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公開番号2025070344
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023180582
出願日2023-10-19
発明の名称温調システム及びその制御方法
出願人三菱重工サーマルシステムズ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B60H 1/22 20060101AFI20250424BHJP(車両一般)
要約【課題】簡便な構成で熱媒体の流路を切り替えることができる温調システムを提供する。
【解決手段】温調システム1Aは、冷媒回路10と、凝縮器12および蒸発器14において冷媒と熱交換する熱媒体が循環する熱媒体回路20と、を備え、熱媒体回路20は、室外熱交換器23と、第2室内熱交換器25cと、熱媒体を貯留するリザーブタンク58と、リザーブタンク58を挟んだ一方側に吸込部21aが接続された第1ポンプ21と、リザーブタンク58を挟んだ他方側に吸込部22aが接続された第2ポンプ22と、蒸発器14の熱媒体流出側と第2ポンプ22とを接続する蒸発器出口配管44に設けられた接続弁48と、接続弁48と凝縮器12の熱媒体流入側とを接続する凝縮器供給配管54と、を備え、接続弁48は、第2ポンプ22の方向へ熱媒体を供給する第1方向と、凝縮器供給配管54へ熱媒体を供給する第2方向との流れを調整可能とされている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
圧縮機、高圧側熱交換器、減圧部および低圧側熱交換器を冷媒が循環する冷媒回路と、
前記高圧側熱交換器および前記低圧側熱交換器において冷媒と熱交換する熱媒体が循環する熱媒体回路と、
を備え、
前記熱媒体回路は、
外気と熱媒体とを熱交換させる室外熱交換器と、
熱媒体を用いて温調対象を加熱または冷却する温調機器と、
前記熱媒体を貯留するリザーブタンクと、
前記リザーブタンクを挟んだ一方側に吸込部が接続され、熱媒体を輸送する第１ポンプと、
前記リザーブタンクを挟んだ他方側に吸込部が接続され、熱媒体を輸送する第２ポンプと、
前記低圧側熱交換器の熱媒体流出側と前記第２ポンプとを接続する第２ポンプ用配管に設けられた接続弁と、
前記接続弁と前記高圧側熱交換器の熱媒体流入側とを接続する熱媒体高圧側供給配管と、
を備え
前記接続弁は、前記第２ポンプの方向へ熱媒体を供給する第１方向と、前記熱媒体高圧側供給配管へ熱媒体を供給する第２方向との流れを調整可能とされている温調システム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記高圧側熱交換器と前記第１ポンプとを接続する第１ポンプ用配管と、
前記第１ポンプ用配管における前記第１ポンプの前記吸込部と、前記第２ポンプ用配管における前記第２ポンプの前記吸込部とを接続する接続配管と、
を備え、
前記リザーブタンクは、前記接続配管に設けられている請求項１に記載の温調システム。
【請求項３】
前記熱媒体高圧側供給配管に、前記リザーブタンクを設け、
熱媒体高圧側供給配管の下流端が接続部において凝縮器戻り配管と接続されており、前記熱媒体高圧側供給配管の下流端と前記高圧側熱交換器の入口側との間に前記第１ポンプが設けられている請求項１に記載の温調システム。
【請求項４】
前記室外熱交換器での吸熱を停止して前記温調機器に温熱を供給するヒータモードにおいて、
制御部は、前記冷媒回路を動作させるとともに、
前記第２ポンプを停止させるとともに前記第１ポンプを起動して、前記高圧側熱交換器、前記温調機器、前記低圧側熱交換器に熱媒体を順に流した後に、前記高圧側熱交換器に導くように制御する請求項１に記載の温調システム。
【請求項５】
前記低圧側熱交換器の熱媒体流れ上流側から分岐し、該低圧側熱交換器を迂回して前記第２ポンプ用配管に合流する熱媒体低圧側バイパス配管と、
前記低圧側熱交換器へ流れる熱媒体と前記熱媒体低圧側バイパス配管へ流れる熱媒体との流量比を調整する流量調整弁と、
を備えている請求項４に記載の温調システム。
【請求項６】
前記接続弁と前記流量調整弁とが一体とされている請求項５に記載の温調システム。
【請求項７】
前記温調機器にて冷熱を供給する冷房モードにおいて、
制御部は、前記冷媒回路を動作させるとともに、
前記第１ポンプを起動して前記高圧側熱交換器と前記室外熱交換器との間で熱媒体を循環させ、かつ、前記第２ポンプを起動して前記低圧側熱交換器と前記温調機器との間で熱媒体を循環させる請求項１に記載の温調システム。
【請求項８】
前記室外熱交換器にて吸熱して前記温調機器に温熱を供給するヒートポンプモードにおいて、
制御部は、前記冷媒回路を動作させるとともに、
前記第１ポンプを起動して前記高圧側熱交換器と前記温調機器との間で熱媒体を循環させ、かつ、前記第２ポンプを起動して前記低圧側熱交換器と前記室外熱交換器との間で熱媒体を循環させる請求項１に記載の温調システム。
【請求項９】
圧縮機、高圧側熱交換器、減圧部および低圧側熱交換器を冷媒が循環する冷媒回路と、
前記高圧側熱交換器および前記低圧側熱交換器において冷媒と熱交換する熱媒体が循環する熱媒体回路と、
を備え、
前記熱媒体回路は、
外気と熱媒体とを熱交換させる室外熱交換器と、
熱媒体を用いて温調対象を加熱または冷却する温調機器と、
前記熱媒体を貯留するリザーブタンクと、
前記リザーブタンクを挟んだ一方側に吸込部が接続され、熱媒体を輸送する第１ポンプと、
前記リザーブタンクを挟んだ他方側に吸込部が接続され、熱媒体を輸送する第２ポンプと、
前記低圧側熱交換器の熱媒体流出側と前記第２ポンプとを接続する第２ポンプ用配管に設けられた接続弁と、
前記接続弁と前記高圧側熱交換器の熱媒体流入側とを接続する熱媒体高圧側供給配管と、
を備えた温調システムの制御方法であって、
前記接続弁を用いて、前記第２ポンプの方向へ熱媒体を供給する第１方向と、前記熱媒体高圧側供給配管へ熱媒体を供給する第２方向との流れを調整する温調システムの制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両に用いられて好適な温調システム及びその制御方法に関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
電気自動車や、エンジンおよび電動機から車両走行用の駆動力を得る所謂ハイブリッド自動車等の車両においては、熱源が不足しがちな中、冷暖房、除湿、換気等の車両に要求される空調機能の他、バッテリー等の車載機器の熱管理や排熱利用が要求される。そうした要求に対して、従来、ヒートポンプシステムに加え、バッテリーを冷却するチラーやバッテリーを加温するヒータを含むシステム、あるいは、走行用モータの排熱により加温された水をポンプで温調対象に搬送するシステム等の複数のシステムが用いられてきた。
【０００３】
車両用熱管理システムとしては、冷媒が冷凍サイクルに従って循環する一次ループと、熱媒体（水等）をポンプにより室内空調ユニットに搬送する二次ループとを備えたシステムが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１には、冷却水（熱媒体）を使用して電装品およびバッテリーを冷却する発明が開示されている。すなわち、冷却水を貯留するリザーブタンクから電装品へと供給される冷却水が循環する冷却水ラインと、同一のリザーブタンクからバッテリーへと供給される冷却水が循環する他の冷却水ラインとを備えている。各冷却水ラインにはポンプと切替弁とが設けられ、切替弁の開閉状態に応じて、電装品およびバッテリーのいずれか一方または両方が冷却される。リザーブタンクは、温度上昇により熱媒体の体積が増加した際に余剰の熱媒体を受け入れ、温度低下時には熱媒体を配管内に補給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６０６４７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、冷却水の流路を切り替えるために、５つのポートを有する切替弁が使用されている。しかし、システムのコストや信頼性を考えた場合、なるべく簡便な構成で冷却水を切り替えることができることが好ましい。
【０００７】
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、簡便な構成で熱媒体の流路を切り替えることができる温調システム及びその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様に係る温調システムは、圧縮機、高圧側熱交換器、減圧部および低圧側熱交換器を冷媒が循環する冷媒回路と、前記高圧側熱交換器および前記低圧側熱交換器において冷媒と熱交換する熱媒体が循環する熱媒体回路と、を備え、前記熱媒体回路は、外気と熱媒体とを熱交換させる室外熱交換器と、熱媒体を用いて温調対象を加熱または冷却する温調機器と、前記熱媒体を貯留するリザーブタンクと、前記リザーブタンクを挟んだ一方側に吸込部が接続され、熱媒体を輸送する第１ポンプと、前記リザーブタンクを挟んだ他方側に吸込部が接続され、熱媒体を輸送する第２ポンプと、前記低圧側熱交換器の熱媒体流出側と前記第２ポンプとを接続する第２ポンプ用配管に設けられた接続弁と、前記接続弁と前記高圧側熱交換器の熱媒体流入側とを接続する熱媒体高圧側供給配管と、を備え前記接続弁は、前記第２ポンプの方向へ熱媒体を供給する第１方向と、前記熱媒体高圧側供給配管へ熱媒体を供給する第２方向との流れを調整可能とされている。
【０００９】
本開示の一態様に係る温調システムの制御方法は、圧縮機、高圧側熱交換器、減圧部および低圧側熱交換器を冷媒が循環する冷媒回路と、前記高圧側熱交換器および前記低圧側熱交換器において冷媒と熱交換する熱媒体が循環する熱媒体回路と、を備え、前記熱媒体回路は、外気と熱媒体とを熱交換させる室外熱交換器と、熱媒体を用いて温調対象を加熱または冷却する温調機器と、前記熱媒体を貯留するリザーブタンクと、前記リザーブタンクを挟んだ一方側に吸込部が接続され、熱媒体を輸送する第１ポンプと、前記リザーブタンクを挟んだ他方側に吸込部が接続され、熱媒体を輸送する第２ポンプと、前記低圧側熱交換器の熱媒体流出側と前記第２ポンプとを接続する第２ポンプ用配管に設けられた接続弁と、前記接続弁と前記高圧側熱交換器の熱媒体流入側とを接続する熱媒体高圧側供給配管と、を備えた温調システムの制御方法であって、前記接続弁を用いて、前記第２ポンプの方向へ熱媒体を供給する第１方向と、前記熱媒体高圧側供給配管へ熱媒体を供給する第２方向との流れを調整する。
【発明の効果】
【００１０】
簡便な構成で熱媒体の流路を切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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