(57)【要約】【課題】並列に設けたエバポレータとチラーとに供給する第１冷媒の分配バランスを調整する空調装置を提供する。【解決手段】第１冷媒が共に流入する第１蒸発器１２と第２蒸発器１３とを並列に配置し、第２蒸発器１３において第１冷媒を蒸発させる第２冷媒の温度と、第１蒸発器１２において第１冷媒を蒸発させる流体の温度との第１温度差の絶対値が第１所定値よりも大きくなると、冷媒ポンプ２１によって第２冷媒の流量を制御する。【選択図】図１
2014125111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１蒸発器と、
前記第１蒸発器と並列に配置された第２蒸発器と、
前記第１蒸発器及び前記第２蒸発器に第１冷媒を流入させるコンプレッサと、
前記第１蒸発器へ流入する前記第１冷媒の流量を調整する第１膨張弁と、
前記第２蒸発器へ流入する前記第１冷媒の流量を調整する第２膨張弁と、
熱源を冷却する第２冷媒を循環させる冷媒ポンプと、
前記冷媒ポンプによる前記第２冷媒の流量を制御する流量制御手段と、
前記第１蒸発器において前記第１冷媒を蒸発させる流体の温度を検出する第１温度検出手段と、
前記第２蒸発器において前記第１冷媒を蒸発させる前記第２冷媒の温度を検出する第２温度検出手段とを備え、
前記流量制御手段は、前記第２冷媒の温度と前記流体の温度との第１温度差の絶対値が第１所定値よりも大きくなると前記冷媒ポンプによって前記第２冷媒の流量を制御することを特徴とする空調装置。
【請求項２】
請求項１に記載の空調装置であって、
前記流量制御手段は、前記第１蒸発器によって前記第１冷媒を蒸発させた後の前記流体の温度と、前記第１蒸発器によって前記第１冷媒を蒸発させた後の前記流体の目標温度との第２温度差が第２所定値よりも大きい場合に、前記第２冷媒の流量を減少させることを特徴とする空調装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の空調装置であって、
前記熱源の温度を検出する第３温度検出手段を備え、
前記流量制御手段は、前記熱源の温度が上限温度よりも高い場合には、前記熱源の温度が前記上限温度よりも低くなるように前記第２冷媒の流量を増加させることを特徴とする空調装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の空調装置であって、
前記第１冷媒と熱交換を行い、第３冷媒を前記第１冷媒の熱を用いて温める第１熱交換手段と、
前記第３冷媒と熱交換を行い、前記第３冷媒の熱を用いて空気を温める第２熱交換手段とを備えることを特徴とする空調装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の空調装置であって、
前記冷媒ポンプは、複数段によって前記第２冷媒の流量を制御可能であり、
前記流量制御手段は、１段毎に前記第２冷媒の流量を増減させることを特徴とする空調装置。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか一つに記載の空調装置であって、
前記流量制御手段は、前記第１温度差に基づいて前記第２冷媒の流量を制御することを特徴とする空調装置。
【請求項７】
第１蒸発器と、前記第１蒸発器へ流入する前記第１冷媒の流量を調整する第１温度式膨張弁と、前記第１蒸発器と並列に配置された第２蒸発器と、前記第２蒸発器へ流入する前記第１冷媒の流量を調整する第２温度式膨張弁と、前記第１蒸発器及び前記第２蒸発器に第１冷媒を流入させるコンプレッサと、を有する冷凍サイクルと、
第２冷媒が流れる環状の流路と、前記流路に配置された熱源と、第２冷媒を循環させる冷媒ポンプと、を有する低水温サイクルと、を備え、
前記第２冷媒の温度と前記流体の温度との第１温度差の絶対値が第１所定値よりも大きく、かつ、前記第１蒸発器によって前記第１冷媒を蒸発させた後の前記流体の温度と、前記第１蒸発器によって前記第１冷媒を蒸発させた後の前記流体の目標温度との第２温度差が第２所定値よりも大きい場合に、前記第２冷媒の流量を減少させることを特徴とする空調装置。
【請求項８】
第１蒸発器と、
前記第１蒸発器と並列に配置された第２蒸発器と、
前記第１蒸発器及び前記第２蒸発器に第１冷媒を流入させるコンプレッサと、
前記第１蒸発器へ流入する前記第１冷媒の流量を調整する第１膨張弁と、
前記第２蒸発器へ流入する前記第１冷媒の流量を調整する第２膨張弁と、
熱源を冷却する第２冷媒を循環させる冷媒ポンプとを備える空調装置を制御する空調装置の制御方法であって、
前記第１蒸発器において前記第１冷媒を蒸発させる流体の温度を検出し、
前記第２蒸発器において前記第１冷媒を蒸発させる前記第２冷媒の温度を検出し、
前記第２冷媒の温度と前記流体の温度との第１温度差の絶対値が第１所定値よりも大きくなると前記冷媒ポンプによって前記第２冷媒の流量を制御することを特徴とする空調装置の制御方法。
【請求項９】
第１蒸発器と、
前記第１蒸発器と並列に配置され、第２冷媒の熱を用いて第１冷媒を蒸発させる第２蒸発器と、
前記第１蒸発器及び前記第２蒸発器に前記第１冷媒を流入させるコンプレッサと、
前記第１蒸発器へ流入する前記第１冷媒の流量を調整する第１膨張弁と、
前記第２蒸発器へ流入する前記第１冷媒の流量を調整する第２膨張弁と、
熱源を冷却する前記第２冷媒を循環させる冷媒ポンプとを備える空調装置において前記第２冷媒の流量をコンピュータで制御するためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記第１蒸発器において前記第１冷媒を蒸発させる流体の温度を検出する第１温度検出手順と、
前記第２蒸発器において前記第１冷媒を蒸発させる前記第２冷媒の温度を検出する第２温度検出手順と、
前記第２冷媒の温度と前記流体の温度との第１温度差の絶対値が第１所定値よりも大きくなると前記冷媒ポンプによって前記第２冷媒の流量を制御する流量制御手順とを実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、前席側空調ユニットの蒸発器と、後席側空調ユニットの蒸発器とを並列に配置した空調装置が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５５３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の技術では、前席側空調ユニットの蒸発器の温度と、後席側空調ユニットの蒸発器の温度とが異なり、冷媒流量の分配バランスが悪くなって冷媒流量が偏った場合に、２つの蒸発器に冷媒を流入させる圧縮機の冷媒流量を制御し、蒸発器で冷媒流量が不足することを抑制している。
【０００５】
しかし、圧縮機の冷媒流量を制御しても、前席側空調ユニットの蒸発器と後席側空調ユニットの蒸発器とにおける冷媒流量の偏りは解消されない、といった問題点がある。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みて発明されたもので、複数の蒸発器を並列に配置した空調装置において、蒸発器に流入する冷媒流量の偏りを解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様に係る空調装置は、第１蒸発器と、第１蒸発器と並列に配置された第２蒸発器と、第１蒸発器及び第２蒸発器に第１冷媒を流入させるコンプレッサと、第１蒸発器へ流入する第１冷媒の流量を調整する第１膨張弁と、第２蒸発器へ流入する第１冷媒の流量を調整する第２膨張弁と、熱源を冷却する第２冷媒を循環させる冷媒ポンプと、冷媒ポンプによる第２冷媒の流量を制御する流量制御手段と、第１蒸発器において第１冷媒を蒸発させる流体の温度を検出する第１温度検出手段と、第２蒸発器において第１冷媒を蒸発させる第２冷媒の温度を検出する第２温度検出手段とを備え、流量制御手段は、第２冷媒の温度と流体の温度との第１温度差の絶対値が第１所定値よりも大きくなると冷媒ポンプによって第２冷媒の流量を制御する。
【０００８】
本発明の別の態様に係る空調装置は、第１蒸発器と、第１蒸発器へ流入する第１冷媒の流量を調整する第１温度式膨張弁と、第１蒸発器と並列に配置された第２蒸発器と、第２蒸発器へ流入する第１冷媒の流量を調整する第２温度式膨張弁と、第１蒸発器及び第２蒸発器に第１冷媒を流入させるコンプレッサと、を有する冷凍サイクルと、第２冷媒が流れる環状の流路と、流路に配置された熱源と、第２冷媒を循環させる冷媒ポンプと、を有する低水温サイクルと、を備え、第２冷媒の温度と流体の温度との第１温度差の絶対値が第１所定値よりも大きく、かつ、第１蒸発器によって第１冷媒を蒸発させた後の流体の温度と、第１蒸発器によって第１冷媒を蒸発させた後の流体の目標温度との第２温度差が第２所定値よりも大きい場合に、第２冷媒の流量を減少させる。
【０００９】
本発明のさらに別の態様に係る空調装置の制御方法は、第１蒸発器と、第１蒸発器と並列に配置された第２蒸発器と、第１蒸発器及び第２蒸発器に第１冷媒を流入させるコンプレッサと、第１蒸発器へ流入する第１冷媒の流量を調整する第１膨張弁と、第２蒸発器へ流入する第１冷媒の流量を調整する第２膨張弁と、熱源を冷却する第２冷媒を循環させる冷媒ポンプとを備える空調装置を制御する空調装置の制御方法であって、第１蒸発器において第１冷媒を蒸発させる流体の温度を検出し、第２蒸発器において第１冷媒を蒸発させる第２冷媒の温度を検出し、第２冷媒の温度と流体の温度との第１温度差の絶対値が第１所定値よりも大きくなると冷媒ポンプによって第２冷媒の流量を制御する。
【００１０】
本発明のさらに別の態様に係るプログラムは、第１蒸発器と、第１蒸発器と並列に配置され、第２冷媒の熱を用いて第１冷媒を蒸発させる第２蒸発器と、第１蒸発器及び第２蒸発器に第１冷媒を流入させるコンプレッサと、第１蒸発器へ流入する第１冷媒の流量を調整する第１膨張弁と、第２蒸発器へ流入する第１冷媒の流量を調整する第２膨張弁と、熱源を冷却する第２冷媒を循環させる冷媒ポンプとを備える空調装置において第２冷媒の流量をコンピュータで制御するためのプログラムであって、コンピュータに、第１蒸発器において第１冷媒を蒸発させる流体の温度を検出する第１温度検出手順と、第２蒸発器において第１冷媒を蒸発させる第２冷媒の温度を検出する第２温度検出手順と、第２冷媒の温度と流体の温度との第１温度差の絶対値が第１所定値よりも大きくなると冷媒ポンプによって第２冷媒の流量を制御する流量制御手順とを実行させる。
【発明の効果】
【００１１】
これら態様によると、第１蒸発器と第２蒸発器との間で第１冷媒の流量が偏る場合に、冷媒ポンプによって第２冷媒の流量を調整することで、第２蒸発器に第１冷媒を流入させる第２膨張弁の開度を調整して第１冷媒の流量が偏ることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の電動車両の空調装置のシステム構成図である。
【図２】空調装置の冷媒、および冷却水の流れを示す図である。
【図３】空調装置の冷媒、および冷却水の流れを示す図である。
【図４】本実施形態の空調制御を説明するためのフローチャートである。
【図５】本実施形態の空調制御を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下において、本発明の実施形態における空調装置１について図を参照しながら説明する。図１は電動車両の空調装置１のシステム構成図である。
【００１４】
空調装置１は、第１冷媒が循環する冷媒サイクル２と、第２冷媒が循環する低水温サイクル３と、冷却水が循環する高水温サイクル４と、コントローラ５とから構成される。
【００１５】
冷媒サイクル２は、コンプレッサ１０と、コンデンサ１１と、エバポレータ１２と、チラー１３と、第１電磁弁１４と、第１膨張弁１５と、第２電磁弁１６と、第２膨張弁１７とから構成される。
【００１６】
コンプレッサ１０は、第１冷媒を加圧し、高温、高圧の気体にする。コンプレッサ１０は、後述するバッテリ２０から電力が供給されて作動する。
【００１７】
コンデンサ１１は、コンプレッサ１０によって加圧された第１冷媒と高水温サイクル４を循環する冷却水との間で熱交換を行い、第１冷媒を冷却し、冷却水を加熱する。これにより、第１冷媒は液化する。
【００１８】
エバポレータ１２は、コンデンサ１１によって冷却された第１冷媒を蒸発させる。第１冷媒が蒸発する時にエバポレータ１２の外部の空気が冷却される。エバポレータ１２によって気体となった第１冷媒はコンプレッサ１０によって再び加圧される。エバポレータ１２によって冷却された空気は、冷房（除湿）時の車内空調に使用される。
【００１９】
第１膨張弁１５は、温度式膨張弁であり、エバポレータ１２の出口側に感温筒部（図示せず）を有し、エバポレータ１２の出口側のスーパーヒート（冷媒過熱度）に応じて開度が調整され、開度に応じて第１冷媒をエバポレータ１２内に噴射する。空気の温度が高く、エバポレータ１２の出口側の温度が高くなると、第１膨張弁１５の開度は大きくなる。また、第１膨張弁１５に流入する第１冷媒の温度が同じであっても、エバポレータ１２の外部を流れる空気の流量が多くなると、第１膨張弁１５の開度は大きくなる。
【００２０】
第１電磁弁１４は、コントローラ５からの信号に基づいて開閉する。
【００２１】
チラー１３は、コンデンサ１１によって冷却された第１冷媒を第２冷媒の熱によって蒸発させる。チラー１３の外部を第２冷媒が流れており、第１冷媒が蒸発する時に第２冷媒が冷却される。チラー１３によって気体となった第１冷媒はコンプレッサ１０によって再び加圧される。
【００２２】
第２膨張弁１７は、温度式膨張弁であり、チラー１３の出口側に感温筒部（図示せず）を有し、チラー１３の出口側のスーパーヒートに応じて開度が調整され、開度に応じて第１冷媒をチラー１３内に噴射する。第２冷媒の温度が高く、チラー１３の出口側の温度が高くなると、第２膨張弁１７の開度は大きくなる。また、第２膨張弁１７に流入する第１冷媒の温度が同じであっても、第２冷媒の流量が多くなると第２膨張弁１７の開度は大きくなる。
【００２３】
第２電磁弁１６は、コントローラ５からの信号に基づいて開閉する。
【００２４】
第２電磁弁１６、第２膨張弁１７及びチラー１３は、第１電磁弁１４、第１膨張弁１５及びエバポレータ１２に対して並列に配置されている。そのため、コンプレッサ１０によって加圧された第１冷媒は、第１電磁弁１４及び第２電磁弁１６が開いている場合には、第１電磁弁１４、第２電磁弁１６の上流側で分岐し、第１膨張弁１５及び第２膨張弁１７によってエバポレータ１２及びチラー１３に噴射される。エバポレータ１２への噴射量及びチラー１３への噴射量は第１膨張弁１５及び第２膨張弁１７の開度に応じて変化する。つまり、両電磁弁１４、１６が開いている場合には、エバポレータ１２のスーパーヒート及びチラー１３のスーパーヒートによって両電磁弁１４、１６の各開度が変化し、両電磁弁１４、１６の各開度に応じてエバポレータ１２に流入する第１冷媒の流量及びチラー１３に流入する第１冷媒の流量が変化する。
【００２５】
例えばエバポレータ１２とチラー１３とが同じサイズであり、両電磁弁１４、１６が開いている場合に、チラー１３のスーパーヒートがエバポレータ１２のスーパーヒートよりも大きい場合には、第２膨張弁１７の開度が第１膨張弁１５の開度よりも大きく、第１冷媒はチラー１３に多く流れる。
【００２６】
低水温サイクル３は、第２冷媒が流れる流路２２と、バッテリ２０と、チラー１３と、第１ウォーターポンプ２１とから構成される。
【００２７】
第１ウォーターポンプ２１は、第２冷媒をバッテリ２０、チラー１３の順に循環させる。第１ウォーターポンプ２１は、複数段による流量切り替えが可能であり、段数が大きくなるほど第２冷媒の流量が多くなる。
【００２８】
バッテリ２０は、電動車両のモータ３８などに電力を供給する二次電池であり、充放電する際に熱が発生する。バッテリ２０は、第１ウォーターポンプ２１によって循環する第２冷媒によって冷却される。
【００２９】
バッテリ２０を冷却して温度が高くなった第２冷媒は、チラー１３の外部を流れ、チラー１３によって第１冷媒が蒸発する際に吸熱され、温度が低くなる。
【００３０】
高水温サイクル４は、第１サイクル７と、第２サイクル８とによって構成される。第１サイクル７と第２サイクル８とは、接続通路３２によって接続されており、三方弁３０を切り替えることで、連通状態が変更される。
【００３１】
第１サイクル７は、コンデンサ１１と、メインヒーター３３と、ヒーターコア３４と、第２ウォーターポンプ３５とから構成される。
【００３２】
メインヒーター３３は、バッテリ２０から供給される電力によって冷却水を温めることができる。
【００３３】
ヒーターコア３４は、コンデンサ１１によって第１冷媒と熱交換を行い、その後、メインヒーター３３により加熱されて温度が高くなった冷却水とヒーターコア３４周囲の空気との間で熱交換を行い、空気を温める。ヒーターコア３４によって温められた空気は、暖房時の車内空調に使用される。暖房がＯＦＦとなっている場合には、エアミックスドア３６によってヒーターコア３４に空気が当たることを防ぎ、空気が温められることを防止する。なお、ヒーターコア３４をバイパスするようにバイパス通路を設けてもよい。
【００３４】
第２ウォーターポンプ３５は、冷却水を、コンデンサ１１、メインヒーター３３、ヒーターコア３４の順に循環させる。また、三方弁３０によって第１サイクル７と第２サイクル８とが連通した場合には、第２ウォーターポンプ３５は、冷却水をラジエータ３７に流入させて、冷却水を冷却する。
【００３５】
第２サイクル８は、ラジエータ３７と、モータ３８と、インバータ３９と、第３ウォーターポンプ４０とから構成される。
【００３６】
ラジエータ３７は、外部を流れる空気によって冷却水を冷却する。
【００３７】
インバータ３９は、直流電力と交流電力とを相互に変換し、バッテリ２０からモータ３８に供給される電力、またはモータ３８からバッテリ２０に供給される電力を制御する。インバータ３９は、冷却水によって冷却される。
【００３８】
モータ３８は、三相交流モータであり、バッテリ２０から供給される電力によって電動機として機能し、車両の減速時などには発電機として機能する。モータ３８は、冷却水によって冷却される。
【００３９】
第３ウォーターポンプ４０は、冷却水を、インバータ３９、モータ３８、ラジエータ３７の順に循環させる。
【００４０】
バッテリ２０の熱を暖房時に使用する場合には、バッテリ２０の熱を、第２冷媒、第１冷媒、冷却水の順に徐々に伝達し、ヒーターコア３４によって空気を温め、温めた空気を車室内に供給する。この時、三方弁３０は、第１サイクル７と第２サイクル８とが連通しないように流路を切り替え、図２に示すように第２ウォーターポンプ３５は冷却水を第１サイクル７内でコンデンサ１１、メインヒーター３３、ヒーターコア３４の順に循環させる。第３ウォーターポンプ４０は、冷却水を第２サイクル８内でインバータ３９、モータ３８、ラジエータ３７の順に循環させ、インバータ３９、モータ３８を冷却する。なお、図２では、バッテリ２０の廃熱を暖房に再利用し、さらにエバポレータ１２を用いて車内を除湿する場合を示す場合を示している。図２においては、冷却水が流れていない流路を説明のため破線で示す。
【００４１】
また、バッテリ２０を冷却し、さらに車内空調として冷房を使用する場合には、三方弁３０は、第１サイクル７と第２サイクル８とが連通するように流路を切り替え、図３に示すように第２ウォーターポンプ３５は冷却水をラジエータ３７、コンデンサ１１、メインヒーター３３、ヒーターコア３４の順に循環させる。図３においては、冷却水が流れていない流路を説明のため破線で示す。なお、ヒーターコア３４には、エアミックスドア３６によって空気が当たらないようになっている。
【００４２】
コントローラ５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等の主記憶装置、プログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体から構成されている。そして、ＣＰＵが記憶媒体に記憶されたプログラムを読み込んで実行することで、コントローラ５の各機能が発揮される。コンピュータ読取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。
【００４３】
コントローラ５は、バッテリ２０温度Ｔｂを検出するための第１温度センサ５１からの信号、チラー１３前の第２冷媒の温度Ｔｃを検出するための第２温度センサ５２からの信号、エバポレータ１２前の空気の温度Ｔｅ１を検出するための第３温度センサ５３からの信号、およびエバポレータ１２後の空気の温度Ｔｅ２を検出するための第４温度センサ５４からの信号などに基づいて、第１ウォーターポンプ２１などの流量を制御する。また、コントローラ５は、Ａ／Ｃスイッチ（図示せず）からの信号などに基づいて第１電磁弁１４などを開閉し、三方弁３０による流量の切り替えを行う。
【００４４】
次に本実施形態の空調装置１の空調制御について図４、５のフローチャートを用いて説明する。ここでは、車内空調として冷房（除湿）が使用され、バッテリ２０を冷却しているものとする。そのため、第１電磁弁１４、及び第２電磁弁１６は開いている。
【００４５】
ステップＳ１００では、コントローラ５は、Ａ／Ｃスイッチからの信号に基づいて冷房がＯＦＦにされたかどうか判定する。処理は、冷房がＯＦＦにされた場合にはステップＳ１０３に進み、冷房がＯＮの場合にはステップＳ１０１に進む。
【００４６】
ステップＳ１０１では、コントローラ５は、第３温度センサ５３からの信号に基づいてエバポレータ１２前の空気の温度Ｔｅ１を検出する。
【００４７】
ステップＳ１０２では、コントローラ５は、エバポレータ１２前の空気の温度Ｔｅ１が第１所定温度以上であるかどうか判定する。エバポレータ１２前の空気の温度Ｔｅ１が低くなると、エバポレータ１２によって除湿を行っても、空気中に含まれる水分が少なくいので、ほとんど除湿されなくなる。第１所定温度は、エバポレータ１２による除湿性能が低下する温度である。処理は、エバポレータ１２前の空気の温度Ｔｅ１が第１所定温度以上の場合にはステップＳ１０４に進み、エバポレータ１２前の空気の温度Ｔｅ１が第１所定温度よりも低い場合にはステップＳ１０３に進む。
【００４８】
ステップＳ１０３では、コントローラ５は、第１電磁弁１４を閉じる。
【００４９】
ステップＳ１０４では、コントローラ５は、第１温度センサ５１からの信号に基づいてバッテリ温度Ｔｂを検出する。
【００５０】
ステップＳ１０５では、コントローラ５は、バッテリ温度Ｔｂが第２所定温度以上であるかどうか判定する。第２所定温度は、バッテリ２０の種類などによって設定され、バッテリ２０を冷却する必要があると判定可能な温度である。処理は、バッテリ温度Ｔｂが第２所定温度以上である場合にはステップＳ１０７に進み、バッテリ温度Ｔｂが第２所定温度よりも低い場合にはステップＳ１０６に進む。
【００５１】
ステップＳ１０６では、コントローラ５は、バッテリ温度Ｔｂが低く、バッテリ２０を冷却しなくてもよいので、第２電磁弁１６を閉じる。
【００５２】
ステップＳ１０７では、コントローラ５は、第２温度センサ５２からの信号に基づいてチラー１３前の第２冷媒の温度Ｔｃを検出する。
【００５３】
ステップＳ１０８では、コントローラ５は、チラー１３前の第２冷媒の温度Ｔｃとエバポレータ１２前の空気の温度Ｔｅ１との偏差（第１温度差）の絶対値が第３所定温度（第１所定値）以上であるかどうか判定する。第３所定温度は、チラー１３に流入する第１冷媒の流量及びエバポレータ１２に流入する第１冷媒の流量に偏りが生じ、チラー１３またはエバポレータ１２で第１冷媒の流量が不足し、冷却性能が低下するおそれがある温度である。処理は、偏差の絶対値が第３所定温度以上である場合にはステップＳ１０９に進み、偏差の絶対値が第３所定温度よりも低い場合には本制御を終了する。
【００５４】
ステップＳ１０９では、コントローラ５は、チラー１３前の第２冷媒の温度Ｔｃがエバポレータ１２前の空気の温度Ｔｅ１よりも高いかどうか判定する。コントローラ５は、チラー１３前の第２冷媒の温度Ｔｃがエバポレータ１２前の空気の温度Ｔｅ１よりも高い場合には、第１冷媒がチラー１３に多く流入し、第１冷媒の流量に偏りが生じると判定する。また、コントローラ５は、チラー１３前の第２冷媒の温度Ｔｃがエバポレータ１２前の空気の温度Ｔｅ１よりも低い場合には、第１冷媒がエバポレータ１２に多く流入し、第１冷媒の流量に偏りが生じると判定する。処理は、チラー１３前の第２冷媒の温度Ｔｃがエバポレータ１２前の空気の温度Ｔｅ１よりも高い場合には、ステップＳ１１０に進み、チラー１３前の第２冷媒の温度Ｔｃがエバポレータ１２前の空気の温度Ｔｅ１よりも低い場合には、ステップＳ１１７に進む。
【００５５】
ステップＳ１１０では、コントローラ５は、第４温度センサ５４からの信号に基づいてエバポレータ１２後の空気の温度Ｔｅ２を検出する。
【００５６】
ステップＳ１１１では、コントローラ５は、エバポレータ１２後の空気の温度Ｔｅ２と、目標とするエバポレータ１２後の空気の温度、つまり目標空調温度Ｔｅ２’との偏差が、第４所定温度よりも低いかどうか判定する。第４所定温度は、エバポレータ１２によって空気が目標空調温度となっていると判定可能な温度であり、予め設定されている。処理は、偏差が第４所定温度よりも低い場合には本制御を終了し、偏差が第４所定温度以上の場合にはステップＳ１１２に進む。
【００５７】
ステップＳ１１２では、コントローラ５は、バッテリ温度Ｔｂがバッテリ上限温度Ｔｂ’よりも高いかどうか判定する。バッテリ上限温度Ｔｂ’は、予め設定された温度であり、バッテリ２０の種類などによって設定される。なお、バッテリ上限温度Ｔｂ’は、安全率を考慮して設定されており、実際のバッテリ２０の上限温度よりも低く設定されている。処理は、バッテリ温度Ｔｂがバッテリ上限温度Ｔｂ’よりも高い場合にはステップＳ１１３に進み、バッテリ温度Ｔｂがバッテリ上限温度Ｔｂ’以下の場合にはステップＳ１１５に進む。
【００５８】
ステップＳ１１３では、コントローラ５は、第１ウォーターポンプ２１による第２冷媒の流量が最大流量となっているかどうか判定する。処理は、第２冷媒の流量が最大流量となっている場合には本制御を終了し、第２冷媒の流量が最大流量となっていない場合にはステップＳ１１４に進む。
【００５９】
ステップＳ１１４では、コントローラ５は、第１ウォーターポンプ２１の段数を現在の段数から１段大きくし、第２冷媒の流量を多くする。これにより、バッテリ２０をさらに冷却する。チラー１３前の第２冷媒の温度Ｔｃがエバポレータ１２前の空気の温度Ｔｅ１よりも高く、バッテリ温度Ｔｂがバッテリ上限温度Ｔｂ’よりも高い場合には、バッテリ温度Ｔｂがバッテリ上限温度Ｔｂ’よりも低くなるように第２冷媒の流量を多くする。
【００６０】
ステップＳ１１５では、コントローラ５は、第１ウォーターポンプ２１による第２冷媒の流量が最小流量であるかどうか判定する。処理は、第２冷媒の流量が最小流量である場合には本制御を終了し、第２冷媒の流量が最小流量ではない場合にはステップＳ１１６に進む。
【００６１】
ステップＳ１１６では、コントローラ５は、第１ウォーターポンプ２１の段数を現在の段数から１段小さくし、第２冷媒の流量を少なくする。第１冷媒の流量が偏り、チラー１３に多く流入し、エバポレータ１２に流入する第１冷媒が不足するおそれがあり、第１ウォーターポンプ２１による第２冷媒の流量が最小流量ではない場合には、第１ウォーターポンプ２１による第２冷媒の流量を少なくし、チラー１３のスーパーヒートを小さくする。これにより、第２膨張弁１７の開度が小さくなり、チラー１３に流入する第１冷媒が少なくなり、エバポレータ１２に流入する第１冷媒が多くなり、第１冷媒の分配バランスが調整され、エバポレータ１２後の空気の温度Ｔｅ２を目標空調温度Ｔｅ２’にすることができる。
【００６２】
ステップＳ１０９においてチラー１３前の第２冷媒の温度Ｔｃがエバポレータ１２前の空気の温度Ｔｅ１よりも低いと判定された場合には、ステップＳ１１７では、コントローラ５は、バッテリ温度Ｔｂがバッテリ上限温度Ｔｂ’よりも高いかどうか判定する。処理は、バッテリ温度Ｔｂがバッテリ上限温度Ｔｂ’よりも高い場合にはステップＳ１１８に進み、バッテリ温度Ｔｂがバッテリ上限温度Ｔｂ’以下の場合には本制御を終了する。
【００６３】
ステップＳ１１８では、コントローラ５は、エバポレータ１２後の空気の温度Ｔｅ２と、目標空調温度Ｔｅ２’との偏差（第２温度差）が、第４所定温度（第２所定値）よりも低いかどうか判定する。処理は、偏差が第４所定温度よりも低い場合にはステップＳ１２１に進み、偏差が第４所定温度以上の場合にはステップＳ１１９に進む。
【００６４】
ステップＳ１１９では、コントローラ５は、第１ウォーターポンプ２１による第２冷媒の流量が最小流量となっているかどうか判定する。処理は、第２冷媒の流量が最小流量となっている場合には本制御を終了し、第２冷媒の流量が最小流量となっていない場合にはステップＳ１２０に進む。
【００６５】
ステップＳ１２０では、コントローラ５は、第１ウォーターポンプ２１の段数を現在の段数から１段小さくし、第２冷媒の流量を少なくする。エバポレータ１２後の空気の温度Ｔｅ２と目標空調温度Ｔｅ２’との偏差が大きく、第１ウォーターポンプ２１で第２冷媒の流量が最小流量ではない場合には、第２冷媒の流量を少なくし、チラー１３のスーパーヒートを小さくする。これにより、第２膨張弁１７の開度が小さくなり、チラー１３に流入する第１冷媒が少なくなり、エバポレータ１２に流入する第１冷媒が多くなり、第１冷媒の分配バランスが調整され、エバポレータ１２後の空気の温度Ｔｅ２を目標空調温度Ｔｅ２’にすることができる。
【００６６】
ステップＳ１２１では、コントローラ５は、第１ウォーターポンプ２１による第２冷媒の流量が最大流量となっているかどうか判定する。処理は、第２冷媒の流量が最大流量となっている場合には本制御を終了し、第２冷媒の流量が最大流量となっていない場合にはステップＳ１２２に進む。
【００６７】
ステップＳ１２２では、コントローラ５は、第１ウォーターポンプ２１の段数を現在の段数から１段大きくし、第２冷媒の流量を多くする。バッテリ温度Ｔｂがバッテリ上限温度Ｔｂ’よりも高く、エバポレータ１２後の空気の温度Ｔｅ２と目標空調温度Ｔｅ２’との偏差が小さく、さらに第１ウォーターポンプ２１による第２冷媒の流量が最大流量とはなっていない場合には、第２冷媒の流量を増加させることで、バッテリ２０をさらに冷却する。
【００６８】
本発明の実施形態の効果について説明する。
【００６９】
エバポレータ１２とチラー１３とを並列に配置し、バッテリ２０を冷却する第２冷媒の熱によってチラー１３で第１冷媒を蒸発させる空調装置１において、チラー１３前の第２冷媒の温度Ｔｃとエバポレータ１２前の空気の温度Ｔｅ１との偏差の絶対値が第３所定温度以上となる場合に、第１ウォーターポンプ２１による第２冷媒の流量を制御する。これにより、チラー１３のスーパーヒートが調整され、チラー１３に第１冷媒を噴射する第２膨張弁１７の開度が変更され、チラー１３に流入する第１冷媒の流量とエバポレータ１２に流入する第１冷媒の流量とが調整される。このようにして第１冷媒の流量の偏りを抑制することができ、第１冷媒の流量の分配バランスを整えることができる。例えば、気温が高く、さらにバッテリ２０の温度が気温よりも高くなっており、エバポレータ１２に流入する第１冷媒が不足する場合に、第２冷媒の流量を少なくすることでチラー１３に流入する第１冷媒の流量を少なくし、エバポレータ１２に流入する第１冷媒の流量を多くし、エバポレータ１２によって空気を冷却し、冷却した空気を車室内に供給することができる。このように、コンプレッサ１０による第１冷媒の流量を増加せず、コンプレッサ１０で消費される電力を増加することなく、第１冷媒の流量の偏りを抑制することができる。
【００７０】
エバポレータ１２後の空気の温度Ｔｅ２と目標空調温度Ｔｅ２’との偏差が第４所定温度以上である場合に、第１ウォーターポンプ２１の流量を少なくする。これにより、エバポレータ１２後の空気の温度Ｔｅ２を目標空調温度Ｔｅ２’にすることができる。
【００７１】
バッテリ温度Ｔｂがバッテリ上限温度Ｔｂ’よりも高い場合には、バッテリ温度Ｔｂがバッテリ上限温度Ｔｂ’よりも低くなるように第１ウォーターポンプ２１によって第２冷媒の流量を増加させる。これにより、バッテリ２０の温度が高くなることを抑制し、バッテリ２０の劣化を抑制することができる。
【００７２】
コンデンサ１１によって第１冷媒と冷却水との間で熱交換を行って冷却水を温め、ヒーターコア３４によって冷却水と空気との間で熱交換を行って空気を温め、温めた空気を車室内に供給することができる。このように、バッテリ２０に蓄積された熱を第２冷媒、第１冷媒を介して冷却水に伝達し、さらに冷却水によって空気を温めて車内を温めて、温めた空気を車内に供給することができる。そのため、バッテリ２０の熱によって冷却水が急激に高くなることを抑制し、温度が高くなったバッテリ２０の熱を例えばラジエータ３７などを用いて車外に放熱せずに、バッテリ２０の熱を有効に使用することができる。
【００７３】
第１ウォーターポンプ２１によって第２冷媒の流量を増減させる場合に、１段毎に第２冷媒の流量を増減させることで、エバポレータ１２へ流入する第１冷媒の急激な流量変化を抑制することができる。
【００７４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００７５】
上記実施形態では、第１ウォーターポンプ２１によって第２冷媒の流量を１段毎に増減させたが、エバポレータ１２とチラー１３との温度に基づいて複数段増減させてもよい。これにより、エバポレータ１２とチラー１３とに流入する第１冷媒の流量に偏りがある場合に、偏りを素早く調整することができる。また、エバポレータ１２とチラー１３との温度に基づいて第１ウォーターポンプ２１による第２冷媒の流量を連続的に変更してもよい。
【００７６】
上記実施形態では、電動車両の空調装置１を一例として用いたが、ハイブリッド車両の空調装置に用いてもよい。
【００７７】
上記実施形態では、第３温度センサ５３からの信号に基づいてエバポレータ１２前の空気の温度Ｔｅ１を検出したが、外気温と室内温度とインテークドアの開度とに基づいてエバポレータ１２前の空気の温度Ｔｅ１を算出してもよい。
【００７８】
低水温サイクル３において第２冷媒としては、液体、気体いずれの冷媒を用いてもよい。また、高水温サイクル４において冷却水に限られず、液体、気体の冷媒を用いてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１      空調装置
５      コントローラ（流量制御手段、第１温度検出手段、第２温度検出手段、第３温度検出手段）
１０    コンプレッサ
１１    コンデンサ（第１熱交換手段）
１２    エバポレータ（第１蒸発器）
１３    チラー（第２蒸発器）
１５    第１膨張弁
１７    第２膨張弁
２０    バッテリ（熱源）
２１    第１ウォーターポンプ（冷媒ポンプ）
３４    ヒーターコア（第２熱交換手段）
【図１】
2014125111.tif 000003
【図２】
2014125111.tif 000004
【図３】
2014125111.tif 000005
【図４】
2014125111.tif 000006
【図５】
2014125111.tif 000007