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公開番号2025012459
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023115309
出願日2023-07-13
発明の名称冷凍サイクル装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人アイテック国際特許事務所
主分類F25B 1/00 20060101AFI20250117BHJP(冷凍または冷却;加熱と冷凍との組み合わせシステム;ヒートポンプシステム;氷の製造または貯蔵;気体の液化または固体化)
要約【課題】圧縮機を非効率駆動モードする場合に、圧縮機の温度の過上昇や圧縮機のモータの回転数の過上昇などを生じるのを抑制する。
【解決手段】冷凍サイクル装置は、冷媒が流れる第1流路に圧縮機と凝縮器と第1膨張弁と蒸発器とがこの順に設けられた冷凍サイクルと、第1流路の圧縮機と凝縮器との間から分岐すると共に第1流路の圧縮機と蒸発器との間に合流する第2流路に第2膨張弁が設けられたバイパス系と、制御装置とを備える。制御装置は、圧縮機の発熱要求が行なわれているときには、圧縮機の発熱要求が行なわれていないときに比して、モータのd軸電流が大きくなるようにモータを制御すると共に第2流路の冷媒の流量が多くなるように第2膨張弁を制御する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
冷媒が流れる第１流路に圧縮機と凝縮器と第１膨張弁と蒸発器とがこの順に設けられた冷凍サイクルと、前記第１流路の前記圧縮機と前記凝縮器との間から分岐すると共に前記第１流路の前記圧縮機と前記蒸発器との間に合流する第２流路に第２膨張弁が設けられたバイパス系と、制御装置と、を備える冷凍サイクル装置であって、
前記制御装置は、前記圧縮機の発熱要求が行なわれているときには、前記圧縮機の発熱要求が行なわれていないときに比して、前記モータのｄ軸電流が大きくなるように前記モータを制御すると共に前記第２流路の冷媒の流量が多くなるように前記第２膨張弁を制御する、
冷凍サイクル装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、冷凍サイクル装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、バッテリから供給される電力によって駆動する電動機を走行用動力源とする車両に適用され、バッテリの電力によって駆動して冷媒を圧縮する圧縮機を含む空調用のヒートポンプを備える熱交換システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この熱交換システムでは、車両に搭載された動力伝達装置を潤滑する潤滑油と冷媒との間で熱交換を行なう熱交換部を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－５１８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した熱交換システムにおいて、圧縮機の発熱量の増加により加温対象をより十分に加温するために、圧縮機を非効率駆動モードで駆動することが考えられている。この場合に、圧縮機を流れる冷媒の流量が少ないと、圧縮機の温度の過上昇や圧縮機のモータの回転数の過上昇などを生じる懸念がある。
【０００５】
本開示の冷凍サイクル装置は、圧縮機を非効率駆動モードで駆動する場合に、圧縮機の温度の過上昇や圧縮機のモータの回転数の過上昇などを生じるのを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の冷凍サイクル装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。本開示の冷凍サイクル装置は、冷媒が流れる第１流路に圧縮機と凝縮器と第１膨張弁と蒸発器とがこの順に設けられた冷凍サイクルと、前記第１流路の前記圧縮機と前記凝縮器との間から分岐すると共に前記第１流路の前記圧縮機と前記蒸発器との間に合流する第２流路に第２膨張弁が設けられたバイパス系と、制御装置と、を備える冷凍サイクル装置であって、前記制御装置は、前記圧縮機の発熱要求が行なわれているときには、前記圧縮機の発熱要求が行なわれていないときに比して、前記モータのｄ軸電流が大きくなるように前記モータを制御すると共に前記第２流路の冷媒の流量が多くなるように前記第２膨張弁を制御する、ことを要旨とする。
【０００７】
本開示の冷凍サイクル装置では、圧縮機の発熱要求が行なわれているときには、圧縮機の発熱要求が行なわれていないときに比して、モータのｄ軸電流が大きくなる（モータが非効率駆動モードで駆動される）ようにモータを制御すると共に第２流路の冷媒の流量が多くなるように第２膨張弁を制御する。これにより、圧縮機の発熱量を大きくすることができると共に、圧縮機を流れる冷媒の流量を多くし、圧縮機の温度の過上昇や圧縮機のモータの回転数の過上昇などが生じるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の実施形態の冷凍サイクル装置１０の概略構成図である。
冷凍サイクル装置１０における比エンタルピーと圧力との関係の一例を示す説明図である。
処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本開示の実施形態の冷凍サイクル装置１０の概略構成図である。実施形態の冷凍サイクル装置１０は、例えば、走行用のモータと電力のやりとりを行なうバッテリを搭載する電動車（電気自動車やハイブリッド車、燃料電池車）に搭載され、バッテリの冷却や加温に用いられる。図示するように、冷凍サイクル装置１０は、冷凍サイクル２０と、バイパス系４０と、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）５０とを備える。
【００１０】
冷凍サイクル２０は、第１流路２２と、圧縮機（コンプレッサ）２４と、凝縮器（コンデンサ）２８と、第１膨張弁（エキスパンションバルブ）３０と、蒸発器（エバポレータ）３２とを有する。第１流路２２は、冷媒が流れる流路であり、第１流路２２には、圧縮機２４、凝縮器２８、第１膨張弁３０、蒸発器３２がこの順に設けられている。圧縮機２４は、圧縮部２５と、モータ２６と、インバータ２７とを有する。圧縮部２５は、インバータ２７により駆動されるモータ２６の作動により、蒸発器３２からの低温低圧の気体の冷媒を圧縮して高温高圧の気体の冷媒にして圧送する。モータ２６は、三相交流電動機として構成されている。インバータは、バッテリからの直流電力を三相交流電力に変換してモータに供給することによりモータを回転駆動する。凝縮器２８は、圧縮機２４からの高温高圧の気体の冷媒を常温高圧の液体の冷媒にする。第１膨張弁３０は、凝縮器２８からの常温高圧の液体の冷媒を膨張させて低温低圧の気液混合の冷媒にする。蒸発器３２は、第１膨張弁３０からの低温低圧の気液混合の冷媒を低温低圧の気体の冷媒にする。実施形態では、電動ポンプによりバッテリと蒸発器３２および凝縮器２８のうち選択した側とに冷却水を循環させる冷却装置を用いて、蒸発器３２との熱交換により冷却された冷却水または凝縮器２８との熱交換により加温された冷却水を選択的にバッテリ側に供給することにより、バッテリを冷却または加温できるようになっている。
（【００１１】以降は省略されています）

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