專利名稱：熱泵循環(huán)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于執(zhí)行除霜操作以除去形成在用作蒸發(fā)器的熱交換器中的霜的熱泵循環(huán)。更具體地，本發(fā)明涉及一種適用于難以從用于行進的驅動源獲得加熱用的熱源的車輛空調的熱泵循環(huán)。
背景技術：
傳統(tǒng)地，專利文獻I公開了一種蒸氣壓縮制冷循環(huán)(熱泵循環(huán))，所述蒸氣壓縮制冷循環(huán)執(zhí)行除霜操作以融化和除去形成在用作用于蒸發(fā)制冷劑的蒸發(fā)器的熱交換器中的 霜。專利文獻I中公開的熱泵循環(huán)應用于混合車輛的空氣調節(jié)器。熱泵循環(huán)被設計成能夠在加熱操作與除霜操作之間切換，加熱操作用于通過加熱作為熱交換流體被吹送到車廂中的加熱氣體來加熱車輛的內部，除霜操作用于除去形成在室外熱交換器中的霜，所述室外熱交換器在加熱操作中用作蒸發(fā)器。更具體地，在除霜操作中，當室外熱交換器的結霜被檢測到時，用于輸出使車輛行進的驅動力的內燃機(發(fā)動機)被啟動，并且從用于散發(fā)來自發(fā)動機冷卻劑的熱量的散熱器吹送的熱空氣被吹送到室外熱交換器內從而對室外熱交換器進行除霜。簡而言之，專利文獻I中公開的熱泵循環(huán)被設計成通過使用作為外部熱源的發(fā)動機的廢熱來融化霜以除去形成在室外熱交換器中的霜?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻I :日本未審專利公開第2008-221997號然而，如在專利文獻I中，用于通過空氣將被冷卻劑吸收的熱量從發(fā)動機傳遞給蒸發(fā)器的結構可能會將被散熱器加熱的空氣(熱空氣)的熱量散發(fā)到周圍空氣中，從而導致熱傳遞損失。在一些情況下，來自作為外部熱源的發(fā)動機的廢熱不能有效地用于對蒸發(fā)器進行除霜。如上所述，來自發(fā)動機的廢熱不能有效地用于對蒸發(fā)器進行除霜，從而使得花費長時間來執(zhí)行除霜。此外，在除霜操作期間，發(fā)動機必須繼續(xù)工作，從而使得車輛的燃料效率降低。當加熱操作在除霜操作期間停止時，乘客不能充分感覺到暖和。

發(fā)明內容
已經考慮了上述觀點形成本發(fā)明，本發(fā)明的第一目的是提供一種在除霜操作期間可以有效地使用從外部熱源供應的熱量的熱泵循環(huán)。進一步地，本發(fā)明的實施例的第二目的是提供一種應用于車輛空調的熱泵循環(huán)，所述熱泵循環(huán)可以獲得從外部熱源供應的熱量的有效使用，并且在除霜操作期間防止對乘客的不充分供熱。為了實現(xiàn)以上目的，根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，一種熱泵循環(huán)，包括壓縮和排放制冷劑的壓縮機；用戶側熱交換器，所述用戶側熱交換器在從壓縮機排放的制冷劑與熱交換流體之間交換熱量；減壓裝置，所述減壓裝置對從用戶側熱交換器流出的制冷劑流進行減壓；和室外熱交換器，所述室外熱交換器使被減壓裝置減壓的制冷劑與外部空氣交換熱量以蒸發(fā)所述制冷劑。熱泵循環(huán)適于當室外熱交換器被結霜時執(zhí)行用于對室外熱交換器進行除霜的除霜操作。熱泵循環(huán)還包括散熱熱交換器和冷卻流體回路切換裝置。散熱熱交換器設置在用于使用于冷卻外部熱源的冷卻流體循環(huán)的冷卻流體循環(huán)回路中，并適于在冷卻流體與外部空氣之間交換熱量。冷卻流體回路切換裝置被構造成在用于允許冷卻流體流入到散熱熱交換器中的冷卻流體回路與用于允許冷卻流體繞過散熱熱交換器的冷卻流體回路之間進行切換。在熱泵循環(huán)中，室外熱交換器包括制冷劑管，被減壓裝置減壓的制冷劑在所述制冷劑管中流動，用于使外部空氣流動的吸熱空氣通道繞制冷劑管形成，散熱熱交換器包括冷卻流體管，冷卻流體在所述冷卻流體管中流動，用于使外部空氣流動的散熱空氣 通道繞冷卻流體管形成，吸熱空氣通道和散熱空氣通道設有外散熱片，所述外散熱片能夠實現(xiàn)在制冷劑管與冷卻流體管之間的熱傳遞，同時促進在室外熱交換器和散熱熱交換器兩者中的熱交換，以及冷卻流體回路切換裝置至少在除霜操作中執(zhí)行切換到用于使冷卻流體流動到散熱熱交換器中的冷卻流體回路的切換。因為在除霜操作期間冷卻流體回路切換裝置執(zhí)行切換到用于使冷卻流體流動到散熱熱交換器中的冷卻流體回路的切換，因此流動通過冷卻流體管的冷卻流體中所含有的熱量可以被傳遞給室外熱交換器以對室外熱交換器進行除霜。此時，外散熱片設置在吸熱空氣通道和另一個散熱空氣通道中以能夠在一個制冷劑管與另一個冷卻流體管之間進行熱傳遞。經由外散熱片，冷卻流體的熱量可以被傳遞給室外熱交換器。與其中冷卻流體中所含有的熱量經由空氣被傳遞給室外熱交換器的相關技術的結構相比較，可以抑制熱傳遞中的損失，因此在除霜操作期間從外部熱源供應的熱量可以有效地用于對室外熱交換器進行除霜。進一步地，還可以使得除霜操作所需的時間減少。根據(jù)本發(fā)明的第二示例，以上第一示例的熱泵循環(huán)還包括室內蒸發(fā)器，所述室內蒸發(fā)器用于允許室外熱交換器的下游側的制冷劑與熱交換流體交換熱量并蒸發(fā)制冷劑；以及制冷劑流動路徑切換裝置，所述制冷劑流動路徑切換裝置被構造成切換加熱操作中的制冷劑流動路徑與冷卻操作中的制冷劑流動路徑，在加熱操作中的制冷劑流動路徑中，從壓縮機排放的制冷劑流入到用戶側熱交換器以加熱熱交換流體，在冷卻操作的制冷劑流動路徑中，在室外熱交換器處散發(fā)熱量的制冷劑流入到室內蒸發(fā)器以冷卻熱交換流體。此外，在加熱操作中流動通過制冷劑管的制冷劑的流動方向與在冷卻操作中流動通過制冷劑管的制冷劑的流動方向相同。熱泵循環(huán)的這種布置可以通過用戶側熱交換器加熱熱交換流體。另外，熱泵循環(huán)還包括室內熱交換器，因此還可以利用室內熱交換器冷卻熱交換流體。在加熱操作期間，流動通過制冷劑管的制冷劑的流動方向與冷卻操作期間流動通過制冷劑管的制冷劑的流動方向相同。從外部空氣的流動方向來看，室外熱交換器的制冷劑入口側的熱交換區(qū)域與室外熱交換器的制冷劑出口側的熱交換區(qū)域之間的位置關系在加熱操作與冷卻操作之間沒有變化。因此，室外熱交換器和散熱熱交換器宏觀上被認為是一個熱交換器。在用于通過室外熱交換器散發(fā)來自制冷劑的熱量的冷卻操作中，用于使具有過熱度的制冷劑在相對較高的溫度下流動的室外熱交換器的制冷劑入口側的熱交換區(qū)域沿外部空氣的流動方向重疊在用于使冷卻流體在相對較高的溫度下流動的散熱熱交換器的冷卻流體入口側的熱交換區(qū)域上。進一步地，用于使具有過熱度的制冷劑在相對較低的溫度下流動的室外熱交換器的制冷劑出口側的熱交換 區(qū)域沿外部空氣的流動方向重疊在用于使冷卻流體在相對較低的溫度下流動的散熱熱交換器的冷卻流體出口側的熱交換區(qū)域上。通過這種布置，流動通過兩個熱交換器的制冷劑的流動和冷卻流體的流動可以被形成為是平行的。 進一步地，通過這種布置，在用于通過室外熱交換器蒸發(fā)制冷劑的加熱操作中，制冷劑在相對較低溫度下流動通過的室外熱交換器的制冷劑入口側的熱交換區(qū)域可以沿外部空氣的流動方向重疊在冷卻流體在相對較高的溫度下流動通過的散熱熱交換器的冷卻流體入口側的熱交換區(qū)域上。因此，本實施例的熱泵循環(huán)可以有效地抑制制冷劑在相對較低的溫度下流動通過的室外熱交換器的制冷劑入口側的熱交換區(qū)域中產生的結霜。根據(jù)本發(fā)明的第三示例，以上第一或第二示例的熱泵循環(huán)被構造成使得在除霜操作中，與轉換到除霜操作之前相比較，流入到室外熱交換器中的制冷劑的流入流量減小。因此，在除霜操作中，可以防止經由外散熱片傳遞給室外熱交換器的熱量被吸入流動通過室外熱交換器的制冷劑管的制冷劑中。因此，在除霜操作期間從外部熱源供應的熱量可以用于更加有效地對室外熱交換器進行除霜。此外，如在本發(fā)明的第四示例中，減壓裝置可以是可變節(jié)流機構，在所述可變節(jié)流機構中，節(jié)流開口度是可變的，并且與轉換到除霜操作之前相比較，減壓裝置在除霜操作中可以增加節(jié)流開口度。因此，在除霜操作中，從壓縮機排放的高溫制冷劑可以容易地流入到室外熱交換器，從而加速對室外熱交換器的除霜此外，如在本發(fā)明的第五示例中，熱泵循環(huán)還可以包括流出流量調節(jié)閥，所述流出流量調節(jié)閥被構造成調節(jié)從室外熱交換器流出的制冷劑的流出流量，并且與轉換到除霜操作之前相比較，流出流量調節(jié)閥在除霜操作中可以減少制冷劑的流出流量。此外，如在本發(fā)明的第六示例中，流出流量調節(jié)閥可以被構造成與用于室外熱交換器的制冷劑的出口形成一體。因此，可以減小從壓縮機的排放端口側到流出流量調節(jié)閥的入口側的制冷劑通道容積，從而減小流入到室外熱交換器中的制冷劑流量。根據(jù)本發(fā)明的第七示例，第一至第六示例中的任一個的熱泵循環(huán)還包括室外鼓風機，所述室外鼓風機朝向室外熱交換器和散熱熱交換器兩者吹送外部空氣，并且與停止壓縮機之前相比較，當壓縮機停止時，室外鼓風機增加鼓風能力。當壓縮機停止時，室外鼓風機的吹送能力可被增加從而迅速地將室外熱交換器的溫度增加到與外部空氣相同的水平，從而可以進一步減少除霜時間。術語“當壓縮機停止時”表示壓縮機不僅在除霜操作期間停止，而且在正常操作期間也停止。在本發(fā)明的第八示例中，根據(jù)第一至第七示例中任一個的熱泵循環(huán)被構造成在除霜操作中，與轉換到除霜操作之前相比較，用于加熱熱交換流體的用戶側熱交換器的加熱能力降低。
因此，用于熱交換流體的用戶側熱交換器的加熱能力降低，使得可以減小在室外熱交換器處從制冷劑吸收的熱量以促進除霜。用于降低用于熱交換流體的用戶側熱交換器的加熱能力的具體方法可以包括減小流動通過循環(huán)的制冷劑的流量以及減小用戶側熱交換器處的制冷劑壓力。根據(jù)本發(fā)明的第九示例，在根據(jù)第一至第八示例中任一個的熱泵循環(huán)中，吸熱空氣通道和散熱空氣通道被構造成使得流入到吸熱空氣通道和散熱空氣通道中的外部空氣的體積在除霜操作中減小。因此，熱泵循環(huán)可以抑制在除霜操作期間經由外散熱片傳遞給室外熱交換器的熱量吸入流動通過吸熱空氣通道和散熱空氣通道的外部空氣中，并因此可以在除霜操作中更加有效地使用從外部熱源供應的熱量以對室外熱交換器進行除霜。具體地,室外鼓風機可以被設置成用于將外部空氣朝向室外熱交換器和散熱熱交換器兩者吹送。在除霜操作期間，室外鼓風機的吹送能力可以被降低從而減小流入到吸熱空氣通道和散熱空氣通道中的外部空氣的體積。 進一步地，關閉裝置(通道中斷裝置)可以被設置成用于打開和關閉用于允許外部空氣流入到吸熱空氣通道和散熱空氣通道中的流入路徑。在除霜操作期間，關閉裝置可以減小外部空氣的入口路徑的通路面積，從而減小流入到吸熱空氣通道和散熱空氣通道中的外部空氣的體積。術語“減小外部空氣的體積”不僅表示與流入空氣的現(xiàn)有體積相比減小空氣的體積，而且表示將空氣的體積設定為零(O)(即，不允許外部空氣流入到吸熱空氣通道和散熱空氣通道中)。在本發(fā)明的第十示例中，根據(jù)本發(fā)明的第一至第九示例中任一個的熱泵循環(huán)還包括室外鼓風機，所述室外鼓風機朝向室外熱交換器和散熱熱交換器兩者吹送外部空氣。在這種情況下，散熱熱交換器相對于室外熱交換器位于由室外鼓風機吹送的外部空氣的流動方向的迎風側。因為熱量被散熱熱交換器吸收的外部空氣流入到室外熱交換器中，因此冷卻流體的熱量可以不僅經由外散熱片而且還經由空氣被傳遞給室外熱交換器。因此，至少在除霜操作期間，從外部熱源供應的熱量可以更加有效地用于對室外熱交換器進行除霜。在本發(fā)明的第i^一示例中，在根據(jù)第一至第十示例中的任一個的熱泵循環(huán)中，制冷劑管中的至少一個位于冷卻流體管之間，冷卻流體管中的至少一個位于制冷劑管之間，以及吸熱空氣通道和散熱空氣通道中的至少一個形成為一個空氣通道。因此,與散熱熱交換器和室外熱交換器相對于外部空氣的流動方向串聯(lián)布置的情況相比，冷卻流體管和制冷劑管可以被布置為彼此靠近。換句話說，冷卻流體管可以被定位成靠近形成在制冷劑管中的霜。因此，在除霜操作期間，從外部熱源供應的熱量可以被有效地傳遞給室外熱交換器以執(zhí)行除霜操作。根據(jù)本發(fā)明的第十二示例，第一至第十一示例中任一個的熱泵循環(huán)可以應用于車輛空調，并且可以包括內部空氣溫度檢測部，所述內部空氣溫度檢測部被構造成檢測車輛內部的內部空氣溫度；和結霜確定部，所述結霜確定部被構造成確定室外熱交換器的結霜。在這種情況下，熱交換流體是被吹送到車輛內部的空氣，外部熱源是在操作中產生熱量的車載裝置，冷卻流體是用于冷卻車載裝置的冷卻劑，以及當通過結霜確定部確定霜形成在室外熱交換器處并且車輛內部的內部空氣溫度等于或大于預定參考內部空氣溫度時，冷卻流體回路切換裝置執(zhí)行切換到用于使冷卻流體流入到散熱熱交換器中的冷卻流體回路的切換。通過這種布置，通過結霜確定部確定結霜，并且當車廂內的內部空氣的溫度等于或大于預定參考內部空氣溫度時，結霜操作開始。在車輛內部的內部空氣溫度升溫到一定程度之后，可以開始除霜操作。因此，在除霜操作期間，即使在使用用于降低用戶側熱交換器中的空氣的加熱能力的裝置中，熱泵循環(huán)也可以防止乘客對加熱感到不滿意。根據(jù)本發(fā)明的第十三示例，第一至第十二示例中任一個的熱泵循環(huán)可以應用于車輛空調。在這種情況下，熱泵循環(huán)進一步包括用于確定室外熱交換器的結霜的結霜確定部。 此外，熱交換流體是吹送到車輛內部的空氣，外部熱源是在操作中產生熱量的車載裝置，冷卻流體是用于冷卻車載裝置的冷卻劑，用戶側熱交換器設置在殼體中，所述殼體內形成空氣通道，以及用于改變將要被引入到殼體中的內部空氣與外部空氣的引入比的內部/外部空氣切換裝置設置在殼體中。此外，當通過結霜確定部確定霜形成在室外熱交換器處時，冷卻流體回路切換裝置執(zhí)行切換到用于使冷卻流體流動到散熱熱交換器的冷卻流體回路的切換，以及當通過結霜確定部確定霜形成在室外熱交換器處時，與轉換到除霜操作之前相比較，內部/外部空氣切換裝置增加內部空氣與外部空氣的引入比。因此，即使在除霜操作期間使用用于降低用戶側熱交換器中的空氣的加熱能力的裝置的情況中，具有高溫的內部空氣的體積與外部空氣的體積的引入比增加，從而可以防止乘客感覺對加熱不滿意。根據(jù)本發(fā)明的第十四示例，第一至第十三示例中任一個的熱泵循環(huán)應用于車輛空調，并且熱泵循環(huán)還包括被構造成確定室外熱交換器的結霜的結霜確定部。在這種情況下，熱交換流體是吹送到車輛內部的空氣，外部熱源是在操作中產生熱量的車載裝置，冷卻流體是用于冷卻車載裝置的冷卻劑，用戶側熱交換器設置在殼體中，所述殼體內形成空氣通道，用于通過改變用于將空氣吹送到車輛內部的空氣出口的打開/關閉狀態(tài)而在空氣出口模式之間進行切換的空氣出口模式切換裝置設置在殼體中，至少用于將空氣吹送到乘客的腳部的腳部空氣出口被設置為所述空氣出口，當通過結霜確定部確定霜形成在室外熱交換器處時，冷卻流體回路切換裝置執(zhí)行切換到用于使冷卻流體流動到散熱熱交換器中的冷卻流體回路的切換，以及當通過結霜確定部確定霜形成在室外熱交換器處時，空氣出口模式切換裝置執(zhí)行切換到用于從腳部空氣出口吹送空氣的空氣出口模式的切換。進一步地，即使在除霜操作期間使用用于降低用戶側熱交換器的加熱能力的裝置的情況中，執(zhí)行切換到用于從腳部空氣出口吹送空氣的空氣出口模式的切換。例如，與空氣朝向乘客的面部吹送的情況相比，熱泵循環(huán)可以防止旅客對加熱感覺不滿意。根據(jù)本發(fā)明的第十五示例，第一至第十四示例中任一個的熱泵循環(huán)應用于車輛空調，并且熱泵循環(huán)還包括被構造成確定室外熱交換器的結霜的結霜確定部。在這種情況下，熱交換流體是吹送到車輛內部的空氣，外部熱源是在操作中產生熱量的車載裝置，冷卻流體是用于冷卻車載裝置的冷卻劑，用戶側熱交換器設置在殼體中，所述殼體內形成空氣通道，用于將空氣朝向車輛內部吹送的鼓風機設置在殼體中，當通過結霜確定部確定霜形成在室外熱交換器處時，冷卻流體回路切換裝置執(zhí)行切換到用于使冷卻流體流入到散熱熱交換器中的冷卻流體回路的切換，以及與確定結霜之前相比較，鼓風機降低鼓風能力。
此外，即使在除霜操作期間使用用于降低用戶側熱交換器中的空氣的加熱能力的裝置時，鼓風機降低其吹送能力，從而可以防止乘客對加熱感覺不滿意。根據(jù)本發(fā)明的第十六示例，第一至第十五示例中任一個的熱泵循環(huán)可以應用于車輛空調，并且熱泵循環(huán)可以包括用于確定室外熱交換器的結霜的結霜確定部。在這種情況下，熱交換流體是吹送到車輛內部的空氣，外部熱源是在操作中產生熱量的車載裝置，冷卻流體用于冷卻車載裝置的冷卻劑，當車速等于或小于預定參考速度并且當室外熱交換器的出口側的制冷劑的溫度等于或小于0°c時，結霜確定部可以確定霜形成在室外熱交換器處，以及當通過結霜確定部確定霜形成在室外熱交換器處時，冷卻流體回路切換裝置執(zhí)行切換到用于使冷卻流體流動到散熱熱交換器中的冷卻流體回路的切換。具體地，當霜形成在室外熱交換器處時，包含在車載裝置中的熱量可以有效地用于對室外熱交換器進行除霜。進一步地，當車輛的速度等于或小于預定參考車輛速度并且室外熱交換器的出口側的制冷劑的溫度等于或小于0°c時，結霜確定部確定霜形成在室外熱交換器處。這樣，考慮車輛速度執(zhí)行結霜的適當確定?！じ鶕?jù)本發(fā)明的第十七示例，在第十六示例的熱泵循環(huán)中，當行進車輛的速度等于或小于預定參考速度，并且當室外熱交換器的出口側的制冷劑的溫度等于或小于o°c時，結霜確定部可以確定霜形成在室外熱交換器處。術語“行進車輛”表示速度不等于零的車輛，即不包括停止的車輛。根據(jù)本發(fā)明的第十八示例，示例十二至十七中的一個的熱泵循環(huán)還包括被構造成檢測流入到車載裝置中的冷卻劑的溫度的冷卻劑溫度檢測部。在這種情況下，當由冷卻劑溫度檢測部檢測到的冷卻劑溫度等于或大于預定參考溫度時，冷卻流體回路切換裝置執(zhí)行切換到用于使述冷卻流體流入到散熱熱交換器中的冷卻流體回路的切換。這樣，冷卻劑中所含有的熱量從散熱熱交換器散發(fā)，從而可以防止車載裝置過熱。從散熱熱交換器散發(fā)的熱量可以被傳遞給室外熱交換器，然后被吸入制冷劑中。在熱泵循環(huán)的正常操作中，室內空氣可以被有效地加熱。因此，可以提高車用空氣調節(jié)器的加熱性倉泛。根據(jù)本發(fā)明的第十九示例，在第一至第十八示例中的一個的熱泵循環(huán)中，當冷卻流體回路切換裝置執(zhí)行切換到用于使冷卻流體繞過散熱熱交換器的冷卻流體回路的切換時，所述冷卻流體循環(huán)回路在其內存儲包含在外部熱源中的熱量。因此，當不需要除霜操作時，冷卻流體回路切換裝置執(zhí)行切換到用于允許冷卻流體流繞過散熱熱交換器的冷卻流體回路的切換，從而可以將外部熱源中所含有的熱量存儲在熱泵循環(huán)中。因此，除霜操作期間存儲的熱量可以用于短時間內完成除霜。例如，根據(jù)本發(fā)明的第二十示例，第十九示例的熱泵循環(huán)被應用于車輛空調。在這種情況下，熱交換流體可以是吹送到車輛內部的空氣，外部熱源可以是在操作中產生熱量的車載裝置，冷卻流體可以是用于冷卻車載裝置的冷卻劑，以及當冷卻流體回路切換裝置執(zhí)行切換到用于允許冷卻流體繞過散熱熱交換器的冷卻流體回路的切換時，冷卻流體循環(huán)回路可以將從車載裝置散發(fā)的熱量存儲在冷卻劑中。根據(jù)本發(fā)明的第二十一示例，第十九示例的熱泵循環(huán)被應用于車輛空調。在這種情況下，熱交換流體可以是吹送到車輛內部的空氣，外部熱源可以是用于通過供應電力而產生熱量的加熱元件，冷卻流體可以是用于冷卻加熱元件的冷卻劑，以及當冷卻流體回路切換裝置執(zhí)行切換到用于允許冷卻流體繞過散熱熱交換器的冷卻流體回路的切換時，冷卻流體循環(huán)回路可以將從加熱元件散發(fā)的熱量存儲在冷卻劑中。根據(jù)本發(fā)明的第二十二示例，第二十一示例的熱泵循環(huán)被應用于車輛空調。在這種情況下，熱交換流體可以是被吹送到車輛內部的空氣，在操作中產生熱量的車載裝置和用于通過供應電力而產生熱量的加熱元件可以作為外部熱源被設置，冷卻流體可以是用于冷卻加熱元件和車載裝置的冷卻劑，以及當冷卻流體回路切換裝置執(zhí)行切換到用于允許冷卻流體繞過散熱熱交換器的冷卻流體回路的切換時，冷卻流體循環(huán)回路可以將從車載裝置和加熱元件中的至少一個散發(fā)的熱量存儲在冷卻劑中。此外，如在本發(fā)明的第二十三示例中，加熱元件產生的熱量可以根據(jù)外部空氣溫度控制。因此，可以限制在加熱元件中消耗不必要的電力。根據(jù)本發(fā)明的第二十四示例，熱泵循環(huán)還可以包括室外單元旁通通道，所述室外單元旁通通道使被減壓裝置減壓的制冷劑繞過室外熱交換器并將制冷劑引導到室外熱交
換器的制冷劑出口側；和室外單元旁通通道切換裝置，所述室外單元旁通通道切換裝置被構造成在用于將被減壓裝置減壓的制冷劑引導到室外熱交換器的制冷劑回路與用于將被減壓裝置減壓的制冷劑朝向室外單元旁通通道引導的制冷劑回路之間進行切換。在這種情況下，在除霜操作中，室外單元旁通通道切換裝置執(zhí)行切換到用于將被減壓裝置減壓的制冷劑引導到室外單元旁通通道的制冷劑回路的切換。室外單元旁通通道切換裝置在除霜操作中執(zhí)行用于將被減壓裝置減壓的制冷劑引導到室外單元旁通通道的制冷劑回路的切換，從而可以在除霜操作期間防止經由外散熱片傳遞給室外單元熱交換器的熱量被吸入流動通過室外熱交換器的制冷劑中。因此，在除霜操作期間從外部熱源供應的熱量可以用于更有效地對室外熱交換器進行除霜。例如，在應用于車輛空調時，空氣可以被用戶側熱交換器加熱以實現(xiàn)對車輛內部的加熱。根據(jù)本發(fā)明的第二十五示例，熱泵循環(huán)還可以包括室內蒸發(fā)器，所述室內蒸發(fā)器在室外熱交換器的下游側的制冷劑與熱交換流體之間交換熱量；蒸發(fā)器旁通通道，所述蒸發(fā)器旁通通道使室外熱交換器的下游側的制冷劑繞過室內蒸發(fā)器并將制冷劑引導到室內蒸發(fā)器的制冷劑出口 ；和蒸發(fā)器旁通通道切換裝置，所述蒸發(fā)器旁通通道切換裝置被構造成在用于將室外熱交換器的下游側的制冷劑引導到室內蒸發(fā)器的制冷劑回路與用于將室外熱交換器的下游側的制冷劑引導到蒸發(fā)器旁通通道的制冷劑回路之間進行切換。在除霜操作中，蒸發(fā)器旁通通道切換裝置執(zhí)行切換到用于將室外熱交換器的下游側的制冷劑引導到室內蒸發(fā)器的制冷劑回路的切換。因此，在除霜操作期間，蒸發(fā)器旁通通道切換裝置將室外熱交換器的下游側的制冷劑引導到室內蒸發(fā)器側，使得當制冷劑被蒸發(fā)時室內蒸發(fā)器可以通過熱吸收作用冷卻熱交換流體。例如，在應用于車輛空調時，可以實現(xiàn)其中被室內蒸發(fā)器冷卻的空氣被用戶側熱交換器再次加熱的除濕加熱操作。根據(jù)本發(fā)明的第二十六示例，熱泵循環(huán)可以被應用于車輛空調。在這種情況下，熱交換流體是吹送到車輛內部的空氣，用戶側熱交換器設置在殼體中，所述殼體內形成鼓風通道，以及輔助加熱器設置在所述殼體中，使用被在操作中產生熱量的車載裝置加熱的加熱流體和通過供應電力產生熱量的加熱元件中的至少一個作為加熱源來加熱吹送到所述車輛內部的空氣。因此，即使在除霜操作期間當用于空氣的用戶側熱交換器的加熱能力由于壓縮機的制冷劑排放能力降低而降低時，空氣也可以通過輔助加熱器被加熱。這種布置可以抑制吹送到車輛內部的空氣的溫度的降低，并因此可以防止乘客對加熱感到不滿。


圖I是顯示根據(jù)第一實施例的熱泵循環(huán)的加熱操作中的制冷劑流的整體示意圖；圖2是顯示根據(jù)第一實施例的熱泵循環(huán)的除霜操作中的制冷劑流的整體示意圖；圖3是顯示根據(jù)第一實施例的熱泵循環(huán)的廢熱收集操作中的制冷劑流的整體示意圖；圖4是顯示根據(jù)第一實施例的熱泵循環(huán)的冷卻操作中的制冷劑流的整體示意圖； 圖5是顯示根據(jù)第一實施例的室內空氣調節(jié)單元的詳細結構的示意圖；圖6是顯示根據(jù)第二實施例的熱泵循環(huán)的加熱操作中的制冷劑流的整體示意圖；圖7是顯示根據(jù)第三實施例的熱泵循環(huán)的除霜操作中的制冷劑流的整體示意圖；圖8是顯示根據(jù)第四實施例的熱泵循環(huán)的除霜操作中的制冷劑流的整體示意圖；圖9是顯示根據(jù)第五實施例的熱泵循環(huán)的除霜操作中的制冷劑流的整體示意圖；圖10是根據(jù)第六實施例的熱交換器結構的透視圖；圖11是根據(jù)第六實施例的熱交換器結構的分解透視圖；圖12是沿圖10中的線A-A截得的橫截面圖；圖13是用于說明根據(jù)第六實施例的熱交換器結構中的制冷劑的流動和冷卻劑的流動的示例性透視圖；圖14是顯示根據(jù)第七實施例的車輛內部聯(lián)動控制的控制流程的流程圖；圖15是顯示根據(jù)第七實施例的車輛內部聯(lián)動控制的另一個控制流程的流程圖；圖16是顯示根據(jù)第七實施例的車輛內部聯(lián)動控制的另一個控制流程的流程圖；圖17是顯示根據(jù)第七實施例的車輛內部聯(lián)動控制的另一個控制流程的流程圖；圖18是顯示根據(jù)第八實施例的熱泵循環(huán)的除霜操作中的制冷劑流的整體示意圖；圖19是顯示根據(jù)第九實施例的熱泵循環(huán)的除霜操作中的制冷劑流的整體示意圖；圖20是顯示根據(jù)第十實施例的熱泵循環(huán)的除霜操作中的制冷劑流的整體示意圖；以及圖21是顯示根據(jù)第十一實施例的熱泵循環(huán)的除霜操作中的制冷劑流的整體示意圖。
具體實施例方式第一實施例參照圖1-5，以下描述本發(fā)明的第一實施例。在本發(fā)明的該實施例中，熱泵循環(huán)10被應用于所謂的混合動力車的車輛的空氣調節(jié)器1，其中所述混合動力車可以從內燃機(發(fā)動機)和用于行進的電動機MG獲得用于行進的驅動力。圖I顯示了本實施例的車用空氣調節(jié)器I的整體結構圖?；旌蟿恿嚳梢栽谲囕v根據(jù)車輛上的行駛負載等通過使發(fā)動機運轉或停止從發(fā)動機和用于行進的電動機MG兩者獲得驅動力來行進的行進狀態(tài)與車輛通過使發(fā)動機停止而僅從用于行進的電動機MG獲得驅動力來行進的另一個行進狀態(tài)之間進行切換。因此，與僅從發(fā)動機獲得用于行進的驅動力的普通汽車相比，混合動力車可以提高燃料效率。車用空氣調節(jié)器I中的熱泵循環(huán)10用于加熱或冷卻車廂內的空氣以被吹送到作為用于空氣調節(jié)的空間的車輛內部中。因此，熱泵循環(huán)10可以在制冷劑流動路徑之間進行切換，從而執(zhí)行加熱操作(加熱器操作)和冷卻操作(冷卻器操作)。加熱操作適于通過加熱車廂內的作為熱交換流體的空氣(作為正常操作)來加熱車輛內部。冷卻操作適于通過冷卻吹送到車廂中的空氣來冷卻車輛內部。
·
接著，熱泵循環(huán)10還可以執(zhí)行除霜操作和廢熱收集操作，除霜操作用于融化和除去形成于在加熱操作中用作用于蒸發(fā)制冷劑的蒸發(fā)器的室外熱交換器16處的霜，所述廢熱收集操作用于在加熱操作中在制冷劑中吸收作為外部熱源的用于行進的電動機MG中所含有的熱量。在圖1-4所示的熱泵循環(huán)10的整體結構圖中，每一個操作中的制冷劑的流動由實心箭頭表示。本實施例的熱泵循環(huán)10采用普通氟基制冷劑作為制冷劑，并且形成亞臨界制冷循環(huán)，所述亞臨界制冷循環(huán)的高壓側制冷劑壓力不超過制冷劑的臨界壓力。用于潤滑壓縮機11的冷凍機油混合到制冷劑中，并且冷凍機油的一部分與制冷劑一起循環(huán)通過所述熱泵循環(huán)。首先，壓縮機11定位在發(fā)動機室中，并且在熱泵循環(huán)10中吸入、壓縮并排放制冷齊U。壓縮機是通過利用電動機Ilb驅動具有固定排放能力的固定排量壓縮機Ila的電動壓縮機。具體地，諸如渦殼式壓縮機構或葉片壓縮機構的各種類型的壓縮機構可以被采用為固定排量壓縮機11a。電動機Ilb是其操作(轉數(shù))由從隨后要被描述的空氣調節(jié)控制器輸出的控制信號控制的電動機。電動機Ilb可以使用AC電動機或DC電動機。電動機的轉數(shù)的控制改變壓縮機構11的制冷劑排放能力。因此，在本實施例中，電動機Ilb用作壓縮機11的排放能力改變部分。壓縮機11的制冷劑排放端口聯(lián)接到作為用戶側熱交換器的室內冷凝器12的制冷劑入口側。室內冷凝器12設置在車用空氣調節(jié)器I的室內空氣調節(jié)單元30的殼體31中。室內冷凝器12是加熱用的熱交換器，所述熱交換器在流動通過所述熱交換器的高溫高壓制冷劑與要被吹送到內車廂中并且已經通過隨后描述的室內蒸發(fā)器20的空氣之間交換熱量。隨后描述室內空氣調節(jié)單元30的詳細結構。加熱用的固定節(jié)流裝置13聯(lián)接到室內冷凝器12的制冷劑出口側。固定節(jié)流裝置13用作用于加熱操作的減壓裝置，所述減壓裝置在加熱操作中使從室內冷凝器12流動的制冷劑減壓并膨脹。加熱用的固定節(jié)流裝置13可以使用孔口、毛細管等。加熱用的固定節(jié)流裝置13的出口側聯(lián)接到室外熱交換器16的制冷劑入口側。用于固定節(jié)流裝置13的旁通通道14聯(lián)接到室內冷凝器12的制冷劑出口側。旁通通道14使從室內冷凝器12流動的制冷劑繞過加熱用的固定節(jié)流裝置13并將所述制冷劑引導到室外熱交換器16中。用于打開和關閉用于固定節(jié)流裝置的旁通通道14的打開/關閉閥15a設置在用于固定節(jié)流裝置的旁通通道14中。打開/關閉閥15a是電磁閥，其打開和關閉操作由從空氣調節(jié)控制器輸出的控制電壓控制。與當制冷劑通過固定節(jié)流裝置13時導致的壓力損失相比較，當制冷劑通過打開/關閉閥15a時導致的壓力損失極小。因此，當打開/關閉閥15a打開時，從室內冷凝器12流出來的制冷劑流經由用于固定節(jié)流裝置的旁通通道14流入到室外熱交換器16。相反，當打開/關閉閥15a關閉時，制冷劑經由加熱用的固定節(jié)流裝置13流入到室外熱交換器16中。因此，打開/關閉閥15a可以在熱泵循環(huán)10的多個制冷劑流動路徑之間進行切換。本實施例的打開/關閉閥15a用作制冷劑流動路徑切換裝置?？蛇x地，作為這種制冷劑流動路徑切換裝置，可以提供電動三通閥等以在用于將室內冷凝器12的出口側聯(lián)接到加熱用的固定節(jié)流裝置13的入口側的制冷劑回路與用于聯(lián)接室內冷凝器12的出口側和用于固定節(jié)流裝置的旁通通道14的入口側的另一個制冷劑回路之間進行切換。室外熱交換器16在流動通過該室外熱交換器16的低壓制冷劑與從鼓風扇17吹送的外部空氣之間交換熱量。室外熱交換器16是在設置在發(fā)動機室中的熱交換器，并且用 作在加熱操作中用于蒸發(fā)低壓制冷劑以顯示吸熱效應的蒸發(fā)器，并且所述熱交換器還用作在冷卻操作中散發(fā)來自高壓制冷劑的熱量的散熱器。鼓風扇17是電動鼓風機，所述電動鼓風機的運行比，S卩，所述電動鼓風機的轉數(shù)(空氣的體積)，由從空氣調節(jié)控制器輸出的控制電壓控制。本實施例的室外熱交換器16與隨后要被描述的散熱器43形成一體,用于在用于冷卻用于行進的電動機MG的冷卻劑與從鼓風扇17吹送的外部空氣之間交換熱量。本實施例的鼓風扇17用作用于將外部空氣朝向室外熱交換器16和散熱器43兩者吹送的室外鼓風機。彼此成一體的室外熱交換器16和散熱器43 (以下簡稱“熱交換器結構70”)的詳細結構將在以下被詳細描述。室外熱交換器16的出口側聯(lián)接到電動三通閥15b。三通閥15b的操作由從空氣調節(jié)控制器輸出的控制電壓控制。三通閥15b與上述打開/關閉閥15a—起用作制冷劑流動路徑切換裝置。更具體地，在加熱操作中，三通閥15b執(zhí)行切換到用于將室外熱交換器16的出口側聯(lián)接到隨后要被描述的蓄能器18的入口側的制冷劑流動路徑的切換。相反，在冷卻操作中，三通閥15b執(zhí)行到用于將室外熱交換器16的出口側聯(lián)接到冷卻用的固定節(jié)流裝置19的入口側的制冷劑流動路徑的切換。冷卻用的固定節(jié)流裝置19用作用于冷卻器操作(冷卻操作)的減壓裝置，所述減壓裝置用于在冷卻操作中減壓和膨脹從室外熱交換器16流出的制冷劑。固定節(jié)流裝置19具有與以上加熱用的固定節(jié)流裝置13的基本結構相同的基本結構。冷卻用的固定節(jié)流裝置19的出口側聯(lián)接到室內蒸發(fā)器20的制冷劑入口側。室內蒸發(fā)器20在室內空氣調節(jié)單元30的殼體31中相對于室內冷凝器12設置在空氣流的上游側。室內蒸發(fā)器20是用于冷卻的熱交換器，所述熱交換器在車輛內部空氣與流動通過所述熱交換器的制冷劑之間交換熱量從而冷卻車輛內部的空氣。室內蒸發(fā)器20的制冷劑出口側聯(lián)接到蓄能器18的入口側。因此，用于在加熱操作中允許制冷劑從三通閥15b流動到蓄能器18的入口側的制冷劑流動路徑用作用于允許室外熱交換器16的下游側的制冷劑繞過室內蒸發(fā)器20的蒸發(fā)器旁通通道20a。三通閥15b用作蒸發(fā)器旁通通道切換裝置，所述蒸發(fā)器旁通通道切換裝置用于在用于將室外熱交換器16的下游側的制冷劑引導到室內蒸發(fā)器20的制冷劑回路與用于將室外熱交換器16的下游側的制冷劑引導到蒸發(fā)器旁通通道20a的另一個制冷劑回路之間進行切換。蓄能器18是用于低壓側制冷劑的氣液分離器，所述氣液分離器將流入到所述氣液分離器中的制冷劑分離成液相和氣相，并且在所述氣液分離器中存儲循環(huán)中的過量制冷齊U。蓄能器18的氣相制冷劑出口聯(lián)接到壓縮機11的吸入側。因此，蓄能器18用于限制將液相制冷劑抽吸到壓縮機11中，從而防止液體在壓縮機11中的壓縮。接下來，以下使用圖5描述室內空氣調節(jié)單元30。圖5顯示放大的詳細結構圖，所述結構圖表示圖1-4中所示的室內空氣調節(jié)單元30。室內空氣調節(jié)單元30設置在車廂的最前部處的儀表盤(儀表面板)的內部中。所述單元30在用作外殼的殼體31中容納鼓風機32、上述室內冷凝器12和室內蒸發(fā)器20。
殼體31形成與車廂連通的空氣通道，空氣通過所述空氣通道被吹送到車輛內部中。殼體31由具有一定彈性和極好強度的樹脂(例如，聚丙烯)形成。用于在車輛內部的空氣(內部空氣)與外部空氣之間進行切換以引入所選擇的空氣的內部/外部空氣開關33在殼體31中設置在車輛內部空氣流的最上游側。內部/外部空氣開關33是內部/外部空氣切換裝置，所述內部/外部空氣切換裝置用于通過內部/外部空氣切換門連續(xù)調節(jié)用于將內部空氣引入到殼體31中的內部空氣入口的開口面積和用于將外部空氣引入到殼體31中的外部空氣入口的開口面積以連續(xù)改變內部空氣與外部空氣引入的比率，從而在抽吸端口模式之間進行切換。內部/外部空氣開關33設有用于將內部空氣引入到殼體31中的內部空氣入口、和用于將外部空氣引入到殼體31中的外部空氣入口。內部/外部空氣切換門定位在內部/外部空氣開關33內以連續(xù)調節(jié)內部空氣入口的開口面積和外部空氣入口的開口面積，從而改變內部空氣的體積與外部空氣的體積的比率。內部/外部空氣切換門由電致動器(未示出)驅動，所述電致動器的操作由從空氣調節(jié)控制器輸出的控制信號控制。由內部/外部空氣開關33切換的抽吸端口模式包括內部空氣模式、外部空氣模式和內部-外部空氣混合模式,所述內部空氣模式用于在完全關閉外部空氣入口的同時通過完全打開內部空氣入口將內部空氣弓丨入到殼體31中，所述外部空氣模式用于在完全關閉內部空氣入口和完全打開外部空氣入口的同時將外部空氣引入到殼體31中，所述內部-外部空氣混合模式用于同時打開內部空氣入口和外部空氣入口。用于將經由內部/外部空氣開關33吸入的空氣吹送到車輛內部中的鼓風機32設置在內部/外部空氣開關33的空氣流的下游側。鼓風機32是電動鼓風機，所述電動鼓風機包括由電動機驅動的離心多葉風扇(鼠籠式風扇)，并且所述電動鼓風機的轉數(shù)(空氣的體積)由從空氣調節(jié)控制器輸出的控制電壓控制。室內蒸發(fā)器20和室內冷凝器12相對于車輛內部的空氣的流動依次順序設置在鼓風機32的氣流的下游側。簡而言之，室內蒸發(fā)器20相對于室內冷凝器12沿車輛室內空氣的流動方向設置在上游側?？諝饣旌祥T34設置在室內蒸發(fā)器20中的氣流的下游側和室內冷凝器12中的氣流的上游側?？諝饣旌祥T34調節(jié)通過室內冷凝器12的空氣在通過室內蒸發(fā)器20的空氣中的體積比率?；旌峡臻g35設置在室內冷凝器12中的氣流的下游側以混合與制冷劑交換熱量并在室內冷凝器12處被加熱的空氣和繞過室內冷凝器12且沒有被加熱的空氣。用于將在混合室35中的混合的調節(jié)空氣吹送到作為將被冷卻的感興趣空間的車輛內部中的開口孔設置在殼體31中的空氣流的最下游側。具體地，開口孔包括用于朝向車輛的前玻璃的內側吹送調節(jié)空氣的除霜開口孔36a、用于朝向車廂中的乘客的上身吹送調節(jié)空氣的面部開口孔36b和用于將調節(jié)空氣朝向乘客的腳部吹送的腳部開口孔36c。除霜開口孔36a、面部開口孔36b和腳部開口孔36c的空氣流的相應下游側經由形成相應空氣通道的導管連接到設置在車廂中的除霜空氣出口、面部空氣出口和腳部空氣出□?？諝饣旌祥T34調節(jié)穿過室內冷凝器12的空氣的體積流量，從而調節(jié)在混合室35中混合的調節(jié)空氣的溫度，從而控制從每一個空氣出口吹送的調節(jié)空氣的溫度。即，空氣混合門34用作用于調節(jié)吹送到車輛內部中的調節(jié)空氣的溫度的溫度調節(jié)裝置。
簡而言之，空氣混合門34用作熱交換量調節(jié)裝置，用于調節(jié)從壓縮機11排放的制冷劑與用作用戶側熱交換器的室內冷凝器12中的車輛內部的空氣之間交換的熱量?？諝饣旌祥T34由伺服電動機(未示出)驅動，其中所述伺服電動機的操作根據(jù)從空氣調節(jié)控制器輸出的控制信號被控制。除霜開口孔36a、面部開口孔36b和腳部開口孔36c在其空氣流的相應上游側分別具有用于調節(jié)除霜開口孔36a的開口面積的除霜門37a、用于調節(jié)面部開口孔36b的開口面積的面部門37b和用于調節(jié)腳部開口孔36c的開口面積的腳部門37c。除霜門37a、面部門37b和腳部門37c用作用于改變用于將空氣吹送到車輛內部中的每一個空氣出口的打開/關閉狀態(tài)的空氣出口模式改變裝置，并且由電致動器(未示出)驅動，其中所述電致動器的操作根據(jù)從空氣調節(jié)控制器輸出的控制信號被控制?？諝獬隹谀Ｊ桨娌磕Ｊ?、兩級模式和腳部模式，所述面部模式用于通過完全打開面部空氣出口從面部空氣出口將空氣朝向車輛內部中的乘客的上半身吹送，所述兩級模式用于通過同時打開面部空氣出口和腳部空氣出口將空氣朝向車輛內部中的乘客的上半身和腳部吹送，所述腳部模式用于通過完全打開腳部空氣出口同時稍微打開除霜空氣出口而主要從腳部空氣出口吹送空氣。乘客可以手動操作隨后所述的操作面板上的開關，從而設定用于通過完全打開除霜空氣出口將空氣從除霜空氣出口朝向車輛的擋風玻璃的內表面吹送的除霜模式。接下來，以下描述冷卻劑循環(huán)回路40。冷卻劑循環(huán)回路40是用于通過允許作為冷卻流體的冷卻劑(例如，乙二醇水溶液)循環(huán)通過形成在上述用于行進的電動機MG中的冷卻劑通道來冷卻用于行進的電動機MG的冷卻流體循環(huán)回路，所述電動機MG是在操作中產生熱量的車載裝置中的一個。冷卻劑循環(huán)回路40設有冷卻劑泵41、電動三通閥42、散熱器43、和用于允許冷卻劑流動繞過散熱器43的旁通通道44。冷卻劑泵41是電動泵，用于將冷卻劑擠壓到在冷卻劑循環(huán)回路40中形成在用于行進的電動機MG內的冷卻劑通道中，并且所述冷卻劑泵41的轉數(shù)(流量)由從空氣調節(jié)控制器輸出的控制信號控制。因此，冷卻劑泵41用作用于通過改變用于冷卻用于行進的電動機MG的冷卻劑的流量來調節(jié)冷卻能力的冷卻能力調節(jié)部。
三通閥42在用于通過將冷卻劑泵41的入口側連接到散熱器43的出口側使冷卻劑流動到散熱器43中的冷卻流體回路與用于通過將冷卻劑泵41的入口側連接到旁通通道44的出口側使冷卻劑繞過散熱器43流動的另一個冷卻流體回路之間進行切換。操作由從空氣調節(jié)控制器輸出的控制電壓控制的三通閥42用作冷卻流體回路切換裝置。S卩，如由圖I等的虛線箭頭所示，本實施例的冷卻劑循環(huán)回路40可以在用于使冷卻劑從冷卻劑泵41、用于行進的電動機MG、散熱器43和冷卻劑泵41依此順序循環(huán)的冷卻流體回路與用于使冷卻劑從冷卻劑泵41、用于行進的電動機MG、旁通通道44和冷卻劑泵41依此順序循環(huán)的冷卻流體回路之間執(zhí)行切換 。因此，當在用于行進的電動機MG的操作期間三通閥42執(zhí)行切換到用于允許冷卻劑繞過散熱器43的冷卻流體回路時，冷卻劑在沒有將其熱量消散到散熱器43中的情況下溫度增加。即，當三通閥42執(zhí)行切換到用于允許冷卻劑繞過散熱器43的冷卻流體回路時，用于行進的電動機MG中所含有的熱量(產生的熱量)被儲存在冷卻劑中。散熱器43是散熱熱交換器，所述散熱熱交換器設置在發(fā)動機室中，并且在冷卻劑與從鼓風扇17吹送的外部空氣之間交換熱量。如上所述，散熱器43與室外熱交換器16構造成一體以形成熱交換器結構70。以下描述熱交換器結構70的細節(jié)。本實施例中的室外熱交換器16和散熱器43中的每一個由所謂箱管式熱交換器構成，所述箱管式熱交換器包括用于允許制冷劑或冷卻劑流動通過的多個管和用于收集和分配的一對總箱，所述總箱位于管的兩側并被設計成收集或分配流動通過管的制冷劑或冷卻劑。更具體地，室外熱交換器16包括用于使制冷劑流動通過的多個制冷劑管16a。進一步地，制冷劑管16a是在垂直于縱向方向的方向上具有扁平橫截面的扁平管。各個制冷劑管16a以所述制冷劑管之間的預定間隙被層疊，使得所述制冷劑管的外表面的扁平表面以平行的方式彼此相對。因此，用于使從鼓風扇17吹送的外部空氣流動的吸熱空氣通道16b圍繞制冷劑管16a形成，即，形成在相鄰制冷劑管16a之間。散熱器43包括多個冷卻流體管43a，所述多個冷卻流體管43a用于允許冷卻劑流動通過所述冷卻流體管，并且在垂直于縱向方向的方向上具有扁平橫截面。類似于制冷劑管16a，冷卻流體管43a以在所述冷卻流體管之間的預定間隙層疊。用于使從鼓風扇17吹送的外部空氣流動的散熱空氣通道43b圍繞冷卻流體管43a形成，即，形成在相鄰冷卻流體管43a之間。在本實施例中，室外熱交換器16和散熱器43的用于收集和分配的各個總箱部分地由相同的材料制成，并且吸熱空氣通道和散熱空氣通道設有由相同的物質制成的外散熱片50。外散熱片50接合到管16a和43a，使得室外熱交換器16和散熱器43彼此形成一體以形成熱交換器結構70。使用中的外散熱片50是通過將具有極好導熱性的薄金屬板彎曲成波狀形狀而形成的波形散熱片。外散熱片50的設置在吸熱空氣通道中的一部分用于促進制冷劑與外部空氣之間的熱交換，而外散熱片50的設置在散熱空氣通道中的另一部分用于促進冷卻劑與外部空氣之間的熱交換。進一步地，每一個外散熱片50接合到制冷劑管16a和冷卻流體管43a，從而能夠實現(xiàn)在制冷劑管16a與冷卻流體管43a之間的熱傳遞。在上述本實施例中，室外熱交換器16的制冷劑管16a、散熱器43的冷卻流體管43a、用于收集和分配的總箱以及外散熱片50都由鋁合金形成，并通過釬焊相互形成一體。此外，在本實施例中，散熱器43在由鼓風扇17吹送的外部空氣的流動方向X上的迎風側上與室外熱交換器16形成一體。以下描述本實施例的電子控制單元?？諝庹{節(jié)控制器由包括CPU、R0M和RAM的公知微型計算機及其外圍電路構成。控制單元根據(jù)存儲在ROM中的空氣調節(jié)控制程序通過執(zhí)行各種操作和處理控制連接到該控制單元的輸出端的空氣調節(jié)控制器ll、15a、15b、17、41和42中的每一個的操作。用于控制空氣調節(jié)的一組各種傳感器聯(lián)接到空氣調節(jié)控制器的輸入側。傳感器包括用作檢測車輛內部的溫度的內部空氣溫度檢測部的內部空氣傳感器、用于檢測外部空氣的溫度的外部空氣傳感器、用于檢測車輛內部的太陽輻射的量的太陽輻射傳感器和用于檢 測從室內蒸發(fā)器20吹送的空氣的溫度(蒸發(fā)器溫度)的蒸發(fā)器溫度傳感器。此外，傳感器還包括用于檢測從壓縮機11排放的制冷劑的溫度的排放制冷劑溫度傳感器、用于檢測室外熱交換器16的出口側的制冷劑溫度Te的出口制冷劑溫度傳感器51、和用作檢測流入到用于行進的電動機MG中的冷卻劑的冷卻劑溫度Tw的冷卻劑溫度檢測部的冷卻劑溫度傳感器52。在本實施例中，冷卻劑溫度傳感器51檢測從冷卻劑泵41壓出的冷卻劑的冷卻劑溫度Tw?？蛇x地?？梢詸z測吸入到冷卻劑泵41中的冷卻劑的冷卻劑溫度Tw。靠近車廂前面的儀表板設置的操作面板(未示出)連接到空氣調節(jié)控制器的輸入偵U。操作信號從設置在操作面板上的各種類型空氣調節(jié)操作開關被輸入。設置在面板上的各種空氣調節(jié)操作開關包括用于車用空氣調節(jié)器的操作開關、用于設定車輛內部的溫度的車輛內部溫度設定開關和用于選擇操作模式的選擇開關?？諝庹{節(jié)控制器包括用于控制壓縮機11的電動機Ilb的控制部和相互形成一體的打開/關閉閥15a等，并被設計成控制這些部件的操作。在本實施例的空氣調節(jié)控制器中，用于控制壓縮機11的操作的結構(硬件和軟件)用作制冷劑排放能力控制部。用于控制用作制冷劑流動路徑切換裝置的相應裝置15a和15b的操作的結構用作制冷劑流動路徑控制部。用于控制用作用于冷卻劑的冷卻流體回路切換裝置的三通閥42的操作的結構用作冷卻流體回路控制部。本實施例的空氣調節(jié)控制器包括用于根據(jù)來自以上用于空氣調節(jié)控制的傳感器組的檢測信號確定霜是否形成在室外熱交換器16處的結構(結霜確定部)。具體地，當行進車輛的速度等于或小于預定參考值(在本實施例中，20km/h)，并且室外熱交換器16的出口側的制冷劑溫度Te等于或小于(TC時，本實施例的結霜確定部確定在室外熱交換器16處
產生結霜。使用結霜確定部進行的確定不受限于此?？蛇x地，例如，當車輛停止(具體地，車輛速度=Okm/h)且車輛系統(tǒng)保持運轉，并且室外熱交換器16的出口側的制冷劑溫度Te等于或小于0°c時,可以確定在室外熱交換器16處產生結霜。接下來，以下描述本實施例中的具有以上布置的車用空氣調節(jié)器I的操作。本實施例的車用空氣調節(jié)器I可以執(zhí)行用于加熱車輛內部的加熱操作和用于冷卻車輛內部的冷卻操作。在加熱操作中，還可以執(zhí)行除霜操作和廢熱收集操作。以下描述每一種操作(a)加熱操作在操作面板的操作開關打開(ON)的情況下通過選擇開關選擇加熱操作模式時，加熱操作開始。然后，在加熱操作中，當結霜確定部確定霜形成在室外熱交換器16處時，執(zhí)行除霜操作。當由冷卻劑溫度傳感器52檢測到的冷卻劑溫度Tw等于或大于預定參考溫度(在本實施例中，60°C )時，執(zhí)行廢熱收集操作。在正常加熱操作中，空氣調節(jié)控制器關閉打開/關閉閥15a，并將三通閥15b切換到用于將室外熱交換器16的出口側聯(lián)接到蓄能器18的入口側的制冷劑流動路徑。進一步地，控制器致動冷卻劑泵41從而以預定流量壓出冷卻劑，并將冷卻劑循環(huán)回路40的三通閥42切換到允許冷卻劑繞過散熱器43的制冷劑流動路徑。這樣，熱泵循環(huán)10被切換到允許制冷劑如由圖I中的實線箭頭所示流動的制冷劑流動路徑。冷卻流體循環(huán)回路40也被切換到允許制冷劑如由圖I中的虛線箭頭所示流動 的冷卻流體流動路徑。具有上述制冷劑流動路徑和冷卻流體回路的空氣調節(jié)控制器讀取來自用于空氣調節(jié)控制的傳感器組的檢測信號和來自操作面板的操作信號。根據(jù)檢測信號和操作信號，目標出口空氣溫度TAO被計算作為要被吹送到車輛內部的空氣的目標溫度。進一步，根據(jù)計算的目標出口空氣溫度TAO和來自傳感器組的檢測信號確定連接到空氣調節(jié)控制器的輸出側的各種空氣調節(jié)控制部件的操作狀態(tài)。例如，壓縮機11的制冷劑排放能力，即，輸出到壓縮機11的電動機的控制信號被如下確定首先，參照預先存儲在空氣調節(jié)控制器中的控制圖根據(jù)目標出口空氣溫度TAO確定室內蒸發(fā)器20的目標蒸發(fā)器出口空氣溫度ΤΕ0。根據(jù)目標蒸發(fā)器出口空氣溫度TEO與從室內蒸發(fā)器20吹送的由蒸發(fā)器溫度傳感器檢測到的空氣溫度之間的偏差，確定要被輸出到壓縮機11的電動機的控制信號，從而，通過利用反饋控制方法使從室內蒸發(fā)器20吹送的空氣的吹送空氣溫度接近目標蒸發(fā)器出口空氣溫度TEO。根據(jù)目標出口空氣溫度ΤΑ0、室內蒸發(fā)器20的被吹送的空氣溫度和從壓縮機11排放的由排放制冷劑溫度傳感器檢測到的制冷劑的溫度確定要被輸出到空氣混合門34的伺服電動機的控制信號，使得吹送到車輛內部的空氣的溫度變成乘客使用車輛室內溫度設定開關設定的溫度。在正常加熱操作、除霜操作和廢熱收集操作期間，可以控制空氣混合門34的開口度，使得車輛內部中從鼓風機32吹送的整個體積的空氣穿過室內冷凝器12。參照預先存儲在空氣調節(jié)控制器中的控制圖確定要被輸出到內部/外部空氣開關33的電致動器的控制信號。在本實施例中，基本上，用于引入外部空氣的外部空氣模式被給予較高優(yōu)先級。然而，當目標出口空氣溫度TAO變成超高溫度以需要高加熱性能時，或者在除霜操作中，選擇用于引入內部空氣的內部空氣模式。參照預先存儲在空氣調節(jié)控制器中的控制圖確定要被輸出到每一個空氣出口模式改變裝置37a-37c的電致動器的控制信號。在本實施例中，當目標出口空氣溫度TAO從低溫范圍增加到高溫范圍時，空氣出口模式依此順序從面部模式切換到兩級模式，然后切換到腳部模式。因此，在加熱操作中，傾向于選擇腳部模式。
然后，如上所述確定的控制信號被輸出到各種空氣調節(jié)控制部件。此后，直到通過操作面板請求車輛空調停止為止，控制程序在每個預定的控制循環(huán)中重復?？刂瞥绦蛞来伟ㄒ幌盗羞^程讀取檢測信號和操作信號、計算目標出口空氣溫度ΤΑ0、確定各種空氣調節(jié)控制部件的操作狀態(tài)、以及輸出控制電壓和控制信號。在其它操作模式中基本上以相同的方式執(zhí)行控制程序的這種重復。在熱泵循環(huán)10中，在正常加熱操作期間，從壓縮機11排放的高壓制冷劑流入到室內冷凝器12中。流入到室內冷凝器12中的制冷劑通過室內蒸發(fā)器20與從鼓風機32吹送的車輛內部空氣交換熱量以散發(fā)來自所述室內蒸發(fā)器20的熱量，使得車輛內部空氣被加熱。因為打開/關閉閥15a關閉，因此從室內冷凝器12流出的高壓制冷劑流入到加熱用的固定節(jié)流裝置13以通過所述節(jié)流裝置被減壓和膨脹。被加熱用的固定節(jié)流裝置13減壓和膨脹的低壓制冷劑流入到室外熱交換器16中。流入到室外熱交換器16中的低壓制冷劑從由鼓風扇17吹送的外部空氣吸收熱量以被蒸發(fā)。此時，在冷卻劑循環(huán)回路40中，執(zhí)行切換到用于允許冷卻劑繞過散熱器43的冷卻流體回路的切換，從而防止冷卻劑將熱量散發(fā)到流動通過室外熱交換器16的制冷劑，并且還防止冷卻劑從流動通過室外熱交換器16的制冷劑吸收熱量。即，冷卻劑一點也不會對流動通過室外熱交換器16的制冷劑產生熱影響。由于三通閥15b被切換到將室外熱交換器16的出口側連接到蓄能器18的入口側的制冷劑流動路徑，因此從室外熱交換器16流出的制冷劑流入到蓄能器18中并被分離成液相和氣相。被蓄能器18分離的氣相制冷劑被壓縮機11吸入并再次被壓縮。如上所述，在正常加熱操作中，車輛內部的空氣通過從壓縮機11排放的制冷劑中所含的熱量被室內冷凝器12加熱，從而可以執(zhí)行車輛內部的加熱操作。(b)除霜操作接下來，以下描述除霜操作。在用于通過在室外熱交換器16中在制冷劑與外部空氣之間交換熱量來蒸發(fā)制冷劑的制冷循環(huán)裝置中，類似于本實施例的熱泵循環(huán)10，當作為室外熱交換器16的溫度之一的制冷劑蒸發(fā)溫度(具體地，室外熱交換器16的外表面的溫度，或室外熱交換器16的溫度)變得等于或小于結霜溫度(具體地，(TC )時，霜可能形成在室外熱交換器16處。霜的這種形成通過霜關閉室外熱交換器16的吸熱空氣通道16b，從而急速地降低室外熱交換器16的熱交換性能。在本實施例的熱泵循環(huán)10中，當在加熱操作中通過結霜確定部確定在室外熱交換器16處產生結霜時，除霜操作開始。在除霜操作中，空氣調節(jié)控制器停止壓縮機11的操作，并且還停止鼓風扇17的操作。因此，在除霜操作期間，與正常加熱操作相比較，流入到室外熱交換器16中的制冷劑的流量減少，從而導致流入到室外熱交換器16的吸熱空氣通道16b中和流入到散熱器43的散熱空氣通道43b中的外部空氣的體積減少?？諝庹{節(jié)控制器將冷卻劑循環(huán)回路40的三通閥42切換到允許冷卻劑如由圖2中的虛線箭頭所示流入到散熱器43中的冷卻流體回路。因此，冷卻劑循環(huán)回路40被切換到用于使制冷劑如由圖2中的虛線箭頭所示流動的冷卻流體回路而沒有使制冷劑通過熱泵循環(huán)10循環(huán)。
因此，流動通過散熱器43的冷卻流體管43a的冷卻劑中所含有的熱量經由外散熱片50被傳遞給室外熱交換器16的吸熱空氣通道16b，藉此執(zhí)行室外熱交換器16的除霜操作。S卩，可以有效地使用用于行進的電動機MG的廢熱實現(xiàn)除霜。(c)廢熱收集操作接下來，以下描述廢熱收集操作。優(yōu)選地，為了抑制用于行進的電動機MG的過熱，冷卻劑的溫度被保持在預定上限溫度或所述預定上限溫度以下。進一步地，為了降低由于密封到用于行進的電動機MG中的潤滑用油的粘性增加而導致的摩擦損失，優(yōu)選地，冷卻劑的溫度被保持在預定下限溫度或所述預定下限溫度以上。在本實施例的熱泵循環(huán)10中，在加熱操作期間當冷卻劑溫度Tw等于或大于預定參考溫度(在本實施例中為60°C )時，執(zhí)行廢熱收集操作。在除霜操作中，熱泵循環(huán)10的三通閥15b以與正常加熱操作相同的方式操作，但是冷卻劑循環(huán)回路40的三通閥42以與除霜操作中相同的方式被切換到如由3中的虛線箭頭所示的用于使冷卻劑流動到散熱器 43中的冷卻流體回路。因此，如由圖3的實線箭頭所示，從壓縮機11排放的高壓高溫制冷劑在室內冷凝器12處加熱車輛內部的空氣，然后以與正常加熱操作相同的方式通過加熱用的固定節(jié)流裝置13被減壓和膨脹以流入到室外熱交換器16。由于三通閥42被切換到用于使冷卻劑流動到散熱器43中的冷卻流體回路，因此流動到室外熱交換器16中的低壓制冷劑吸收由鼓風扇17吹送的外部空氣中所含有的熱量和冷卻劑中所含有的經由外散熱片50傳遞給所述冷卻劑的熱量以被蒸發(fā)。其它致動與正常加熱操作中的致動相同。如上所述，在廢熱收集操作中，車輛內部的空氣利用從壓縮機11排放的制冷劑的熱量在室內冷凝器12處被加熱，從而可以執(zhí)行車輛內部的加熱。此時，制冷劑不僅吸收外部空氣中所含有的熱量，而且還吸收冷卻劑中所含有的經由外散熱片50傳遞給所述冷卻劑的熱量，從而可以有效地使用用于行進的電動機MG的廢熱實現(xiàn)車輛內部的加熱。(d)冷卻操作當在操作面板的操作開關打開(ON)的情況下通過選擇開關選擇冷卻操作模式時，冷卻操作開始。在冷卻操作中，空氣調節(jié)控制器打開打開/關閉閥15a，并將三通閥15b切換到用于將室外熱交換器16的出口側連接到冷卻用的固定節(jié)流裝置19的入口側的制冷劑流動路徑。因此，熱泵循環(huán)10被切換到用于使制冷劑如由圖4中的實線箭頭所示流動的制冷劑流動路徑。此時，當冷卻劑溫度Tw等于或大于參考溫度時，冷卻劑循環(huán)回路40的三通閥42被切換到用于使冷卻劑流動到散熱器43中的冷卻流體回路。相反，當冷卻劑溫度Tw小于預定參考溫度時，三通閥42被切換到用于允許冷卻劑繞過散熱器43的冷卻流體回路。當冷卻劑溫度Tw等于或大于參考溫度時獲得的冷卻劑的流動由圖4中的虛線箭頭表示。在冷卻操作期間，在熱泵循環(huán)10中，從壓縮機11排放的高壓制冷劑流入到室內冷凝器12中，并與從鼓風機32吹送的車輛內部中的并且已經通過室內蒸發(fā)器20的空氣交換熱量以散熱。因為打開/關閉閥15a打開，因此從室內冷凝器12流動的高壓制冷劑經由用于固定節(jié)流裝置的旁通通道14流入到室外熱交換器16中。流入到室外熱交換器16中的低壓制冷劑進一步朝向由鼓風扇17吹送的外部空氣散發(fā)熱量。
由于三通閥15b被切換到用于將室外熱交換器16的出口側連接到冷卻用的固定節(jié)流裝置19的入口側的制冷劑流動路徑，因此從室外熱交換器16流動的制冷劑通過冷卻用的固定節(jié)流裝置19被減壓和膨脹。從冷卻用的固定節(jié)流裝置19流動的制冷劑流入到室內蒸發(fā)器20中，并且從由鼓風機32吹送的車輛內部的空氣吸收熱量以被蒸發(fā)。這樣，車輛內部的空氣可以被冷卻。從室內蒸發(fā)器20流動的制冷劑流入到蓄能器18中，然后通過蓄能器被分離成液相和氣相。被蓄能器18分離的氣相制冷劑被吸入到壓縮機11中并被壓縮機11再次壓縮。如上所述，在冷卻操作期間，低壓制冷劑從車輛內部的空氣吸收熱量并在室內蒸發(fā)器20處被蒸發(fā)，從而冷卻車輛內部的空氣，從而可以執(zhí)行車輛內部的冷卻。如上所述，本實施例中的車輛用空氣調節(jié)器I可以在熱泵循環(huán)10的制冷劑流動路徑之間以及在冷卻劑循環(huán)回路40的冷卻流體回路之間執(zhí)行切換，從而執(zhí)行各種操作。進一步地，如隨后所述，在本實施例的除霜操作中，可以有效地使用用于行進的電動機MG的廢熱來對室外熱交換器16進行除霜。
更具體地，在本實施例中，室外熱交換器16的吸熱空氣通道16b和散熱器43的散熱空氣通道43b設有由相同的金屬材料制成的外散熱片50以能夠在制冷劑管16a與冷卻流體管43a之間進行熱傳遞。因此，在除霜操作期間，冷卻劑中所含有的熱量可以經由外散熱片50被傳遞給室外熱交換器16。因此，與其中冷卻劑中所含有的熱量經由空氣被傳遞給室外熱交換器16的相關技術的循環(huán)相比較，本實施例可以抑制熱傳遞中的損失，因此可以有效地使用用于行進的電動機MG的廢熱對室外熱交換器16進行除霜。此外，本實施例可以減少除霜操作的時間。在除霜操作期間，與除霜操作之前的時間相比較，壓縮機11的操作停止，并且流入到室外熱交換器16中的制冷劑的流量減少(具體地，設定到零(O))，從而可以防止經由外散熱片50傳遞給室外熱交換器16的熱量被吸收到流動通過制冷劑管16a的制冷劑中。因此，在除霜操作期間可以更加有效地使用用于行進的電動機MG的廢熱來對室外熱交換器16進行除霜。換句話說，在除霜操作期間，壓縮機11的操作被停止以減小用于在室內冷凝器12處加熱空氣的加熱能力(在本實施例中，不顯示加熱能力)，從而減少制冷劑在室外熱交換器16中吸收的熱量。因此，在除霜操作中可以更加有效地使用用于行進的電動機MG的廢熱以對室外熱交換器16進行除霜。在除霜操作期間，鼓風扇17的運轉被停止以減小流入到吸熱空氣通道16b和散熱空氣通道43b中的外部空氣的體積(具體地，設定到零(O))，從而可以防止經由外散熱片50傳遞給室外熱交換器16的熱量被吸收到流動通過吸熱空氣通道16b和散熱空氣通道43b的外部空氣中。因此，在除霜操作中可以更加有效地使用用于行進的電動機MG的廢熱以對室外熱交換器16進行除霜。在本實施例的熱泵循環(huán)10中，在正常加熱操作期間，冷卻劑循環(huán)回路40的三通閥42被切換到用于允許冷卻劑繞過散熱器43的冷卻流體回路，從而將用于行進的電動機MG中所含有的熱量(產生的熱量)儲存在冷卻劑中。因此，在除霜操作期間，可以通過儲存的熱量在短時間內完成除霜操作。在本實施例的熱交換器結構70中，散熱器43相對于室外熱交換器16布置在由鼓風扇17吹送的外部空氣的流動方向X的迎風側。換句話說，在熱交換器結構70中，室外熱交換器16和散熱器43串聯(lián)布置，使得外部空氣從散熱器43流動到室外熱交換器16。因此，冷卻劑中所含有的熱量不僅可以經由外散熱片50被傳遞給室外熱交換器16，而且還可以經由空氣被傳遞給室外熱交換器16。即，即使當鼓風扇17停止時，冷卻劑中所含有的熱量也可以經由通過熱交換器結構70的外部空氣通過在行進車輛的行進方向上的空氣壓力(沖壓空氣壓力)被傳遞給室外熱交換器16。因此，在除霜操作期間，可以更加有效地使用從用于行進的電動機MG供應的熱量對室外熱交換器16進行除霜。當車輛速度等于或小于參考車輛速度時，并且當室外熱交換器16的出口側的制冷劑溫度Te等于或小于0°C時，包括在本實施例的空氣調節(jié)控制器中的結霜確定部確定霜形成在室外熱交換器16中。因此，可以考慮車輛速度適當?shù)卮_定結霜。S卩，當車輛以低速行駛時，沖壓空氣壓力變低并且流入到發(fā)動機室中的外部空氣的體積減小。因此，流入到室外熱交換器16和散熱器43中的每一個的外部空氣的體積減·小。因此，在除霜操作中，能夠防止經由外散熱片50傳遞給室外熱交換器16的熱量被吸收到外部空氣中，從而可以實現(xiàn)有效的除霜。進一步地，在本實施例的熱泵循環(huán)10中，當由冷卻劑溫度傳感器52檢測到的冷卻劑溫度Tw等于或大于參考溫度時，通過將三通閥42切換到用于使冷卻劑在散熱器43中流動的冷卻流體回路，執(zhí)行廢熱收集操作。因此，冷卻劑中所含有的熱量被散熱器43散發(fā)，從而可以防止用于行進的電動機MG過熱。另外，在廢熱收集操作中，被散熱器43散發(fā)的熱量被傳遞給室外熱交換器16，并且可以被吸收到制冷劑中，從而可以提高熱泵循環(huán)10的性能系數(shù)(COP)，并因此可以有效地加熱車輛內部的空氣。因此，可以提高車用空氣調節(jié)器I的加熱性能。在本實施例中，三通閥42根據(jù)60°C的參考溫度被切換到用于使冷卻劑流動到散熱器43中的冷卻流體回路以執(zhí)行廢熱收集操作?？梢酝ㄟ^室外熱交換器16等的熱交換性能等確定所述參考溫度。例如，當WHg)是冷卻劑循環(huán)回路40中的冷卻劑的重量，WG(g)是形成在室外熱交換器16中的霜的量，TR(°C )是從室外熱交換器16吹送的空氣的溫度，儲存在冷卻劑循環(huán)回路40中的冷卻劑中的儲存熱量Qst由以下公式Fl表示，而用于除霜所需的熱量(以下簡稱“除霜熱量”)Qdf由以下公式F2表示Qst = WffX 冷卻劑的比熱 X (Tw-TR)... (Fl)Qdf = WGX水的汽化潛熱-水的比熱XTR+室外熱交換器16 X熱容量XTR+散發(fā)到空氣中的熱量…(F2)其中儲存的熱量Qst需要超過除霜熱量Qdf以確保室外熱交換器16的除霜。進一步地，當公式F2中的室外熱交換器16的熱容量和散發(fā)到空氣中的熱量時被忽略不計時，融化形成在室外熱交換器16處的霜所需要的最小除霜熱量Qdf2由以下公式F3表示Qdf2 = WGX水的汽化潛熱-水的比熱XTR ... (F3)因此，為了執(zhí)行除霜，至少以下公式F4必須被滿足Qst > Qdf2…(F4)將公式(Fl)和(F3)代入以上公式(F4)中可以產生以下公式(F5)
Tw > TR+ (WGX水的汽化潛熱_水的比熱X TR) /(WffX冷卻劑的比熱)…(F5)因此，滿足以上公式F5的溫度Tw可以被確定為參考溫度。換句話說，本實施例的熱泵循環(huán)包括用于檢測流入到在操作中產生熱量的車載裝置(用于行進的電動機MG)中的冷卻劑的冷卻劑溫度Tw的冷卻劑溫度檢測部(冷卻劑溫度傳感器52)和用于檢測從室外熱交換器16吹送的空氣的空氣溫度TR的室外吹送空氣溫度檢測部。當由冷卻劑溫度檢測部(冷卻劑溫度傳感器52)檢測到的冷卻劑溫度Tw和由室外吹送空氣溫度檢測部檢測到的空氣溫度TR滿足以下關系時，冷卻流體回路切換裝置(三通閥42)可以執(zhí)行切換到用于允許冷卻流體(冷卻劑)流入到散熱熱交換器(散熱器43)中的冷卻流體回路的切換Tw > TR+ (WGX水的汽化潛熱-水的比熱X TR) /(WffX冷卻劑的比熱)在本實施例的熱泵循環(huán)10中，在加熱操作(加熱器操作)期間，流動通過室外熱 交換器16的制冷劑管16a的制冷劑的流動方向與在冷卻操作(冷卻器操作)期間流動通過制冷劑管16a的制冷劑的流動方向相同。當從外部空氣的流動方向看時，室外熱交換器16的制冷劑入口側的熱交換區(qū)域與所述室外熱交換器16的制冷劑出口側的熱交換區(qū)域之間的位置關系在加熱操作與冷卻操作之間不會改變。因此，室外熱交換器16的熱交換區(qū)域的溫度分布與散熱熱交換器43的熱交換區(qū)域的溫度分布之間的位置關系不會變化。即，室外熱交換器16和散熱熱交換器43被宏觀認為是一個熱交換器結構70。在這種情況下，在用于在室外熱交換器16處從制冷劑散熱的冷卻操作期間，用于使在相對較高的溫度下具有過熱度的制冷劑流動的室外熱交換器16的制冷劑入口側的熱交換區(qū)域可以沿外部空氣的流動方向重疊在用于使冷卻流體在相對較高的溫度下流動的散熱熱交換器43的冷卻流體入口側的熱交換區(qū)域上。進一步地，用于使在相對較低的溫度下具有過熱度的制冷劑流動的室外熱交換器16的制冷劑出口側的熱交換區(qū)域可以沿外部空氣的流動方向重疊在用于使冷卻流體在相對較低的溫度下流動的散熱熱交換器43的冷卻流體出口側的熱交換區(qū)域上。通過這種布置，可以使通過室外熱交換器16的制冷劑的流動和通過散熱熱交換器43的冷卻流體的流動平行以實現(xiàn)有效的熱交換。進一步地，在用于在室外熱交換器16處蒸發(fā)制冷劑的加熱操作中，用于使制冷劑在相對較低的溫度下流動的室外熱交換器16的制冷劑入口側的熱交換區(qū)域可以沿外部空氣的流動方向重疊在用于使冷卻流體在相對較高的溫度下流動的散熱熱交換器43的冷卻流體入口側的熱交換區(qū)域上。因此，可以有效地防止霜形成在用于允許制冷劑在相對較低的溫度下流動通過的室外熱交換器16的制冷劑入口側的熱交換區(qū)域中。第二實施例與第一實施例不同，在本實施例中，如圖6的整體結構示意圖所示，室內冷凝器12被移除，而鹽水回路60被設置以用于循環(huán)鹽水，即，作為加熱流體的示例。圖6是顯示本實施例中在加熱操作期間制冷劑流動路徑等的整體結構示意圖，其中熱泵循環(huán)10中的制冷劑的流動由實線表示，而冷卻劑循環(huán)回路40中的冷卻劑的流動由虛線箭頭表示。在圖6中，與第一實施例的部件相同或等效的部件由相同的附圖標記表示。對以下其它附圖也同樣。本實施例中的鹽水是用于將從壓縮機11排放的制冷劑中所包含的熱量傳遞給吹送到車輛內部的空氣的加熱流體。類似于作為冷卻流體的冷卻劑，可以使用乙二醇水溶液。鹽水回路60包括鹽水泵61、鹽水-制冷劑熱交換器62和加熱器芯63。鹽水泵61是用于將鹽水壓出到鹽水-制冷劑熱交換器62的加熱器芯63中的電動泵。鹽水泵61具有與冷卻劑循環(huán)回路40的冷卻劑泵41的基本結構相同的基本結構。鹽水-制冷劑熱交換器62是用于在從壓縮機11排放并流動通過制冷劑通道62b的制冷劑與流動通過鹽水通道62a的鹽水之間進行熱交換的熱交換器。具體地，鹽水-制冷劑熱交換器62可以采用雙管型熱交換器結構，所述雙管型熱交換器結構由形成鹽水通道62a的外管和設置在外管中用于形成制冷劑通道62b的內管構成?？蛇x地，制冷劑通道62b可以形成為外管，而鹽水通道62a可以形成為內管。形成制冷劑通道62b的制冷劑管和形成鹽水通道62a的制冷劑管可以通過釬焊接合在一起以形成熱交換結構等。加熱器芯63設置在車用空氣調節(jié)器I的室內空氣調節(jié)單元30的殼體31中。加熱器芯63是加熱用的熱交換器，所述熱交換器在通過所述熱交換器的鹽水與已經通過室 內蒸發(fā)器20的車輛內部空氣之間交換熱量。因此，本實施例的加熱器芯63用作用戶側熱交換器，這與室內冷凝器12相同。本實施例的其它部件的結構和操作與第一實施例中的其它部件的結構和操作相同。因此，甚至本實施例的車用空氣調節(jié)器I的操作可以提供與第一實施例的車用空氣調節(jié)器相同的效果。進一步地，由于在本實施例中提供鹽水回路60，因此可以通過改變鹽水泵61的冷卻劑壓出能力容易地調節(jié)加熱器芯63的加熱能力。類似于冷卻劑，在正常加熱操作期間，鹽水泵61中的鹽水還可以儲存從壓縮機11排放的制冷劑中所含有的熱量。因此，即使當在除霜操作中壓縮機11停止時，鹽水泵61也可以操作以執(zhí)行車輛內部的輔助加熱操作。第三實施例不同于第一實施例的熱泵循環(huán)10，如圖7的整體結構示意圖所示，在本實施例中，增加室外單元旁通通道64以允許從加熱用的固定節(jié)流裝置13或用于固定節(jié)流裝置的旁通通道14流動的制冷劑繞過室外熱交換器16。此外，進一步增加打開/關閉閥15c以打開和關閉室外單元旁通通道64。圖7是顯示本實施例中在除霜操作期間制冷劑流動路徑的整體結構示意圖，其中熱泵循環(huán)10中的制冷劑的流動由實線表示，而冷卻劑循環(huán)回路40中的冷卻劑的流動由虛線箭頭表示。打開/關閉閥15c具有與設置在用于固定節(jié)流裝置的旁通通道14中的打開/關閉閥15a的基本結構相同的基本結構。當打開/關閉閥15c打開時在通過打開/關閉閥15c的制冷劑中產生的壓力損失比當制冷劑通過室外熱交換器16時在制冷劑中產生的壓力損
失小得多。因此，當打開/關閉閥15c打開時，從加熱用的固定節(jié)流裝置13或用于固定節(jié)流裝置的旁通通道14流動的大多數(shù)制冷劑流入到室外單元旁通通道64中，并且?guī)缀鯖]有流入到室外熱交換器16中。在本實施例中，在除霜操作中，在不停止壓縮機11的運轉的情況下空氣調節(jié)控制器打開打開/關閉閥15c，而在其它操作模式中，打開/關閉閥15c關閉。因此，在除霜操作期間，流入到室外熱交換器16中的制冷劑的流量減小。在本實施例中的其它部件的結構和操作與第一實施例中的其它部件的結構和操作相同。因此，甚至本實施例的車用空氣調節(jié)器I的操作也可以提供與第一實施例的車用空氣調節(jié)器相同的效果。進一步地，由于在本實施例中壓縮機11的操作在除霜操作期間沒有停止，因此室內冷凝器12可以利用從壓縮機11排放的制冷劑中所含有的熱量表現(xiàn)出空氣加熱能力，從而執(zhí)行車輛內部的加熱操作。此時，在除霜操作中，通過室外熱交換器16的制冷劑管16a的制冷劑的流動方向與加熱操作(正常操作)中的流動方向相同，從而能夠迅速地從正常操作轉換到除霜操作，或從除霜操作轉換到正常操作。因此，可以進一步減少除霜時間。從外部空氣的流動方向來看，室外熱交換器16的制冷劑入口側的熱交換區(qū)域與室外熱交換器16的制冷劑出口側的熱交換區(qū)域之間的定位關系相對于散熱器43的熱交換區(qū)域不會改變，從而可以抑制流動通過室外熱交換器16的制冷劑管16a的制冷劑與流動通 過散熱器43的冷卻流體管43a的冷卻流體之間的熱傳遞的量的較大波動。S卩，在相關技術中，當經由外散熱片50在室外熱交換器16的制冷劑管16a與散熱器43的冷卻流體管43a之間執(zhí)行熱交換時，室外熱交換器16中的整個制冷劑的流動與散熱器43中的整個冷卻劑的流動之間的關系可能從相反變成并行，或者從并行變成相反。然而，本實施例可以避免這種情況。因此，本實施例的熱泵循環(huán)可以抑制流動通過制冷劑管16a的制冷劑與流動通過冷卻流體管43a的冷卻流體之間的熱傳遞的量的較大波動，從而提高室外熱交換器16和散熱器43的設計的靈活性。第四實施例本實施例具有與第三實施例的熱泵循環(huán)10的循環(huán)結構大致相同的循環(huán)結構，但是在除霜操作中具有不同的空氣調節(jié)控制器的控制形式，這將在以下以示例的方式被描述。具體地，在本實施例中，在除霜操作期間，在不停止壓縮機11的運轉的情況下空氣調節(jié)控制器打開打開/關閉閥15a和打開/關閉閥15c，并且將三通閥15b切換到用于將室外熱交換器16的出口側(具體地，室外單元旁通通道64的出口側)連接到冷卻用的固定節(jié)流裝置19的入口側的制冷劑流動路徑。因此，在本實施例中，在除霜操作中，如圖8所示，熱泵循環(huán)10被切換到用于按以下順序循環(huán)制冷劑的循環(huán)從壓縮機11，到室內冷凝器12 (室外單元旁通通道64)、冷卻用的固定節(jié)流裝置19、室內蒸發(fā)器20、蓄能器18和壓縮機11。從冷卻用的固定節(jié)流裝置19流動的制冷劑在室內蒸發(fā)器20處蒸發(fā)時從空氣吸收汽化潛熱，使得空氣可以被冷卻。然后，當從壓縮機11排放的制冷劑在室內冷凝器12處散發(fā)熱量時，冷卻空氣被重新加熱。本實施例中的其它部件的結構和操作與第一實施例中的其它部件的結構和操作相同。因此，甚至本實施例的車用空氣調節(jié)器I的操作可以提供與第三實施例的車用空氣調節(jié)器相同的效果。進一步地，在本實施例中，通過在室內蒸發(fā)器20處蒸發(fā)制冷劑而被冷卻的空氣可以在除霜操作中通過室內冷凝器12被再次加熱，從而可以實現(xiàn)車輛內部的除霜和加熱。第五實施例
與第一實施例的熱泵循環(huán)10不同，如圖9的整體結構示意圖所示，在本實施例中，以示例的方式，增加關閉裝置(通道中斷裝置)用于打開或關閉用于使外部空氣流入到散熱器43中的流入路徑。圖9是顯示本實施例的除霜操作中的制冷劑流動路徑等的整體結構示意圖，其中熱泵循環(huán)10中的制冷劑的流動由實線表示，而冷卻劑循環(huán)回路40中的冷卻劑的流動由虛線箭頭表示。具體地，關閉裝置65通過合并多個懸臂門板形成。關閉裝置65被設計成通過使門板在來自鼓風扇17的空氣的流動的方向上位移來打開用于使外部空氣流入到散熱器43中的流入路徑，和通過使門板在橫切來自鼓風扇17的空氣流的方向上位移來關閉用于使外部空氣流入到散熱器43中的流入路徑。散熱器43相對于室外熱交換器16位于由鼓風扇17吹送的外部空氣的流動方向X的迎風側。關閉裝置65關閉用于使外部空氣流入到散熱器43中的流入路徑，從而堵塞用于使外部空氣流入到室外熱交換器16中的流入路徑。關閉裝置65可以由滑動門等構成。關閉裝置65由伺服電動機(未示出)驅動，·其中所述伺服電動機的操作由從空氣調節(jié)控制器輸出的控制信號控制。在本實施例中，在除霜操作中，關閉裝置65被操作以關閉用于使外部空氣流入到散熱器43中的流入路徑，而在其它操作模式中，關閉裝置65被操作以打開用于使外部空氣流入到散熱器43中的流入路徑。因此，在除霜操作期間，流入到吸熱空氣通道16b和散熱空氣通道43b中的外部空氣的體積減小。本實施例中的其它部件的結構和操作與第一實施例中的其它部件的結構和操作相同。因此，甚至本實施例的車用空氣調節(jié)器I的操作可以提供與第一實施例的車用空氣調節(jié)器相同的效果。進一步地，在本實施例中，在除霜操作期間關閉裝置65被操作以關閉用于使外部空氣流入到散熱器43中的進入路徑，這可以防止由于車輛行進期間的沖壓空氣壓力外部空氣流入到吸熱空氣通道16b和散熱空氣通道43b中。第六實施例在本實施例中，與第一實施例不同，熱交換器結構70的特定結構被修改，這將在以下以示例的方式描述。以下使用圖10-13描述熱交換器結構70的細節(jié)。圖10顯示本實施例的熱交換器結構70的輪廓的透視圖。圖11是熱交換器結構70的分解透視圖。圖12是沿圖10中的線A-A截得的橫截面圖。圖13是用于說明熱交換器結構70中的制冷劑的流動和冷卻劑的流動的示例透視圖。首先，如圖11的分解透視圖所示，在本實施例的熱交換器結構70中，在由鼓風扇17吹送的外部空氣的流動方向X上，室外熱交換器16的制冷劑管16a被布置成兩行，并且散熱器43的冷卻流體管43a也被布置成兩行。進一步地，制冷劑管16a和冷卻流體管43a彼此交替布置并層疊。因此，在本實施例中，吸熱空氣通道16b和散熱空氣通道43b形成一個空間。與第一實施例的外散熱片相同的外散熱片50布置在形成一個空間的吸熱空氣通道16b和散熱空氣通道43b中，并且相應的外散熱片50接合到管16a和43a。在制冷劑管16a和冷卻流體管43a的縱向方向上的一個端側(圖10_13所示的下端側)，設置制冷劑側總箱16c以用于收集或分配流動通過制冷劑管16a的制冷劑。在縱向方向上的另一個端側(圖10-13所示的上端側)，設置冷卻流體側總箱43c，以用于收集或分配流動通過用于冷卻流體的管43a的制冷劑。制冷劑側總箱16c和冷卻流體側總箱43c具有相同的基本結構。首先，制冷劑側總箱16c包括用于連接到分別布置成兩行的制冷劑管16a和冷卻流體管43a的制冷劑側板161和要被固定到制冷劑側連接板161的制冷劑側中間板162、以及制冷劑側總箱163。如圖12的橫截面圖所示，制冷劑側中間板162固定到制冷劑側連接板161以在制冷劑側連接板161與制冷劑側中間板162本身之間形成多個凹部162b，所述多個凹部形成與冷卻流體管43a連通的多個空間。這些空間用作用于使在外部 空氣的流動方向X上布置成兩行的冷卻流體管43a連接和連通在一起的用于冷卻流體的連通空間。圖12顯示設置在冷卻流體側中間板432中的凹部432周圍的橫截面以進行清楚地圖示。如上所述，由于制冷劑側總箱16c具有與冷卻流體側總箱43c的基本結構相同的基本結構，因此制冷劑側連接板161和凹部162b在括號中被示出。通孔162a設置在制冷劑側中間板162的與制冷劑管16a相對應的一部分處以穿過制冷劑側中間板162的兩側。制冷劑管16a插入通孔中。因此,在制冷劑側總箱16c的一端上，與冷卻流體管43a相比較，制冷劑管16a朝向制冷劑側總箱16c突出。制冷劑側總箱163固定到制冷劑側連接板161和制冷劑側中間板162以形成用于在其內收集制冷劑的收集空間163a和用于分配制冷劑的分配空間163b。具體地，制冷劑側總箱163通過將金屬板沖壓成在縱向方向上觀察時的雙山狀形狀(W狀形狀)而形成。制冷劑側總箱163的雙山狀形狀的中心接合到制冷劑側中間板162以使總箱163參與到收集空間163a和分配空間163b中。在本實施例中，收集空間163a設置在外部空氣的流動方向X的迎風側上，而分配空間163b設置在外部空氣的流動方向X的背風側。制冷劑側總箱163沿縱向方向的一端連接到用于使制冷劑流入到分配空間163b中的制冷劑流入管164，并連接到用于使制冷劑從收集空間163a流出的制冷劑流出管165。制冷劑側總箱163沿縱向方向的另一個端部被閉合構件關閉。另一方面，具有如上所述的相同結構的冷卻流體側總箱43c也包括冷卻流體側連接板431、固定到冷卻流體側連接板431的冷卻流體側中間板432、以及冷卻流體側總箱433。如圖12所示的橫截面圖所示，在外部空氣的流動方向X上將兩行制冷劑管16a連通在一起的制冷劑連通空間由設置在冷卻流體側連接板431與冷卻流體側中間板432之間的冷卻流體側中間板432中的凹部432b形成。通孔432a設置在冷卻流體側中間板432的與冷卻流體管43a相對應的一部分處以穿過冷卻流體側中間板432的兩側。冷卻流體管43a插入通孔中。因此，在冷卻流體側總箱43c的一側，與制冷劑管16a相比較，冷卻流體管43a朝向冷卻流體側總箱43c突出。進一步地,冷卻流體側總箱433固定到冷卻流體側連接板431和冷卻流體側中間板432以形成用于在其中收集冷卻介質的收集空間433a和用于分配冷卻介質的分配空間433b。具體地，在本實施例中，分配空間433b設置在外部空氣的流動方向X的迎風側，而收集空間433a設置在外部空氣的流動方向X的背風側。冷卻流體側總箱433的在縱向方向上的一端連接到用于使冷卻流體流入到分配空間433b中的冷卻流體流入管434，并連接到用于使冷卻流體從收集空間433a流出的冷卻流體流出管435。冷卻流體側總箱43c在縱向方向上的另一端通過閉合構件關閉。
因此，在本實施例的熱交換器結構70中，如圖13的示例性透視圖所示，經由制冷劑流入管164流入到制冷劑側總箱16c的分配空間163b中的制冷劑流入到在布置成兩行的制冷劑管16a之間的外部空氣的流動方向X上設置在背風側的每一個制冷劑管16a中。此外，從設置在背風側的每一個制冷劑管16a流出的制冷劑經由形成在冷卻流體側總箱43c的冷卻流體側連接板431與冷卻流體側中間板432之間形成的空間流入到沿外部空氣的流動方向X設置在迎風側的每一個制冷劑管16a中。然后，如由圖13中的實線箭頭所示，從設置在迎風側的制冷劑管16a流出的制冷劑被收集到制冷劑側總箱16c的收集空間163a中，然后從制冷劑出口管165流出。S卩，在本實施例的熱交換器結構70中，制冷劑從背風側的制冷劑管16a到冷卻流體側總箱43c和迎風側的制冷劑管16a依順序流動轉向。同樣地，如由圖13中的虛線箭頭所示，冷卻流體依順序從迎風側的冷卻流體管43a流動轉向到制冷劑側總箱16c和逆風側的冷卻流體管43a。本實施例中的其它部件的結構和操作與第一實施例的其它部件的結構和操作相同。甚至本實施例的車用空調I的操 作可以提供與第一實施例的車用空調的操作相同的效果。進一步地，在本實施例中，在熱交換器結構70中的制冷劑管16a和冷卻流體管43a交替布置和層疊，使得在除霜操作期間可以有效地對室外熱交換器16進行除霜。即，在本實施例的熱交換器結構70中，制冷劑管16a設置在冷卻流體管43a之間，而冷卻流體管43a設置在制冷劑管16a之間，藉此吸熱空氣通道16b和散熱空氣通道43b形成一個空氣通道。與散熱器43和室外熱交換器16相對于外部空氣的流動方向X串聯(lián)設置的情況相比較，在本實施例中，用于冷卻流體的管43ab和制冷劑管16a可以被布置成彼此靠近。因此，冷卻流體管43a可以被設置成靠近制冷劑管16a中產生的霜。因此，在除霜操作中可以有效地對室外熱交換器16進行除霜。本實施例的熱交換器結構70可以被應用于第二至第五實施例的熱泵循環(huán)10。第七實施例在以上第一實施例中，以示例的方式，在除霜操作期間空氣調節(jié)控制器停止壓縮機11的運轉。如果壓縮機11的運轉在除霜操作期間停止，則室內冷凝器12不能加熱空氣。因此，控制器可能會吹送具有比車輛中的乘客期望的溫度低的溫度的空氣。一旦開始除霜操作，乘客可能會感覺對加熱不滿意。相反，在本實施例中，即使當在除霜操作中不能通過室內冷凝器12加熱空氣時，也能夠執(zhí)行車輛內部聯(lián)動控制以抑制對乘客的加熱的損失。以下使用圖14-17所示的流程圖描述聯(lián)動控制。圖14是顯示車輛內部聯(lián)動控制的基本控制流的流程圖。基本控制流作為由車用空氣調節(jié)器I執(zhí)行的主程序的中斷過程的子程序被執(zhí)行。當表示執(zhí)行除霜操作的除霜標志deffg在指定為基本控制流的執(zhí)行時間的預定時間內沒有變?yōu)镮時，操作返回到主程序。在基本控制流的步驟SlOO中，執(zhí)行除霜確定過程以確定霜是否形成在室外熱交換器16處和是否執(zhí)行除霜。以下使用圖15描述除霜確定過程的細節(jié)。在圖15的步驟SlOl中，除霜標志deffg等被初始化。隨后，在步驟S102中，確定霜是否形成在室外熱交換器16處。具體地，當熱交換器16的外表面的溫度被確定為等于或小于(TC時，確定霜形成，然后操作進行到步驟S103，且deffg保持為I (deffg = I)。相反，當室外熱交換器16的外表面的溫度被確定為不等于或小于(TC時，確定沒有形成霜，然后，操作再次返回到步驟S102，且deffg保持為零(deffg=O)。在步驟S103中，確定發(fā)動機是否運轉。當在步驟S103中確定發(fā)動機運轉時,deffg保持為I (deffg = I)，并且操作進行到步驟S104。當確定發(fā)動機沒有運轉時，操作進行到圖14的步驟S200所示的空氣調節(jié)模式改變控制。在步驟S104中，類似于步驟S102，確定霜是否形成在室外熱交換器處。具體地，當室外熱交換器16的外表面的溫度被確定為等于或小于0°C時，確定霜形成，然后操作進行到步驟S105，且deffg保持為I (deffg = I)。當室外熱交換器16的外表面的溫度被確定為不等于或小于0°C時，確定沒有形成霜，然后操作再次返回到步驟S102。在步驟S105中，確定冷卻劑溫度Tw是否達到預定除霜參考溫度KTwdef。在步驟S105中，當冷卻劑溫度Tw被確定為達到預定除霜參考溫度KTwdef (在本實施例中，10°C ) 時，可以通過使冷卻劑流入到散熱器43中來對室外熱交換器16進行除霜，然后操作進行到步驟 S106,且 deffg 保持為 I (deffg = I)。在步驟S105中，當冷卻劑溫度Tw被確定為沒有達到預定除霜參考溫度KTwdef時，即使冷卻劑流入到散熱器43中，室外熱交換器16也不能被除霜，然后操作再次返回到步驟S102。在步驟S106中，確定由內部空氣傳感器檢測到的內部空氣溫度(車輛內部的溫度)Tr是否等于或大于預定參考內部空氣溫度KTr (在本實施例中，15°C )。在步驟S106中，當內部空氣溫度Tr被確定等于或大于參考內部空氣溫度KTr時，車輛內部的溫度足夠熱以使一般的乘客不會感覺到冷而不滿意(以下簡稱為“預熱狀態(tài)”)，然后操作進行到步驟 S107 且 deffg 保持為 I (deffg = I)。 在步驟S106中，當內部空氣溫度Tr被確定為不等于或大于參考內部空氣溫度KTr時，內部空氣溫度Tr直到預熱狀態(tài)才會增加。為了使車輛內部的加熱優(yōu)先于除霜操作，操作再次返回到步驟S102。在步驟S107中，確定行進期間的車輛速度是否等于或小于預定參考車輛速度(在本實施例中，20km/h)。在步驟S107中，當車輛速度被確定為等于或小于預定參考車輛速度時，類似于第一實施例，可以與沖壓空氣壓力的降低一起有效地執(zhí)行除霜。然后，操作進行到圖14的步驟S200中所示的空氣調節(jié)模式改變控制，且deffg保持為I (deffg = I)。如可以從以上描述看出，本實施例的控制步驟SlOO用作具有用于確定室外熱交換器16的結霜的結霜確定部的控制部。更具體地，控制步驟S102和S104用作結霜確定部。然后，以下使用圖16描述將要在步驟S200中執(zhí)行的空氣調節(jié)模式改變控制。當在步驟SlOO中通過除霜確定過程確定除霜標志deffg為I時，執(zhí)行空氣調節(jié)模式改變控制。在步驟S201中，首先，確定輸出到壓縮機11的電動機的控制信號，使得壓縮機11不能表現(xiàn)出制冷劑排放能力，即，使得壓縮機11停止。在以下步驟S202中，確定將要輸出到鼓風機32的控制信號，使得鼓風機32的鼓風能力從現(xiàn)有的能力減小預定能力值。在以下步驟S203中，抽吸端口模式被設定為內部空氣模式。即，與轉變到除霜操作之前的狀態(tài)相比較，內部空氣與外部空氣的引入比增加。在步驟S204中，空氣出口模式被設定為腳部模式。即，執(zhí)行切換到用于主要從腳部空氣出口吹送空氣的模式的切換。然后，操作進行到圖14的步驟S300所示的除霜開始完成控制。以下使用圖17描述在步驟S300中執(zhí)行的除霜開始完成控制。在步驟S301中，首先，如第一實施例中所述，冷卻劑循環(huán)回路40的三通閥42被切換，使得冷卻劑流入到散熱器43中。進一步地，冷卻劑泵41的冷卻劑壓出能力被最大化，定時器被致動，然后操作進行到步驟S302。在步驟S302中，確定行進期間的車輛速度是否等于或小于預定參考車輛速度(在本實施例中，20km/h)。當在步驟S302中確定車輛速度等于或小于參考車輛速度時，可以獲得有效的除霜，然后操作進行到步驟S303。當車輛速度被確定不等于或小于參考車輛速度時，不能執(zhí)行有效的除霜，然后操作進行到步驟S304。
在步驟S303中，使用在步驟S301中致動的定時器確定除霜操作的經過時間是否超過預定參考除霜時間。當確定除霜操作的經過時間超過參考除霜時間時，操作進行到步驟S304。在步驟S304中，此時，三通閥42被切換使得冷卻劑流入到旁通通道44中。然后，冷卻劑泵41的冷卻劑壓出能力被改變以變成與開始除霜操作之前的壓出能力相同的壓出能力，并且定時器被重置。此后，操作進行到圖14的步驟S400所示的空氣調節(jié)模式返回控制。在步驟S400中的空氣調節(jié)模式返回控制中，鼓風機32的吹送能力、抽吸端口模式和空氣出口模式被返回到與除霜操作之前的水平相同的水平。然后，操作進行到步驟S500。在步驟S500中，確定是否請求車輛系統(tǒng)的停止。當不要求停止車輛系統(tǒng)時，操作進行到步驟S100。當要求停止車輛系統(tǒng)時，控制過程停止。本實施例的其它部件的結構和操作與第一實施例的其它部件的結構和操作相同。因此，本實施例可以獲得與第一實施例的效果相同的效果。另外，在本實施例中，即使當空氣調節(jié)控制器停止壓縮機11的操作，并且室內冷凝器12在除霜操作期間不能表現(xiàn)出加熱能力時，也可以執(zhí)行以上車輛內部聯(lián)動控制以防止乘客對加熱感到不滿意。S卩，在本實施例中，如控制步驟S106中所述，在獲得預熱狀態(tài)之后執(zhí)行除霜操作，從而可以防止乘客對加熱感到不滿意。如控制步驟S203中所述，在除霜操作期間，抽吸端口模式被改變到內部空氣模式。具有比外部空氣高的溫度的內部空氣被循環(huán)和吹送，從而還可以防止乘客對加熱感到不滿意。如控制步驟S202中所述，鼓風機32的吹送能力在除霜操作中降低，從而即使當吹送到車廂中的空氣的溫度減小時，也可以防止乘客對加熱感到不滿意。此時，如控制步驟S204中所述，空氣出口模式被設定為腳步模式，從而與空氣被吹向乘客的面部的情況相比較，可以有效地防止乘客對加熱感到不滿意。如可以從以上說明看出，本實施例可以被看作是將熱泵循環(huán)10應用于車用空氣調節(jié)器I的示例。即，本實施例一方面包括一種熱泵循環(huán)，所述熱泵循環(huán)具有用于壓縮和排放制冷劑的壓縮機；用戶側熱交換器(室內冷凝器12)，用于在從壓縮機排放的制冷劑與吹送到車輛內部的空氣之間交換熱量；減壓裝置(加熱用的固定節(jié)流裝置13)，用于對從用戶側熱交換器流出的制冷劑減壓；室外熱交換器，用于允許被減壓裝置減壓的制冷劑與外部空氣交換熱量以蒸發(fā)所述制冷劑；散熱熱交換器(散熱器43)，所述散熱熱交換器設置在用于使冷卻在操作中產生熱量的車載裝置(用于行進的電動機MG)的冷卻流體循環(huán)的冷卻流體循環(huán)回路中，并適于在冷卻流體與外部空氣之間交換熱量以散發(fā)來自冷卻流體的熱量；冷卻流體回路，用于使冷卻流體流入到散熱熱交換器(43)中，以及冷卻流體回路切換裝置(42)，用于執(zhí)行切換到允許冷卻流體繞過散熱熱交換器(43)的另一個冷卻流體回路的切換。本實施例還包括用于檢測車輛內部中的內部空氣溫度的內部空氣溫度檢測部；和用于確定室外熱交換器處的結霜的結霜確定部。室外熱交換器包括用于使被減壓裝置減壓的制冷劑流動的制冷劑管。用于使外部空氣流動的吸熱空氣通道圍繞制冷劑管形成。散熱熱交換器包括用于使冷卻流體流動的冷卻流體管。用于使外部空氣流動的散熱空氣通道圍繞用于冷卻流體的管形成。用于吸熱的空氣通道和用于散熱的空氣通道設有外散熱片，所述外散熱片能夠實現(xiàn)在制冷劑管與冷卻流體管之間的熱傳遞，同時促進兩個熱交換器之間的熱交換。當通過結霜確定部確定霜形成在室外熱交換器處，并且車輛內部的內部空氣溫度Tr等于或大于預定參考內部空氣溫度KTr時，則冷卻流體回路切換裝置可以執(zhí)行切換到用于使冷卻流體流動到散熱熱交換器的冷卻流體回路的切換。本實施例另一方面包括以上熱泵循環(huán)、用于確定室外熱交換器的結霜的結霜確定 部和用于在其中容納用戶側熱交換器和用于形成空氣通道的殼體。內部/外部空氣切換裝置(內部/外部空氣開關33)設置在殼體中以改變將要被引入到殼體中的內部空氣與外部空氣的引入比。當通過結霜確定部確定在室外熱交換器中形成霜時，冷卻流體回路切換裝置執(zhí)行切換到用于使冷卻流體流動到散熱熱交換器的冷卻流體回路的切換。當通過結霜確定部確定在室外熱交換器中形成霜時，與轉換到除霜操作之前相比，內部/外部空氣切換裝置可以增加內部空氣與外部空氣的引入比。本實施例另一方面包括以上熱泵循環(huán)、用于確定室外熱交換器的結霜的結霜確定部、和用于在其中容納用戶側熱交換器和用于形成空氣通道的殼體?？諝獬隹谀Ｊ角袚Q裝置設置在殼體中以通過改變用于將空氣吹送到車輛內部中的多個空氣出口的打開/關閉狀態(tài)而在空氣出口模式中進行切換。作為空氣出口，腳部空氣出口被設置用于將空氣至少朝向乘客的腳部吹送。當通過結霜確定部確定在室外熱交換器處形成霜時，冷卻流體回路切換裝置執(zhí)行切換到用于使冷卻流體流動到散熱熱交換器的冷卻流體回路的切換。當通過結霜確定部確定在室外熱交換器處形成霜時，空氣出口模式切換裝置可以執(zhí)行切換到用于從腳部空氣出口吹送空氣的空氣出口模式的切換。本實施例另一方面包括以上熱泵循環(huán)、用于確定在室外熱交換器處的結霜的結霜確定部、用于在其中容納用戶側熱交換器和用于形成空氣通道的殼體、以及設置在殼體中以朝向車輛內部吹送空氣的吹送裝置(例如，鼓風機32)。當通過結霜確定部確定在室外熱交換器處形成霜時，冷卻流體回路切換裝置執(zhí)行切換到用于使冷卻流體流入到散熱熱交換器中的冷卻流體回路的切換。當通過結霜確定部確定在外部熱交換器處形成霜時，與結霜確定之前相比較，鼓風機裝置可以減少其吹送能力。本實施例的另一方面包括以上熱泵循環(huán)和用于確定室外熱交換器的結霜的結霜確定部。當行進車輛的車輛速度等于或小于預定參考車輛速度，并且室外熱交換器的出口側的制冷劑溫度等于或小于(TC時，確定霜形成在室外熱交換器處。當通過結霜確定部確定霜形成在室外熱交換器處時，冷卻流體回路切換裝置可以執(zhí)行切換到用于使冷卻流體流動到散熱熱交換器的冷卻流體回路的切換。
第八實施例雖然在以上第一和第七實施例中，以示例的方式，壓縮機11的運轉在除霜操作期間被停止，但是在圖18所示的本實施例中，熱泵循環(huán)10的循環(huán)結構被改變以實現(xiàn)車輛內部的加熱，同時執(zhí)行類似于以示例的方式給出的第三實施例的除霜操作。圖18是與第一實施例的圖2相對應的本實施例中在除霜操作期間熱泵循環(huán)10的整體結構示意圖。具體地，本實施例與第一實施例的不同之處在于采用用于加熱的可變節(jié)流裝置83，所述可變節(jié)流裝置83能夠改變作為減壓裝置的用于加熱操作的節(jié)流裝置的開口度。用于加熱的可變節(jié)流裝置83包括節(jié)流開口度可變的閥體和由步進馬達構成的用于改變閥體的節(jié)流開口度的電致動器?？勺児?jié)流裝置83的操作由從空氣調節(jié)控制器輸出的控制信號控制。在本實施例中，空氣調節(jié)控制器在加熱操作和廢熱收集操作中將用于加熱的可變節(jié)流裝置83的閥開口度控制到預定開口度，并且與加熱操作和廢熱收集操作相比較，在除 霜操作中增加用于加熱的可變流裝置83的閥開口度。因此，與除霜操作之前相比較，在除霜操作中，從壓縮機11排放的具有較高溫度的高壓制冷劑易于流入到室外熱交換器16中。本實施例的其它部件的結構和操作與第一實施例的其它部件的結構和操作相同。因此，在本實施例的車用空氣調節(jié)器I中，用于加熱的可變節(jié)流裝置83的節(jié)流開口度在除霜操作中增加，使得高溫下的高壓制冷劑可以流入到室外熱交換器16中，從而促進室外熱交換器16的除霜。進一步地，在除霜操作期間，用于加熱空氣的室內冷凝器12的加熱能力可以被顯示以執(zhí)行對車輛內部的加熱。當從外部空氣的流動方向來看時，類似于第三實施例，室外熱交換器16的制冷劑入口側的熱交換區(qū)域與室外熱交換器16的制冷劑出口側的熱交換區(qū)域之間的位置關系相對于散熱器43的熱交換器區(qū)域不改變，從而可以抑制流動通過制冷劑管16a的制冷劑與流動通過冷卻流體管43a的冷卻流體之間的熱傳遞的量的較大波動。第九實施例如圖19的整體結構示意圖所示，在本實施例中，熱泵循環(huán)10的循環(huán)結構被改變以實現(xiàn)車輛內部的加熱，同時執(zhí)行類似于以示例的方式給出的第八實施例的除霜操作。圖19是與第一實施例的圖2相對應的根據(jù)本實施例的在除霜操作中的熱泵循環(huán)10的整體結構示意圖。具體地，本實施例與第一實施例的不同之處在于增加流出流量調節(jié)閥84以調節(jié)從室外熱交換器16流出的制冷劑的流出流量。流出流量調節(jié)閥84具有與第八實施例的用于加熱的可變節(jié)流裝置83的基本結構相同的基本結構，并因此與室外熱交換器16的制冷劑出口形成一體。在本實施例中，空氣調節(jié)控制器在加熱操作、廢熱收集操作和冷卻操作中完全打開流出流量調節(jié)閥84的閥開口度，并且與加熱操作、廢熱收集操作和冷卻操作相比較，在除霜操作中減小流出流量調節(jié)閥84的閥開口度。因此，在除霜操作中，與轉換到除霜操作之前相比較，流入到室外熱交換器16中的制冷劑的流入流量減小。本實施例的其它部件的結構和操作與第一實施例的其它部件的結構和操作相同。在本實施例的車用空氣調節(jié)器I中，流出流量調節(jié)閥84的閥開口度在除霜操作中被減小，使得可以減小流入到室外熱交換器16中的制冷劑的流入流量，從而可以提供與第八實施例的效果相同的效果。由于流出流量調節(jié)閥84與室外熱交換器16的制冷劑出口一體地構造，因此可以減小從壓縮機11的排放端口到流出流量調節(jié)閥84的入口側的制冷劑通道的容積，從而快速減小流入到室外熱交換器16中的制冷劑的流量。第十實施例和第i^一實施例在以上第三、第八和第九實施例中，以示例的方式，室外熱交換器16表現(xiàn)出加熱能力以實現(xiàn)對車輛內部的加熱，同時在除霜操作中不停止壓縮機11的運轉。在第九實施例中，如圖20所示，PTC加熱器85設置在室內空氣調節(jié)單元30的殼體31中，并用作用于通過供應電力而產生熱量的加熱元件。PTC加熱器85設置在室內冷凝器12的空氣流的下游側，并在除霜操作中通過從空氣調節(jié)控制器供應電力而產生熱量。因此，即使當空氣調節(jié)控制器在除霜操作期間停止壓縮機11的運轉，PTC加熱器85也可以用作用于加熱空氣的輔助加熱器，從而實現(xiàn)對車輛內 部的加熱。在第^^一實施例中，如圖21所示，加熱器芯86被設置以用于在作為加熱流體的發(fā)動機冷卻劑與空氣之間交換熱量。加熱器芯86具有與第二實施例的加熱器芯63的基本結構相同的基本結構。加熱器芯86設置在室內冷凝器12的空氣流的下游側以在除霜操作期間允許發(fā)動機冷卻劑流入其中。因此，即使當在除霜操作期間空氣調節(jié)控制器停止壓縮機11的操作，加熱器芯86也可以用作用于加熱空氣的輔助加熱器，從而實現(xiàn)對車輛內部的加熱。用作用于在加熱器芯86處加熱空氣的熱源的加熱流體不局限于發(fā)動機冷卻劑，而是可以是用于冷卻在操作中產生熱量的車載裝置(例如，用于行進的電動機MG或換流器)的冷卻劑等?？蛇x地,第十實施例的PTC加熱器85和第^ 實施例的加熱器芯86可以設置在室內冷凝器12的空氣流的下游側以用作輔助加熱器。圖20和圖21是分別根據(jù)第九實施例和第十一實施例的在除霜操作中熱泵循環(huán)10的整體結構圖，并且對應于第一實施例的圖2。(其它實施例)本發(fā)明不局限于上述實施例，而是可以在不背離本發(fā)明的保護范圍的情況下如下對以上實施例進行各種修改和改變。(I)在以上實施例中，以示例的方式，在操作中產生熱量的車載裝置(外部熱源)是用于行進的電動機MG，但是外部熱源不受限于此。例如，當熱泵循環(huán)10被應用于車用空氣調節(jié)器I時，發(fā)動機或用于將電力供應給用于行進的電動機MG的諸如換流器的電氣裝置可以用作外部熱源。在使用發(fā)動機作為外部熱源中，不僅發(fā)動機冷卻劑中所含有的熱量，而且發(fā)動機廢氣中所含有的熱量都可以用于進行除霜。進一步地，在將熱泵循環(huán)10應用于靜態(tài)空氣調節(jié)器、冷藏庫、用于自動售貨機等的冷卻和加熱裝置等時，發(fā)動機、電動機和用作用于熱泵循環(huán)10的壓縮機的驅動源的其它電氣裝置可以用作外部熱源。(2)在以上實施例中，采用電動三通閥42作為用于在冷卻劑循環(huán)回路40的冷卻流體回路中進行切換的回路切換裝置，但是回路切換裝置不受限于此。例如，可以使用恒溫閥。恒溫閥是由機械機構構成的冷卻流體溫度響應閥，所述機械機構通過使用體積隨溫度變化的熱蠟(熱敏構件)使閥體位移來打開和關閉冷卻流體通道。因此，恒溫閥的使用還可以移除冷卻劑溫度傳感器52。(3)在以上實施例中，室外熱交換器16的制冷劑管16a、散熱器43的冷卻流體管43a和外散熱片50由鋁合金(金屬)形成并通過釬焊接合在一起。顯而易見地，外散熱片50可以由具有極好的導熱性的其它材料(例如，碳納米管等)形成，并且這些元件可以與諸如粘合劑的其它接合裝置接合在一起。(4)在以上實施例中，在正常加熱操作中，執(zhí)行切換到用于允許冷卻劑繞過散熱器43的冷卻流體回路的切換，從而將從用于行進的電動機MG散發(fā)的熱量存儲在冷卻劑中?？蛇x地，或另外，用于容納諸如石蠟的熱量存儲材料的熱量存儲殼體(熱量存儲裝置)可以設置在冷卻劑循環(huán)回路40中，藉此在正常加熱操作中從用于行進的電動機MG散發(fā)的熱量可以存儲在熱量存儲殼體中?？蛇x地或另外，通過供應電力產生熱量的加熱元件(例如，PTC加熱器)可以設置·在冷卻劑循環(huán)回路40中，使得在正常加熱操作中從加熱元件散發(fā)的熱量可以存儲在冷卻劑中。可選地，從車載裝置和在用于行進的電動機MG等的操作中產生熱量的加熱元件中的至少一個散發(fā)的熱量可以存儲在冷卻劑中。此時，加熱元件中產生的熱量被期望地控制以隨外部空氣溫度的降低而增加，從而避免不必要的功率消耗。(5)在以上第一實施例中，以示例的方式，當車輛速度等于或小于預定參考車輛速度(在本實施例中，20km/h)并且室外熱交換器16的出口側的制冷劑溫度Te等于或小于0°C時,結霜確定部用于確定霜是否形成在室外熱交換器16處。然而,用于結霜的確定條件不受限于此。例如，可以設置用于檢測室外熱交換器16的外散熱片50的溫度的溫度檢測部，并且當由溫度檢測部檢測到的溫度等于或小于預定結霜參考溫度(例如，_5°C)時，可以確定霜形成。(6)在以上實施例中，以示例的方式，用于在除霜操作中停止鼓風扇17的運轉的裝置用于減小流入到吸熱空氣通道16b和散熱空氣通道43b中的外部空氣的體積。不管是正常操作和除霜操作，當壓縮機11停止時，鼓風扇17的吹送能力可以增加，直到已經過去預定時間為止。因此，當壓縮機11停止時，鼓風扇17的吹送能力可以增加，使得室外熱交換器16的溫度可以迅速增加到與外部空氣溫度相同的水平。(7)以上各個實施例中所述的結構可以應用于其它實施例。例如，第七實施例中所述的車輛室內聯(lián)動控制可以在應用第二至第五和第八至第十一實施例中的每一個的熱泵循環(huán)10的車用空氣調節(jié)器中執(zhí)行。例如，當?shù)谄邔嵤├能囕v內部聯(lián)動控制應用于第三實施例的熱泵循環(huán)10時，空氣調節(jié)控制器可以在不停止壓縮機11的運轉的情況下在控制步驟S200中在空氣調節(jié)模式改變控制中打開打開/關閉閥15c。當應用于第四實施例時，打開/關閉閥15a和打開/關閉閥15c可以在控制步驟S200中通過空氣調節(jié)模式改變控制打開。同樣地，當應用于第八實施例時，用于加熱的可變節(jié)流裝置83的閥開口度可以在控制步驟S200中在空氣調節(jié)模式改變控制中被減小。當應用于第九實施例時，流出流量調節(jié)閥84的閥開口度可以在控制步驟S200中在空氣調節(jié)模式改變控制中被減小。(8)雖然在以上實施例中以示例的方式以普通氟基制冷劑作為制冷劑，但是制冷劑不受限于此。可以使用諸如二氧化碳的天然制冷劑和碳氫化合物制冷劑等。進一步地， 熱泵循環(huán)10可以形成從壓縮機11排放的制冷劑的壓力等于或高于制冷劑的臨界壓力的超臨界制冷循環(huán)。
權利要求
1.一種熱泵循環(huán)，包括 壓縮和排放制冷劑的壓縮機(11); 用戶側熱交換器(12)，所述用戶側熱交換器在從所述壓縮機(11)排放的制冷劑與熱交換流體之間交換熱量； 減壓裝置(13，83)，所述減壓裝置對從所述用戶側熱交換器(12)流出的制冷劑進行減壓；和 室外熱交換器(16)，所述室外熱交換器使被所述減壓裝置(13，83)減壓的制冷劑與外部空氣交換熱量以蒸發(fā)所述制冷劑，所述熱泵循環(huán)適于當室外熱交換器(16)結霜時執(zhí)行用于對所述室外熱交換器(16)進行除霜的除霜操作，所述熱泵循環(huán)還包括 散熱熱交換器(43)，所述散熱熱交換器設置在冷卻流體循環(huán)回路(40)中，所述冷卻流體循環(huán)回路(40)用于使冷卻外部熱源(MG)的冷卻流體循環(huán)，所述散熱熱交換器(43)適于在所述冷卻流體與外部空氣之間交換熱量；和 冷卻流體回路切換裝置(42)，所述冷卻流體回路切換裝置被構造成在用于允許冷卻流體流入到散熱熱交換器(43)中的冷卻流體回路與用于允許所述冷卻流體繞過所述散熱熱交換器(43)的冷卻流體回路之間進行切換，其中 所述室外熱交換器(16)包括制冷劑管(16a)，被所述減壓裝置(13，83)減壓的制冷劑在所述制冷劑管中流動； 用于使所述外部空氣流動的吸熱空氣通道(16b)圍繞所述制冷劑管(16a)形成； 所述散熱熱交換器(43)包括冷卻流體管(43a)，所述冷卻流體在所述冷卻流體管中流動； 用于使所述外部空氣流動的散熱空氣通道(43b)圍繞所述冷卻流體管(43a)形成；所述吸熱空氣通道(16b)和所述散熱空氣通道(43b)設有外散熱片(50)，所述外散熱片能夠實現(xiàn)在所述制冷劑管(16a)與所述冷卻流體管(43a)之間的熱傳遞，同時促進在所述室外熱交換器(16)和所述散熱熱交換器(43)中的熱交換；以及 所述冷卻流體回路切換裝置(42)至少在除霜操作中執(zhí)行切換到用于使冷卻流體流入所述散熱熱交換器(43)中的冷卻流體回路的切換。
2.根據(jù)權利要求I所述的熱泵循環(huán)，還包括 室內蒸發(fā)器(20)，所述室內蒸發(fā)器用于允許所述室外熱交換器(16)的下游側的制冷劑與熱交換流體進行熱交換并蒸發(fā)所述制冷劑；以及 制冷劑流動路徑切換裝置，所述制冷劑流動路徑切換裝置被構造成切換加熱操作制冷劑流動路徑和冷卻操作制冷劑流動路徑，在加熱操作制冷劑流動路徑中，從所述壓縮機(11)排放的制冷劑流入到所述用戶側熱交換器(12)以加熱熱交換流體，在冷卻操作制冷劑流動路徑中，在所述室外熱交換器(16)處散發(fā)熱量的制冷劑流入到所述室內蒸發(fā)器(20)中以冷卻熱交換流體，其中 在加熱操作中流動通過所述制冷劑管(16a)的制冷劑的流動方向與在冷卻操作中流動通過所述制冷劑管(16a)的制冷劑的流動方向相同。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的熱泵循環(huán)，其中，在除霜操作中，與轉換到除霜操作之前相比較，流入到所述室外熱交換器(16)中的制冷劑的流入流量減小。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的熱泵循環(huán)，其中所述減壓裝置(83)是可變節(jié)流機構，在所述可變節(jié)流機構中，節(jié)流開口度是可變的；以及 與轉換到除霜操作之前相比較，所述減壓裝置(83)在除霜操作中增加節(jié)流開口度。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的熱泵循環(huán)，還包括 流出流量調節(jié)閥(84)，所述流出流量調節(jié)閥被構造成調節(jié)從所述室外熱交換器(16)流出的制冷劑的流出流量， 其中與轉換到除霜操作之前相比較，所述流出流量調節(jié)閥(84)在除霜操作中減小所述制冷劑的流出流量。
6.根據(jù)權利要求5所述的熱泵循環(huán)，其中，所述流出流量調節(jié)閥(84)被構造成與用于所述室外熱交換器(16)的制冷劑的出口形成一體。
7.根據(jù)權利要求1-6中任一項所述的熱泵循環(huán)，還包括 室外鼓風機(17),所述室外鼓風機朝向所述室外熱交換器(16)和散熱熱交換器(43)吹送外部空氣， 其中與停止所述壓縮機(11)之前相比較，當所述壓縮機(11)停止時，所述室外鼓風機(17)增加鼓風能力。
8.根據(jù)權利要求1-7中任一項所述的熱泵循環(huán)，其中，在除霜操作中，與轉換到除霜操作之前相比較，用于加熱熱交換流體的用戶側熱交換器(12)的加熱能力降低。
9.根據(jù)權利要求1-8中任一項所述的熱泵循環(huán)，其中，所述吸熱空氣通道(16b)和所述散熱空氣通道(43b)被構造成使得流入到所述吸熱空氣通道(16b)和所述散熱空氣通道(43b)中的外部空氣的體積在除霜操作中減小。
10.根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的熱泵循環(huán)，還包括 室外鼓風機(17),所述室外鼓風機朝向所述室外熱交換器(16)和所述散熱熱交換器(43)吹送外部空氣， 其中所述散熱熱交換器(43)相對于所述室外熱交換器(16)位于由所述室外鼓風機(17)吹送的外部空氣的流動方向(X)的迎風側。
11.根據(jù)權利要求ι- ο中任一項所述的熱泵循環(huán)，其中 所述制冷劑管(16a)中的至少一個位于所述冷卻流體管(43a)之間； 所述冷卻流體管(43a)中的至少一個位于所述制冷劑管(16a)之間；以及 所述吸熱空氣通道(16b)和所述散熱空氣通道(43b)中的至少一個形成為一個空氣通道。
12.根據(jù)權利要求1-11中任一項所述的熱泵循環(huán)，所述熱泵循環(huán)應用于車輛空調，所述熱泵循環(huán)還包括 內部空氣溫度檢測部，所述內部空氣溫度檢測部被構造成檢測車輛內部的內部空氣溫度；和 結霜確定部，所述結霜確定部被構造成確定所述室外熱交換器(16)的結霜，其中 所述熱交換流體是吹送到所述車輛內部的空氣； 所述外部熱源是在操作中產生熱量的車載裝置(MG)； 所述冷卻流體是用于冷卻所述車載裝置(MG)的冷卻劑；以及 當通過所述結霜確定部確定霜形成在所述室外熱交換器(16)處并且車輛內部的內部空氣溫度(Tr)等于或大于預定參考內部空氣溫度(KTr)時，所述冷卻流體回路切換裝置(42)執(zhí)行切換到用于使冷卻流體流入到所述散熱熱交換器(43)中的冷卻流體回路的切換。
13.根據(jù)權利要求1-12中任一項所述的熱泵循環(huán)，所述熱泵循環(huán)應用于車輛空調，所述熱泵循環(huán)還包括 用于確定室外熱交換器(16)的結霜的結霜確定部，其中 所述熱交換流體是吹送到所述車輛內部的空氣； 所述外部熱源是在操作中產生熱量的車載裝置(MG)； 所述冷卻流體是用于冷卻所述車載裝置(MG)的冷卻劑； 所述用戶側熱交換器(12)設置在殼體(31)中，所述殼體內形成空氣通道； 用于改變將要被引入到所述殼體(31)中的內部空氣與外部空氣的引入比的內部/外部空氣切換裝置(33)設置在殼體(31)中，其中 當通過所述結霜確定部確定霜形成在所述室外熱交換器(16)處時，所述冷卻流體回路切換裝置(42)執(zhí)行切換到用于使冷卻流體流動到所述散熱熱交換器(43)的冷卻流體回路的切換；以及 當通過所述結霜確定部確定霜形成在所述室外熱交換器(16)處時，與轉換到除霜操作之前相比較，所述內部/外部空氣切換裝置(33)增加內部空氣與外部空氣的引入比。
14.根據(jù)權利要求1-13中任一項所述的熱泵循環(huán)，所述熱泵循環(huán)被應用于車輛空調，所述熱泵循環(huán)還包括 被構造成確定所述室外熱交換器(16)的結霜的結霜確定部,其中 所述熱交換流體是吹送到所述車輛內部的空氣； 所述外部熱源是在操作中產生熱量的車載裝置(MG)； 所述冷卻流體是用于冷卻所述車載裝置(MG)的冷卻劑； 所述用戶側熱交換器(12)設置在殼體(31)中，所述殼體內形成空氣通道； 用于通過改變用于將空氣吹送到所述車輛內部的空氣出口的打開/關閉狀態(tài)而在空氣出口模式中進行切換的空氣出口模式切換裝置(37a-37c)設置在所述殼體(31)中；至少腳部空氣出口被設置為空氣出口，所述腳部空氣出口用于將空氣吹送到乘客的腳部; 當通過所述結霜確定部確定霜形成在所述室外熱交換器(16)處時，冷卻流體回路切換裝置(42)執(zhí)行切換到用于使冷卻流體流動到所述散熱熱交換器(43)中的冷卻流體回路的切換；以及 當通過所述結霜確定部確定霜形成在所述室外熱交換器(16)處時，所述空氣出口模式切換裝置(37a-37c)執(zhí)行切換到用于從所述腳部空氣出口吹送空氣的空氣出口模式的切換。
15.根據(jù)權利要求1-14中任一項所述的熱泵循環(huán)，所述熱泵循環(huán)應用于車輛空調，所述熱泵循環(huán)還包括 被構造成確定所述室外熱交換器(16)的結霜的結霜確定部,其中 熱交換流體是吹送到所述車輛內部的空氣； 所述外部熱源是在操作中產生熱量的車載裝置(MG)；所述冷卻流體是用于冷卻所述車載裝置(MG)的冷卻劑； 所述用戶側熱交換器(12)設置在殼體(31)中，所述殼體內形成空氣通道； 用于將空氣朝向所述車輛內部吹送的鼓風機(32)設置在所述殼體(31)中； 當通過所述結霜確定部確定霜形成在所述室外熱交換器(16)處時，所述冷卻流體回路切換裝置(42)執(zhí)行切換到用于使冷卻流體流入到所述散熱熱交換器(43)中的冷卻流體回路的切換；以及 與確定結霜之前相比較，所述鼓風機(32)降低鼓風能力。
16.根據(jù)權利要求1-15中任一項所述的熱泵循環(huán)，所述熱泵循環(huán)應用于車輛空調，所述熱泵循環(huán)還包括 用于確定所述室外熱交換器(16)的結霜的結霜確定部，其中 熱交換流體是吹送到所述車輛內部的空氣； 所述外部熱源是在操作中產生熱量的車載裝置(MG)； 所述冷卻流體是用于冷卻所述車載裝置(MG)的冷卻劑； 當車輛速度等于或小于預定參考速度，并且當所述室外熱交換器(16)的出口側的制冷劑的溫度等于或小于0°C時，所述結霜確定部確定霜形成在所述室外熱交換器(16)處；以及 當通過所述結霜確定部確定霜形成在所述室外熱交換器(16)處時，所述冷卻流體回路切換裝置(42)執(zhí)行切換到用于使冷卻流體流動到所述散熱熱交換器(43)中的冷卻流體回路的切換。
17.根據(jù)權利要求16所述的熱泵循環(huán)，其中，當行進車輛的速度等于或小于預定參考速度時，并且當所述室外熱交換器(16)的出口側的制冷劑的溫度等于或小于0°C時，所述結霜確定部確定霜形成在所述室外熱交換器(16)處。
18.根據(jù)權利要求12-17中任一項所述的熱泵循環(huán)，還包括 被構造成檢測流入到車載裝置(MG)中的冷卻劑的溫度的冷卻劑溫度檢測部(52)，其中 當由所述冷卻劑溫度檢測部(52)檢測到的冷卻劑溫度(Tw)等于或大于所述預定參考溫度時，所述冷卻流體回路切換裝置(42)執(zhí)行切換到用于使冷卻流體流入到所述散熱熱交換器(43)中的冷卻流體回路的切換。
19.根據(jù)權利要求1-18中任一項所述的熱泵循環(huán)，其中，當所述冷卻流體回路切換裝置(42)執(zhí)行切換到用于使冷卻流體繞過所述散熱熱交換器(43)的冷卻流體回路的切換時，所述冷卻流體循環(huán)回路(40)在其內存儲在所述外部熱源中包含的熱量。
20.根據(jù)權利要求19所述的熱泵循環(huán)，所述熱泵循環(huán)被應用于車輛空調，其中 所述熱交換流體是吹送到所述車輛內部的空氣； 所述外部熱源是在操作中產生熱量的車載裝置(MG)； 所述冷卻流體是用于冷卻所述車載裝置(MG)的冷卻劑；以及 當冷卻流體回路切換裝置(42)執(zhí)行切換到用于使冷卻流體繞過所述散熱熱交換器(43)的冷卻流體回路的切換時，所述冷卻流體循環(huán)回路(40)將從所述車載裝置(MG)散發(fā)的熱量存儲在冷卻劑中。
21.根據(jù)權利要求19所述的熱泵循環(huán)，所述熱泵循環(huán)被應用于車輛空調，其中所述熱交換流體是吹送到所述車輛內部的空氣； 所述外部熱源是通過供應電力而產生熱量的加熱元件； 所述冷卻流體是用于冷卻所述加熱元件的冷卻劑；以及 當所述冷卻流體回路切換裝置(42)執(zhí)行切換到用于使冷卻流體繞過所述散熱熱交換器(43)的冷卻流體回路的切換時，所述冷卻流體循環(huán)回路(40)將從所述加熱元件散發(fā)的熱量存儲在冷卻劑中。
22.根據(jù)權利要求19所述的熱泵循環(huán)，所述熱泵循環(huán)應用于車輛空調，其中 所述熱交換流體是吹送到所述車輛內部的空氣； 在操作中產生熱量的車載裝置(MG)和通過供應電力而產生熱量的加熱元件被設置作為外部熱源； 所述冷卻流體是用于冷卻所述加熱元件和所述車載裝置(MG)的冷卻劑；以及當所述冷卻流體回路切換裝置(42)執(zhí)行切換到用于允許冷卻流體繞過所述散熱熱交換器(43)的冷卻流體回路的切換時，所述冷卻流體循環(huán)回路(40)將從所述車載裝置(MG)和所述加熱元件中的至少一個散發(fā)的熱量存儲在冷卻劑中。
23.根據(jù)權利要求21或22所述的熱泵循環(huán)，其中，所述加熱元件具有從所述加熱元件產生的根據(jù)外部空氣溫度被控制的熱量。
24.根據(jù)權利要求1-23中任一項所述的熱泵循環(huán)，還包括 室外單元旁通通道(64)，所述室外單元旁通通道使被所述減壓裝置(13，83)減壓的制冷劑繞過所述室外熱交換器(16)并將制冷劑引導到所述室外熱交換器(16)的制冷劑出口側；和 室外單元旁通通道切換裝置(15c)，所述室外單元旁通通道切換裝置被構造成在用于將被所述減壓裝置(13，83)減壓的制冷劑引導到所述室外熱交換器(16)的制冷劑回路與用于將被所述減壓裝置(13，83)減壓的制冷劑朝向所述室外單元旁通通道￠4)引導的制冷劑回路之間進行切換， 其中在除霜操作中，所述室外單元旁通通道切換裝置(15c)執(zhí)行切換到用于將被所述減壓裝置(13，83)減壓的制冷劑引導到所述室外單元旁通通道￠4)的制冷劑回路的切換。
25.根據(jù)權利要求1-24中任一項所述的熱泵循環(huán)，還包括 室內蒸發(fā)器(20)，所述室內蒸發(fā)器在熱交換流體與所述室外熱交換器(16)的下游側的制冷劑之間交換熱量； 蒸發(fā)器旁通通道(20a)，所述蒸發(fā)器旁通通道使室外熱交換器(16)的下游側的制冷劑繞過所述室內蒸發(fā)器(20)并將所述制冷劑引導到所述室內蒸發(fā)器(20)的制冷劑出口 ；和蒸發(fā)器旁通通道切換裝置(15b)，所述蒸發(fā)器旁通通道切換裝置被構造成在用于將所述室外熱交換器(16)的下游側的制冷劑引導到所述室內蒸發(fā)器(20)的制冷劑回路與用于將所述室外熱交換器(16)的下游側的制冷劑引導到所述蒸發(fā)器旁通通道(20a)的制冷劑回路之間進行切換， 其中在除霜操作中，所述蒸發(fā)器旁通通道切換裝置(15b)執(zhí)行切換到用于將所述室外熱交換器(16)的下游側的制冷劑引導到所述室內蒸發(fā)器(20)的制冷劑回路的切換。
26.根據(jù)權利要求1-25中任一項所述的熱泵循環(huán)，所述熱泵循環(huán)被應用于車輛空調，其中所述熱交換流體是吹送到所述車輛內部的空氣； 所述用戶側熱交換器(12)設置在殼體(31)中，所述殼體內形成鼓風通道；以及輔助加熱器設置在所述殼體(31)中，使用被在操作中產生熱量的車載裝置加熱的加 熱流體和通過供應電力產生熱量的加熱元件(85)中的至少一個作為加熱源來加熱吹送到所述車輛內部的空氣。
全文摘要
在熱泵循環(huán)中，同一外散熱片(50)連接到用作蒸發(fā)制冷劑的蒸發(fā)器的室外熱交換器(16)的制冷劑管(16a)，并連接到散發(fā)來自作為外部熱源的行進電動機(MG)的冷卻劑的熱量的散熱器(43)的冷卻劑管(43a)。由流動通過冷卻劑管(43a)的冷卻劑保持的熱量可以經由外散熱片(50)將熱量傳遞給室外熱交換器(16)的制冷劑管(16a)。因此，在除霜操作期間，當冷卻劑通過散熱器(43)以室外熱交換器(16)進行除霜時，可以抑制當由冷卻劑保持的熱量被傳遞給室外熱交換器(16)時的傳熱損失，從而能夠有效地使用從行進電動機(MG)供應的熱量對室外熱交換器(16)進行除霜。
文檔編號F25B47/02GK102933924SQ201180028589
公開日2013年2月13日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權日2010年6月10日
發(fā)明者加藤吉毅, 伊藤誠司 申請人:株式會社電裝