劑通道142b，并且沒有必要在液相制冷劑通道141d和汽相制冷劑通道142b中的每一個(gè)中設(shè)置閥體來切換這些通道。因此，可以簡(jiǎn)化集成閥14的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。因而，可以簡(jiǎn)化作為氣體噴射循環(huán)工作的熱泵循環(huán)的循環(huán)構(gòu)造。
[0296]此外，當(dāng)集成閥構(gòu)件29移動(dòng)并打開汽相制冷劑通道142b時(shí)，液相制冷劑在設(shè)置在集成閥構(gòu)件29和液相制冷劑通道141d之間的空隙中被減壓。因此，不需要第一實(shí)施例中描述的固定節(jié)流閥17，并且將集成閥14制成為具有更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。
[0297]而且，當(dāng)集成閥構(gòu)件29定位成打開汽相制冷劑通道142b時(shí)，步進(jìn)馬達(dá)28操作集成閥構(gòu)件29移位，以便可以精細(xì)地調(diào)整汽相制冷劑通道142b和液相制冷劑通道141d之間的壓力差。例如，步進(jìn)馬達(dá)28操作集成閥構(gòu)件29移動(dòng)以減小所述空隙，以便可以在設(shè)置在集成閥構(gòu)件29和液相制冷劑通道141d之間的空隙處減小流入液相制冷劑通道141d的液相制冷劑的流量。
[0298]因此，采用本實(shí)施例的構(gòu)造可以提高作為氣體噴射循環(huán)工作的熱泵循環(huán)的控制能力。
[0299](第三實(shí)施例)
[0300]在本實(shí)施例中，將描述關(guān)于第一實(shí)施例改變集成閥14的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不例。關(guān)于對(duì)應(yīng)于或等同于第一實(shí)施例的部分的部分的描述被省略或簡(jiǎn)化。
[0301]在上述第一實(shí)施例中，集成閥構(gòu)件29簡(jiǎn)單地由盤狀構(gòu)件構(gòu)成。根據(jù)本實(shí)施例，集成閥構(gòu)件29的至少在已分離汽相制冷劑出口孔142d側(cè)的外周部的直徑從已分離液相制冷劑出口孔141c側(cè)至已分離汽相制冷劑出口孔142d側(cè)連續(xù)地減小。
[0302]具體地，如圖21所示，集成閥構(gòu)件29的已分離汽相制冷劑出口孔142d的外周部具有錐形形狀?？商鎿Q地，集成閥構(gòu)件29的在已分離汽相制冷劑出口孔142d側(cè)的外周部可以具有彎曲形狀。
[0303]因而，當(dāng)制冷劑在集成閥構(gòu)件29附近流動(dòng)時(shí)，制冷劑從已分離汽相制冷劑出口孔142d側(cè)至已分離液相制冷劑出口孔141c側(cè)平滑地流動(dòng)，并且由集成閥構(gòu)件29引起的壓力損失Λ P可以減少。[0304]在本實(shí)施例中，雖然描述了其中集成閥構(gòu)件29的在已分離汽相制冷劑出口孔142d側(cè)的外周部具有錐形形狀的示例，但集成閥構(gòu)件29的外周部的形狀不限于該示例。例如，如圖22所示，集成閥構(gòu)件29的在已分離液相制冷劑出口孔141c側(cè)的外周部的直徑從已分離汽相制冷劑出口孔142d側(cè)至已分離液相制冷劑出口孔141c連續(xù)地減小。
[0305]因而，通過采用集成閥構(gòu)件29的在已分離液相制冷劑出口孔141c側(cè)的外周部，可以將在集成閥構(gòu)件29附近流動(dòng)的制冷劑引導(dǎo)至已分離液相制冷劑出口孔141c的中心側(cè)，并且可以減小由集成閥構(gòu)件29引起的壓力損失Λ P。
[0306]如圖23所示，集成閥構(gòu)件29可以具有其中由金屬制成的盤形部29d被模制有樹脂29e的結(jié)構(gòu)。因而，被模制到盤形部29d的樹脂29e可以沒有間隙地密封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。
[0307]進(jìn)一步，本實(shí)施例的集成閥構(gòu)件29可以用作除第一實(shí)施例之外的其它實(shí)施例中的集成閥構(gòu)件29。
[0308](第四實(shí)施例)
[0309]在本實(shí)施例中，將描述關(guān)于第一實(shí)施例改變集成閥14的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不例。關(guān)于對(duì)應(yīng)于或等同于第一實(shí)施例的部分的部分的描述被省略或簡(jiǎn)化。
[0310]如圖24的剖視圖所示，本實(shí)施例的本體140由下本體141和固定在下本體141上面的上本體142構(gòu)成。
[0311]上本體142由有底的大致方形管狀金屬塊部制成，該金屬塊部的軸向方向沿上下方向延伸，制冷劑入口 141a設(shè)置在上本體142的外壁面處。汽-液分離空間141b設(shè)置在上本體142中，上本體142以與汽-液分離空間141b同軸的方式容納已分離汽相制冷劑出口管142c。進(jìn)一步，連通孔在上端側(cè)處設(shè)置在已分離汽相制冷劑出口管142c處，使得已分離汽相制冷劑出口管142c的上端部與本體140的外面連通。汽相制冷劑出口 142a是本體140的在本體140的鄰近外面一側(cè)的開口。
[0312]下本體141由外徑基本上等于上本體142的外徑的大致圓筒形金屬塊部制成。當(dāng)下本體141固定至上本體142時(shí)，已分離液相制冷劑出口孔141c設(shè)置在下本體141的最上面的周邊側(cè)，與汽-液分離空間141b相對(duì)。在汽-液分離空間141b中分離的液相制冷劑經(jīng)由已分離液相制冷劑出口孔141c流動(dòng)至液相制冷劑通道141d側(cè)。已分離液相制冷劑出口孔141c的周邊部構(gòu)成接觸集成閥構(gòu)件29的閥座部141f。
[0313]液相制冷劑通道141d設(shè)置在汽-液分離空間141b下方，并將在汽-液分離空間141b中分離的液相制冷劑引導(dǎo)至液相制冷劑出口 141e側(cè)。液相制冷劑通道141d中的液相制冷劑通過液相制冷劑出口 141e流出集成閥14。
[0314]更具體地，液相制冷劑通道141d在垂直于汽-液分離空間141b的軸向方向的方向(即，在本實(shí)施例中的水平方向)上延伸。液相制冷劑通道141d由一連通孔構(gòu)成，下本體141的內(nèi)部和下本體141的外部通過該連通孔彼此連通。該連通孔在下本體141外側(cè)處的開口提供液相制冷劑出口 141e。
[0315]集成閥構(gòu)件29經(jīng)由軸29c連接至通過諸如栓接之類的緊固方法固定至下本體141的步進(jìn)馬達(dá)28的可動(dòng)部。本實(shí)施例的軸29c與已分離汽相制冷劑出口管142c同軸地布置，并穿過已分離液相制冷劑出口孔141c的一部分和液相制冷劑通道141d的一部分。
[0316]其它構(gòu)造和操作與第一實(shí)施例的那些構(gòu)造和操作相同，并且本實(shí)施例相對(duì)于第一實(shí)施例具有下述附加效果。
[0317]在本實(shí)施例中，連接至集成閥構(gòu)件29的軸29c被布置成穿過已分離液相制冷劑出口孔141c的一部分和液相制冷劑通道141d的一部分，而不穿過已分離汽相制冷劑出口管142c的內(nèi)部。因而，相對(duì)于軸29c設(shè)置在已分離汽相制冷劑出口管142c內(nèi)的情況，汽相制冷劑以少的壓力損失經(jīng)過已分離汽相制冷劑出口管142c的內(nèi)部。
[0318]進(jìn)一步，本實(shí)施例的集成閥14的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于除第一實(shí)施例之外的其它實(shí)施例。
[0319](第五實(shí)施例)
[0320]在本實(shí)施例中，將描述關(guān)于第一實(shí)施例改變集成閥14的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不例。關(guān)于對(duì)應(yīng)于或等同于第一實(shí)施例的部分的部分的描述被省略或簡(jiǎn)化。
[0321]如圖25所示，在本實(shí)施例的集成閥14中，下本體141和上本體142構(gòu)成本體140。步進(jìn)馬達(dá)28連接至上本體142的上端部。軸29c布置成穿過已分離汽相制冷劑出口管142c的內(nèi)部。
[0322]在汽-液分離空間141b中分離的液相制冷劑通過重力容易停留在位于汽-液分離空間141b下方的儲(chǔ)存空間A3中。進(jìn)一步，在儲(chǔ)存空間A3中，液相制冷劑最容易停留在內(nèi)壁面上,在該處最大離心力作用于液相制冷劑。
[0323]本實(shí)施例的固定節(jié)流閥17在下本體141中的儲(chǔ)存空間A3的徑向向外的且最低的部分處開口。因而，可以有效地限制汽相制冷劑流入固定節(jié)流閥17，并且可以穩(wěn)定固定節(jié)流閥17的減壓特性。本實(shí)施例中描述的集成閥14的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以用于其它實(shí)施例。
[0324](第六實(shí)施例)
[0325]上述第一實(shí)施例是這樣一種示例，其中集成閥構(gòu)件29通過步進(jìn)馬達(dá)28的驅(qū)動(dòng)力在軸29c的軸向方向上(即，在垂直方向上)線性地移動(dòng)，以打開或關(guān)閉已分離液相制冷劑出口孔141c和已分離汽相制冷劑出口孔142d。在本實(shí)施例中，集成閥構(gòu)件29在汽-液分離空間141b的徑向方向上線性地移動(dòng)以打開或關(guān)閉已分離液相制冷劑出口孔141c和已分離汽相制冷劑出口孔142d。
[0326]如圖26A和26B所示，本實(shí)施例的集成閥構(gòu)件29由盤形的第一閥部291、盤形的第二閥部292、以及將第一閥部291和第二閥部292彼此連接的連接部293構(gòu)成。
[0327]通過在汽-液分離空間141b的徑向方向移動(dòng)第一閥部291，打開或關(guān)閉已分離液相制冷劑出口孔141c。
[0328]如圖26A所示，伴隨第一閥部291的移位關(guān)閉已分離液相制冷劑出口孔141c，第二閥部292移動(dòng)以打開已分離汽相制冷劑出口孔142d。如圖26B所示，伴隨第一閥部291的移位打開已分離液相制冷劑出口孔141c，第二閥部292移動(dòng)以關(guān)閉已分離汽相制冷劑出口孔 142d。
[0329]如上所述被操作的集成閥構(gòu)件29經(jīng)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)連接至步進(jìn)馬達(dá)28的可動(dòng)部，并且集成閥構(gòu)件29借助于步進(jìn)馬達(dá)28的驅(qū)動(dòng)力能夠在汽-液分離空間141b的徑向方向上移動(dòng)，使得已分離液相制冷劑出口孔141c和已分離汽相制冷劑出口孔142d可以打開或關(guān)閉。
[0330]其它構(gòu)造和操作與第一實(shí)施例的那些構(gòu)造和操作相同，并且通過采用本公開內(nèi)容的集成閥14，集成閥構(gòu)件29可以在汽相制冷劑通道142b和液相制冷劑通道141d中的一個(gè)打開時(shí)關(guān)閉另一個(gè)。也就是說，集成閥構(gòu)件29可以選擇性地打開或關(guān)閉汽相制冷劑通道142b和液相制冷劑通道141d，并且通過僅移動(dòng)由步進(jìn)馬達(dá)28操作的集成閥構(gòu)件29，可以對(duì)于作為氣體噴射循環(huán)工作的制冷劑回路切換該循環(huán)中的制冷劑回路。
[0331]類似于第二實(shí)施例，在不使用固定節(jié)流閥17并且集成閥構(gòu)件29打開已分離汽相制冷劑出口孔142d的情況中，步進(jìn)馬達(dá)28可以操作集成閥構(gòu)件29以稍微打開已分離液相制冷劑出口孔141c，以便減壓在汽-液分離空間141b中分離的液相制冷劑。
[0332]具體地，如圖27A所示，步進(jìn)馬達(dá)28可以操作第-閥部291 (i)以在第二閥部292打開已分離汽相制冷劑出口孔142d時(shí)稍微打開已分離液相制冷劑出口孔141c，以及(ii)在第二閥部292關(guān)閉已分離汽相制冷劑出口孔142d時(shí)打開已分離液相制冷劑出口孔141c。
[0333](第七實(shí)施例)
[0334]上述第一實(shí)施例是這樣一種示例，其中集成閥構(gòu)件29通過步進(jìn)馬達(dá)28的驅(qū)動(dòng)力在軸29c的軸向方向上(即，在垂直方向上)線性地移動(dòng)，以便打開或關(guān)閉已分離液相制冷劑出口孔141c和已分離汽相制冷劑出口孔142d。本實(shí)施例將描述一種示例，其中集成閥構(gòu)件29能夠可旋轉(zhuǎn)地移動(dòng)，以便打開或關(guān)閉已分離液相制冷劑出口孔141c和已分離汽相制冷劑出口孔142d。
[0335]在本實(shí)施例中，如圖28A和28B所示，已分離汽相制冷劑出口孔142d在汽-液分離空間141b的軸向方向上開口。然而，已分離液相制冷劑出口孔141c開口以與汽-液分離空間141b的軸向方向相交叉。也就是說，本實(shí)施例的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開口成使得流出已分離汽相制冷劑出口孔142d的汽相制冷劑的流動(dòng)方向不同于流出已分離液相制冷劑出口孔141c的液相制冷劑的流動(dòng)方向。
[0336]集成閥構(gòu)件29由扇形構(gòu)件制成,并且已分離液相制冷劑出口孔141c和已分離汽相制冷劑出口孔142d由該扇形構(gòu)件的弧形的圓周面選擇地打開或關(guān)閉。
[0337]具體地，如圖28A所示，當(dāng)集成閥構(gòu)件29移動(dòng)以關(guān)閉已分離液相制冷劑出口孔141c時(shí)，已分離汽相制冷劑出口孔142d打開。如圖28B所示，當(dāng)集成閥29移動(dòng)以打開已分離液相制冷劑出口孔141c時(shí)，已分離汽相制冷劑出口孔142d關(guān)閉。
[0338]具有上述這利結(jié)構(gòu)的集成閥構(gòu)件29經(jīng)由作為旋轉(zhuǎn)軸工作的軸29c連接至步進(jìn)馬達(dá)28的可動(dòng)部。通過基于步進(jìn)馬達(dá)28的驅(qū)動(dòng)力可旋轉(zhuǎn)地移動(dòng)集成閥構(gòu)件29，可以打開或關(guān)閉已分離液相制冷劑出口孔141c和已分離汽相制冷劑出口孔142d。
[0339]其它構(gòu)造和操作與第一實(shí)施例的那些構(gòu)造和操作相同。甚至在本實(shí)施例的集成閥14中，在集成閥構(gòu)件29打開汽相制冷劑通道142d和液相制冷劑通道141d中的一個(gè)時(shí)，集成閥構(gòu)件29可以關(guān)閉汽相制冷劑通道142d和液相制冷劑通道141d中的另一個(gè)。也就是說，集成閥構(gòu)件29可以選擇性地打開或關(guān)閉汽相制冷劑通道142b和液相制冷劑通道141d，并且僅通過移動(dòng)由步進(jìn)馬達(dá)28操作的集成閥構(gòu)件29，可以切換該循環(huán)中的制冷劑回路，用于作為氣體噴射循環(huán)工作的制冷劑回路。
[0340]類似于第二實(shí)施例，在不使用固定節(jié)流閥17并且集成閥構(gòu)件29打開已分離汽相制冷劑出口孔142d的情況中，步進(jìn)馬達(dá)28可以操作集成閥構(gòu)件29以稍微打開已分離液相制冷劑出口孔141c，以便減壓在汽-液分離空間141b中分離的液相制冷劑。
[0341]具體地，步進(jìn)馬達(dá)28可以操作集成閥構(gòu)件29⑴以在集成閥構(gòu)件29移動(dòng)以打開已分離汽相制冷劑出口孔142d時(shí)稍微打開已分離液相制冷劑出口孔141c，如圖29A所示，以及(ii)在集成閥構(gòu)件29移動(dòng)以關(guān)閉已分離汽相制冷劑出口孔142d時(shí)打開已分離液相制冷劑出口孔141c，如圖29B所不。
[0342](第八實(shí)施例)
[0343]以下將被描述的本實(shí)施例是其中通過可旋轉(zhuǎn)地移動(dòng)集成閥構(gòu)件29打開或關(guān)閉已分離液相制冷劑出口孔141c和已分離汽相制冷劑出口孔142d的示例。
[0344]在本實(shí)施例中，如圖30A和30B所示，已分離汽相制冷劑出口孔142d在汽-液分離空間141b的軸向方向上開口，然而，已分離液相制冷劑出口孔141c開口成垂直于汽-液分離空間141b的軸向方向。也就是說，本實(shí)施例的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開口成使得流出已分離汽相制冷劑出口孔142d的汽相制冷劑的流動(dòng)方向不同于流出已分離液相制冷劑出口孔141c的液相制冷劑的流動(dòng)方向。
[0345]集成閥構(gòu)件29由平板形構(gòu)件制成，并且集成閥構(gòu)件29的板表面選擇性地打開或關(guān)閉已分離液相制冷劑出口孔141c和已分離汽相制冷劑出口孔142d。
[0346]具體地，如圖30A所示，當(dāng)集成閥構(gòu)件29移動(dòng)以關(guān)閉已分離液相制冷劑出口孔141c時(shí)，已分離汽相制冷劑出口孔142d打開。如圖30B所示，當(dāng)集成閥29移動(dòng)以打開已分離液相制冷劑出口孔141c時(shí)，已分離汽相制冷劑出口孔142d關(guān)閉。
[0347]具有上述這種結(jié)構(gòu)的集成閥構(gòu)件29經(jīng)由作為旋轉(zhuǎn)軸工作的軸29c連接至步進(jìn)馬達(dá)28的可動(dòng)部。通過基于步進(jìn)馬達(dá)28的驅(qū)動(dòng)力可旋轉(zhuǎn)地移動(dòng)集成閥構(gòu)件29，可以打開或關(guān)閉已分離液相制冷劑出口孔141c和已分離汽相制冷劑出口孔142d。
[0348]其它構(gòu)造和操作與第一實(shí)施例的那些構(gòu)造和操作相同，并且在本實(shí)施例的集成閥14中，在集成閥構(gòu)件29打開汽相制冷劑通道142d和液相制冷劑通道141d中的一個(gè)時(shí)，集成閥構(gòu)件29可以關(guān)閉汽相制冷劑通道142d和液相制冷劑通道141d中的另一個(gè)。也就是說，集成閥構(gòu)件29可以選擇性地打開或關(guān)閉汽相制冷劑通道142b和液相制冷劑通道141d，并且通過由步進(jìn)馬達(dá)28移動(dòng)集成閥構(gòu)件29，可以切換該循環(huán)中的制冷劑回路用于作為氣體噴射循環(huán)工作的制冷劑回路。
[0349]類似于第二實(shí)施例，在不使用固定節(jié)流閥17并且集成閥構(gòu)件29打開已分離汽相制冷劑出口孔142d的情況中，步進(jìn)馬達(dá)28可以操作集成閥構(gòu)件29以稍微打開已分離液相制冷劑出口孔141c，以便減壓在汽-液分離空間141b中分離的液相制冷劑。
[0350]具體地，步進(jìn)馬達(dá)28可以操作集成閥構(gòu)件29 (i)以在集成閥構(gòu)件29移動(dòng)以打開已分離汽相制冷劑出口孔142d時(shí)稍微打開已分離液相制冷劑出口孔141c，如圖31A所示，以及(ii)在集成閥構(gòu)件29移動(dòng)以關(guān)閉已分離汽相制冷劑出口孔142d時(shí)打開已分離液相制冷劑出口孔141c，如圖31B所不。
[0351](其它修改)
[0352]本公開內(nèi)容不限于上述實(shí)施例，在不偏離本公開內(nèi)容的范圍的情況下可以進(jìn)行多種變化。
[0353](I)根據(jù)上述實(shí)施例，本公開內(nèi)容的熱泵循環(huán)10用在電動(dòng)車輛的車輛空氣調(diào)節(jié)器I中。然而，熱泵循環(huán)10可以有效地用于諸如混合動(dòng)力車輛之類的車輛中，該混合動(dòng)力車輛從發(fā)動(dòng)機(jī)(即，內(nèi)燃機(jī))和電動(dòng)馬達(dá)獲得用于車輛驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力，其中發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱不足以用作用于加熱的熱源。
[0354]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的容器、液體加熱裝置等中。當(dāng)熱泵循環(huán)10用在液體加熱裝置中時(shí)，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)部可以是液體泵或流量調(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。
[0355]雖然在上述實(shí)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，在集成閥構(gòu)件29由步進(jìn)馬達(dá)28移動(dòng)以減壓液相制冷劑時(shí)，可以構(gòu)造簡(jiǎn)單地作為氣體噴射循環(huán)起作用的熱泵循環(huán)。
[0356](2)雖然在上述實(shí)施例中步進(jìn)馬達(dá)28用作操作集成閥構(gòu)件29的驅(qū)動(dòng)裝置，但驅(qū)動(dòng)裝置不限于步進(jìn)馬達(dá)28。例如，伺服馬達(dá)可以用作操作集成閥構(gòu)件29的驅(qū)動(dòng)裝置。
[0357](3)雖然本體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，并且可以是矩形柱狀。進(jìn)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(gè)熱泵循環(huán)在該物體中的可安裝性。
[0358](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(gè)車輛在駕駛期間傾斜時(shí)汽-液分離空間141b的軸向方向可以不與垂直方向重合。
[0359]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。
[0360](5)雖然在上述實(shí)施例中儲(chǔ)存空間A3設(shè)置在汽-液分離空間141b中，但儲(chǔ)存空間A3的位置不限于該示例。例如，汽-液分離空間141b的內(nèi)徑被設(shè)置成在與制冷劑入口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(gè)集成閥14的尺寸。
[0361]更具體地，這種修改的汽-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)中的最大容量執(zhí)行時(shí)所需要的需要制冷劑體積計(jì)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，這種修改的汽-液分離空間141b的內(nèi)部體積可以基本上不儲(chǔ)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(fù)荷變化而改變時(shí)。
[0362](6)在上述實(shí)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(dāng)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)能夠作為氣體噴射循環(huán)工作并包括: (i)壓縮機(jī)(11)，該壓縮機(jī)使從吸入口(Ila)抽吸的制冷劑減壓，從排出口(Ilc)排出高壓制冷劑，并具有中間壓力端口(11b)，該中間壓力端口抽吸該循環(huán)中的中間壓力制冷劑并將中間壓力制冷劑與被減壓的制冷劑混合， (ii)使用側(cè)熱交換器(12)，在該使用側(cè)熱交換器中熱交換流體與從排出口(Ilc)排出的高壓制冷劑交換熱量以被加熱， (iii)高級(jí)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，和 (iv)蒸發(fā)器(20)，使該循環(huán)中的低壓制冷劑蒸發(fā)，并使蒸發(fā)的低壓制冷劑流動(dòng)至吸入口(11a)， 該集成閥包括: 本體(140)，該本體具有 (i)制冷劑入口(141a)，在高級(jí)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， (ii)汽-液分離空間(141b)，將流出制冷劑入口(141a)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動(dòng)至中間壓力端口(Il`b)側(cè)，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通過該液相制冷劑出口流動(dòng)至蒸發(fā)器(20)側(cè)； 集成閥構(gòu)件(29)，設(shè)置在本體(140)中，并打開或關(guān)閉(i)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)和(ii)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);和 驅(qū)動(dòng)裝置(28)，經(jīng)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(29c)連接至集成閥構(gòu)件(29)并操作集成閥構(gòu)件(29)，其中 在液相制冷劑通道(141d)打開使得液相制冷劑流向液相制冷劑出口(141e)側(cè)時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置(28)操作并移動(dòng)集成閥構(gòu)件(29)以關(guān)閉汽相制冷劑通道(142b);并且 在汽相制冷劑通道(142b)打開并使汽相制冷劑通過以流動(dòng)至汽相制冷劑出口(142a)側(cè)時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置(28)操作并移動(dòng)集成閥構(gòu)件(29)使之移位，以便流動(dòng)至液相制冷劑出口(141e)側(cè)的液相制冷劑被減壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成閥，其中 本體(140)容納固定節(jié)流閥(17)，該固定節(jié)流閥(17)在汽相制冷劑通道(142b)打開以使得汽相制冷劑流向汽相制冷劑出口(142a)側(cè)時(shí)減壓流動(dòng)至液相制冷劑出口(141e)側(cè)的液相制冷劑，并且 在汽相制冷劑通道(142b)打開以使得汽相制冷劑流動(dòng)至汽相制冷劑出口(142a)側(cè)時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置(28)操作集成閥構(gòu)件(29)以關(guān)閉液相制冷劑通道(141d)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成閥，其中 液相制冷劑通道(141d)和固定節(jié)流閥(17)位于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(142d)流出汽-液分離空間(141b)并流至汽相制冷劑通道(142b)偵U。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成閥，其中 在汽相制冷劑通道(142b)打開時(shí)，并且在汽相制冷劑流動(dòng)至汽相制冷劑出口(142a)側(cè)時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置(28)操作集成閥構(gòu)件(29)以使得液相制冷劑通道稍微打開以減壓流動(dòng)至液相制冷劑出口(141e)側(cè)的液相制冷劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的集成閥，其中 汽-液分離空間(141b)被限定成圓筒形形狀， 具有圓筒形形狀并在其中提供汽相制冷劑通道(142b)的已分離汽相制冷劑出口管(142c)與汽-液分尚空間(141b)同軸地設(shè)置在汽-液分尚空間(141b)內(nèi)， 已分離汽相制冷劑出口管(142c)在該已分離汽相制冷劑出口管(142c)在縱向方向上的一端處設(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(142d)流出汽-液分離空間(141b)流動(dòng)至汽相制冷劑通道(142b)側(cè)，并且 集成閥構(gòu)件(29)打開或關(guān)閉已分離液相制冷劑出口孔(141c)，從已分離汽相制冷劑出口孔(142d)和汽-液分離空間(141b)流出的液相制冷劑通過已分離液相制冷劑出口孔(141c)流動(dòng)至液相制冷劑通道(141d)偵U。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集成閥，其中 汽-液分離空間(141b)包括: 漩渦空間(Al)，設(shè)置在汽-液分離空間(141b)的內(nèi)壁面和已分離汽相制冷劑出口管(142c)的外壁面之間，其中從制冷劑入口(141a)流動(dòng)的制冷劑沿著汽-液分離空間(141b)的內(nèi)壁面渦旋； 分離空間(A2)，⑴位于漩渦空間(Al)下方，(ii)設(shè)置在已分離汽相制冷劑出口管(142c)在縱向方向上的所述一端和集成閥構(gòu)件(29)之間，以及(iii)將制冷劑分離成汽相和液相；和 儲(chǔ)存空間(A3)，位于分離空間(A2)下方并儲(chǔ)存從分離空間(A2)中的制冷劑分離的液相制冷劑，并且 集成閥構(gòu)件(29)設(shè)置在位于分離空間(A2)中的已分離汽相制冷劑出口孔(142d)和位于儲(chǔ)存空間(A3)中的已分離液相制冷劑出口孔(141c)之間，并由大于已分離液相制冷劑出口孔(141c)的內(nèi)徑的盤狀構(gòu)件制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的集成閥，其中 當(dāng)⑴集成閥構(gòu)件(29)的外徑被定義為Ds，(ii)已分離汽相制冷劑出口管(142c)的外徑被定義為Dp, (iii)汽-液分離空間(141b)的內(nèi)徑被定義為Dr,以及(iv)已分離液相制冷劑出口孔(141c)的內(nèi)徑被定義為Do時(shí)，Ds、Dp、Dr和Do被確定以滿足下述公式:Dp ^ Ds ^ (Dx+Dr)/2,以及 Dx= (Dr2-Do2)1/2。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的集成閥，其中 集成閥構(gòu)件(29)的至少在已分離汽相制冷劑出口孔(142d)側(cè)的外周部的直徑從已分離液相制冷劑出口孔(141c)側(cè)至已分離汽相制冷劑出口孔(142d)側(cè)連續(xù)地減小。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-8中任一項(xiàng)所述的集成閥，其中 引導(dǎo)制冷劑從制冷劑入口(141a)流動(dòng)至汽-液分離空間(141b)的制冷劑引入通道(141h)經(jīng)由設(shè)置在汽-液分離空間(141b)的徑向外壁面處的制冷劑引入孔(141g)與汽-液分離空間(141b)連通，并且 制冷劑引入孔(141g)在遠(yuǎn)離已分離汽相制冷劑出口管(142c)在縱向方向上的所述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。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的集成閥，其中 制冷劑引入孔(141g)是沿汽-液分離空間(141b)的軸向方向延伸的橢圓形孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的集成閥，其中 當(dāng)(i)在軸向方向上從制冷劑引入孔(141g)的對(duì)應(yīng)于已分離汽相制冷劑出口管(142c)在縱向方向上的所述一端的一端至已分離汽相制冷劑出口管(142c)在縱向方向上的另一端的距離被定義為L(zhǎng)v，以及(ii)制冷劑引入孔在汽-液分離空間(141b)的軸向方向上延伸的尺寸被定義為Dv時(shí)，Lv和Dv被確定以滿足下述公式:Lv≥(1/2) XDv。
12.根據(jù)權(quán)利要求5-11中任一項(xiàng)所述的集成閥，其中 本體(140)具有管狀部(143)，液相制冷劑通道(141d)和已分離液相制冷劑出口孔(141c)設(shè)置在管狀部中，并且 管狀部(143)具有高于圍繞該管狀部(143)的部分的熱阻的熱阻。
13.根據(jù)權(quán)利要求5-12中任一項(xiàng)所述的集成閥，其中 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)在本體(140)內(nèi)彼此相對(duì)地開口，并且 集成閥構(gòu)件(29)線性地移動(dòng)以打開或關(guān)閉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)。
14.根據(jù)權(quán)利要求5-12中任一項(xiàng)所述的集成閥，其中 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)開口為使得流出已分離汽相制冷劑出口孔(142d)的汽相制冷劑的流動(dòng)方向不同于流出已分離液相制冷劑出口孔(141c)的液相制冷劑的流動(dòng)方向，并且 集成閥構(gòu)件(29)可旋轉(zhuǎn)地移動(dòng)以打開或關(guān)閉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)。
【文檔編號(hào)】F25B41/04GK103890504SQ201280048852
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)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, 武田幸彥, 堀田照之, 稻葉淳, 吉井桂一, 大石繁次 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝