移动体用冷却系统、带冷却系统的移动体以及冷却控制方法与流程
未命名
09-13
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1.本公开涉及用于冷却移动体内的技术。
背景技术:
2.专利文献1的车辆用空调装置对膨胀阀的制冷剂入口侧的制冷剂的过冷程度进行判定,在判定为未成为过冷状态的情况下,与电动压缩机的排出量增加动作相比,优先进行向车室外热交换器的冷却风扇的送风量增加动作。另外,公开了当冷冻循环装置的高压侧的制冷剂压力变低时,抑制冷却风扇的上限转速。现有技术文献专利文献
3.专利文献1:日本特开2013-154753号公报
技术实现要素:
发明所要解决的课题
4.但是,在专利文献1所公开的技术中,根据高压侧的制冷剂压力,冷却风扇的上限转速被抑制得较低,因此有可能不成为过冷状态。另外,无法保证在车室外热交换器的近前处制冷剂是温度比外气温度高的气相。在这些情况下,在车室外热交换器中无法最大限度地有效利用潜热区域,有可能高效且稳定的冷却循环不成立。
5.因此,本公开的目的在于,在对移动体内进行冷却时,使得高效且稳定的冷却循环能够成立。用于解决课题的技术方案
6.为了解决上述课题,移动体用冷却系统是一种用于移动体的冷却系统,其具备:压缩机,对制冷剂进行压缩;冷凝器,使由所述压缩机压缩后的制冷剂冷凝;膨胀阀,使由所述冷凝器冷凝后的制冷剂膨胀;蒸发器,使由所述膨胀阀膨胀后的制冷剂蒸发而对所述移动体内的流体进行冷却;流量调整装置,对依赖于所述移动体的外部环境的冷却用流体被引导至所述冷凝器时的流量进行调整;环境温度取得用传感器,检测用于取得所述冷凝器通过所述冷却用流体而被暴露的环境温度的环境状况;压力传感器,检测所述冷凝器中的制冷剂的压力;温度传感器,检测所述冷凝器的下游侧的制冷剂的温度;以及控制部,执行第一处理和第二处理,所述第一处理是根据基于所述环境温度取得用传感器的输出的环境温度和所述压力传感器的输出,通过所述流量调整装置对所述冷却用流体的流量进行调整使得所述冷凝器中的制冷剂的压力比所述环境温度下的制冷剂的饱和压力大的处理,所述第二处理是根据所述压力传感器的输出和所述温度传感器的输出,对所述膨胀阀的开度进行调整使得在所述冷凝器的下游侧制冷剂成为过冷状态的处理。
7.根据该移动体用冷却系统,执行第一处理和第二处理,所述第一处理是通过流量调整装置对冷却用流体的流量进行调整使得冷凝器中的制冷剂的压力比环境温度下的制冷剂的饱和压力大的处理,所述第二处理是对膨胀阀的开度进行调整使得在所述冷凝器的
下游侧制冷剂成为过冷状态的处理。因此,能够在冷凝器中有效利用潜热区域,使高效且稳定的冷却循环成立。
8.另外,带冷却系统的移动体具备:上述移动体用冷却系统;以及能够在组装有所述移动体用冷却系统的状态下移动的移动体。
9.由此,在移动体中,能够使高效且稳定的冷却循环成立。
10.另外,冷却控制方法是在移动体中对制冷剂在压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器中循环的冷却系统进行控制的冷却控制方法,其中,执行:第一处理,根据所述冷凝器所暴露的环境温度和所述冷凝器中的制冷剂的压力,对引导至所述冷凝器的所述冷却用流体的流量进行调整使得所述冷凝器中的制冷剂的压力比所述环境温度下的制冷剂的饱和压力大;以及第二处理,根据所述冷凝器中的制冷剂的压力和所述冷凝器的下游侧的制冷剂的温度,对所述膨胀阀的开度进行调整使得在所述冷凝器的下游侧制冷剂成为过冷状态。
11.根据该冷却控制方法,执行第一处理和第二处理,所述第一处理是对引导至所述冷凝器的所述冷却用流体的流量进行调整使得所述冷凝器中的制冷剂的压力比所述环境温度下的制冷剂的饱和压力大的处理,所述第二处理是对膨胀阀的开度进行调整使得在所述冷凝器的下游侧制冷剂成为过冷状态的处理。因此,能够在冷凝器中有效利用潜热区域,使高效且稳定的冷却循环成立。发明效果
12.在对移动体内进行冷却时,能够使高效且稳定的冷却循环成立。
附图说明
13.图1是表示实施方式所涉及的带冷却系统的移动体的概略图。图2是表示冷却系统的框图。图3是表示由控制部进行的处理的一例的流程图。图4是表示系统中的数据流的图。图5是系统中的压力-比焓线图。图6是表示变形例所涉及的移动体用冷却系统的框图。图7是表示由变形例所涉及的控制部进行的第四处理的一例的流程图。图8是表示变形例所涉及的带冷却系统的移动体的概略图。图9是表示变形例所涉及的其他的带冷却系统的移动体的概略图。
具体实施方式
14.以下,对实施方式所涉及的移动体用冷却系统,带冷却系统的移动体以及冷却控制方法进行说明。
15.图1是表示具备移动体用冷却系统20和移动体12的带冷却系统的移动体10的概略图。
16.移动体12是在空间移动的装置。移动体12具备推进装置13和组装有该推进装置13的主体14。推进装置13是产生用于移动的推进力的装置。主体14具备将装备室、行李厢、居住室等内部室和外部隔开的外壳。推进装置13组装于主体14,通过推进装置13的推进力,移动体12能够在空间内移动。作为移动对象的空间可以是地上、大气中、水中等。
17.在本实施方式中,如图1所示,主要以移动体12为航空器12的情况为中心进行说明。在本实施方式中,主体14是包括机身、主翼、尾翼等的机体。即使是航空器,作为主体,也设想没有尾翼的情况、没有机身和主翼的分界线的情况等各种变化。另外,推进装置13是利用了喷气式发动机、通过原动机旋转的螺旋桨、利用马达的推进装置等。推进装置13也可以组装于主翼。作为移动体12,除了航空器12之外,也可以是水中推进体、铁道车辆(例如,如磁悬浮式铁道等那样,以高速(例如400km/h以上)行驶的铁道车辆)等。
18.在航空器12上,组装有冷却系统20。冷却系统20是vcs(vapor cycle system:蒸发循环制冷系统)的一种。在航空器12中,形成将外气a1取入主体14内,与冷却系统20进行热交换后,向外部排气的外气流路。外气a1是用于将冷却系统20的热释放给不是机体内的冷却对象物所暴露的流体的其他的流体的冷却用流体的一例。外气a1也可以经由机身、主翼、喷气式发动机等取入主体14内。由此,冷却系统20能够对外部进行排热。在主体14内,设置有作为冷却对象的设备16。在航空器12中,形成有将由冷却系统20冷却后的内冷却用空气a2向设备16引导后,返回冷却系统20并冷却后,再将内冷却用空气a2返回到设备16的内气流路。设备16通过暴露于内冷却用空气a2而被冷却。
19.此外,也可能存在冷却用流体是空气以外的流体、例如液体的情况。例如,如在后面的变形例中说明的那样,考虑移动体是在水中推进的水中推进体,利用水中推进体外的液体进行该冷却系统20的冷却的情况。也可能存在暴露于机体内的冷却对象物的流体是空气以外的流体、例如液体的情况。例如,考虑使用由蒸发器28冷却的冷却液对气体内的冷却对象物进行冷却的情况。
20.设备16可以是计算机等控制设备,也可以是电池、电源电路等电源设备,也可以是机械设备。冷却对象可以不是设备16,也可以是行李厢内的货物、居住室内的空气。
21.在航空器12中,外部环境根据机速和高度而较大地变动。冷却系统20取入外气并利用冷凝器进行热交换。因此,外部环境的大的变动可能会给冷却系统20中的热交换性能带来大的影响。在本实施方式的冷却系统20中,涉及一种用于与外部环境的大的变动无关地,能够使高效且稳定的冷却循环成立的技术。
22.图2是表示冷却系统20的框图。
23.首先,以与制冷剂进行循环的循环(cycle)相关的结构为中心进行说明,冷却系统20具备压缩机22、冷凝器24、膨胀阀26、蒸发器28。
24.压缩机22吸入由蒸发器28蒸发的制冷剂,压缩该制冷剂并向冷凝器24送出。压缩机22例如具有马达、通过马达的驱动而旋转的转子或叶片,通过马达的驱动而使转子或叶片旋转,对制冷剂进行压缩。通过控制马达的转速,控制压缩机22中的制冷剂的压缩能力。例如,越提高马达的转速,则压缩比越提高,制冷剂被压缩到更高压。压缩机22只要能够压缩制冷剂即可,可以是离心式压缩机,也可以是容积式压缩机。循环内的制冷剂循环量依赖于压缩机22的排出压和排出流量,排出压和排出流量由压缩机22的转速决定。此外,通过开闭后述的膨胀阀26,在压缩机22的该转速的性能内变更制冷剂流量。
25.冷凝器24使从压缩机22送出的制冷剂冷凝而液化。液化后的制冷剂通过由压缩机22产生的循环的驱动力被向膨胀阀送出。在此,冷凝器24暴露于经由外气流路b1被取入移动体12内的外气a1。由此,在冷凝器24内的制冷剂与外气a1之间进行热交换,制冷剂冷凝而液化,并且外气a1被加热而向外部放出。通过冷凝器24的外气a1的风量越多,则冷凝器24中
的热交换量越多。另外,外气a1的温度越低,则冷凝器24中的热交换量越多。外气a1的温度取决于外部环境,难以控制外气a1的温度本身,因此冷凝器24中的热交换量可以通过调整通过冷凝器24的外气a1的流量来进行。例如,可以在外气流路b1上设置流量调整阀30。流量调整阀30是通过调整外气流路b1中的外气a1的流动来调整被引导至冷凝器24的外气a1的流量的阀。流量调整阀30例如可以是通过螺线管、马达等驱动部使阀或叶片动作来调整外气a1的流动或流量的装置,例如蝶阀、阻尼器等。除了流量调整阀30之外或代替流量调整阀30,也可以设置用于增加外气流路b1中的风量的马达31a以及风扇31b。流量调整阀30、马达31a以及风扇31b可以相对于冷凝器24设置于外气a1的流动的上游侧,也可以设置于下游侧。流量调整阀30、马达31a以及风扇31b是调整依赖于移动体12内的外部环境的冷却用空气被引导至冷凝器24时的流量的流量调整装置的一例。以下,以通过指示流量调整阀30的开度来调整作为冷却用空气的外气a1的流量的示例为中心进行说明。
26.膨胀阀26使从冷凝器24送出的制冷剂膨胀。膨胀后的制冷剂通过由压缩机22产生的循环的驱动力被向蒸发器28送出。膨胀阀26构成为能够调整开度。例如,膨胀阀26也可以是通过步进马达等驱动部的驱动使阀体移动来调整开度的结构。膨胀阀26中的开度越大,则冷凝器24中的制冷剂压力越低,并且蒸发器中的制冷剂压力越高,膨胀比越小。反之,膨胀阀中的开度越小,则冷凝器24中的制冷剂压力越高,并且蒸发器中的制冷剂压力越低,膨胀比越大。
27.蒸发器28通过使由膨胀阀26膨胀后的制冷剂蒸发,对移动体12内的空气进行冷却。即,移动体12内的内气流路b2的内冷却用空气a2以经由作为冷却对象的设备16的周边空间和该蒸发器28的周边空间的方式循环。通过使蒸发器28暴露于内冷却用空气a2,在蒸发器28内的制冷剂与内冷却用空气a2之间进行热交换,内冷却用空气a2被冷却,并且制冷剂被加热而蒸发。通过蒸发器28的内冷却用空气a2的风量越多,则蒸发器28中的热交换量越多。另外,内冷却用空气a2的温度越高,则蒸发器28中的热交换量越多。内冷却用空气a2的温度主要取决于设备16的温度,蒸发器28中的热交换量也可以通过调整通过蒸发器28的内冷却用空气a2的流量来进行。例如,也可以在内气流路b2中设置用于增加风速或风量的马达34a以及风扇34b。另外,除了马达34a以及风扇34b或代替马达34a以及风扇34b,也可以设置流量调整阀。流量调整阀、马达34a以及风扇34b可以相对于冷凝器24设置于外气a1的流动的上游侧,也可以设置于下游侧。
28.以制冷剂依次在上述压缩机22、冷凝器24、膨胀阀26、蒸发器28中循环的方式,这些部分经由配管连接。
29.也可以在蒸发器28与压缩机22之间夹设气液分离器21。气液分离器21是将未能由蒸发器28蒸发的液相的制冷剂从蒸发后的气相的制冷剂分离的液分离器。
30.在该冷却系统20中,为了检测制冷剂的各部的状态,设置有如下说明的传感器。即,作为用于检测冷凝器24中的压力的压力传感器,设置有第一压力传感器40以及第二压力传感器41。在作为冷凝器24的上游侧的入口,设置有用于检测该入口的制冷剂的压力的第一压力传感器40。在作为冷凝器24的下游侧的出口,设置有用于检测该出口的制冷剂压力的第二压力传感器41。此外,检测冷凝器24中的压力的传感器可以是1个。例如,也可以仅设置第一压力传感器40及第二压力传感器41中的一方。如果将第一压力传感器40和第二压力传感器41分别设置于冷凝器24的上游侧及下游侧,则能够进行考虑了冷凝器24中的压力
损失的冷却处理。而且,在冷凝器24的下游侧的配管上,设置有检测冷凝器24的下游侧的制冷剂的温度的温度传感器42。
31.而且,在该冷却系统20中,设置有检测基于蒸发器28的冷却温度的冷却温度检测传感器43。冷却温度是通过由蒸发器28冷却后的内冷却用空气a2能够冷却的温度。冷却温度检测传感器43例如在内冷却用空气a2的流动中设置于蒸发器28的下游侧,设置于检测由蒸发器28冷却后的温度的位置。
32.另外,在冷却系统20中,具备用于取得环境温度的环境温度取得用传感器45、46。所谓环境温度,是指冷凝器24被冷却用空气a1暴露的环境温度。在移动体12的表面环境温度受到移动体12的移动速度及伴随移动的高度(可以是高度及深度中任一者)中的至少一方影响的情况下,环境温度也可以理解为考虑了移动体12的动作(速度)、高度(可以是高度及深度中的任一者)中的至少一方的外部环境所左右的温度。
33.在移动体12为航空器12的情况下,环境温度也可以是该航空器12的总温(外气总温)。总温是静音与动能部分的动温相加后的温度,是受航空器12的速度及高度这二者影响的温度。冷却用空气a1是从航空器12外被引导至冷却系统20的外气a1,因此具有与航空器12的总温对应的温度。更具体而言,所谓总温,是指航空器12的外表面的流体(在此,为空气)的温度,也被称为停滞温度。例如,总温可以根据航空器的速度、高度等算出。因此,作为环境温度取得用传感器45、46,也可以设置机速传感器以及高度计,根据来自这些环境温度取得用传感器45、46的输出,导出作为环境温度的总温。此外,也可以设置检测航空器12外的温度的温度传感器,根据该温度传感器的输出来求出总温。另外,外部环境温度也可以是直接测量流入冷却系统20的外气a1而得到的温度。
34.对该冷却系统20中的控制所涉及的结构进行说明。该冷却系统20具备控制各部的控制部50。
35.控制部50由具备cpu(central processing unit:中央处理器)等处理器52、存储部54等的计算机构成。在控制部50,也可以连接用于输入各种指令、设定值等的键盘、触摸面板等输入部58。处理器52由电路构成,通过按照存储在存储部54中的程序54a记述的步骤来执行运算处理,执行对压缩机22、流量调整阀30、膨胀阀26等的驱动进行控制的下述的各种处理。处理器52可以由单一的处理器构成,也可以由多个处理器构成。存储部54由hdd(hard disk drive:硬盘驱动器)、ssd(solid-state drive:固态驱动器)等非易失性存储装置构成。在存储部54中,保存有程序54a、目标冷却温度54b、压力偏差值54c、过冷度设定值54d、饱和压力表54e、饱和温度表54f等。程序54a是用于使作为计算机的控制部50执行该系统20所涉及的处理的程序。程序可以被记录在具有可移动性的记录介质中而流通,或者,也可以通过通信网络等通信介质来提供。目标冷却温度54b是通过蒸发器28对内冷却用空气a2进行冷却的目标温度。以使基于温度传感器42的输出的内冷却用空气a2的检测温度成为该目标温度的方式,控制压缩机22的驱动。饱和压力表54e是将饱和压力与制冷剂的温度建立对应的表,通过参照导出的总温和该饱和压力表54e,求出与总温对应的制冷剂的饱和压力。压力偏差值54c是使冷凝器24的入口压力从与总温对应的饱和压力偏移的目标值。以使基于第一压力传感器40的输出的检测压力成为在相对于总温的饱和压力偏移上述压力偏差值54c的量的目标值的方式,控制流量调整阀30的驱动。饱和温度表54f是将饱和温度与制冷剂的压力建立对应的表,根据基于第二压力传感器41的输出的压力和该饱和温度表
54f,求出制冷剂相对于所检测到的压力的饱和温度。过冷度设定值54d是冷凝器24的出口处的目标过冷度(sub cool)。根据相对于基于第二压力传感器41的输出的检测压力的饱和温度与基于温度传感器42的输出的检测温度之差来求出过冷度,并控制膨胀阀26的开度,使得该过冷度成为过冷度设定值54d。压力偏差值54c、过冷度设定值54d可以是按照推论、实验、经验设定的值。
36.图3是表示由控制部50进行的处理的一例的流程图。
37.步骤s1至s8表示第一处理,步骤s11至s17表示第二处理,步骤s21至步骤s25表示第三处理。在本实施方式中,示出物理上构成为一个计算机的控制部50执行第一处理以及第二处理,而且还执行第三处理的示例。所谓物理上构成为一个计算机,是指构成为能够作为一个装置来处理的装置。因此,控制部50内的处理器52也可以构成为所谓的多核cpu。第一处理、第二处理以及第三处理也可以并行处理。这里的并行处理不仅包括组装于处理器52中的多个核处理器分别进行处理的情况,还包括由一个或多个核处理器模拟地进行并行处理的情况。当然,第一处理、第二处理以及第三处理也可以由物理上不同的计算机进行处理。
38.第一处理是如下处理:根据作为基于环境温度取得用传感器45、46的输出的环境温度的总温和第一压力传感器40的输出,通过作为流量调整装置的一例的流量调整阀30来调整流量,以使冷凝器24中的制冷剂的压力比环境温度下的制冷剂的饱和压力大。
39.即,在步骤s1中,求出总温。如上所述,例如,根据作为环境温度取得用传感器45、46的航空器的机速传感器、高度计等,求出总温。
40.在下一步骤s2中,根据在步骤s1中求出的总温,通过参照饱和压力表54e,来求出相对于所求出的总温的饱和压力。
41.在下一步骤s3中,将在步骤s2中求出的相对于总温的饱和压力与压力偏差值54c相加,求出目标压力pt。此外,压力偏差值54c可以是0以上的任意的值。
42.在下一步骤s4中,将基于第一压力传感器40的输出的检测压力p与上述目标压力pt进行比较。在检测压力p小于目标压力pt的情况下,进入步骤s5,降低流量调整阀30的开度。由此,冷凝器24中的制冷剂的热交换量变少,检测压力p上升而接近目标压力pt。在检测压力p与目标压力pt相同的情况下,进入步骤s6,维持流量调整阀30的开度。由此,维持检测压力p与目标压力pt相同的状态。在检测压力p大于目标压力pt的情况下,进入步骤s7,提高流量调整阀30的开度。由此,冷凝器24中的制冷剂的热交换量变大,检测压力p下降而接近目标压力pt。
43.通过步骤s4至s7,执行使冷凝器24的入口处的制冷剂压力成为相对于总温的饱和压力以上,使该入口处的制冷剂成为气相的处理。在此,该入口处的制冷剂的温度成为外气a1的总温以上。即,步骤s4至s7是如下处理的一例:将上述饱和压力与上述制冷剂压力进行比较,根据比较结果对基于流量调整装置的流量进行调整以使冷凝器24的上游侧的制冷剂成为具有外气a1的总温以上的温度的气相。
44.在步骤s5、s6、s7之后,进入步骤s8。在步骤s8中,判定有无冷却的结束,例如,判定该系统20的电源接通断开指令的有无。例如,当根据基于电源开关等的操作的电源接通断开信号而判定为冷却未结束而继续时,返回步骤s1而反复进行以后的处理。当判定为冷却结束时,结束该第一处理。
45.第二处理是如下处理:根据第二压力传感器41的输出和温度传感器42的输出,对膨胀阀26的开度进行调整,使得在冷凝器24的下游侧制冷剂成为过冷状态。
46.即,在步骤s11中,根据基于第二压力传感器41的输出的冷凝器24的下游侧的制冷剂压力和饱和温度表54f,求出该制冷剂压力下的饱和温度。
47.在下一步骤s12中,从在步骤s11中求出的饱和温度减去基于温度传感器42的输出的冷凝器24的下游侧的制冷剂温度而求出过冷度s。
48.在下一步骤s13中,将作为过冷度设定值54d规定的过冷度目标值st与过冷度s进行比较。此外,过冷度目标值st可以是表示过冷度的成立的任意的值。在过冷度s大于过冷度目标值st的情况下,进入步骤s14,提高膨胀阀26的开度。由此,冷凝器24中的流量变多。在此,如果外气a1的温度和流量、以及冷凝器24内的制冷剂的温度恒定,则冷凝器24中的热交换量恒定,在该条件下,若冷凝器24中的流量变多,则与该变多的量相应地,冷凝器下游侧温度上升。于是,过冷度s变小而接近过冷度目标值st。在过冷度s与过冷度目标值st相同的情况下,进入步骤s15,维持膨胀阀26的开度。由此,维持过冷度s与过冷度目标值st相同的状态。在过冷度s小于过冷度目标值st的情况下,进入步骤s16,降低膨胀阀26的开度。由此,冷凝器24中的流量变少。于是,与上述同样,在热交换量恒定的条件下,与冷凝器24中的流量变少的量相应地,冷凝器下游侧温度下降,过冷度s变大而接近过冷度目标值st。
49.通过步骤s13至s16,执行使冷凝器24的出口处的过冷度s成为过冷度目标值st、即过冷状态的处理。即,步骤s13至s16是如下处理的一例:将上述饱和温度与上述制冷剂温度进行比较,根据该比较结果来调整膨胀阀26的开度,以使冷凝器24的下游侧的制冷剂成为过冷状态。
50.在步骤s14、s15、s16之后,进入步骤s17。在步骤s17中,判定有无冷却的结束,例如,判定该系统20的电源接通断开指令的有无。当判定为冷却未结束而继续时,返回步骤s11而反复进行以后的处理。当判定为冷却结束时,结束该第二处理。
51.第三处理是根据基于冷却温度检测传感器43的输出的冷却温度和目标冷却温度54b来控制压缩机22的处理。
52.即,在步骤s21中,将基于冷却温度检测传感器43的输出的冷却温度t、即蒸发器28的下游侧的内冷却用空气a2的温度t与由目标冷却温度54b规定的目标冷却温度ta进行比较。在温度t小于目标冷却温度ta的情况下,进入步骤s22,降低压缩机22的转速。由此,压缩机22的前后的制冷剂的压缩比变小,蒸发器28内的制冷剂压力上升,制冷剂的温度提高。因此,内冷却用空气a2与蒸发器28内的制冷剂的温度差变小,热交换量降低,温度t上升,接近目标冷却温度ta。另外,当降低压缩机22的转速时,制冷剂循环流量也变小,这也使蒸发器28中的热交换量降低,因此同样具有提高温度t的效果。在温度t与目标冷却温度ta相同的情况下,进入步骤s23,维持压缩机22的转速。由此,维持温度t与目标冷却温度ta相同的状态。在温度t大于目标冷却温度ta的情况下,进入步骤s24,提高压缩机22的转速。由此,压缩机22的前后的制冷剂的压缩比变大,蒸发器28内的制冷剂压力降低,制冷剂的温度降低。因此,内冷却用空气a2与蒸发器28内的制冷剂的温度差变大,该系统20中的冷却能力提高。由此,温度t降低,接近目标冷却温度ta。通过压缩机22的转速提高,循环流量也变大,这也使蒸发器28中的热交换量上升,因此同样具有降低温度t的效果。
53.步骤s21至s24是调整压缩机22的转速,使得蒸发器28的下游侧的内冷却用空气a2
的温度t、即冷却温度t接近目标冷却温度ta的处理的一例。
54.在步骤s22、s23、s24之后,进入步骤s25。在步骤s25中,判定继续冷却的有无、例如该系统20的电源接通断开指令的有无。当判定为冷却不结束而继续时,返回步骤s21而反复进行以后的处理。当判定为冷却结束时,结束该第三处理。
55.在步骤s8、s17、s25中,当判定为冷却结束时,该系统20中的处理结束。
56.图4是表示该系统20中的数据流的图,图5是该系统20中的压力-比焓线图。参照这些图,对各部的数据处理例和制冷剂的状态进行说明。
57.在压缩机22中被压缩的制冷剂被送入冷凝器24。此时,执行上述第一处理。即,根据航空器12的机速、高度等来求出外气总温,并且根据外气总温及饱和压力表54e来求出饱和压力。将对饱和压力和偏差值进行相加后的值和冷凝器24的入口处的制冷剂压力的值提供给由控制部50的处理功能实现的控制器(pic02),控制器(pic02)根据该相加值及制冷剂压力的值,将指示流量调整阀30的开度的值提供给流量调整阀30。通过调整流量调整阀30的开度,来调整基于外气a1的冷凝器24的热交换量,以使冷凝器24的入口处的制冷剂压力比相对于外气a1的冷却温度即总温的饱和压力大。由此,控制流量调整装置,使得在冷凝器24的入口制冷剂成为具有外气a1的总温以上的温度的气相。
58.在冷凝器24中,在制冷剂与外气a1之间进行热交换后,该制冷剂被送出到膨胀阀26。此外,如上所述,在冷凝器24的入口,制冷剂成为具有外气a1的总温以上的温度的气相,因此,在冷凝器24中,制冷剂的热更可靠地被排出到外气a1。当制冷剂向冷凝器24的下游侧流动时,执行上述第二处理。即,根据冷凝器24的出口处的制冷剂的压力和饱和温度表来求出饱和温度。将从该饱和温度减去冷凝器24的下游侧的制冷剂温度后的过冷度提供给由控制部50的处理功能实现的控制器(tic03)。控制器(tic03)根据过冷度和过冷度设定值将指示膨胀阀26的开度的值提供给膨胀阀26。通过调整膨胀阀26的开度,来调整冷凝器24中的压力,由此,调整膨胀阀26中的制冷剂的膨胀的程度,使得在冷凝器24的出口处与过冷度设定值相应的所希望的过冷状态成立。
59.制冷剂通过膨胀阀26被膨胀。由此,压力降低后的制冷剂被送出到蒸发器28。在蒸发器28中,在制冷剂与内冷却用空气a2之间进行热交换,制冷剂成为气相。在蒸发器28的出口处,制冷剂也可以成为过热状态。关于用于使制冷剂更可靠地成为加热状态的处理例,在后面的变形例中进行说明。
60.制冷剂从蒸发器28经由气液分离器21被送入压缩机22。制冷剂在压缩机22中被压缩后,再次被送入冷凝器24。在制冷剂从蒸发器28被送到压缩机22时,执行上述第三处理。即,经过蒸发器28被冷却后的内冷却用空气a2的冷却温度和目标冷却温度被提供给通过处理功能实现的控制器(tic01)。控制器(tic01)根据冷却温度和目标冷却温度,将指示压缩机22的转速的值提供给压缩机22。根据转速的指令值,压缩机22的压缩比越高,则越能够提高该系统20的冷却能力,能够降低内冷却用空气a2的冷却温度。通过控制压缩机22的转速来控制其压缩比,能够以使冷却温度成为目标冷却温度的方式进行调整。
61.根据如上所述构成的移动体用冷却系统20、带冷却系统的移动体10以及冷却控制方法,执行第一处理和第二处理,所述第一处理是对基于流量调整装置的流量进行调整,使得冷凝器24中的制冷剂的压力比环境温度下的制冷剂的饱和压力大的处理,所述第二处理是调整基于膨胀阀26的开度,使得在冷凝器24的下游侧制冷剂成为过冷状态的处理。因此,
在冷凝器24的上游侧,制冷剂成为具有外气a1的总温以上的温度的气相,并且,在冷凝器24的下游侧,制冷剂成为过冷状态,能够在冷凝器24中有效利用制冷剂的潜热区域,使高效且稳定的冷却循环成立。另外,由此,能够得到高的cop(coefficient of performance:制冷性能系数)。例如,对于像航空器那样设备重量、容积受限的移动体,在能够最大限度地有效利用系统20的性能这一点上优点较大。
62.另外,由于上述第一处理及第二处理与蒸发器28中的热交换作用独立地被控制,因此能够避免对针对冷却对象的冷却性能的影响。
63.作为具体的一例,在第一处理中,通过将相对于环境温度的制冷剂的饱和压力与冷凝器24中的制冷剂的检测压力进行比较,能够对基于流量调整装置的流量进行调整,使得冷凝器24中的制冷剂的压力比环境温度下的制冷剂的饱和压力大。使冷凝器24中的制冷剂的压力比环境温度下的制冷剂的饱和压力大的处理也可以理解为在冷凝器24特别是冷凝器24的入口处使制冷剂的温度成为外气的总温以上的处理。
64.另外,作为具体的一例,在第二处理中,能够将相对于冷凝器24的下游侧的制冷剂的检测压力的饱和温度和冷凝器24的下游侧的制冷剂的检测温度进行比较,并根据其各结果,对膨胀阀26的开度进行调整,使得在冷凝器24的下游侧制冷剂成为过冷状态。
65.而且,控制部50执行根据冷却温度检测传感器43的输出和目标冷却温度,对压缩机22进行控制的第三处理。因此,在冷却循环上,蒸发器入口的干燥度变小,能够增大蒸发器28中的潜热区域,能够增大冷却能力。因此,通过上述第一处理和第二处理,能够使高效且稳定的冷却循环成立,并且能够按照作为目标的冷却温度来调整系统20的冷却能力。
66.另外,在航空器12等移动体12中,在取入外气a1来冷却冷凝器24的情况下,该外气a1是与总温相应的温度。因此,通过采用总温作为环境温度,能够根据作为冷凝器24所暴露的温度的适当的温度来执行第一处理。
67.另外,通过作为流量调整装置而采用通过流量调整阀30及风扇31b中的至少一方来调整流量的结构,能够调整冷凝器24中的热交换量。
68.另外,通过使第一处理及第二处理由物理上的一个计算机实现,实现了结构的简化。
69.图6是表示变形例所涉及的移动体用冷却系统120的框图。在图6中主要示出与上述实施方式中的系统20不同的结构部分。
70.在该移动体用冷却系统120中,设置有对通过蒸发器28的内冷却用空气a2的流量进行调整的内冷却用流量调整装置。内冷却用流量调整装置也可以是设置于内气流路b2的风扇142b及马达142a。通过马达142a使风扇142b旋转,由此调整经由蒸发器28的流量。风扇142b可以设置于蒸发器28的上游侧,也可以设置于下游侧。内冷却用流量调整装置也可以是与上述流量调整阀30同样的流量调整阀140。
71.另外,第三压力传感器130和蒸发器下游侧制冷剂温度传感器132设置于蒸发器28的下游侧。第三压力传感器130是检测蒸发器28的下游侧的制冷剂的压力的压力传感器。蒸发器下游侧制冷剂温度传感器132是检测蒸发器28的下游侧的制冷剂的温度的温度传感器。
72.控制部150在与上述控制部50的存储部54对应的存储部154中存储有程序154a。程序154a除了包含程序54a中记述的处理步骤之外,还包括用于执行第四处理的处理步骤。另
外,在存储部154中,保存有过热度设定值154b以及饱和温度表154c。过热度设定值154b是蒸发器28的出口处的目标过热度(super heat)。饱和温度表154c是将饱和温度与制冷剂的压力建立对应的表。根据基于第三压力传感器130的输出的检测压力和饱和温度表154c,求出相对于检测压力的制冷剂的饱和温度。根据该饱和温度与基于蒸发器下游侧制冷剂温度传感器132的输出的检测温度之差,求出过热度,并控制内冷却用流量调整装置中的马达142a及风扇142b的转速,使得该过热度成为上述过热度设定值154b。过热度设定值154b只要是表示过热状态的值即可,可以是按照推论、实验、经验设定的值。
73.图7是表示由控制部150进行的第四处理的一例的流程图。第四处理相对于上述第一至第三处理并行处理。
74.在步骤s31中,根据基于第三压力传感器130的输出的蒸发器28的下游侧的制冷剂压力和饱和温度表154c,求出该制冷剂压力下的饱和温度。
75.在下一步骤s32中,从基于蒸发器下游侧制冷剂温度传感器132的输出的蒸发器28的下游侧的制冷剂温度减去上述饱和温度来求出过热度h。
76.在下一步骤s33中,将作为过热度设定值154b而规定的过热度目标值ht与过热度h进行比较。在过热度h小于过热度目标值ht的情况下,进入步骤s34,提高马达142a的转速。由此,蒸发器28中的热交换量变多,过热度变大而接近过热度目标值ht。在过热度h与过热度目标值ht相同的情况下,进入步骤s35,维持马达142a的转速。由此,维持过热度h与过热度目标值ht相同的状态。在过热度h大于过热度目标值ht的情况下,进入步骤s36,降低马达142a的转速。由此,蒸发器28中的热交换量变小,过热度变小,接近过热度目标值ht。
77.在步骤s34、s35、s36之后,进入步骤s37。在步骤s37中,判定继续冷却的有无,例如,判定该系统20的电源接通断开指令的有无。当判定为冷却未结束而继续时,返回步骤s31并反复进行以后的处理。当判定为冷却结束时,结束该第四处理。
78.在该系统120中,通过执行上述第四处理,能够对基于内冷却用流量调整装置的流量进行调整,使得在蒸发器28的下游侧制冷剂成为过热状态。因此,在蒸发器28中也能够使有效利用潜热区域的冷却循环成立,冷却能够更高效地进行。
79.在移动体12为航空器12的情况下,伴随着其推进,外部环境较大地发生变化,因此依赖于移动体12的外部环境的冷却用空气对冷凝器24的冷却性较大地变动。例如,在航空器12在空中推进的情况与在地上的情况之间,外部环境可能变化为0.2气压~1.0气压、-74℃~60℃,根据该环境使系统20运转。在这样的情况下,通过根据环境温度执行上述第一处理,并与此并行地执行第二处理,能够与外部环境的变动无关地在冷凝器24中有效利用潜热区域,使高效且稳定的冷却循环成立,在这一点上特别有效。
80.如图8所示,在移动体12为水中推进体312的情况下,该水中推进体312潜入水中内进行推进。在该情况下,当深度改变时,水中温度、水压等较大地发生变动,因此暴露于外部环境的水中推进体312的外壳温度也较大地发生变动,在该外壳附近流动的流体温度也较大地发生变动。在通过作为在外壳附近流动的流体的液体(海水或水)来冷却冷凝器24的情况下,外部环境的变动可能会对冷凝器24的冷却用的液体(海水或水)的温度造成影响。因此,在水中推进体312上搭载上述系统20、120,利用在其外壳附近流动的液体(海水或水)来冷却冷凝器24的情况下,也能够与其环境温度(特别是受深度左右的温度)无关地在冷凝器24中有效利用潜热区域,使高效且稳定的冷却循环成立。
81.另外,例如,如图9所示,移动体12也可以是铁道车辆412。例如,在铁道车辆412是磁悬浮式铁道等那样以高速(例如400km/h以上)行驶的高速铁道车辆412的情况下,由于速度的影响,总温可能改变。因此,行驶所引起的外部环境的变动可能对从外取入的冷凝器24的冷却用的空气的温度造成影响。因此,在铁道车辆412上搭载上述系统20、120的情况下,也能够与该铁道车辆速度无关地在冷凝器24中有效利用潜热区域,使高效且稳定的冷却循环成立。
82.移动体12不必是如上所述的航空器12、水中推进体312或铁道车辆412。除此之外,移动体12也可以是跨乘式交通工具、汽车等。
83.本说明书中公开的要素的功能能够使用包括以执行所公开的功能的方式构成或编程的通用处理器、专用处理器、集成电路、asic(application specific integrated circuits:专用集成电路)、现有的电路、以及/或者它们的组合的电路或处理电路来执行。处理器由于包括晶体管、其他电路,因此可视为处理电路或电路。在本公开中,电路、组件或单元是执行所列举的功能的硬件,或者是以执行所列举的功能的方式编程的硬件。硬件可以是本说明书中公开的硬件,或者也可以是以执行所列举的功能的方式编程或构成的其他已知的硬件。在硬件是被认为是电路的一种的处理器的情况下,电路、单元或组件是硬件与软件的组合,软件用于硬件以及/或者处理器的结构。
84.此外,上述实施方式以及各变形例中说明的各结构只要不相互矛盾,就能够适当组合。
85.本说明书及附图公开了以下方式。
86.第一方式所涉及的移动体用冷却系统是一种用于移动体的冷却系统,其具备:压缩机,对制冷剂进行压缩;冷凝器,使由所述压缩机压缩后的制冷剂冷凝;膨胀阀,使由所述冷凝器冷凝后的制冷剂膨胀;蒸发器,使由所述膨胀阀膨胀后的制冷剂蒸发而对所述移动体内的流体进行冷却;流量调整装置,对依赖于所述移动体的外部环境的冷却用流体被引导至所述冷凝器时的流量进行调整;环境温度取得用传感器,检测用于通过所述冷却用流体取得所述冷凝器所暴露的环境温度的环境状况;压力传感器,检测所述冷凝器中的制冷剂的压力;温度传感器,检测所述冷凝器的下游侧的制冷剂的温度;以及控制部,执行第一处理和第二处理,所述第一处理是根据基于所述环境温度取得用传感器的输出的环境温度和所述压力传感器的输出,通过所述流量调整装置对所述冷却用流体的流量进行调整,使得所述冷凝器中的制冷剂的压力比所述环境温度下的制冷剂的饱和压力大的处理,所述第二处理是根据所述压力传感器的输出和所述温度传感器的输出,对所述膨胀阀的开度进行调整,使得在所述冷凝器的下游侧制冷剂成为过冷状态的处理。
87.根据第一方式所涉及的移动体用冷却系统,执行第一处理和第二处理,所述第一处理是通过流量调整装置对冷却用流体的流量进行调整,使得冷凝器中的制冷剂的压力比环境温度下的制冷剂的饱和压力大的处理,所述第二处理是对膨胀阀的开度进行调整使得在冷凝器的下游侧制冷剂成为过冷状态的处理。因此,能够在冷凝器中有效利用潜热区域,使高效且稳定的冷却循环成立。
88.第二方式是第一方式所涉及的移动体用冷却系统,所述压力传感器包括设置于所述冷凝器的上游侧的第一压力传感器和设置于所述冷凝器的下游侧的第二压力传感器,在所述第一处理中使用所述第一压力传感器的输出,在所述第二处理中使用所述第二压力传
感器的输出。在该情况下,能够考虑冷凝器中的压力损失来执行冷却所涉及的上述处理。
89.第三方式是第一或第二方式所涉及的移动体用冷却系统,所述第二处理为如下处理:根据所述压力传感器的输出,求出相对于所述冷凝器中的制冷剂压力的饱和温度,将该饱和温度与基于所述温度传感器的输出的所述冷凝器的下游侧的制冷剂的温度进行比较,根据该比较结果,对所述膨胀阀的开度进行调整使得在所述冷凝器的下游侧制冷剂成为过冷状态。在该情况下,能够将相对于冷凝器中的制冷剂的压力的饱和温度和冷凝器的下游侧的制冷剂的温度进行比较,并根据该比较结果对所述膨胀阀的开度进行调整使得在所述冷凝器的下游侧制冷剂成为过冷状态。
90.第四方式是第一至第三中任一个方式所涉及的移动体用冷却系统,还具备检测所述蒸发器的冷却温度的冷却温度检测传感器,所述控制部执行根据所述冷却温度检测传感器的输出和目标冷却温度来控制所述压缩机的第三处理。由此,通过压缩机的控制,能够控制移动体用冷却系统的冷却能力。
91.第五方式是第一至第四中任一个方式所涉及的移动体用冷却系统,所述控制部根据所述环境温度取得用传感器的输出来求出所述移动体的总温,并将所求出的总温作为所述环境温度来执行所述第一处理。由此,能够根据作为冷凝器所暴露的温度适当的总温来执行第一处理。
92.第六方式是第一至第五中任一个方式所涉及的移动体用冷却系统,所述流量调整装置包括调整冷却用流体的流量的流量调整阀以及输送冷却用流体的风扇中的至少一方。由此,能够通过流量调整阀及风扇中的至少一方来调整流量。
93.第七方式是第一至第六中任一个方式所涉及的移动体用冷却系统,所述控制部构成为执行所述第一处理和所述第二处理的物理上的一个计算机。由此,能够通过一个计算机来执行第一处理和第二处理。
94.第八方式是第一至第七中任一个方式所涉及的移动体用冷却系统,具备:第三压力传感器,检测所述蒸发器的下游侧的制冷剂的压力;蒸发器下游侧制冷剂温度传感器,检测所述蒸发器的下游侧的制冷剂的温度;以及内冷却用流量调整装置,对所述移动体内的流体被引导至所述蒸发器时的流量进行调整,所述控制部根据所述第三压力传感器的输出和所述蒸发器下游侧制冷剂温度传感器的输出,通过所述内冷却用流量调整装置对所述移动体内的流体的流量进行调整使得在所述蒸发器的下游侧制冷剂成为过热状态。由此,在蒸发器中也能够有效利用潜热区域。
95.第九方式是第一至第八中任一个方式所涉及的移动体用冷却系统,所述移动体为航空器、水中推进体或铁道车辆。在该情况下,在航空器、水中推进体或铁道车辆进行推进时,由于外部环境较大地变化,因此依赖于移动体的外部环境的冷却用流体对冷凝器的冷却性较大地变动。因此,在这样的情况下,通过执行第一处理和第二处理,能够与外部环境的变动无关地在冷凝器中有效利用潜热区域,使高效且稳定的冷却循环成立。
96.第十方式所涉及的带冷却系统的移动体具备第一至第八中任一个方式所涉及的移动体用冷却系统和能够在组装有所述移动体用冷却系统的状态下移动的移动体。由此,在移动体中,能够使高效且稳定的冷却循环成立。
97.第十一方式是第十方式所涉及的带冷却系统的移动体,所述移动体为航空器、水中推进体或铁道车辆。在该情况下,在移动体在大气中、水中或地上移动时,外部环境较大
地变化,依赖于移动体的外部环境的冷却用流体对冷凝器的冷却性较大地变动。因此,在这种情况下,通过执行第一处理和第二处理,能够与外部环境的变动无关地在冷凝器中有效利用潜热区域,使高效且稳定的冷却循环成立。
98.第十二方式所涉及的冷却控制方法是在移动体对制冷剂在压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器中循环的冷却系统进行控制的冷却控制方法,所述冷却控制方法执行:第一处理,根据所述冷凝器所暴露的环境温度和所述冷凝器中的制冷剂的压力,对引导至所述冷凝器的冷却用流体的流量进行调整使得所述冷凝器中的制冷剂的压力比所述环境温度下的制冷剂的饱和压力大;以及第二处理,根据所述冷凝器中的制冷剂的压力和所述冷凝器的下游侧的制冷剂的温度,对所述膨胀阀的开度进行调整使得在所述冷凝器的下游侧制冷剂成为过冷状态。
99.根据该冷却控制方法,执行第一处理和第二处理,所述第一处理是对引导至冷凝器的冷却用流体的流量进行调整,使得冷凝器中的制冷剂的压力比环境温度下的制冷剂的饱和压力大的处理,所述第二处理是对膨胀阀的开度进行调整使得在所述冷凝器的下游侧制冷剂成为过冷状态。因此,能够在冷凝器中有效利用潜热区域,使高效且稳定的冷却循环成立。
100.第十三方式是第十二方式所涉及的冷却控制方法,所述第一处理是基于在所述冷凝器的上游侧检测到的制冷剂压力的处理,所述第二处理是基于在所述冷凝器的下游侧检测到的制冷剂压力的处理。由此,能够考虑冷凝器中的压力损失来进行冷却所涉及的控制。
101.第十四方式是第十二或第十三方式所涉及的冷却控制方法,所述第二处理为如下处理:求出相对于所述冷凝器中的制冷剂压力的饱和温度,将该饱和温度与所述冷凝器的下游侧的制冷剂的温度进行比较,根据该比较结果,对所述膨胀阀的开度进行调整使得在所述冷凝器的下游侧制冷剂成为过冷状态。在该情况下,能够将相对于冷凝器中的制冷剂的压力的饱和温度与冷凝器的下游侧的制冷剂的温度进行比较,并根据该比较结果对所述膨胀阀的开度进行调整使得在所述冷凝器的下游侧制冷剂成为过冷状态。
102.第十五方式是第十二至第十四中任一个方式所涉及的冷却控制方法,所述冷却控制方法执行根据所述蒸发器的冷却温度和目标冷却温度来控制所述压缩机的第三处理。由此,能够通过压缩机的控制来控制冷却系统的冷却能力。
103.第十六方式是第十二至第十五中任一个方式所涉及的冷却控制方法,所述冷却控制方式求出所述移动体的总温,并将所求出的总温作为所述环境温度来执行所述第一处理。由此,能够根据作为冷凝器所暴露的温度的适当的总温来执行第一处理。
104.第十七方式是第十二至第十六中任一个方式所涉及的冷却控制方法,所述移动体为航空器、水中推进体或铁道车辆。在航空器、水中推进体或铁道车辆进行推进时,由于外部环境较大地变化,因此依赖于移动体的外部环境的冷却用流体对冷凝器的冷却性较大地变动。因此,在这样的情况下,通过执行第一处理和第二处理,能够与外部环境的变动无关地在冷凝器中有效利用潜热区域,使高效且稳定的冷却循环成立。
105.上述的说明在所有的方面都是例示,本发明并不限定于此。未例示的无数的变形例可以理解为不脱离本发明的范围而能够想到。符号说明
106.10:带冷却系统的移动体
12:移动体(航空器)20、120:移动体用冷却系统22:压缩机24:冷凝器26:膨胀阀28:蒸发器30:流量调整阀31a:马达31b:风扇34a:马达34b:风扇40:第一压力传感器41:第二压力传感器42:温度传感器43:冷却温度检测传感器45:环境温度取得用传感器46:环境温度取得用传感器50、150:控制部52:处理器54、154:存储部54a、154a:程序54b:目标冷却温度54c:压力偏差值54d:过冷度设定值58:输入部130:第三压力传感器132:蒸发器下游侧制冷剂温度传感器140:流量调整阀142a:马达142b:风扇154b:过热度设定值312:水中推进体412:铁道车辆。
技术特征:
1.一种移动体用冷却系统,其是用于移动体的移动系统,所述移动体冷却系统具备:压缩机,对制冷剂进行压缩;冷凝器,使由所述压缩机压缩后的制冷剂冷凝;膨胀阀,使由所述冷凝器冷凝后的制冷剂膨胀;蒸发器,使由所述膨胀阀膨胀后的制冷剂蒸发而对所述移动体内的流体进行冷却;流量调整装置,对依赖于所述移动体的外部环境的冷却用流体被引导至所述冷凝器时的流量进行调整;环境温度取得用传感器,检测用于取得所述冷凝器通过所述冷却用流体而被暴露的环境温度的环境状况;压力传感器,检测所述冷凝器中的制冷剂的压力;温度传感器,检测所述冷凝器的下游侧的制冷剂的温度;以及控制部,执行第一处理和第二处理,所述第一处理是根据基于所述环境温度取得用传感器的输出的环境温度和所述压力传感器的输出,通过所述流量调整装置对所述冷却用流体的流量进行调整使得所述冷凝器中的制冷剂的压力比所述环境温度下的制冷剂的饱和压力大的处理,所述第二处理是根据所述压力传感器的输出和所述温度传感器的输出,对所述膨胀阀的开度进行调整使得在所述冷凝器的下游侧制冷剂成为过冷状态的处理。2.根据权利要求1所述的移动体用冷却系统,其中,所述压力传感器包括设置于所述冷凝器的上游侧的第一压力传感器和设置于所述冷凝器的下游侧的第二压力传感器,在所述第一处理中使用所述第一压力传感器的输出,在所述第二处理中使用所述第二压力传感器的输出。3.根据权利要求1或2所述的移动体用冷却系统,其中,所述第二处理为如下处理:根据所述压力传感器的输出,求出相对于所述冷凝器中的制冷剂压力的饱和温度,将该饱和温度与基于所述温度传感器的输出的所述冷凝器的下游侧的制冷剂的温度进行比较,根据该比较结果,对所述膨胀阀的开度进行调整使得在所述冷凝器的下游侧制冷剂成为过冷状态。4.根据权利要求1至3中任一项所述的移动体用冷却系统,其中,所述移动体用冷却系统还具备检测所述蒸发器的冷却温度的冷却温度检测传感器,所述控制部执行根据所述冷却温度检测传感器的输出和目标冷却温度来控制所述压缩机的第三处理。5.根据权利要求1至4中任一项所述的移动体用冷却系统,其中,所述控制部根据所述环境温度取得用传感器的输出来求出所述移动体的总温,并将所求出的总温作为所述环境温度来执行所述第一处理。6.根据权利要求1至5中任一项所述的移动体用冷却系统,其中,所述流量调整装置包括调整冷却用流体的流量的流量调整阀以及输送冷却用流体的风扇中的至少一方。7.根据权利要求1至6中任一项所述的移动体用冷却系统,其中,所述控制部构成为执行所述第一处理和所述第二处理的物理上的一个计算机。8.根据权利要求1至7中任一项所述的移动体用冷却系统,其中,所述移动体用冷却系统具备:
第三压力传感器,检测所述蒸发器的下游侧的制冷剂的压力;蒸发器下游侧制冷剂温度传感器,检测所述蒸发器的下游侧的制冷剂的温度;以及内冷却用流量调整装置,对所述移动体内的流体被引导至所述蒸发器时的流量进行调整,所述控制部根据所述第三压力传感器的输出和所述蒸发器下游侧制冷剂温度传感器的输出,通过所述内冷却用流量调整装置对所述移动体内的流体的流量进行调整使得在所述蒸发器的下游侧制冷剂成为过热状态。9.根据权利要求1至8中任一项所述的移动体用冷却系统,其中,所述移动体是航空器、水中推进体或铁道车辆。10.一种带冷却系统的移动体,其具备:权利要求1至8中任一项所述的移动体用冷却系统;以及能够在组装有所述移动体用冷却系统的状态下移动的移动体。11.根据权利要求10所述的带冷却系统的移动体,其中,所述移动体是航空器、水中推进体或铁道车辆。12.一种冷却控制方法,在移动体中对制冷剂在压缩机、冷凝器、膨胀阀以及蒸发器中循环的冷却系统进行控制,其中,在所述冷却控制方法中执行第一处理和第二处理,所述第一处理是根据所述冷凝器所暴露的环境温度和所述冷凝器中的制冷剂的压力,对引导至所述冷凝器的冷却用流体的流量进行调整使得所述冷凝器中的制冷剂的压力比所述环境温度下的制冷剂的饱和压力大的处理,所述第二处理是根据所述冷凝器中的制冷剂的压力和所述冷凝器的下游侧的制冷剂的温度,对所述膨胀阀的开度进行调整使得在所述冷凝器的下游侧制冷剂成为过冷状态的处理。13.根据权利要求12所述的冷却控制方法,其中,所述第一处理是基于在所述冷凝器的上游侧检测到的制冷剂压力的处理,所述第二处理是基于在所述冷凝器的下游侧检测到的制冷剂压力的处理。14.根据权利要求12或13所述的冷却控制方法,其中,所述第二处理为如下处理:求出相对于所述冷凝器中的制冷剂压力的饱和温度,将该饱和温度与所述冷凝器的下游侧的制冷剂的温度进行比较,根据该比较结果,对所述膨胀阀的开度进行调整使得在所述冷凝器的下游侧使制冷剂成为过冷状态。15.根据权利要求12至14中任一项所述的冷却控制方法,其中,在所述冷却控制方法中,执行根据所述蒸发器的冷却温度和目标冷却温度来控制所述压缩机的第三处理。16.根据权利要求12至15中任一项所述的冷却控制方法,其中,在所述冷却控制方法中,求出所述移动体的总温,并将所求出的总温作为所述环境温度来执行所述第一处理。17.根据权利要求12至16中任一项所述的冷却控制方法,其中,所述移动体是航空器、水中推进体或铁道车辆。
技术总结
本发明的目的在于使高效且稳定的冷却循环成立。移动体用冷却系统具备:压缩机;冷凝器;膨胀阀;蒸发器;流量调整装置,对依赖于移动体的外部环境的冷却用流体被引导至所述冷凝器时的流量进行调整;环境温度取得用传感器,检测用于取得冷凝器通过冷却用流体而被暴露的环境温度的环境状况;压力传感器,检测冷凝器中的制冷剂的压力;温度传感器,检测冷凝器的下游侧的制冷剂的温度;以及控制部,执行第一处理和第二处理,该第一处理是根据环境温度和压力传感器的输出,对冷却用流体的流量进行调整使得冷凝器中的制冷剂的压力比环境温度下的制冷剂的饱和压力大的处理,该第二处理是根据压力传感器的输出和温度传感器的输出,对膨胀阀的开度进行调整使得在冷凝器的下游侧制冷剂成为过冷状态的处理。侧制冷剂成为过冷状态的处理。侧制冷剂成为过冷状态的处理。
技术研发人员:浅井信宏 古贺裕幸 袴田和英
受保护的技术使用者:川崎重工业株式会社
技术研发日:2021.10.11
技术公布日:2023/9/9
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