DE10124757A1 - Fahrzeugklimaanlage mit Kältespeicher - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugklimaanlage, bei der ein Kältespeicher 40 zwischen einer luftstromabwärtigen Seite eines Kühlwärmetauschers 9 und einer luftstromaufwärtigen Seite einer Luftmischklappe 19 angeordnet ist, um durch kalte Luft gekühlt zu werden, die den Kühlwärmetauscher durchsetzt. Der Kältespeicher kann problemlos durch die kalte Luft von dem Kühlwärmetauscher nach einfachem Aufbau gekühlt werden. Der Kältespeicher ist außerdem auf der luftstromaufwärtigen Seite der Luftmischklappe angeordnet und kann wirksam gekühlt werden, ohne durch eine Drehstellung der Luftmischklappe beeinträchtigt zu werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugklimaanlage mit Kältespeicher, der durch kalte Luft gekühlt wird, nachdem diese einen Kühlwärmetauscher durchsetzt hat. Diese Klimaan­ lage ist besonders geeignet für einen Fahrzeugtyp, bei dem der Antriebsmotor, der als Antriebsquelle für einen Ver­ dichter verwendet wird, vorübergehend gestoppt wird zum Zeit­ punkt, wenn das Fahrzeug angehalten wird oder in ähnlichen Situationen.

In den zurückliegenden Jahren wurde im Hinblick auf den Um­ weltschutz vorgesehen, dass ein Fahrzeug (ein Fahrzeug mit wirtschaftlichem Fahrbetrieb, ein Hybridfahrzeug oder der­ gleichen) seinen (Antriebs)motor automatisch dann stoppt, wenn das Fahrzeug hält, wie etwa beim Warten an einer Ver­ kehrsampel, und es besteht eine Tendenz, zunehmend mehr Fahr­ zeuge mit dieser Umweltschutzmaßnahme auszurüsten.

Bei einer Klimaanlage für ein Fahrzeug wird üblicherweise ein Verdichter eines Kältekreislaufs durch den Fahrzeugmotor an­ getrieben. Bei einem Fahrzeug der vorstehend erläuterten Art mit wirtschaftlichem Fahrbetrieb wird deshalb beim Anhalten des Fahrzeugs, wie beispielsweise beim Warten an einer Ver­ kehrsampel, mit jedem Stopp des (Antriebs)motors der Verdich­ ter ebenfalls gestoppt. Hierdurch wird die Temperatur eines Kühlwärmetauschers (Verdampfers) erhöht, in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs geblasene Luft wird wärmer und das Kühlempfin­ den für einen Fahrgast in der Fahrgastzelle wird beeinträch­ tigt.

In der JP-A-2000-38015 ist eine Klimaanlage vom Kältespei­ chertyp für ein Fahrzeug erläutert, das mit einem Kältespei­ cher ausgerüstet ist. Bei diesem System sammelt der Kälte­ speicher Kälte zum Zeitpunkt des Betriebs eines Verdichters, und in die Fahrgastzelle geblasene Luft wird durch den Kälte­ speicher beim Stoppen des Verdichters gekühlt (d. h., zum Zeitpunkt des Stoppens des Kühlvorgangs des Kühlwärmetau­ schers). Der Kältespeicher ist jedoch integral mit einer Luftmischklappe zum Einstellen eines Luftvolumenverhältnisses zwischen kalter Luft, die einen Umgehungsdurchlass durch­ setzt, während sie einen Wärmetauscher umgeht, und heißer Luft gebildet, die den Heizwärmetauscher durchsetzt. Da in diesem Fall der Kältespeicher gemeinsam mit der Luftmisch­ klappe gedreht wird, wird die Bedingung von dem Kältespeicher ausgesetzter kalter Luft geändert durch die Drehung der Luft­ mischklappe und hierdurch wird die Fähigkeit zum Kältesammeln des Kältespeichers geändert bzw. beeinträchtigt. Da der Käl­ tespeicher auf einer Oberfläche der Luftmischklappe auf eine Seite des Umgehungsdurchlasses vorgesehen ist, wird dann, wenn die Luftmischklappe auf die Seite zum Verschließen des Umgehungsdurchlasses verschoben wird, die Fähigkeit zum Käl­ tesammeln des Kältespeichers schließlich verringert.

Andererseits ist in der JP-A-H1-153321 ein Kältespeicher vor­ geschlagen, der in einem Luftdurchlass zwischen einem Kühl­ wärmetauscher und einem Heizwärmetauscher zu liegen kommt. Ein Kältemittelrohr des Kältemittelkreislaufs ist außerdem in dem Kältespeicher angeordnet und der Kältespeicher wird durch die Kälte des Kältemittelrohrs gekühlt. Da das Kältemittel­ rohr jedoch in dem Kältespeicher angeordnet ist, ist die Kon­ struktion des Kältespeichers kompliziert, was mit entspre­ chend hohen Kosten verbunden ist.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Fahrzeugklimaanlage mit einem Kältespeicher zu schaffen, der durch kalte Luft von dem Kühlwärmetauscher in ausreichender Weise abgekühlt wird, während der Akkumulator sich durch ei­ nen einfachen Aufbau auszeichnet.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht dar­ in, eine Fahrzeugklimaanlage mit einem Kältespeicher zu schaffen, die eine Änderung der Kältespeicherfähigkeit in dem Kältespeicher aufgrund einer Positionsänderung einer Kli­ matisierungseinrichtung zu beschränken vermag, während der Aufbau des Kältespeichers vereinfacht ist.

Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Fahrzeugklimaanlage mit einem Kältespeicher zu schaffen, der dazu geeignet ist, die durch einen Verdichter verbrauchte Energie zu verringern, während eine rasche Käl­ tesammelwirkung des Kältespeichers erzielt wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Demnach ist in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung in einer Fahrzeugklimaanlage ein Kältespeicher zwischen einer stromabwärtigen Seite eines Kühlwärmetauschers und einer stromabwärtigen Seite einer Luftmischklappe in einer Luft­ strömungsrichtung angeordnet zur Kühlung durch kalte Luft, nachdem diese den Kühlwärmetauscher durchsetzt hat. Der Akku­ mulator kann deshalb durch die kalte Luft ausreichend gekühlt werden, die den Kühlwärmetauscher durchsetzt hat, und die Kältespeicherfähigkeit in dem Kältespeicher kann stabil er­ halten werden, ohne dass eine Beeinträchtigung durch eine Drehstellung der Luftmischklappe vorliegt. Da der Kältespei­ cher durch kalte Luft von dem Kühlwärmetauscher gekühlt wird, kann die Struktur bzw. der Aufbau des Kältespeichers einfach gehalten werden.

Bevorzugt ist ein Umgehungsdurchlass, durch den Luft den Kühlwärmetauscher und den Kältespeicher umgeht, vorgesehen, und eine Umgehungsklappe ist vorgesehen, um den Durchsatz von Luft einzustellen, die den Umgehungsdurchlass durchsetzt, während sie den Kühlwärmetauscher und den Kältespeicher um­ geht. Wenn es nicht erforderlich ist, die Temperatur von in die Fahrgastzelle geblasener Luft stark zu verringern, wird deshalb den Kühlwärmetauscher und den Kältespeicher umgehende Luft mit Luft gemischt, die den Kühlwärmetauscher und den Kältespeicher durchsetzt, so dass eine gewünschte Temperatur von Luft, die in die Fahrgastzelle geblasen wird, erhalten werden kann. Die Wärmelast des Kühlwärmetauschers kann dem­ nach verringert werden und die Kühlsystemenergie zum Verrin­ gern der Temperatur in dem Kühlwärmetauscher kann verringern werden.

Der Kältespeicher besitzt bevorzugt zumindest einen ersten Kältesammelabschnitt und einen zweiten Kältesammelabschnitt und der erste Kältesammelabschnitt enthält ein erste Kälte­ speichermaterial und der zweite Kältesammelabschnitt enthält ein zweites Kältespeichermaterial, das sich vom ersten Kälte­ speichermaterial unterscheidet. Es ist deshalb möglich, den Kältesammelgrad in dem Kältespeicher auf Grundlage einer Kli­ matisierungsheizlast zu ändern. Das erste Kältespeichermate­ rial weist außerdem einen Schmelzpunkt auf, der höher ist als derjenige des zweiten Kältespeichermaterials, und der erste Kältesammelabschnitt ist auf einer stromaufwärtigen Seite des zweiten Kältesammelabschnitts, in Luftströmungsrichtung gese­ hen, angeordnet. Eine Temperaturdifferenz zwischen kalter Luft aus dem Kühlwärmetauscher und aus dem ersten Kältespei­ chermaterial kann deshalb größer gemacht werden, und der Käl­ tespeichervorgang des ersten Kältespeichermaterials mit höhe­ rem Schmelzpunkt kann einfach gemacht werden.

Außerdem ist eine Steuereinheit vorgesehen, um die Temperatur des Kühlwärmetauschers auf eine Soll- bzw. Zielkühltemperatur zu steuern bzw. einzustellen. In einer Kältesammelbetriebsart zum Durchführen eines Kältespeichervorgangs in dem Kältespei­ cher wählt die Steuereinheit die Zielkühltemperatur des Kühl­ wärmetauschers mit einer anfänglichen Zieltemperatur. Wenn die Steuereinheit eine Beendigung des Kältespeichervorgangs in dem Kältespeicher ermittelt, wählt die Steuereinheit die Zielkühltemperatur so, dass sie von der anfänglichen Zieltem­ peratur auf eine vorbestimmte Temperatur umgeschaltet wird, die höher ist als die anfängliche Zieltemperatur. In der Käl­ tesammelbetriebsart kann der Kältespeicher deshalb rasch ab­ gekühlt werden unter Verwendung von Niedrigtemperaturkaltluft entsprechend der anfänglichen Zieltemperatur des Küblwärme­ tauschers. Nachdem der Kältespeichervorgang in dem Kältespei­ cher beendet ist, kann andererseits die Temperatur des Kühl­ wärmetauschers erhöht werden. Wenn der Kühlwärmetauscher ein Verdampfer in einem Kältemittelkreislauf ist, kann deshalb die von einem Verdichter verbrauchte Energie verringert wer­ den.

Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit nach Beendigung des Käl­ tespeichervorgangs in dem Kältespeicher schaltet bevorzugt die Steuereinheit die vorbestimmte Zieltemperatur auf eine Klimatisierungszieltemperatur um, die auf Grundlage einer Klimatisierungsumgebungsbedingung ermittelt wird. In diesem Fall kann demnach die vom Verdichter verbrauchte Energie zu­ sätzlich in Übereinstimmung mit der Klimatisierungsumgebungs­ bedingung verringert werden.

In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahr­ zeugklimatisierungsanlage ist ein Heizeinstellelement so vor­ gesehen, dass es die Heizkapazität eines Heizwärmetauschers einstellt, und ein Kältespeicher ist zwischen einer strom­ abwärtigen Seite eines Kühlwärmetauschers und einer stromauf­ wärtigen Seite des Heizwärmetauschers in der Luftströmungs­ richtung angeordnet, um durch kalte Luft gekühlt zu werden, nachdem diese den Kühlwärmetauscher durchsetzt hat. In diesem Fall kann die Temperatur von in die Fahrgastzelle geblasener Luft eingestellt werden unter Verwendung des Heizeinstellele­ ments ohne Verwendung einer Luftmischklappe. Kalte Luft kann demnach direkt in den Kältespeicher geleitet werden und die Kältesammelkapazität in dem Kältespeicher kann stabil erhal­ ten werden, ohne durch die Betriebsposition einer Klimatisie­ rungseinrichtung in der Fahrzeugklimaanlage beeinträchtigt zu werden, während der Kältespeicher einfachen Aufbau besitzt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispiel­ haft näher erläutert; in dieser zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Fahrzeugklimaanlage in einer Überein­ stimmung mit einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Hauptteils eines Kältespei­ chers in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform,

Fig. 3 eine Schnittansicht eines Hauptteils eines Kältespei­ chers in Übereinstimmung mit einer zweiten bevorzugten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4 eine Schnittansicht eines Hauptteils eines Kältespei­ chers in Übereinstimmung mit einer dritten bevorzugten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5 eine Schnittansicht einer integrierten Anordnung aus einem Kältespeicher und einen Verdampfer in Übereinstimmung mit einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung,

Fig. 6 eine Schnittansicht einer integrierten Struktur aus einem Kältespeicher und dem Verdampfer in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform,

Fig. 7 eine schematische Schnittansicht einer Anordnungsposi­ tionsbeziehung zwischen einem Verdampfer, einem Heizerkern und einem Kältespeicher in Übereinstimmung mit einer fünften bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 8 eine schematische Schnittansicht einer Anordnungsposi­ tionsbeziehung zwischen einem Verdampfer, einem Heizerkern und einem Kältespeicher in Übereinstimmung mit einer sechsten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 9 eine schematische Schnittansicht einer Anordnungsposi­ tionsbeziehung zwischen einem Verdampfer, einem Heizerkern und einem Kältespeicher in Übereinstimmung mit einer siebten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 10 eine Schnittansicht eines Teils eines Kältespeichers in Übereinstimmung mit einem Vergleichsbeispiel einer achten bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 11 eine schematische Schnittansicht des Kältespeichers in Übereinstimmung mit dem Vergleichsbeispiel,

Fig. 12 eine Vorderansicht eines Kältespeichers in Überein­ stimmung mit der achten Ausführungsform,

Fig. 13A-13E Schnittansichten jeweils unter Darstellung ei­ nes Rohrs bzw. Schlauchs, das bzw. der in dem Kältespeicher in Übereinstimmung mit der achten Ausführungsform verwendet wird,

Fig. 14A-14C Schnittansichten jeweils unter Darstellung ei­ ner Abdichtungsstruktur für ein Rohrende bzw. Schlauchende in dem Kältespeicher in Übereinstimmung mit der achten Ausfüh­ rungsform,

Fig. 15 eine Vorderansicht eines Kältespeichers in Überein­ stimmung mit einer neunten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht eines Kältespeichers in Übereinstimmung mit einer zehnten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 17A und 17B Schnittansichten jeweils unter Darstellung eines Schlauch- bzw. Rohranordnungszustands in dem Kältespei­ cher in Übereinstimmung mit der zehnten Ausführungsform,

Fig. 18 eine Vorderansicht eines Teils eines Kältespeichers in Übereinstimmung mit einer elften bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung,

Fig. 19 eine perspektivische Ansicht eines Kältespeichers in Übereinstimmung mit einer zwölften bevorzugten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung,

Fig. 20 eine schematische Ansicht einer Fahrzeugklimaanlage in Übereinstimmung mit einer dreizehnten bevorzugten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 21 eine schematische Schnittansicht unter Darstellung einer Anordnungsbeziehung zwischen einem Verdampfer und einem Kältespeicher in Übereinstimmung mit einer vierzehnten bevor­ zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 22 eine schematische Schnittansicht einer Anordnungsbe­ ziehung zwischen einem Verdampfer und einem Kältespeicher in Übereinstimmung mit einer fünfzehnten bevorzugten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 23 eine schematische Schnittansicht einer Anordnungsbe­ ziehung zwischen einem Verdampfer und einem Kältespeicher in Übereinstimmung mit einer sechzehnten bevorzugten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 24 eine schematische Ansicht eines Gesamtaufbaus einer Fahrzeugklimaanlage in Übereinstimmung mit einer siebzehnten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 25 eine Ansicht zur Erläuterung einer Kältesammelsteue­ rung in Übereinstimmung mit einem Vergleichsbeispiel der siebzehnten Ausführungsform,

Fig. 26 eine Ansicht zur Erläuterung einer Kältesammelsteue­ rung in Übereinstimmung mit der siebzehnten Ausführungsform,

Fig. 27 ein Flussdiagramm einer Klimatisierungssteuerung in Übereinstimmung mit der siebzehnten Ausführungsform,

Fig. 28 eine Kennlinienansicht einer ersten Zielverdampfer­ temperatur in Übereinstimmung mit der siebzehnten Ausfüh­ rungsform,

Fig. 29 eine Kennlinienansicht einer zweiten Zielverdampfer­ temperatur in Übereinstimmung mit der siebzehnten Ausfüh­ rungsform,

Fig. 30 ein Flussdiagramm einer Steuerung in einer Kältesam­ melbetriebsart in Übereinstimmung mit der siebzehnten Ausfüh­ rungsform,

Fig. 31 ein Flussdiagramm einer Steuerung in einer Kältesam­ melbetriebsart in Übereinstimmung mit einer achtzehnten be­ vorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 32 eine Ansicht zur Erläuterung einer Kältesammelsteue­ rung in Übereinstimmung mit der achtzehnten Ausführungsform.

Nunmehr wird zunächst eine erste Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung des Gesamtaufbaus einer ersten Ausführungsform. Ein Kältekreislauf R einer Kli­ maanlage für ein Fahrzeug weist einen Verdichter 1 zum Ansau­ gen, Verdichten und Austragen eines Kältemittels auf, und der Verdichter 1 ist mit einer elektromagnetischen Kupplung 2 zum Unterbrechen von Antriebskraft versehen. Da die Antriebskraft von einem Fahrzeug(antriebs)motor 4 auf den Verdichter 1 über die elektromagnetische Kupplung 2 und einen Riemen 3 übertra­ gen wird, wird der Betrieb des Verdichters 1 in Übereinstim­ mung mit der Unterbrechung von Strom unterbrochen, der zu der elektromagnetischen Kupplung 2 durch eine elektronische Kli­ matisierungssteuereinheit (ECU) 5 übertragen wird.

Ein überhitztes, gasförmiges Kältemittel mit hoher Temperatur und hohem Druck, ausgetragen aus dem Verdichter 1, strömt in einen Verflüssiger 6 und wird mit Außenluft in Wärmetauschbe­ ziehung gebracht, die durch einen (nicht gezeigten) Kühllüf­ ter zum Abkühlen und Verflüssigen geblasen wird. Das in dem Verflüssiger 6 verflüssigte Kältemittel strömt als nächstes in einen Sammeltank 7, gasförmiges und flüssiges Kältemittel werden in einem inneren Abschnitt des Sammeltanks 7 getrennt und überschüssiges Kältemittel (flüssiges Kältemittel) inner­ halb des Kältekreislaufs R wird in dem Sammelbehälter 7 be­ vorratet.

Flüssiges Kältemittel von dem Sammelbehälter 7 wird durch ein Expansionsventil (Druckminderungsmittel) 8 dekomprimiert, um einen Gas-Flüssigkeitszweiphasenzustand bei niedriger Tempe­ ratur einzunehmen. Das Expansionsventil 8 ist ein thermisches Expansionsventil mit einem Temperaturerfassungsabschnitt 8a zum Erfassen der Temperatur des von einem Verdampfer (Kühl­ wärmetauscher) 9 ausgetragenen Kältemittels. Das Niedrig­ druckkältemittel von dem Expansionsventil 8 strömt in den Verdampfer 9. Der Verdampfer 9 ist in einem Klimatisierungs­ gehäuse 10 der Fahrzeugklimaanlage vorgesehen, und das Nied­ rigdruckkältemittel, das in den Verdampfer 9 strömt, absor­ biert Wärme aus Luft in dem Klimatisierungsgehäuse 10, und wird verdampft. Ein Kältemittelauslass des Verdampfers 9 ist mit einer Kältemittelansaugseite des Verdichters 1 verbunden, und ein geschlossener Kältekreislauf wird durch die vorste­ hend genannten Kreislaufbestandteile gebildet.

In dem Klimatisierungsgehäuse 10 ist ein Gebläse 11 auf der luftstromaufwärtigen Seite des Verdampfers 9 angeordnet und das Gebläse 11 ist mit einem Zentrifugalblaslüfter 12 und ei­ nem Antriebsmotor 13 versehen. Auf der Luftansaugseite des Blaslüfters 12 ist ein Innen-/Außenluftumschaltkasten 14 an­ geordnet. Der Innen-/Außenluftumschaltkasten 14 weist eine Außenlufteinleitöffnung 14b zum Einleiten von Außenluft au­ ßerhalb einer Fahrgastzelle und eine Innenlufteinleitöffnung 14c zum Einleiten von Innenluft in der Fahrgastzelle auf. Die Außenlufteinleitöffung 14b und die Innenlufteinleitöffung 14c werden durch eine Innen-/Außenluftumschaltklappe 14a geöffnet und geschlossen, die in dem Innen-/Außenluftumschaltkasten 14 angeordnet ist. Außenluft bzw. Innenluft wird umgeschaltet und eingeleitet in den Innen-/Außenluftumschaltkasten 14. Die Innen-/Außenluftumschaltklappe 14a wird durch eine elektri­ sche Antriebseinrichtung 14e angetrieben, die aus einem Ser­ vomotor besteht.

In einem Lüftungssystem der Klimaanlage ist eine Klimatisie­ rungseinheit 15, die stromabwärts vom Gebläse 11 angeordnet ist, normalerweise in einer zentralen Position, bezogen auf die Breitenrichtung des Fahrzeugs, auf der Innenseite eines Instrumentenbretts am vorderen Abschnitt in der Fahrgastzelle angeordnet, und das Gebläse 11 ist in einer versetzten Stel­ lung, versetzt zur Seite eines Beifahrersitzes, ausgehend von der Klimatisierungseinheit 15 angeordnet. Ein Kältespeicher 40 und eine Luftmischklappe 19, die nachfolgend näher erläu­ tert sind, sind nacheinander in dem Klimatisierungsgehäuse 10 auf der luftstromabwärtigen Seite des Verdampfers 9 angeord­ net. Ein Heißwasserheizerkern (Heizwärmetauscher) 20 zum Hei­ zen von Luft unter Verwendung von heißem Wasser (Kühlwasser) von einem Fahrzeugmotor 4 als Wärmequelle ist stromabwärts von der Luftmischklappe 19 angeordnet.

Auf einem seitlichen Teil (oberer Abschnitt in Fig. 1) des Heißwasserheizerkerns 20 ist ein Umgehungsdurchlass 21, durch den Luft (kalte Luft) von dem Verdampfer 9 strömt, während sie den Heißwasserheizerkern 20 umgeht, gebildet. Die Luft­ mischklappe 19 ist eine Drehklappe in Gestalt einer Platte und sie wird durch eine elektrische Antriebseinrichtung 22 angetrieben, die aus einem Servomotor besteht.

Bei der Luftmischklappe 19 handelt es sich um eine Klappe zum Einstellen eines Luftvolumenverhältnisses zwischen heißer Luft, die den Heißwasserheizerkern 20 durchsetzt, und kalter Luft, die den Umgehungsdurchlass 21 durchsetzt, und sie stellt die Temperatur von Luft ein, die in die Fahrgastzelle geblasen wird durch Einstellen des Luftvolumenverhältnisses der kalten Luft zur heißen Luft. Bei dieser Ausführungsform bildet die Luftmischklappe 19 eine Temperatureinstelleinrich­ tung für in die Fahrgastzelle geblasene Luft. Ein Heißluft­ durchlass 23, der sich, ausgehend von der Bodenseite, auf­ wärts erstreckt, ist stromabwärts von dem Heißwasserheizer­ kern 20 gebildet, und Luft mit erwünschter Temperatur kann er­ zeugt werden durch Mischen von heißer Luft aus dem Heißluft­ durchlass 23 mit kalter Luft aus dem Umgehungsdurchlass 21 in einem Luftmischabschnitt 24.

In dem Klimatisierungsgehäuse 10 ist ein Luftauslassbetriebs­ artumschaltabschnitt auf einer stromabwärtigen Seite des Luftmischabschnitts 24 gebildet. D. h., ein Entfrosteröff­ nungsabschnitt 25 ist auf einem Oberseitenabschnitt des Kli­ matisierungsgehäuses 10 gebildet, und der Entfrosteröffnungs­ abschnitt 25 ist vorgesehen, um Luft in Richtung auf eine In­ nenseite der Windschutzscheibe des Fahrzeugs über einen Ent­ frosterkanal (nicht gezeigt) zu blasen. Der Entfrosteröff­ nungsabschnitt 25 wird durch eine frei drehbare Entfroster­ klappe 26 geöffnet und geschlossen, die plattenartig gebildet ist.

In dem Oberseitenabschnitt des Klimatisierungsgehäuses 10 ist an einem Abschnitt auf einer Fahrzeugrückseite, ausgehend vom Entfrosteröffnungsabschnitt 25, ein Gesichtsöffnungsabschnitt 27 gebildet, und der Gesichtsöffnungsabschnitt 27 dient zum Blasen von Luft in Richtung auf die obere Hälfte eines Fahr­ gasts in der Fahrgastzelle über einen (nicht gezeigten) Ge­ sichtskanal. Der Gesichtsöffnungsabschnitt 27 wird durch eine frei drehbare Gesichtsklappe 28 geöffnet und geschlossen, die plattenartig gebildet ist.

In dem Klimatisierungsgehäuse 10 ist ein Fußöffnungsabschnitt 29 an einem Unterseitenabschnitt des Gesichtsöffnungsab­ schnitts 27 gebildet, und der Fußöffnungsabschnitt 29 dient zum Blasen von Luft in Richtung auf den Fußbereich eines Fahrgasts in der Fahrgastzelle. Der Fußöffnungsabschnitt 29 wird durch eine frei drehbare Fußklappe 30 geöffnet und ge­ schlossen, die plattenartig gebildet ist. Die Luftauslassbe­ triebsartklappen 26, 28 und 30, die vorstehend genannt sind, sind mit einem (nicht gezeigten) gemeinsamen Gelenkmechanis­ mus verbunden und werden durch eine elektrische Antriebsein­ richtung 31 angetrieben, die aus einem Servomotor besteht, und zwar über den Gelenkmechanismus.

Ein Verdampfertemperatursensor 32 ist an einem Abschnitt di­ rekt hinter dem Luftauslass des Verdampfers 9 in dem Klimati­ sierungsgehäuse 10 angeordnet und ermittelt eine Verdampfer­ lufttemperatur Te, unmittelbar nachdem diese Luft den Ver­ dampfer 9 durchsetzt hat. Ein Kältespeichertemperatursensor 33 ist an einem Abschnitt direkt hinter einem Luftauslass des Kältespeichers 40 angeordnet und ermittelt eine Kältespei­ cherlufttemperatur Tc, unmittelbar nachdem diese Luft den Kältespeicher 40 durchsetzt hat.

Die Verdampferlufttemperatur Te, ermittelt durch den Verdamp­ fertemperatursensor 32, wird dabei zur Unterbrechungssteue­ rung der elektromagnetischen Kupplung 2 des Verdichters 1 ge­ nutzt. In dem Fall, dass der Verdichter 1 vom variablen Ver­ schiebungstyp ist, wird die Verdampferlufttemperatur Te zur Steuerung einer Austragverschiebung des Verdichters 1 ge­ nutzt. Die Kühlfähigkeit des Verdichters 1 wird eingestellt durch diese Kupplungsunterbrechungssteuerung oder durch die Steuerung der Austragverschiebung des Verdichters 1. Anderer­ seits wird die Kältespeicherlufttemperatur Tc, ermittelt durch den Kältespeichertemperatursensor 33, zur Steuerung des Öffnungsgrades der Luftmischklappe 19 derart genutzt, dass der Öffnungsgrad der Luftmischklappe 19 durch die Kältespei­ cherlufttemperatur Tc gesteuert wird.

Sowohl der Temperatursensor 32 als auch der Temperatursensor 33, die vorstehend erläutert sind, können von solchen Typen sein, die im Wesentlichen denselben Grad an Temperaturemp­ findlichkeit bzw. -ansprechvermögen aufweisen, um die Schwan­ kung der Temperatur der Luft, die in die Fahrgastzelle gebla­ sen wird, zu begrenzen, ist es jedoch günstiger, das Tempera­ turansprechverhalten des Kältespeichertemperatursensors 33 zu erhöhen.

In der elektronischen Klimatisierungssteuereinheit 5 (A/C- ECU) werden Ermittlungssignale eingegeben von beiden vorste­ hend erläuterten Temperatursensoren 32 und 33 und von einer an sich bekannten Sensorgruppe 35 zum Ermitteln einer Innen­ lufttemperatur Tr, einer Außenlufttemperatur Tam, einer Son­ neneinstrahlungsmenge Ts und einer Heißwassertemperatur Tw und dergleichen zum Zweck der Klimatisierungssteuerung. Auf einem Klimatisierungssteuerpaneel 36, das in Nachbarschaft des Instrumentenbretts in der Fahrgastzelle vorgesehen ist, ist eine Betätigungsschaltergruppe 37 zur manuellen Betäti­ gung durch einen Fahrgast vorgesehen. Betätigungssignale von dieser Betätigungsschaltergruppe 37 werden ebenfalls in die elektronische Klimatisierungssteuereinheit 5 eingegeben.

Die Betätigungsschaltergruppe 37 umfasst einen Temperatur­ einstell- bzw. -wahlschalter 37a zum Erzeugen eines Tempera­ tureinstell- bzw. -wahlsignals Tset, einen Luftvolumenschal­ ter 37b zum Erzeugen eines Luftvolumenumschaltsignals, einen Luftauslassbetriebsartschalter 37c zum Erzeugen eines Luft­ auslassbetriebsartsignals, einen Innen-/Außenluftumschalter 37d zum Erzeugen eines Innen-/Außenluftumschaltsignals, einem Klimatisierungsschalter 37e zum Erzeugen eines Ein-/Aus- (schalt)signals des Verdichters 1 und dergleichen. Durch ma­ nuelle Betätigung des Luftauslassbetriebsartschalters 37c wird eine Luftauslassbetriebsart ausgewählt aus einer Ge­ sichtsbetriebsart, einer Fußbetriebsart, einer Zweiniveaube­ triebsart, einer Fuß-/Entfrosterbetriebsart und einer Ent­ frosterbetriebsart.

Die elektronische Klimatisierungssteuereinheit 5 ist mit ei­ ner elektronischen Motorsteuereinheit 38 (einer Motor-ECU) verbunden. Von der elektronischen Motorsteuereinheit 38 wer­ den damit in die elektronische Klimatisierungssteuereinheit 5 ein Drehzahlsignal des Fahrzeugmotors 4, ein Fahrzeugge­ schwindigkeitssignal und dergleichen eingegeben.

Die elektronische Motorsteuereinheit 38 dient zum syntheti­ schen bzw. künstlichen Steuern einer Kraftstoffeinspritzmenge und eines Zündzeitpunkts in den Fahrzeugmotor 4 auf Grundlage von Signalen von einer (nicht gezeigten) Sensorgruppe zum Er­ mitteln eines Betriebszustands oder dergleichen des Fahrzeug­ motors 4. Bei einem wirtschaftlich betreibbaren Fahrzeug oder einem Hybridfahrzeug stoppt die elektronische Motorsteuerein­ heit 38 automatisch einen Fahrzeugmotor 4 durch Abschalten einer elektronischen Quelle oder einer Zündeinrichtung, durch Stoppen von Kraftstoffeinspritzen oder dergleichen, wenn ein Fahrzeugstoppzustand auf Grundlage eines Drehzahlsignals des Fahrzeugmotors 4, eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals, ei­ nes Bremssignals oder dergleichen ermittelt wird.

Wenn nach dem Stoppen des Motors das Fahrzeug umgeschaltet bzw. verschoben wird von einem Fahrzeugstoppzustand in einen Startzustand durch Betätigung durch einen Fahrer, ermittelt die elektronische Motorsteuereinheit 38 den Startzustand des Fahrzeugs auf Grundlage eines Beschleunigungssignals oder dergleichen und sie startet automatisch den Fahrzeugmotor 4. Die elektronische Klimatisierungssteuereinheit 5 gibt außer­ dem ein Fahrzeugwiederbetätigungssignal auf Grundlage einer Erhöhung der Kältespeicherlufttemperatur Tc oder dergleichen aus nach dem Stoppen des Fahrzeugmotors 4.

Die elektronische Klimatisierungssteuereinheit 5 und die elek­ tronische Motorsteuereinheit 38 sind aus einem an sich be­ kannten Mikrocomputer aufgebaut, der aus einer CPU, einem ROM, einem RAM oder dergleichen und ihren peripheren Schalt­ kreisen besteht. Die elektronische Klimatisierungssteuerein­ heit 5 weist einen Motorsteuersignalausgabeabschnitt zum Aus­ geben von Signalen zur Stoppermöglichung oder Stoppunterbin­ dung des Fahrzeugmotors 4 oder eines Signals für eine Motor­ wiederbetätigung nach dessen Stopp auf, einen Verdichterun­ terbrechungssteuerabschnitt auf Grund der elektromagnetischen Kupplung 2, einen Innen-/Außenluftansaugsteuerabschnitt auf Grund der Innen-/Außenluftumschaltklappe 14a, einen Luftvolu­ mensteuerabschnitt des Gebläses 11, einen Temperatursteuerab­ schnitt auf Grund der Luftmischklappe 19, einen Luftauslass­ betriebsartsteuerabschnitt auf Grund des Umschaltens der Blasauslässe 25, 27 und 29 und dergleichen.

Als nächstes wird der Aufbau des Kältespeichers 40 näher er­ läutert. Der Kältespeicher 40 ist so ausgebildet, dass er dieselbe Vorderseitenoberfläche aufweist wie der Verdampfer 9, der in Fig. 1 gezeigt ist, so dass das gesamte Volumen (das gesamte Volumen von in dem Klimatisierungsgehäuse 10 strömender Luft) der kalten Luft, nachdem sie den Verdampfer 9 durchsetzt hat, den Kältespeicher 40 durchsetzt. Auf diese Weise ist der Kältespeicher 40 derart aufgebaut, dass er in der Luftströmungsrichtung A innerhalb des Klimatisierungsge­ häuses 10 eine geringe Dicke bzw. Dickenabmessung hat.

Fig. 2 zeigt eine Wärmetauschstruktur des Kältespeichers 40, wobei konvexe Abschnitte 41a und 42a (Vorsprünge) abwechselnd entlang der Luft-(Kaltluft)strömungsrichtung A jeweils in zwei Teilen der Wärmeübertragungsplatten 41 und 42 gebildet sind. Diese konvexen Abschnitte 41a und 42a stehen in Berüh­ rung mit planaren bzw. ebenen Abschnitten der Wärmeübertra­ gungsplatten 41 und 42 von gegenseitig zusammenpassenden Sei­ ten und sind durch Löten oder dergleichen verbunden. Auf die­ se Weise wird ein Rohr 45 mit hermetisch geschlossenen Räumen 43 auf den Innenseiten der konvexen Abschnitte 41a und 42a gebildet, und ein Kältespeichermaterial 44 wird abgedichtet, um in den geschlossenen Räumen 43 hermetisch aufgenommen zu werden.

In Fig. 2 ist eine vertikale Richtung (eine Richtung von vor­ ne nach hinten) der Papierblattoberfläche in dem Anordnungs­ zustand des Kältespeichers 40 in dem Klimatisierungsgehäuse 10 gezeigt. Die konvexen Abschnitte 41a und 42a der Wärme­ übertragungsplatten 41 und 42 und die hermetisch geschlosse­ nen Räume 43 im Innern von ihnen besitzen Formen, die sich in vertikaler Richtung in dem Klimatisierungsgehäuse 10 erstre­ cken. Kondenswasser, das auf den Oberflächen der Wärmeüber­ tragungsplatten 41 und 42 erzeugt wird, kann abwärts durch Schwerkraft entlang der konvexen Abschnitte 41a und 42a ab­ tropfen.

Lediglich zwei Sätze von Rohren 45 sind in Fig. 2 gezeigt. Da der Kältespeicher 40 dieselbe Vorderseitenoberfläche wie der Verdampfer 9 aufweist, sind jedoch mehrere Sätze von Rohren 45 in einer durch den Pfeil B bezeichneten Richtung (in einer Richtung senkrecht zur Luftströmungsrichtung A) in Fig. 2 la­ miniert bzw. in Schichtabfolge vorgesehen.

Sowohl an den oberen wie unteren Enden der mehreren Sätze von Rohren 45 sind Anlageabschnitte, die mit benachbarten Rohren in Verbindung stehen, derart vorgesehen, dass ein Luftdurch­ lass 46 mit einem vorbestimmten Zwischenraum so festgelegt ist, dass er zwischen den Rohren 45 gehalten ist. Durch inte­ grales bzw. gemeinsames Verbinden (Löten) der Wärmeübertra­ gungsplatten 41 und 42 der jeweiligen Rohre 45 mit den Halte­ rungsabschnitten der jeweiligen Rohre 45 miteinander kann ein gesamter Abschnitt des Kältespeichers 40 integral als Wärme­ tauschstruktur gebildet werden. In dem Kältespeicher 40 sind an den oberen und unteren beiden Endabschnitten der Rohre 45 (nicht gezeigte) Tanks integral gebildet, um die mehreren hermetisch abgeschlossenen Räume 43 zu verbinden, und die Halterungsabschnitte, die vorstehend genannt sind, können durch diese Tanks gebildet sein.

Jede der Wärmeübertragungsplatten 41 und 42 ist durch ein dünnes Aluminiumplattenmaterial im Hinblick auf die Wärme­ übertragungseigenschaft, leichtes Gewicht und dergleichen ge­ bildet. Da die Löttemperatur von Aluminium eine hohe Tempera­ tur im Bereich von 600°C ist, wird das Kältespeichermaterial 44 in den hermetisch geschlossenen Räumen 43 abgedichtet, nachdem ein Lötvorgang für den Kältespeicher 40 beendet ist. Um das Kältespeichermaterial 44 abzudichten, kann in einem Teil (beispielsweise den vorstehend erläuterten Tanks oder dergleichen) der hermetisch verschlossenen Räume 43 eine Ein­ füllöffnung oder mehrere Einfüllöffnungen vorgesehen sein, so dass das Kältespeichermaterial 44 in die hermetisch geschlos­ senen Räume 43 über diese Füllöffnungen eingefüllt werden kann. Die Einfüllöffnungen sind abgedichtet durch Deckelele­ mente und Zwischenanordnung eines geeigneten Dichtmaterials (beispielsweise eines O-Rings oder dergleichen) nach Beendi­ gung dieses Einfüllvorgangs.

Um zu verhindern, dass das Kältespeichermaterial 44 über den Verdampfer 9 gefriert, bei einem Schmelzpunkt im Bereich von 6-8°C, ist ein Material mit stark korrosionsverhindernder Eigenschaft in Bezug auf die Qualität des Materials (Alumini­ um) des Kältespeichers 40 bevorzugt. Diese Bedingungen können erfüllt werden durch Paraffin und Paraffin wird als Wärmesam­ melmaterial 44 bei der ersten Ausführungsform verwendet. Pa­ raffin ist, geschmolzen im Salz und anderen anorganischen Ma­ terialien, selbst in solchen Belangen wie der chemischen Sta­ bilität, der Toxizität und der Kosten überlegen.

Der Luftdurchlass 46 bildet einen serpentinen- bzw. schlan­ genförmig geführten Durchlass, indem die konvexen Abschnitte 41a und 42a abwechselnd vorspringen gelassen werden. In dem Luftdurchlass 46 steht kalte Luft, während sie entlang des Serpentinenverlaufs strömt, direkt in Kontakt mit den Oberflä­ chen der Wärmeübertragungsplatten 41 und 42 der jeweiligen Rohre 45. In Übereinstimmung mit dieser Serpentinenkonfigura­ tion kann der Wärmeübertragungskoeffizient auf der Luftseite drastisch verbessert werden, indem ein direktes Vorrücken des Luftstroms unterbunden wird, und indem der Luftstrom unter­ bunden wird, und selbst dann, wenn eine rippenfreie Konstruk­ tion vorliegt, demnach auf der Luftseite kein Rippenelement vorgesehen ist, kann das benötigte Wärmeübertragungsvermögen erzielt werden.

Als nächstes wird die Arbeitsweise der Fahrzeugklimaanlage in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform erläutert. In der Fahrzeugklimaanlage wird der Kältekreislauf R betätigt durch Antreiben des Verdichters 1 über den Fahrzeugmotor 4 und die Temperatur des Verdampfers 9 wird auf eine Temperatur im Bereich von 3°C bis 5°C aufrecht erhalten durch Unter­ brechungssteuerung bzw. diskontinuierlichen Betrieb des Ver­ dichters 1, so dass der Verdampfer 9 daran gehindert wird, einzufrieren.

In dem Verdampfer 9 absorbiert ein Zweiphasen-Flüssigkeits-/Gas­ kältemittel mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck, dekomprimiert durch das Expansionsventil 8, Wärme aus Luft, die durch das Gebläse 11 geblasen wird, und wird derart ver­ dampft, dass Luft in dem Verdampfer 9 abgekühlt wird und Luft, die aus dem Verdampfer 9 ausgeblasen wird, kalte Luft ist. Kalte Luft aus dem Verdampfer 9 durchsetzt als nächstes die Luftdurchlässe 46 mit vorbestimmten Zwischenräumen, die zwischen den mehreren Sätzen von Rohren 45 des Kältespeichers 40 gebildet sind.

Da der Wärmeübertragungskoeffizient auf der Luftseite stark verbessert werden kann durch Stören bzw. Unterbrechen einer Kaltluftströmung in der Serpentinenkonfiguration der Luft­ durchlässe 46, während kalte Luft die Luftdurchlässe 46 durchsetzt, kann das Kältespeichermaterial (Paraffin) 44 in wirksamer Weise über die Wärmeübertragungsplatten 41 und 42 abgekühlt werden. Infolge hiervon wird das Kältespeichermate­ rial 44 abgekühlt und verfestigt, ausgehend von einem Flüs­ sigphasenzustand bei normaler Raumtemperatur, auf einen fes­ ten Phasenzustand und ein Kältespeichervorgang bzw. eine Käl­ teakkumulation kann in der Konfiguration aus Schmelzlatent­ wärme durchgeführt werden.

Bei dem wirtschaftlich betreibbaren Fahrzeug bzw. dem Fahr­ zeug mit der Option eines wirtschaftlichen Betriebs, demnach der Motor 4 beim Anhalten des Fahrzeugs automatisch stoppt (wenn keine Motorleistung erforderlich ist), wie etwa beim Warten auf das Umschalten einer Verkehrsampel, kann die in die Fahrgastzelle geblasene Luft selbst dann, wenn der Ver­ dichter 1 des Kältekreislaufs R den Stoppzustand zum Zeit­ punkt des Anhaltens des Fahrzeugs einnimmt, auf vergleichs­ weise niedriger Temperatur bzw. einem derartigen Zustand gehalten werden unter Nutzung des Kältesammelausmaßes des Kältespeichermaterials (Paraffin) 44. Während des Kühlens in der sommerlichen Jahreszeit kann eine schlagartige Erhöhung der Temperatur von Luft, die in die Fahrgastzelle geblasen wird, auf Grund des Stoppens des Verdichters 1 unterbunden werden, so dass eine Beeinträchtigung des Kühlempfindens ver­ hindert werden kann.

Da der Kältespeicher 40 auf der luftstromabwärtigen Seite des Verdampfers 9 und der luftstromaufwärtigen Seite der Luft­ mischklappe 19 in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungs­ form angeordnet ist, kann der Kältespeicher 40 durch kalte Luft zufriedenstellend bzw. in hervorragender Weise abgekühlt werden, nachdem diese den Verdampfer 9 durchsetzt hat, ohne durch eine Drehstellung der Luftmischklappe 19 beeinflusst zu werden.

Da der Kältespeicher 40 eine Struktur aufweist, demnach er durch kalte Luft gekühlt wird, und da der Kältespeicher 40 rippenfrei gebildet ist, kann der Kältespeicher 40 insbeson­ dere so erstellt werden, dass er eine einfache Wärmetausch­ struktur besitzt. Wenn der Kältespeicher 40 rippenfrei gebil­ det ist, kann der Aufnahmeraum bzw. Bevorratungsraum für das Kältespeichermaterial bei dieser Konstruktion vergrößert wer­ den und damit kann die Kältespeicherfähigkeit verbessert werden.

In dem Fall, dass das Kältespeichermaterial 44, das gemäß dem speziellen Beispiel durch 300 cm³ Paraffin mit einem Schmelz­ punkt von 8°C gebildet ist, in dem Kältespeicher 40 gemäß Fig. 2 durch kalte Luft mit einer Temperatur von 3°C bis 5°C abgekühlt wird, nachdem sie den Verdampfer 9 durchsetzt hat, kann der Kältespeichervorgang (die Verfestigung) des Kältespeichermaterials 44 in etwa einer Minute vollständig zu Ende gebracht werden. Selbst in einem Stoppzustand des Motors 4 (des Verdichters 1) kann andererseits die Fahrgastzelle ausreichend während etwa einer Minute durch 300 cm³ des Käl­ tespeichermaterials 44 abgekühlt werden, das einer vollstän­ digen Kälteakkumulation unterworfen wurde.

Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung erläutert.

Bei der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform hat der Kältespeicher 40 eine rippenfreie Struktur. Bei der zweiten Ausführungsform und wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Kältespei­ cher 40 jedoch mit einer Rippen- und Rohrwärmetauscherstruk­ tur gebildet.

Wie in Fig. 3 gezeigt, sind zwei Teile von Wärmeübertragungs­ platten 410 und 420 so geformt, dass sie schalenartig aus­ wärts verlaufen. Durch Verbinden der beiden Teile der Wärme­ übertragungsplatten 410 und 420 unter Bereitstellung einer hohlen Form kann ein Rohr 430 gebildet werden. Gewellte Rip­ pen 440, die wellenförmig gefaltet und gebogen sind, und die Rohre 430 kommen in vertikaler Richtung in Fig. 3 abwechselnd übereinander zu liegen. Die Abschnitte zwischen den Wärme­ übertragungsplatten 410 und 420 von jedem Rohr 430 und die Abschnitte zwischen jeder Rippe 440 und jedem Rohr 430 sind miteinander verbunden durch Löten von Aluminium. Nach dem Verlöten wird das Kältespeichermaterial 44 in den inneren Querschnittsraum von jedem Rohr 430 gefüllt und hermetisch abgedichtet.

Bei den vorstehend erläuterten ersten und zweiten Ausfüh­ rungsformen sind die Wärmeübertragungsplatten 41, 42, 410 und 420 jeweils durch getrennte, dünne Plattenmaterialien gebil­ det. Ein Teil des dünnen Plattenmaterials mit einer Stärke äquivalent zu zwei Teilen der Wärmeübertragungsplatten ist jedoch an einem zentralen Abschnitt U-förmig gebogen und das Rohr 45 gemäß der ersten Ausführungsform oder das Rohr 43 ge­ mäß der zweiten Ausführungsform kann auch spritzgegossen wer­ den.

Nun wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung erläutert.

Bei der vorstehend erläuterten zweiten Ausführungsform wird das Rohr 430 gebildet durch Biegen der Wärmeübertragungsplat­ ten 410 und 420, die aus druckgegossenem, dünnem Plattenmate­ rial bestehen. Bei der dritten Ausführungsform und wie in Fig. 4 gezeigt, wird hingegen ein Rohr 430 gebildet durch Extrudieren auf eine Querschnittsform mit poröser Wandung und die extrudierten Rohre 430 und die gewählten Rippen 440 wer­ den abwechselnd verbunden. In diesem Fall wird Kältespeicher­ material 44 in einen porösen Innenabschnitt der Rohre 430 ge­ füllt und dort hermetisch abgedichtet.

Nunmehr wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung erläutert.

Bei der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform ist der von dem Verdampfer 9 getrennte Kältespeicher 40 stromabwärts vom Verdampfer 9 angeordnet. Bei der vierten Ausführungsform und wie in Fig. 5 gezeigt, sind hingegen der Verdampfer 9 und der Kältespeicher 40 integral bzw. gemeinsam gebildet. Fig. 6 zeigt ein spezielles Beispiel, demnach der Verdampfer 9 und der Kältespeicher 40 miteinander integral gebildet sind. In Fig. 6 sind sowohl der Verdampfer 9 als auch der Kältespei­ cher 40 integral miteinander rippenfrei gebildet.

In Fig. 6 sind hermetisch verschlossene Räume 43 zum Aufneh­ men eines Kältespeichermaterials 44 durch Formen bzw. Gieß­ form der konvexen Abschnitte 41a und 42a ähnlich zu denjeni­ gen in Fig. 2 in einer luftstromabwärtigen Position in der Luftströmungsrichtung A der Wärmeübertragungsplatten 41 und 42 gebildet. Von bzw. zwischen den Wärmetauschplatten 41 und 42 sind außerdem in einer luftstromaufwärtigen Position in der Luftströmungsrichtung A konvexe Abschnitte 41b und 42b ebenfalls derart geformt bzw. durch Gießen geformt, dass die Kältemitteldurchlässe 47, durch die ein Kältemittel des Ver­ dampfers 9 strömt, in den konvexen Abschnitten 41b und 42b gebildet sind.

In Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform können der stromaufwärtige Verdampfer 9 und der stromabwärtige Kälte­ speicher 40 in der Luftströmungsrichtung A einfach dadurch hergestellt werden, dass sie integral verlötet werden und der Verdampfer 9 und der Kältespeicher 40 können als integrale Wärmetauschstruktur zusammengesetzt werden. Die integrierte Struktur aus sowohl dem Verdampfer 9 wie dem Kältespeicher 40 kann problemlos an der Innenseite des Klimatisierungsgehäuses 10 angebracht werden. Da das Kältespeichermaterial 44 durch kalte Luft gekühlt werden kann, die durch das Kältemittel in den Kältemitteldurchlass 47 abgekühlt wird, kann außerdem das Kältespeichermaterial 44 durch Wärmeleitung über die Wärme­ übertragungsplatten 41 und 42 gekühlt werden und die Kühlwir­ kung des Kältespeichermaterials 44 kann verbessert werden.

Nunmehr wird eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung erläutert.

Bei der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform kommt der Kältespeicher 40 auf der luftstromabwärtigen Seite des Verdampfers 9 und der luftstromaufwärtigen Seite der Luft­ mischklappe 19 zu liegen. Bei der fünften Ausführungsform und wie in Fig. 7 gezeigt, ist der Kältespeicher 40 jedoch strom­ abwärts vom Verdampfer 9 und stromaufwärts vom Heizerkern 20 in der Luftströmungsrichtung A angeordnet.

D. h., bei der fünften Ausführungsform ist ein Heißwasserven­ til 48 zum Einstellen eines Heißwasserdurchsatzes (oder der Heißwassertemperatur) des Heizerkerns 20 in einer Heißwasser­ leitung vorgesehen. Durch Einstellen des Heißwasserdurchsat­ zes (oder der Heißwassertemperatur) des Heizerkerns 20 durch Einstellung des Öffnungsgrades des Heißwasserventils 48 kann die Heizkapazität des Heizerkerns 20 eingestellt werden.

Da die Temperatureinstelleinrichtung zum Einstellen der Tem­ peratur von Luft, die in die Fahrgastzelle geblasen wird, durch das Heißwasserventil 48 gebildet ist, kann die bei der ersten Ausführungsform erläuterte Luftmischklappe 19 entfal­ len.

Nunmehr wird eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.

Bei der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform ent­ spricht die Vorderseitenoberfläche des Kältespeichers 40 der­ jenigen des Verdampfers 9, so dass das gesamte Volumen von kalter Luft, nachdem diese den Verdampfer 9 durchsetzt hat, den Kältespeicher 40 durchsetzt. Bei der sechsten Ausfüh­ rungsform und wie in Fig. 8 gezeigt, ist jedoch die Vorder­ seitenoberfläche des Kältespeichers 40 kleiner gemacht als diejenige des Verdampfers 9, so dass ein Umgehungsdurchlass 49 für den Kältespeicher 40 gebildet ist. Das gesamte Volumen an kalter Luft, durchsetzt dadurch nicht, nachdem es den Ver­ dampfer 9 durchsetzt hat, den Kältespeicher 40; vielmehr um­ geht ein Teil der kalten Luft den Kältespeicher 40.

Nunmehr wird eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung erläutert.

Bei den vorstehend erläuterten ersten bis sechsten Ausfüh­ rungsformen ist die Vorderseitenoberfläche des Verdampfers 9 identisch zur Durchlassquerschnittsfläche in dem Klimatisie­ rungsgehäuse 10 gemacht, so dass das gesamte Volumen an Luft, die durch das Gebläse 11 geblasen wird, den Verdampfer 9 durchsetzt. Bei der siebten Ausführungsform und wie in Fig. 9 gezeigt, sind hingegen die Vorderseitenoberflächen des Ver­ dampfers 9 und des Kältespeichers 40 identisch zueinander ge­ macht und ein Umgehungsdurchlass 50, durch den Luft den Ver­ dampfer 9 und den Kältespeicher 40 umgeht, ist in dem Klima­ tisierungsgehäuse 10 gebildet und eine plattenartige Umge­ hungsklappe 51 ist drehbar im Einlassabschnitt des Umgehungs­ durchlasses 50 angeordnet. Die Umgehungsklappe 51 stellt den Öffnungsgrad des Umgehungsdurchlasses 50 so ein, dass das Luftvolumen eingestellt wird, das den Verdampfer 9 umgeht.

In Übereinstimmung mit der siebten Ausführungsform kann ein Effekt zur Verringerung (Energieeinsparwirkung) der Verdich­ terantriebsenergie aus den folgenden Gründen erzielt werden. D. h., um das Kältespeichermaterial 44 innerhalb des Kälte­ speichers 40 zu verfestigen, muss die Temperatur des Verdamp­ fers 9 unveränderlich auf eine Temperatur gleich oder unter­ halb des Schmelzpunktes des Kältespeichermaterials 44 abge­ senkt werden. Wenn andererseits die Kühllast klein ist, wie etwa in einer jahreszeitlichen Zwischenperiode, wie im Früh­ ling oder im Herbst, tritt der Fall auf, dass die Temperatur des Verdampfers 9 nicht auf die Temperatur gleich oder unter­ halb des Schmelzpunktes des Kältespeichermaterials 44 abge­ senkt werden kann.

Wenn bei der siebten Ausführungsform die Temperatur des Ver­ dampfers 9 nicht notwendigerweise gleich oder niedriger als der Schmelzpunkt des Kältespeichermaterials 44, wie etwa wäh­ rend der Zwischenperiode oder gleich dieser sein muss, wird der Umgehungsdurchlass 50 durch die Umgehungsklappe 51 derart geöffnet, dass ein Teil der durch das Gebläse 11 geblasenen Luft durch den Umgehungsdurchlass 50 strömt, während sie den Verdampfer 9 und den Kältespeicher 40 umgeht. In diesem Fall durchsetzt kalte Luft mit einer Temperatur gleich oder nied­ riger als der Schmelzpunkt des Kältespeichermaterials 44 den Verdampfer 9 und den Kältespeicher 40 und wird mit Umgehungs­ luft (Saugluft des Verdampfers), die durch den Verdampfer 9 nicht abgekühlt ist und eine hohe Temperatur aufweist, derart gemischt, dass eine Soll- bzw. Ziellufttemperatur erzielt werden kann.

Der Öffnungsgrad der Umgehungsklappe 51 kann insbesondere auf Grundlage der Lufttemperatur Tc von dem Kältespeicher 40, er­ mittelt durch den Temperatursensor 33, gewählt werden, abhän­ gig von der Temperatur der Umgehungsluft (Saugluft des Ver­ dampfers), die den Umgehungsdurchlass 50 durchsetzt und ab­ hängig von der Ziellufttemperatur, die in die Fahrgastzelle geblasen wird. Da die Umgehungsluft (Saugluft des Verdamp­ fers) die Innenluft oder die Außenluft ist, kann die Tempera­ tur der Umgehungsluft auf Grundlage der Innenlufttemperatur Tr oder der Außenlufttemperatur Tam, ermittelt durch die Sen­ sorgruppe 35, erhalten werden.

Wie vorstehend erläutert, kann eine Verringerung der Kühllast des Verdampfers 9 erhalten werden durch Verringerung des Luftvolumens, das den Verdampfer 9 durchsetzt. Dadurch wird die Betätigungsrate für den Verdichter 1 verringert und eine Verringerung der Verdichterantriebsenergie bzw. -leistung kann verwirklicht werden.

Nunmehr wird eine achte Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung erläutert.

Ein Ziel der achten Ausführungsform besteht darin, eine Käl­ tespeicherstruktur zu erhalten, die mit verringerten Herstel­ lungskosten realisierbar ist, während ihr Leistungsvermögen bezüglich der Kälteakkumulation und des Kälteaustrags beibe­ halten wird. Fig. 10 und 11 zeigen ein Vergleichsbeispiel ge­ mäß der achten Ausführungsform. Fig. 10 zeigt eine Schnittan­ sicht des Rohrs 45, entsprechend derjenigen von Fig. 2, und Fig. 11 zeigt den gesamten Querschnitt des Kältespeichers 40, der erhalten wird durch Laminieren und Löten der Rohre 45 in Fig. 10 in seitlicher Richtung. In diesem Fall und wie in Fig. 11 gezeigt, sind Tankabschnitte 45a und 45b an den obe­ ren und unteren Endabschnitten der Rohre 45 gebildet, Ein­ füllöffnungen 45c für das Kältespeichermaterial 44 sind an den beiden seitlichen Endabschnitten der jeweiligen Tankab­ schnitte 45a und 45b vorgesehen, und die Einfüllöffnungen 45c werden durch Deckelelemente 52 abgedichtet, nachdem das Käl­ tespeichermaterial 44 in die Einfüllöffnungen eingefüllt wur­ de.

Mit der in Fig. 10 und 11 gezeigten Konstruktion des Kälte­ speichers 40 ist der Kältespeicher 40 gebildet durch Press­ formen der Wärmeübertragungsplatten 41 und 42 und durch Lami­ nieren und Löten der Wärmeübertragungsplatten 41 und 42. Bei jeder Änderung der Höhenabmessung H des Kältespeichers 40 auf Grund unterschiedlichen Fahrzeugtyps ist es deshalb erforder­ lich, die Pressformabmessungen für die Wärmeübertragungsplat­ ten 41 und 42 (entsprechend) zu ändern. Es ist deshalb not­ wendig, eine Pressform entsprechend den jeweiligen Pressform­ abmessungen bereit zu stellen, wodurch die Kosten für die Pressform für den jeweiligen Kältespeicher hoch werden.

Da ein Lötvorgang in dem laminierten Aufbau der Wärmeübertra­ gungsplatten 41 und 42 erforderlich ist, sind für Zusammen­ bauwerkzeuge zum Halten eines Zusammenbauzustandes der lami­ nierten Anordnung Werkzeuge unterschiedlicher Art und Abmes­ sungen erforderlich. Außerdem ist ein Lötofen im Rahmen der Herstellungsanlage erforderlich, so dass die Kosten für die Anlage entsprechend hoch sind.

Im Gegensatz hierzu zeigt Fig. 12 einen Kältespeicher 40 in Übereinstimmung mit der achten Ausführungsform. Bei der ach­ ten Ausführungsform ist das Rohr des Kältespeichers 40 nicht durch eine laminierte Struktur aus pressgeformten Wärmeüber­ tragungsplatten 41 und 42 gebildet, sondern durch Falten und Biegen eines Rohrs 60, das unterschiedliche Querschnittsfor­ men in abgeflachter Form aufweist, wie in Fig. 13A bis 13E gezeigt.

Fig. 13A bis Fig. 13C zeigen insbesondere ein Rohr 60, das durch Extrudieren (oder Ziehen) von Aluminium gebildet ist. Das in Fig. 13A gezeigte Rohr 60 ist ein Rohr, das in flacher Form mit einem durchgehend gleichen Querschnitt gebildet ist. Das in Fig. 13B gezeigte Rohr 60 ist ein Rohr, das in flacher Form porös gebildet ist. Das in Fig. 13C gezeigte Rohr 60 weist eine Querschnittsform ähnlich derjenigen auf, die in Fig. 10 gezeigt ist, d. h., hermetisch abgedichtete Räume 43 stehen von einem zentralen Wandabschnitt 60a zu beiden Seiten einer Kehre vor. In Fig. 13C ist hingegen die abgeflachte Querschnittsform des Rohrs 60 durch Extrudieren (oder Ziehen) von Aluminium gebildet.

Das in Fig. 13D gezeigte Rohr 60 besitzt abgeflachte Form mit einem durchgehend gleichen Durchmesser bzw. einem einzigen Loch, ähnlich zu dem Rohr von Fig. 13A. In Fig. 13D ist je­ doch ein dünnes Plattenmaterial aus Aluminium gefaltet und gebogen, woraufhin eine Stirnseite bzw. Endfläche des dünnen Plattenmaterials aus Aluminium geschmolzen wird, um einen ge­ schmolzenen Abschnitt 60b bereit zu stellen. Bei dem Rohr 60, das in Fig. 13E gezeigt ist, handelt es sich um ein Rohr, das mit zwei Löchern in abgeflachter Form gebildet ist. Das in Fig. 13E gezeigte Rohr 60 wird gebildet durch Falten und Bie­ gen eines dünnen Aluminiumplattenmaterials und durch Schmel­ zen einer Stirnseite bzw. einer Fläche des dünnen Aluminium­ plattenmaterials. Die Bezugsziffer 60c bezeichnet den ge­ schweißten Abschnitt. Da die abgeflachte Querschnittsform des Rohrs 60 parallel zur Strömungsrichtung (in Fig. 13 der seit­ lichen Richtung) der kalten Luft gebildet ist, nachdem sie den Verdampfer 9 durchsetzt hat, kann ein Druckverlust auf der Luftseite unterbunden bzw. eingeschränkt werden.

Bei der achten Ausführungsform wird der Kältespeicher 40 fer­ tiggestellt durch Falten und Biegen von jedem der vorstehend erläuterten verschiedenen Rohre 60 in Schlangenform bzw. Ser­ pentinenform, wie in Fig. 12 gezeigt. Da in den Rohrquer­ schnittsformen der in Fig. 13A bis 13E gezeigten Rohre 60 die Wanddicke jedes Rohrs 60 dünnwandig im Bereich von 0,2 bis 0,5 mm gebildet ist, kann das Falten und Biegen von jedem Rohr 60 problemlos durchgeführt werden.

In dem in Fig. 12 gezeigten Kältespeicher 40 wird, nachdem die gesamte Form des Kältespeichers 40 festgelegt ist durch Falten und Biegen eines Rohrteils 60, ausgehend von Öffnungs­ abschnitten (Einfüllöffnungen) an beiden Enden des Rohrs 60 das Kältespeichermaterial 44 in den Innenraum des Rohrs 60 gefüllt und die Öffnungsabschnitte an den beiden Enden des Rohrs 60 werden hermetisch abgedichtet. Bei der achten Aus­ führungsform wird als Kältespeichermaterial 44 Paraffin mit einem Schmelzpunkt von 8°C verwendet. Die Bezugsziffer 60d bezeichnet hermetisch abgedichtete Abschnitte an beiden Enden des Rohrs 60 und spezielle Beispiele dieser hermetisch abge­ dichteten Abschnitte 60d sind in Fig. 14A bis Fig. 14C ge­ zeigt.

D. h., der hermetisch abgedichtete Abschnitt 60d, der in Fig. 14A gezeigt ist, besitzt eine hermetische Abdichtung aufgrund von Falten und Biegen des Öffnungsabschnitts von einem Endab­ schnitt des Rohrs 60. Bei dem in Fig. 14B gezeigten, herme­ tisch abgedichteten Abschnitt 60d ist ein Deckelelement 52 mit Dichtfunktion auf Grund eines elastischen Materials in einem Öffnungsabschnitt eines Endabschnitts des Rohrs 60 durch Pressen eingesetzt, um den Rohröffnungsabschnitt herme­ tisch abzudichten. Bei dem hermetisch gedichteten Abschnitt 60d, der in Fig. 14C gezeigt ist, ist der Öffnungsabschnitt von einem Endabschnitt des Rohrs 60 hermetisch durch ein Kle­ bematerial 60e abgedichtet.

In Übereinstimmung mit der achten Ausführungsform kann die gesamte Form des Kältespeichers 40 in die Serpentinenform ge­ bildet werden durch Falten und Biegen des Rohrs 60, das eine optionale Länge mit einer vorbestimmten Frequenz bzw. Abfolge aufweist. Die Breite W des Kältespeichers 40 kann dadurch op­ timal eingestellt werden durch die Falt- und Biegefrequenz des Rohrs 60 und die Höhe H des Kältespeichers 40 kann opti­ mal eingestellt werden durch die Falt- und Biegeabmessung des Rohrs 60.

Bei der achten Ausführungsform besteht deshalb keine Notwen­ digkeit, die Wärmeübertragungsplatten 41 und 42 durch eine exklusive Pressform für die jeweilige Größe des Kältespei­ chers 40 presszuformen, und außerdem muss kein Lötvorgang durchgeführt werden.

Da der Öffnungsabschnitt des Endes des Rohrs 60 als Einfüll­ öffnung für das Kältespeichermaterial 44 verwendet werden kann, ist es lediglich erforderlich, den Öffnungsabschnitt am Ende des Rohrs 60 hermetisch abzudichten, nachdem es mit dem Kältespeichermaterial 44 gefüllt wurde. Der Aufbau des Kälte­ speichers 40 kann damit in einfacher Weise realisiert werden.

Als nächstes wird eine neunte Ausführungsform der vorliegen­ den Erfindung erläutert.

Fig. 15 zeigt die neunte Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung. Da bei der vorstehend erläuterten achten Ausfüh­ rungsform der Kältespeicher 40 gebildet wird durch Falten und Biegen von einem Rohrteil 60, kann ein Fall auftreten, dem­ nach die benötigte Länge für das Rohr 60 zu groß wird. In ei­ nem derartigen Fall wird gemäß der neunten Ausführungsform die gesamte Form des Kältespeichers 40 gebildet durch Unter­ teilen des gefalteten und gebogenen Strukturkörpers (Serpen­ tinenstrukturkörper) in Serpentinenform des Rohrs 60 in meh­ rere Teile (in Fig. 15 drei Teile) in der Breitenrichtung W des Kältespeichers 40. Damit kann verhindert werden, dass die Länge eines Teils bzw. Stücks des Rohrs 60 zu lang wird.

Nunmehr wird eine zehnte Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung erläutert.

Fig. 16 und Fig. 17A und 17B zeigen die zehnte Ausführungs­ form gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei der zehnten Aus­ führungsform ist ein gefalteter und gebogener Strukturkörper (Serpentinenstrukturkörper) in Gestalt einer Serpentinenform des Rohrs 60 in mehrere Teile (in Fig. 16 zwei Teile) in der Dickenrichtung D (in anderen Worten in der Luftströmungsrich­ tung A) des Kältespeichers 40 unterteilt.

Wenn der gefaltete und gebogene Strukturkörper des Rohrs 60 in mehrere Teile in der Dickenrichtung D (Luftströmungsrich­ tung A) unterteilt wird, wie vorstehend erläutert, fällt der Rohrabstand auf der stromaufwärtigen Seite mit dem Rohrab­ stand auf der stromabwärtigen Seite in der Luftströmungsrich­ tung A zusammen, wie in Fig. 17A gezeigt. Alternativ und wie in Fig. 17B gezeigt, kann der Rohrabstand so verteilt werden, dass er zwischen den luftstromaufwärtigen und den luftstrom­ abwärtigen Seiten abweicht. Wenn der Rohrabstand so abweicht, wie in Fig. 178 gezeigt, kann der Wärmetauschwirkungsgrad des stromabwärtigen Rohrs 60 in der Luftströmungsrichtung A durch einen Spitzeneffekt verbessert werden.

Die mehreren gefalteten und gebogenen Rohrstrukturkörper in der Breitenrichtung W des Kältespeichers 40 bei der vorste­ hend erläuterten neunten Ausführungsform und die mehreren ge­ falteten und gebogenen Rohrstrukturkörper in der Luftströ­ mungsrichtung A bei der zehnten Ausführungsform können integ­ ral miteinander verbunden werden unter Verwendung von Halte­ rungsklammern (nicht gezeigt). In diesem Fall kann der gesam­ te Kältespeicher 40 in das Klimatisierungsgehäuse 10 als in­ tegrale Struktur eingebaut werden.

Nunmehr wird eine elfte Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung erläutert.

Fig. 18 zeigt die elfte Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung. Bei der elften Ausführungsform sind zwischen den Rohren 60, die den Kältespeicher 40 bilden, gewellte Rippen 61, ähnlich den gewellten Rippen 440, die in Fig. 3 und 4 ge­ zeigt sind, eingesetzt, um den Wärmetauschwirkungsgrad zwi­ schen kalter Luft, die den Verdampfer 9 durchsetzt, und dem Kältespeicher 40 zu verbessern. Die gewellten Rippen 61 gemäß der elften Ausführungsform sind auf den Außenseiten der Rohre 60 presskontaktiert und Löten zwischen dem Rohr 60 und der gewellten Rippe 61 entfällt bei der elften Ausführungsform.

Nunmehr wird eine zwölfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.

Bei den vorstehend erläuterten achten bis elften Ausführungs­ formen, die in Fig. 12 bis Fig. 18 gezeigt sind, besteht der Kältespeicher 40 aus einem gefalteten und gebogenen Struktur­ körper, der mit vorbestimmten Frequenzen bzw. Abfolgen in Serpentinenform gefaltet und gebogen ist. Bei der zwölften Ausführungsform hingegen wird der Kältespeicher 40 gebildet bzw. hergestellt unter Verwendung von geraden Rohren 60, ohne sie in Serpentinenform zu falten oder zu biegen, wie in Fig. 19 gezeigt.

Fig. 19 zeigt eine perspektivische Ansicht des Kältespeichers 40 in Übereinstimmung mit der zwölften Ausführungsform. Wie in Fig. 19 gezeigt, umfasst der Kältespeicher 40 mehrere Roh­ re 60, die sich in vertikaler Richtung gerade erstrecken, so­ wie Halterungselemente 62 und 63 zum Fixieren der beiden En­ den der Rohre 60 in Längsrichtung.

Bei den Rohren 60 handelt es sich um Metallrohre, die aus Alu­ minium oder dergleichen hergestellt sind und unterschiedli­ che Querschnittsformen einer abgeflachten Form aufweisen, die in Fig. 13A bis Fig. 13E gezeigt ist, wie vorstehend erläu­ tert, und die Rohre 60 sind in unterschiedliche Querschnitts­ formen gebildet und auf vorbestimmte Länge geschnitten und ein Kältespeichermaterial 44 ist in einem Innenabschnitt bzw. in einem Innenquerschnitt der jeweiligen Rohre 60 hermetisch abgedichtet (enthalten). Als Kältespeichermaterial 44 wird bei der vorliegenden Ausführungsform Paraffin mit einem Schmelzpunkt von 8°C verwendet. Bezugsziffern 60d bezeichnen die hermetisch abgedichteten Abschnitte an beiden Enden von jedem Rohr 60. Der hermetisch abgedichtete Abschnitt 60d kann dieselbe Struktur aufweisen wie die in Fig. 14A bis 14C ge­ zeigte jeweilige Struktur.

Bei den Halterungselementen 62 und 63 handelt es sich norma­ lerweise um Kunstharzmaterial, und mehrere Nutabschnitte 62a und 63a sind jeweils unter vorbestimmten Zwischenräumen in Längsrichtung beider Verbindungselemente 62 und 63 vorgese­ hen. Sowohl die oberen wie unteren Endabschnitte von jedem Rohr 60 werden in die Nutabschnitte 62a und 63a derart press­ eingesetzt, dass die Rohre 60 an den Halterungselementen 62 und 63 festgelegt sind. Bei der zwölften Ausführungsform kön­ nen beide der Halterungselemente 62 und 63 aus Metall, wie etwa Aluminium, hergestellt sein.

In Übereinstimmung mit der zwölften Ausführungsform kann die Höhe H des Kältespeichers 40 auf eine optionale Länge einge­ stellt werden durch Ändern der Zuschnittlänge des Rohrs 60. Die Breite W des Kältespeichers 40 kann auf eine optionale Abmessung eingestellt werden durch Ändern der Anzahl von La­ minierungsschritten bzw. -stufen der Rohre 60. Dadurch ent­ fällt der Vorgang des Pressformens der Wärmeübertragungsplat­ ten 41 und 42 durch eine spezielle Pressform für die jeweili­ ge Größe des Kältespeichers 40, und ein Lötvorgang erübrigt sich ebenfalls. Der Kältespeicher 40 kann deshalb kostengüns­ tig hergestellt werden.

Die Endöffnungsabschnitte der Rohre 60 können als Einfüllöff­ nungen für das Kältespeichermaterial 44 verwendet werden und sie müssen lediglich hermetisch abgedichtet werden, nachdem die Rohre 60 mit dem Kältespeichermaterial 44 befüllt worden sind. Die hermetisch abgedichtete Struktur des Kältespeicher­ materials 44 kann dadurch einfach ausgebildet werden.

Bei der zwölften Ausführungsform sind keine Rippen zwischen den jeweiligen Rohren des Kältespeichers 40 vorgesehen; die gewellten Rippen 61 in Fig. 18 gemäß der elften Ausführungs­ form können jedoch zwischen jeweilige Rohre 60 eingesetzt sein. In diesem Fall kann der Wärmetauschwirkungsgrad des Kältespeichers 40 verbessert werden.

Als modifiziertes Beispiel der zwölften Ausführungsform kann das Rohr 60, das mit dem Kältespeichermaterial 44 abgedichtet ist, integral gebildet werden durch einen Einführformvorgang, während die Halterungselemente 62 und 63 durch ein Kunstharz geformt werden. D. h., die erforderliche Anzahl von Rohren 60, die mit dem Kältespeichermaterial 44 gefüllt sind, werden mit einem vorbestimmten Abstand in der Formgebungsform ange­ ordnet, nachdem die beiden Endabschnitte der Rohre 60 abge­ dichtet worden sind. Daraufhin kann jedes der Halterungsele­ mente 62 und 63 integral geformt werden durch Kunstharz, mit den Rohren 60 um die Endabschnitte der Rohre 60.

Gemäß einem weiteren modifizierten Beispiel der zwölften Aus­ führungsform sind die Halterungselemente 62 und 63 weggelas­ sen. In diesem Fall wird die erforderliche Anzahl der Rohre 60, die mit dem Kältespeichermaterial 44 befüllt sind, und deren Endabschnitte hermetisch abgedichtet sind, mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet durch ein geeignetes Werk­ zeug, woraufhin die Endabschnitte der jeweiligen Rohre 60 miteinander verbunden werden in eine integrale Struktur durch ein Klebstoffmaterial oder dergleichen.

Bei einem weiteren modifizierten Beispiel der zwölften Aus­ führungsform werden zunächst die offenen Enden an einer Seite der Rohre 60 hermetisch in den Rohren 60 angeordnet, von de­ nen jedes zwei offene Enden aufweist, woraufhin das Kälte­ speichermaterial 44 ausgehend von der anderen Seite der offe­ nen Enden der Rohre 60 in die jeweiligen Rohre 60 eingefüllt wird, woraufhin die offenen Enden an der anderen Seite der Rohre 60 hermetisch abgedichtet werden können.

Das hermetische Abdichten des offenen Endabschnitts des Rohrs 60 kann dabei durchgeführt werden unter Verwendung verschie­ dener, in Fig. 14A bis 14C gezeigter Mittel. In diesem Fall können das hermetische Abdichten des offenen Endabschnitts von jedem Rohr 60 und die Verbindung zwischen der benötigten Anzahl von Rohren 60 gemeinsam gleichzeitig ausgeführt wer­ den.

Nunmehr wird eine dreizehnte Ausführungsform in Übereinstim­ mung mit der vorliegenden Erfindung erläutert.

Eine dreizehnte Ausführungsform zielt darauf ab, die An­ triebskraft bzw. -energie für einen Verdichter des Kälte­ kreislaufs zu verringern, während eine benötigte Kältesammel­ menge relativ zu einer Klimatisierungsheizlast sichergestellt ist.

Wenn eine Art eines Kältespeichermaterials 44 im Innern des Kältespeichers 40 abgedichtet untergebracht ist, wie bei den ersten bis zwölften Ausführungsformen erläutert, werden der Zustand des Kältespeichermaterials, wie etwa der Schmelzpunkt des Kältespeichermaterials 44 und ein Dichtungsausmaß für das Kältespeichermaterial 44 so gewählt, dass das erforderliche Kältesammelvermögen unter einer Klimatisierungswärmelast­ bedingung während der sommerlichen Jahreszeit erfüllt ist. Beispielsweise unter der Bedingung, dass Sommer herrscht, sind 300 cm³ mit einem Schmelzpunkt von 8°C als Kältespei­ chermaterial 44 erforderlich, um einen vorbestimmten Kühlzu­ stand während einer Minute innerhalb einer Fahrgastzelle durch einen Kälteaustragvorgang des Kältespeichers 40 zu ei­ nem Stoppzeitpunkt des Motors 4 (Verdichters 1) aufrecht zu erhalten, wenn der Stoppzustand begleitet ist von einem Fahr­ zeuganhalten, wie etwa dem Warten auf eine Änderung eines Am­ pelsignals. Um Kälteansammeln durch Verfestigen (Einfrieren) von Paraffin mit einem Schmelzpunkt bei 8°C durchzuführen, muss die Temperatur von Luft, die vom Verdampfer 9 geblasen wird, mit 3°C gewählt werden.

Wenn die Klimatisierungslast verringert ist, wie etwa in ei­ ner Zwischenperiode, wie etwa im Frühling oder im Herbst, tritt der Fall auf, dass eine Zieltemperatur von Luft, die von dem Verdampfer 9 geblasen wird, auf eine Temperatur von 10°C, beispielsweise auf Grundlage der Klimatisierungsheiz­ last, erhöht werden kann.

Wenn das Kältespeichermaterial 44 innerhalb des Kältespei­ chers 40 aus einer einzigen Art eines Paraffins mit einem Schmelzpunkt von 8°C besteht, ist es selbst während einer Zwischenperiode, im Frühling oder im Herbst, erforderlich, die Lufttemperatur des Verdampfers 9 auf eine niedrige Tempe­ ratur von 3°C zu Kältesammelzwecken zu wählen. Infolge hier­ von wird die Kühlkapazität des Verdampfers 9 in der Zwischen­ periode stärker als notwendig erhöht, wodurch die Antriebs­ kraft für den Verdichter entsprechend erhöht ist.

Bei der dreizehnten Ausführungsform werden, im Hinblick auf das vorstehend Erläuterte und wie in Fig. 20 gezeigt, als Kältespeicher mehrere Kältespeicher 40a und 40b verwendet, die zumindest zwei oder mehr Arten an Kältespeichermaterial 44 mit unterschiedlichen Schmelzpunkten dicht enthalten. Bei der dreizehnten Ausführungsform können als Kältespeicher 40a und 40b unterschiedliche Ausbildungen verwendet werden, wie in den vorstehend angeführten Ausführungsformen erläu­ tert.

Mehr im Detail sind bei der dreizehnten Ausführungsform die Kältespeicher 40a und 40b in Reihe stromabwärts vom Ver­ dampfer 9 in der Luftströmungsrichtung A angeordnet. Das Käl­ tespeichermaterial 44, mit hohem Schmelzpunkt (von beispiels­ weise 15°C), ist dicht im stromaufwärtigen Kältespeicher 40a enthalten und das Kältespeichermaterial 44 mit niedrigem Schmelzpunkt (von beispielsweise 8°C) ist im stromabwärtigen Kältespeicher 40b dicht enthalten.

Wenn die Klimatisierungsheizlast groß ist, wie etwa unter sommerlicher Bedingung, wird die Ziellufttemperatur des Ver­ dampfers 9 mit einer niedrigeren Temperatur (von beispiels­ weise 3°C) als ein Schmelzpunkt von beiden Kältespeicherma­ terialien 44 gewählt, so dass die Kältespeichermaterialien 44 verfestigt werden und ein Kältespeichervorgang in beiden Käl­ tespeichern 41a und 41b während des Fahrzeuglaufs durchge­ führt wird.

Auf diese Weise kann die Kühlwirkung durch den Kälteaustrag­ vorgang der beiden Kältespeicher 40a und 40b während ange­ haltenem Fahrzeug aufrecht erhalten werden. Wenn hingegen die Klimatisierungsheizlast klein ist, wie beispielsweise unter der Bedingung einer Zwischenperiode, wie im Frühling oder Herbst, kann deshalb, weil die Ziellufttemperatur des Ver­ dampfers 9, die von Seiten der Klimatisierungsheizlast erfor­ derlich ist, ausreichend höher ist als bei der Sommerbedin­ gung, die Ziellufttemperatur des Verdampfers 9 auf eine höhe­ re Temperatur (von beispielsweise 10°C) umgeschaltet werden als auf den Schmelzpunkt des Kältespeichermaterials 44 mit dem niedrigen Schmelzpunkt (von beispielsweise 8°C).

Während des Laufs eines Fahrzeugs wird in dieser Weise das Kältespeichermaterial 44 mit dem hohen Schmelzpunkt (von bei­ spielsweise 15°C) in dem stromaufwärtigen Kältespeicher 40a verfestigt und der Kältespeichervorgang auf Grund von Verfes­ tigungslatentwärme wird durchgeführt. Andererseits wird das Kältespeichermaterial 44 mit dem niedrigen Schmelzpunkt (von beispielsweise 8°C) in dem stromabwärtigen Kältespeicher 40b nicht verfestigt, d. h., der Kältespeichervorgang auf Grund der Verfestigungslatentwärme wird nicht durchgeführt. Während das Fahrzeug angehalten ist, wird dadurch die Kühlwirkung durch einen Kälteaustragvorgang von ausschließlich dem stro­ maufwärtigen Kältespeicher 40a mit dem Kältespeichermaterial 44, das einen hohen Schmelzpunkt aufweist, durchgeführt. Da die Klimatisierungslast klein ist, kann in der Zwischenperio­ de ausschließlich der Kälteaustragvorgang des stromaufwärti­ gen Kältespeichers 40a die erforderliche Kühlwirkung fortge­ setzt erbringen.

Da die Ziellufttemperatur des Verdampfers 9 auf die Tempera­ tur umgeschaltet wird, die höher ist als der Schmelzpunkt des Kältespeichermaterials 44, das einen niedrigen Schmelzpunkt (von beispielsweise 8°C) aufweist, kann die Kühlfähigkeit des Verdampfers 9 in einer jahreszeitlichen Zwischenperiode verringert werden und die Verringerung der Antriebskraft des Verdichters kann verwirklicht werden.

Da insbesondere der Verdampfer 9, der Kältespeicher 40a mit dem Kältespeichermaterial 44, das einen hohen Schmelzpunkt (von beispielsweise 15°C) aufweist, und der Kältespeicher 40b mit dem Kältespeichermaterial 44, das einen niedrigen Schmelzpunkt (von beispielsweise 8°C) aufweist, in dieser Abfolge angeordnet sind, kann in einer Luftströmungsrichtung A ein Kältespeichervorgang des Kältespeichermaterials 44, das den hohen Schmelzpunkt in den stromaufwärtigen Kältespeicher 40a aufweist, hervorragend durchgeführt werden.

Wenn hingegen der Verdampfer 9, der Kältespeicher 40b mit dem Kältespeichermaterial 44, das den niedrigen Schmelzpunkt auf­ weist, und der Kältespeicher 40a mit dem Kältespeichermateri­ al 44, das den hohen Schmelzpunkt aufweist, in dieser Abfolge angeordnet sind, strömt kalte Luft mit einer Temperatur von 10°C, nachdem sie den Verdampfer 9 durchsetzt hat, zunächst in den Kältespeicher 40b, um Wärme im Kältespeicher 40b der­ art zu absorbieren, dass die Lufttemperatur erhöht wird. In­ folge hiervon wird eine Temperaturdifferenz zwischen kalter Luft, nachdem diese den Kältespeicher 40b durchsetzt hat, und dem Kältespeichermaterial 44 mit dem hohen Schmelzpunkt des stromabwärtigen Kältespeichers 40a verringert und das Kälte­ sammelvermögen relativ zu dem Kältespeichermaterial 44 mit hohem Schmelzpunkt wird verschlechtert.

Im Gegensatz hierzu strömt bei der dreizehnten Ausführungs­ form kalte Luft mit einer Temperatur von 10°C, nachdem sie den Verdampfer 9 durchsetzt hat, zunächst durch den Kälte­ speicher 40a und kühlt das Kältespeichermaterial 44 innerhalb des Kältespeichers 40a durch kalte Luft, unmittelbar nachdem diese den Verdampfer 9 durchsetzt hat. Eine Temperaturdiffe­ renz zwischen kalter Luft und dem Kältespeichermaterial 44 innerhalb des Kältespeichers 40a kann dadurch vergrößert wer­ den und das Kältespeichermaterial 44 mit dem hohen Schmelz­ punkt kann in wirksamer Weise abgekühlt werden und das Kälte­ sammelvermögen des Kältespeichermaterials 44 mit dem hohen Schmelzpunkt kann verbessert werden.

Als nächstes wird eine vierzehnte Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung erläutert.

Bei der vorstehend erläuterten dreizehnten Ausführungsform sind die drei Wärmetauscher des Verdampfers 9, der stromauf­ wärtige Kältespeicher 40a und der stromabwärtige Kältespei­ cher 40b in dieser Abfolge im Gehäuse 10 angeordnet und mit vorbestimmten Zwischenräumen zwischen den jeweiligen Wärme­ tauschern versehen. Bei der vierzehnten Ausführungsform und wie in Fig. 21 gezeigt, können diese drei Wärmetauscher 9, 40a und 40b jedoch innerhalb des Gehäuses 10 im Kontakt mit­ einander angeordnet sein.

Nunmehr wird eine fünfzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.

Bei den vorstehend erläuterten dreizehnten und vierzehnten 46<Ausführungsformen sind beide Kältespeicher 40a und 40b kör­ perlich unabhängig von den Wärmetauschern gebildet. Bei der in Fig. 22 gezeigten fünfzehnten Ausführungsform sind hinge­ gen die mehreren Kältespeicher 40a und 40b als integraler Wärmetauscher bzw. als Wärmetauscher mit integraler Struktur gebildet, ein innerer Abschnitt des integralen Wärmetauschers ist durch ein geeignetes Unterteilungselement 40c unterteilt, und die Kältespeichermaterialien 44, die sich voneinander be­ züglich ihrer Schmelzpunkte unterscheiden, können in mehreren Räumen dicht untergebracht sein, die durch das Unterteilungs­ element 40c unterteilt sind.

Nunmehr wird eine sechzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.

Bei der vorstehend erläuterten fünfzehnten Ausführungsform sind mehrere Kältespeicher 40a und 40b als integrale Struk­ tur aufgebaut und der Verdampfer 9 ist als Körper getrennt von den mehreren Kältespeichern 40a und 40b gebildet. Bei der in Fig. 23 gezeigten sechzehnten Ausführungsform können hingegen der Verdampfer 9 und die Kältespeicher 40a und 40b insgesamt als integrale Struktur gebildet sein. In Fig. 23 ist ein Unterteilungselement 40d vorgesehen, um einen Kälte­ mitteldurchlass des Verdampfers 9 von einem Dichtungsraum für das Kältespeichermaterial des stromaufwärtigen Kältespeichers 40a zu trennen bzw. abzuteilen.

Nunmehr wird eine siebzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.

Bei der siebzehnten Ausführungsform ist der grundsätzliche Aufbau der Klimaanlage derselbe wie bei der erläuterten ers­ ten Ausführungsform (Fig. 1). Der Aufbau des Kältespeichers 40 ist außerdem derselbe wie bei der erläuterten ersten Aus­ führungsform (Fig. 2).

Bei der siebzehnten Ausführungsform ist jedoch zusätzlich zu dem Temperaturwahlschalter 37a, dem Luftvolumenschalter 37b, dem Luftauslassbetriebsartschalter 37c, dem Innen-/Außen­ luftumschaltschalter 37d und dem Klimatisierungs­ schalter 37e, die im Zusammenhang mit der ersten Ausführungs­ form erläutert sind, ein Vollklimatisierungsschalter 37f zu­ sätzlich in der Betätigungsschaltergruppe 37 vorgesehen.

Wenn bei der siebzehnten Ausführungsform der Vollklimatisie­ rungsschalter 37f eingeschaltet wird, wird ein Einschaltsig­ nal für den Verdichter 1 ausgegeben und gleichzeitig wird ein Betätigungsbedarfssignal für den Fahrzeugmotor 4 ausgegeben, so dass ein Betätigungs- bzw. Betriebszustand des Fahrzeugmo­ tors 4 selbst während des angehaltenen Fahrzeugs fortgesetzt wird. Im Gegensatz hierzu wird dann, wenn der Klimatisie­ rungsschalter 37e eingeschaltet wird, ein Einschaltsignal für den Verdichter 1 ausgegeben, während ein Betätigungsbedarfs­ signal für den Fahrzeugmotor 4 nicht ausgegeben wird.

Wenn bei einem wirtschaftlich fahrbaren Fahrzeug oder einem Hybridfahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung der Vollkli­ matisierungsschalter 37f nicht eingeschaltet ist, wird ein Fahrzeuganhaltezustand auf Grundlage des Drehzahlsignals des Fahrzeugmotors 4, des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals, des Bremssignals und dergleichen ermittelt. In diesem Zustand stoppt die elektronische Fahrzeugsteuereinheit 38 automatisch den Fahrzeugmotor 4 durch Abschalten der elektronischen Quel­ le der Zündeinrichtung, durch Unterbrechen der Kraftstoffein­ spritzung und dergleichen.

Wie bei der ersten Ausführungsform erläutert, kann als Kälte­ speichermaterial 44 ein Material gewählt sein, in dem Latent­ wärme in Übereinstimmung mit einer Phasenänderung angesammelt sein kann. Je größer die Verfestigungslatentwärme pro Volu­ meneinheit ist, um so größer wird bevorzugt bei diesem Mate­ rial die Kältesammeldichte. Eine spezielle Qualität des Käl­ tespeichermaterials 44 wird durch synthetisches in Betracht ziehen einer Temperatur, bei der Kälte gesammelt werden soll, einer Wärmemenge, bei der Kälte gesammelt werden soll, der Qualität des Materials des Kältespeichers 40 und der Kosten des Kältespeichermaterials und dergleichen gewählt.

Bei der siebzehnten Ausführungsform besteht ein Hauptziel des Kältespeichers 40 im Kühlen während der sommerlichen Jahres­ zeit in der Fahrzeugklimaanlage. Als spezielle Qualität des Kältespeichermaterials 44 wird deshalb ein Paraffin mit einem Verfestigungspunkt T0 von etwa 8°C aus den Gründen gewählt, dass die Temperatur Tc des Kältespeichers 40 auf eine Tempe­ ratur unterhalb von 15°C beschränkt wird, dass ein Kälte­ speichermaterial bevorzugt bei einer Temperatur gleich oder höher als 0°C verfestigt wird, um zu verhindern, dass der Verdampfer 9 überfriert, und dass ein korrosionsverhindernder Vorgang relativ zu Materialqualität (Aluminium) für den Käl­ tespeicher erhalten werden kann, und dergleichen.

Wenn die Kältesammeldichte von Wasser als 1,0 gewählt ist, nimmt die Kältesammeldichte des Paraffins einen Grad von 0,5 ein. Paraffin ist außerdem, geschmolzen in Salz oder anderen anorganischen Mitteln, im Hinblick auf chemische Stabilität, Toxizität und Materialkosten und dergleichen überlegen.

Als nächstes werden die Eigenschaften des Kältesammelverhal­ tens in Übereinstimmung mit der siebzehnten Ausführungsform näher erläutert. In der Klimaanlage wird zunächst von dem Ge­ bläse 11 geblasene Luft gekühlt und durch den Verdampfer 9 entfeuchtet, woraufhin die Temperatur von in die Fahrgastzel­ le geblasener Luft auf eine Ziellufttemperatur TAO gesteuert bzw. eingestellt wird, indem der Öffnungsgrad der Luftmisch­ klappe 9 eingestellt wird, und durch Mischen kalter Luft mit heißer Luft. Selbst dann, wenn die Ziellufttemperatur TAO ei­ ne relativ hohe Temperatur ist, wie etwa TAO = 12°C, muss beispielsweise zur Beendigung des Kältespeichervorgangs des Kältespeichermaterials 44 in kürzestmöglicher Zeit die Ziel­ verdampfertemperatur TEO auf eine möglichst niedrige Tempera­ tur eingestellt werden.

Weil der Kältespeichervorgang für das Kältespeichermaterial 44 durch kalte Luft durchgeführt wird, nachdem diese den Ver­ dampfer 9 durchsetzt hat, wie in Fig. 24 gezeigt, kann eine Kühlkapazität Q des Kältespeichermaterials 44 durch folgende Gleichung 1 berechnet werden.

[Gleichung 1]

Q = α.F.(Tc' - Te)

wobei α der Wärmeübertragungskoeffizient ist, wobei F die Oberfläche des Kältespeichers 40 ist, wobei Tc' die Oberflä­ chentemperatur des Kältespeichers 40 ist, und wobei Te die Lufttemperatur des Verdampfers 9 ist.

In der Gleichung 1 sind α und F konstante Werte, die durch die Spezifikation des Kältespeichers 40 bestimmt sind, und Tc' ist eine konstante Temperatur (Verfestigungstemperatur T0), die durch die Menge des Kältespeichermaterials 44 be­ stimmt ist, nachdem die Verfestigung des Kältespeichermateri­ als 44 eingeleitet ist. Um den Kältespeichervorgang unter al­ len Umständen in kurzer Zeit zu beenden, kann die Lufttempe­ ratur Te des Verdampfers 9 auf eine möglichst geringe Tempe­ ratur festgelegt werden. Wenn jedoch Te < 0°C ist, friert der Verdampfer 9 ein (das kondensierte Wasser friert), wo­ durch das Problem hervorgerufen wird, demnach die Kühlfähig­ keit des Verdampfers 9 verringert ist.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben deshalb zu­ nächst eine Zielverdampfertemperatur TEOB (d. h., eine Ver­ dampferlufttemperatur Te) während des Kältespeichervorgangs mit 1°C gewählt und das Kältesammelverhalten in einem Ver­ gleichsbeispiel untersucht. In dem in Fig. 25 gezeigten Ver­ gleichsbeispiel ist der maximale Kältespeicherzustand (maxi­ male Kühlfähigkeit Q) in einem Bereich gewählt, in dem der Verdampfer 9 daran gehindert werden kann, einzufrieren. Fig. 25 zeigt ein Ergebnis des Kältesammelverhaltens des Vergleichsbeispiels.

Wenn der maximale Kältespeicherzustand (MCA), der vorstehend erläutert ist, gewählt ist, wenn TEO = 1°C, kann deshalb, weil das Kältespeichermaterial 44 durch eine Niedrigtempera­ turkaltluft von 1°C rasch abgekühlt werden kann, wie in Fig. 25 mit einer durchgezogenen Linie A gezeigt, eine Temperatur (Kältespeicherlufttemperatur Tc) des Kältespeichermaterials 44 schlagartig, ausgehend von einer Temperatur vor dem Ein­ leiten des Kühlvorgangs, abgesenkt werden. Bei der siebzehn­ ten Ausführungsform ist Paraffin mit einem Verfestigungspunkt T0 = 8°C als Kältespeichermaterial 44 gewählt. Wenn die Tem­ peratur des Kältespeichermaterials 44 auf die Temperatur von 8°C abgesenkt ist, wird die Verfestigung des Kältespeicher­ materials 44 eingeleitet und die Verfestigungslatentwärme des Kältespeichermaterlals 44 wird aus Niedrigtemperaturkaltluft von 1°C absorbiert. Da während dieser Verfestigung des Käl­ tespeichermaterials 44 die Temperatur des Kältespeichermate­ rials 44 auf 8°C, dem Verfestigungspunkt T0, gehalten wird, wird die Lufttemperatur Tc, die von dem Kältespeicher 40 aus­ gehend geblasen wird, im Wesentlichen auf einem konstanten Wert von 8°C gehalten.

Nach der Verfestigung des Kältespeichermaterials 44, d. h., nachdem der Kältespeichervorgang in dem Kältespeicher 40 be­ endet ist, wird dann, wenn die Zielverdampfertemperatur TEOB = 1°C beim Kältespeichervorgang fortgesetzt wird, das Kälte­ speichermaterial 44 kontinuierlich durch die Niedrigtempera­ turkaltluft von 1°C abgekühlt und das Kältespeichermaterial 44 wird ebenfalls auf eine Temperatur von 1°C abgekühlt, wie in Fig. 25 gezeigt. Bei dem in Fig. 25 gezeigten Vergleichs­ beispiel wird in dem Fall, dass die Zielverdampfertemperatur TEOA, die für die Klimatisierung erforderlich ist, 12°C be­ trägt, zu Gunsten eines raschen Kältespeichervorgangs, der maximale Kältespeicherzustand so gewählt, dass die Zielver­ dampfertemperatur TEOB = 1°C des Kältespeichervorgangs, und dieser Zustand wird fortgesetzt nach Beendigung des Kälte­ speichervorgangs. Dieser Zustand führt jedoch zu einer Ver­ schwendung von Energie für den Verdichter 1 des Kältekreis­ laufs.

Bei der siebzehnten Ausführungsform wird die Beendigung des Kältespeichervorgangs für das Kältespeichermaterial 44 ermit­ telt, die Zielverdampfertemperatur nach Beendigung des Kälte­ speichervorgangs wird umgeschaltet von einer ersten Zielver­ dampfertemperatur TEOB1 auf eine zweite Zielverdampfertempe­ ratur TEOB2 zur Aufrechterhaltung des Kältespeichervorgangs, die höher ist als die erste Zielverdampfertemperatur TEOB1 beim anfänglichen Kältespeichervorgang, wie in Fig. 26 ge­ zeigt. TEOB2 wird vorliegend mit einer Temperatur (beispiels­ weise 6°C) gewählt, die geringfügig niedriger ist als der Verfestigungspunkt T0 (8°C) des Kältespeichermaterials 44 zu dem Zweck, einen Kältesammel(verfestigungs)zustand des Kälte­ speichermaterials 44 aufrecht zu erhalten.

Als nächstes wird eine spezielle Kältesammelsteuerung in Über­ einstimmung mit der siebzehnten Ausführungsform erläutert. Fig. 27 zeigt ein Flussdiagramm einer Klimatisierungssteue­ rung, die ausgeführt wird durch einen Mikrocomputer der elek­ tronischen Klimatisierungssteuereinheit 5. Die in Fig. 27 gezeigte Steuerroutine wird gestartet, wenn der Zündschalter des Fahrzeugmotors 4 eingeschaltet und elektrischer Strom der elektronischen Steuereinheit 5 zugeführt wird, und wenn der Luftvolumenschalter 37b (oder der Automatikschalter) der Be­ tätigungsschaltergruppe 37 des Klimatisierungssteuerpaneels 36 eingeschaltet wird.

Zunächst werden im Schritt S100 eine Flagge, ein Zeitgeber und dergleichen initialisiert. Im nächsten Schritt S110 wer­ den Ermittlungssignale von den Sensoren 32 und 33 und der Sensorgruppe 35, Betätigungssignale von der Betätigungsschal­ tergruppe 37, ein Fahrzeugbetätigungssignal bzw. -betriebssignal von der elektronischen Motorsteuereinheit 38 oder dergleichen eingelesen. Im Schritt S120 wird die Ziel­ lufttemperatur TAO der klimatisierten Luft, die in die Fahr­ gastzelle geblasen wird, berechnet. Diese Ziellufttemperatur TAO ist diejenige Temperatur, die zur Aufrechterhaltung einer Solltemperatur Tset erforderlich ist, die durch den Tempera­ turwahlschalter 37a in der Fahrgastzelle eingestellt wird, und die auf Grundlage der Gleichung 2 wie nachfolgend erläu­ tert berechnet wird.

[Gleichung 2]

TAO = Kset × Tset - Kr × Tr - Kam × Tam - Ks × Is + C,

wobei Tr die Innenlufttemperatur ist, die durch den Innen­ lufttemperatursensor der Sensorgruppe 35 ermittelt wird, wo­ bei Tam eine Außenlufttemperatur ist, die durch den Außen­ lufttemperatursensor der Sensorgruppe 35 ermittelt wird, wo­ bei Ts eine Sonneneinstrahlungsmenge ist, die durch den Son­ neneinstrahlungssensor der Sensorgruppe 35 ermittelt wird, wobei Kset, Kr, Kam und Ks Steuerverstärkungswerte sind, und wobei C eine Konstante zu Korrekturzwecken ist.

Als nächstes wird im Schritt S130 ermittelt, ob oder ob nicht eine Klimatisierungsbetriebsart eine normale Betriebsart, ei­ ne Kältesammelbetriebsart oder eine Kälteaustragbetriebsart ist. Die normale Betriebsart und die Kältesammelbetriebsart können während eines Betriebs (während der Fahrt des Fahr­ zeugs) des Motors 4 gewählt werden und die Wahl der Normalbe­ triebsart und der Kältesammelbetriebsart können durchgeführt werden auf Grundlage der Ziellufttemperatur TAO, wie vorste­ hend erläutert, und der Betätigungszustände des Klimatisie­ rungsschalters 37e und des Vollklimatisierungsschalters 37f des Klimatisierungssteuerpaneels 36.

Wenn der Vollklimatisierungsschalter 37f eingeschaltet wird, wird das Betätigungsanforderungssignal für den Fahrzeugmotor 4 ausgegeben, wie vorstehend erläutert, und der Betätigungs­ zustand des Fahrzeugmotors 4 wird fortgesetzt, während das Fahrzeug anhält. In diesem Fall ist die Kältesammelbetriebs­ art unnötig und die normale Betriebsart wird gewählt, wenn der Vollklimatisierungsschalter 37f eingeschaltet ist.

Wenn der Klimatisierungsschalter 37e eingeschaltet wird, und wenn TAO gleich oder größer als eine vorbestimmte Temperatur (beispielsweise 35°C) in einem Heizbereich ist, wird des­ halb, weil die Kältesammelbetriebsart unnötig ist, ebenfalls die normale Betriebsart gewählt.

Wenn im Gegensatz hierzu der Klimatisierungsschalter 37e ein­ geschaltet wird, und wenn TAO niedriger als die vorbestimmte Temperatur (beispielsweise 35°C) des Heizbereichs ist, liegt ein Kühlanforderungsbereich vor. In diesem Fall kann die Käl­ tesammelbetriebsart gewählt werden, weil die Kältesammelbe­ triebsart erforderlich geworden ist.

In der siebzehnten Ausführungsform kann in der Betätigungs­ schaltergruppe 37 des Klimatisierungssteuerpaneels 36 ein Kältesammelschalter zusätzlich vorgesehen sein. Nur dann, wenn der Kältesammelschalter eingeschaltet ist, wird in die­ sem Fall die Kältesammelbetriebsart gewählt. Wenn anderer­ seits der Kältesammelschalter ausgeschaltet ist, kann die Normalbetriebsart gewählt werden.

In dem Fall, dass der Klimatisierungsschalter 37e eingeschal­ tet ist, wird andererseits die Kälteaustragbetriebsart ge­ wählt, wenn der Fahrzeugmotor 4 (der Verdichter 1) gestoppt bzw. angehalten ist.

Wenn die normale Betriebsart gewählt ist, wird im Schritt S140 die Zielverdampfertemperatur TEOA während der normalen Betriebsart entschieden. Die Zielverdampfertemperatur TEOA während der normalen Betriebsart ist eine Zieltemperatur, die zur Klimatisierung erforderlich ist, die durch eine Klimati­ sierungsumgebungsbedingung festgelegt ist. Bei dieser sieb­ zehnten Ausführungsform wird TEOA auf Grundlage einer ersten Zielverdampfertemperatur TEOA1, die in Fig. 28 gezeigt ist, und einer zweiten Zielverdampfertemperatur TEOA2 gewählt, die in Fig. 29 gezeigt ist. Die erste Zielverdampfertemperatur TEOA1 wird so gewählt, dass sie in Übereinstimmung mit einer Erhöhung von TAO erhöht wird. TEOA1 läßt sich deshalb ausdrü­ cken als TEOA1 = f (TAO). Bei der siebzehnten Ausführungsform wird die obere Grenze der ersten Zielverdampfertemperatur TEOA1 mit 12°C gewählt.

Die zweite Zielverdampfertemperatur TEOA2 wird außerdem auf Grundlage der Außenlufttemperatur Tam ermittelt, und sie kann dargestellt werden als f (Tam). Da bei TEOA2 die Notwendig­ keit zum Kühlen und zur Entfeuchtung auf einen Zwischentempe­ raturbereich (beispielsweise 18°C bis 25°C) der Außenluft­ temperatur Tam abgesenkt ist, kann durch Erhöhung der zweiten Zielverdampfertemperatur TEOA2 (beispielsweise 12°C) der Be­ trieb bzw. die Betätigung des Verdichters 1 verringert werden und eine Energieeinsparung für den Fahrzeugmotor 4 kann ver­ wirklicht werden.

Zum Zeitpunkt hoher Temperatur in der sommerlichen Jahres­ zeit, wenn die Außenlufttemperatur Tam 25°C übersteigt, wird andererseits TEOA2 umgekehrt proportional zur Erhöhung der Außenlufttemperatur Tam verringert, um Kühlkapazität sicher zu stellen. In einem Niedrigtemperaturbereich, in dem die Au­ ßenlufttemperatur Tam niedriger als die Temperatur von 10°C wird, wird zur Sicherstellung der Entfeuchtungsfähigkeit zur Verhinderung eines Beschlags der Windschutzscheibe TEOA2 zu­ sammen mit einer Verringerung der Außenlufttemperatur Tam ab­ gesenkt bzw. verringert.

In der normalen Betriebsart (wenn die Kältesammelbetriebsart nicht vorliegt) während des Betriebs des Motors 4 wird entwe­ der die erste oder die zweite Zielverdampfertemperatur TEOA1 oder TEOA2, die vorstehend erläutert sind, die eine niedrige Temperatur aufweisen, letztendlich als Zielverdampfertempera­ tur TEOA ermittelt.

Als nächstes wird im Schritt S170 eine Zielmenge BLW von Luft, die durch das Gebläse 11 geblasen wird, auf Grundlage der vorstehend genannten TAO berechnet. Ein Berechnungsver­ fahren für die Zielmenge BLW ist bekannt. D. h., die Zielmen­ ge wird auf einer Hochtemperaturseite (Maximalheizseite) und auf einer Niedrigtemperaturseite (Maximalkühlseite) der vor­ stehend genannten TAO erhöht und die Zielmenge BLW wird in einem Zwischentemperaturbereich der vorstehend erläuterten TAO verringert.

Im Schritt S180 wird als nächstes die Innen-/Außen­ luftbetriebsart ermittelt. Die Innen-/Außen­ luftbetriebsart wird gewählt, um umgeschaltet zu werden auf eine Gesamtinnenluftbetriebsart → eine Innen-/Außenluft­ mischbetriebsart → eine Gesamtaußenluftbetriebsart bei­ spielsweise in Übereinstimmung mit einer Erhöhung von TAO, das vorstehend genannt ist, ausgehend von einer Niedrigtempe­ raturseite zu einer Hochtemperaturseite. In der Kältesammel­ betriebsart wird ungeachtet einer vorstehend erläuterten Be­ dingung, bis der Kältespeichervorgang beendet ist, die Innen­ luftbetriebsart zwangsweise gewählt. Die Wirkung eines ra­ schen Kältespeichervorgangs auf Grund einer Verringerung der Kühllast kann dadurch verbessert werden.

Als nächstes wird im Schritt S190 eine Luftauslassbetriebsart in Übereinstimmung mit der vorstehend erläuterten TAO ermit­ telt. Die Luftauslassbetriebsart wird zusammen mit einer Er­ höhung der TAO, ausgehend von einer Niedrigtemperaturseite zu einer Hochtemperaturseite, gewählt, um umgeschaltet zu werden in eine Gesichtsbetriebsart → eine Zweiniveaubetriebsart → eine Fußbetriebsart.

Als nächstes wird im Schritt S200 ein Zielöffnungsgrad SW der Luftmischklappe 19 auf Grundlage der vorstehend erläuterten TAO, der Kältespeicherlufttemperatur Tc und der Heißwasser­ temperatur Tw berechnet. Der Zielöffnungsgrad SW der Luft­ mischklappe 19 ist dabei wiedergegeben durch einen Prozent­ satz, wenn eine maximale Kühlposition (in Fig. 24 die Positi­ on der durchgezogenen Linie) der Mischklappe 19 0% beträgt, und wenn eine maximale Heizposition (in Fig. 24 die Position mit strichpunktierter Linie) der Luftmischklappe 19 100% be­ trägt.

Als nächstes schreitet das Programm zum Schritt S210 weiter, eine an die elektromagnetische Kupplung 2 angelegte Spannung Vc wird ermittelt durch Vergleichen der Zielverdampfertempe­ ratur TEOA mit der Verdampferlufttemperatur Te, ermittelt durch den Temperatursensor 32, und ein Unterbrechungsvorgang (EIN - AUS) des Verdichters 1 wird ermittelt. D. h., wenn die Verdampferlufttemperatur Te unter die Zielverdampfertempera­ tur TEOA abgesenkt wird, nimmt der Eingriff der Kupplung den AUS-Zustand (die Verblockung des Verdichters nimmt den AUS- Zustand ein) ein durch Wählen der angelegten Spannung Vc mit 0 V. Wenn die Verdampferlufttemperatur Te auf eine höhere Temperatur als TEAO + α erhöht wird, nimmt der Eingriff der Kupplung den EIN-Zustand (die Verblockung des Verdichters nimmt den EIN-Zustand ein) durch Wählen der angelegten Span­ nung Vc mit 12 V ein. In (TEOA + α) bezeichnet α eine Hyste­ resebreite einer Unterbrechungssteuerung des Verdichters, und normalerweise beträgt sie 1°C. Im Schritt S210 kann deshalb der Betrieb bzw. die Betätigung des Verdichters 1 gesteuert werden.

Als nächstes schreitet das Programm zum Schritt S220 weiter, und ein Motorsteuersignal wird auf Grundlage der Klimatisie­ rungsbedingung ermittelt. D. h., ein Motorsteuersignal (Frei­ gabe/Sperre des Stoppens des Fahrzeugmotors 4, wie vorstehend erläutert, und ein Anforderungssignal für eine neue Betäti­ gung nach dem Stoppen des Fahrzeugmotors 4) wird ermittelt. Als nächstes schreitet das Programm zum Schritt S230 weiter und jeweilige Steuersignale, ermittelt durch die jeweiligen, vorstehend erläuterten Schritte, werden an die jeweiligen Steuerobjektelemente ausgegeben. D. h., die Drehzahl des Ge­ bläses 11, Betätigungspositionen der Innen-/Außenluftklappe 14a, der Luftauslassbetriebsartklappen 26, 28 und 30, und der Luftmischklappe 19 werden derart gesteuert, dass die Zielmen­ ge BLW im Schritt S170, die Innen-/Außenluftbetriebsart des Schritts S180, die Luftauslassbetriebsart des Schritts S190 und der Zielöffnungsgrad SW des Schritts S200 erhalten werden können.

Die Betätigung des Verdichters 1 wird auf Grundlage der an die Kupplung angelegten Spannung Vc, die im Schritt S210 er­ mittelt wird, diskontinuierlich bzw. in Unterbrechungsweise gesteuert. Die Verdampferlufttemperatur wird auf die Zielver­ dampfertemperatur TEOA bei der normalen Klimatisierung ge­ steuert. Das im Schritt S220 ermittelte Motorsteuersignal wird an die elektronische Motorsteuereinheit 38 außerdem aus­ gegeben.

Wenn andererseits die Kältesammelbetriebsart im Schritt S130 gewählt ist, wird eine Zielverdampfertemperatur TEOB für den Kältespeichervorgang auf Grundlage eines in Fig. 30 gezeigten Flussdiagramms ermittelt. Im Schritt S151 wird zunächst er­ mittelt, ob oder ob nicht der Kältespeichervorgang für das Kältespeichermaterial 44 beendet ist. Insbesondere wird er­ mittelt, ob oder ob nicht die Kältespeicherlufttemperatur Tc stärker verringert ist als auf die Verfestigungstemperatur T0 (8°C) des Kältespeichermaterials. Bei der siebzehnten Aus­ führungsform wird die Beendigung des Kältespeichervorgangs ermittelt bzw. festgestellt, wenn Tx < 6°C erfüllt ist.

Wenn Tc höher als 6°C ist, wird ermittelt, dass der Kälte­ speichervorgang nicht beendet ist, das Programm schreitet zum Schritt S152 weiter und der anfängliche Kältespeichervorgang mit TEOB1 = 1°C wird gewählt. Wenn andererseits die Tempera­ tur von Tc < 6°C ermittelt wird, wird festgestellt, dass der Kältespeichervorgang beendet ist und das Programm schreitet zum Schritt S153 weiter. In diesem Fall wird der Kältespei­ chervorgang mit TEOB2 = 6°C gewählt und aufrecht erhalten.

Zu Beginn des Kältespeichervorgangs wird, wie vorstehend erläutert, der anfängliche Kältespeichervorgang mit TEOB1 = 1°C durchgeführt und der Verdichter 1 wird diskontinuierlich derart gesteuert, dass die Betätigung des Verdichters 1 bei der Verdampferlufttemperatur von Te = 1°C AUS-geschaltet wird und die Betätigung des Verdichters 1 wird EIN-geschaltet bei der Verdampferlufttemperatur von Te = 2°C. Auf diese Weise wird die Verdampferlufttemperatur Te bei der niedrigen Temperatur auf im Wesentlichen 1°C gesteuert bzw. einge­ stellt. Unter Verwendung von kalter Luft mit der niedrigen Temperatur von im Wesentlichen 1°C kann der rasche Kälte­ speichervorgang für das Kältespeichermaterial 44 verwirklicht werden. Als das Kältespeichermaterial 44 werden insbesondere 300 cm³ Paraffin mit einem Verfestigungspunkt T0 von 8°C verwendet, und zwar in dem Fall, dass das Kältespeichermate­ rial 44 durch Kaltluft mit einer niedrigen Temperatur von im Wesentlichen 1°C gekühlt wird. In diesem Fall kann der Käl­ tespeichervorgang (Verfestigung) des Kältespeichermaterials 44 in etwa in einer Minute beendet werden.

Nach der Beendigung des Kältespeichervorgangs wird die Ziel­ verdampfertemperatur TEO von TEOB1 (1°C) im anfänglichen Kältespeicherzustand auf TEOB2 (6°C) bei Aufrechterhaltung des Kältespeichervorgangs erhöht. Während der Kältespeicherzustand für das Kältespeichermaterial 44 aufrecht erhalten bleibt, wird deshalb die Betätigungsrate (Verhältnis der EIN-Zeit relativ zur gesamten EIN-AUS-Zeit) des Verdichters 1 deutlich verringert im Vergleich zu dem anfänglichen Kältespeichervorgang mit TEOB1 = 1°C. Infolge hiervon kann die Antriebsenergie bzw. -kraft für den Verdichter 1 verringert werden. Unter der Bedingung, dass die Außenlufttemperatur 30°C und die Fahrzeuggeschwindigkeit 40 km/h beträgt, beträgt ein Verhältnis der in dem Verdichter 1 beim anfänglichen Kältespeichervorgang mit TEOB1 = 1°C verbrauchten Energie und diejenige zur Aufrechterhaltung bzw. Beibehaltung des Kältespeichervorgangs mit TEOB2 = 6°C 1,2 : 1. Die in dem Verdichter 1 verbrauchte Energie kann drastisch nach Beendigung des Kältespeichervorgangs verringert werden.

In Übereinstimmung mit der siebzehnten Ausführungsform vermö­ gen damit im Widerspruch stehende Sachverhalte, wie etwa der rasche Kältespeichervorgang des Kältespeichermaterlals 44 und eine Verringerung der Antriebsenergie für den Verdichter 1 miteinander in Einklang gebracht bzw. kompatibel gemacht wer­ den unter Verwendung von beiden Kältespeichertemperaturen TEOB1 und TEOB2.

Wenn die Kälteaustragbetriebsart im in Fig. 27 gezeigten Schritt S130 gewählt wird, schreitet das Programm zum Schritt S160 weiter, und eine kritische Kältespeichertemperatur (kri­ tische TCO) in der Kälteaustragbetriebsart wird bestimmt. Bei der kritischen TCO handelt es sich um die Kältespeichertempe­ ratur in der Kälteaustragbetriebsart. Die kritische TCO ist insbesondere eine Temperatur (ein oberer Grenzwert) eines Empfindungsgrenzpunktes, in dem ein Fahrgast eine Feuchtig­ keitsänderung, eine Temperaturänderung, eine Geruchserzeugung und eine Erzeugung von Beschlag auf der Windschutzscheibe auf Grund einer Erhöhung der Kältespeicherlufttemperatur Tc nicht erfasst. Die kritische TCO kann auf eine vorbestimmte Tempe­ ratur von beispielsweise 12°C festgelegt werden oder die kritische Temperatur TCO kann in Übereinstimmung mit einer Änderung der Umgebung in der Kälteaustragbetriebsart korri­ giert werden.

In der Kälteaustragbetriebsart wird im Schritt S220 die Käl­ tespeicherlufttemperatur Tc, die durch den Temperatursensor 33 ermittelt wird, mit der vorstehend genannten, kritischen TCO verglichen. Wenn in diesem Fall die Temperatur Tc niedri­ ger als die kritische TCO ist, kann ein Signal zur Freigabe des Stoppens des Fahrzeugmotors 4 fortgesetzt ausgegeben wer­ den. Auf diese Weise wird der Stoppzustand des Motors 4, d. h., die Kälteaustragbetriebsart fortgesetzt.

Auf Grund einer Fortsetzung der Kälteaustragbetriebsart wird dann, wenn die Temperatur Tc derart erhöht ist, die Beziehung Tc ≧ kritische TCO erfüllt ist, das Motorbetätigungs­ bedarfssignal ausgegeben, der Fahrzeugmotor 4 wird neu ge­ startet und der Kühlvorgang des Verdampfers 9 in Übereinstim­ mung mit einer Betätigung des Verdichters 1 wird neu gestar­ tet. In diesem Fall wird deshalb die Kälteaustragbetriebsart beendet.

In Übereinstimmung mit der siebzehnten Ausführungsform ist der Kältespeicher 40 stromabwärts vom Verdampfer 9 und außer­ dem stromaufwärts von der Luftmischklappe 19 angeordnet, ohne von der Drehstellung der Luftmischklappe 19 abzuhängen. Der Kältespeicher 40 kann deshalb durch Kaltluft, nachdem diese den Verdampfer 9 durchsetzt hat, zufriedenstellend abgekühlt werden.

Da in der Praxis der Kältespeicher 40 so aufgebaut ist, dass er durch Kaltluft gekühlt ist, und da der Kältespeicher 40 mit einer rippenfreien Struktur gebildet ist, besitzt der Kältespeicher 40 einen einfachen Aufbau. Da der Kältespeicher 40 rippenfrei aufgebaut ist, kann ein Aufnahmeraum für das Kältespeichermaterial innerhalb des Kältespeichers 40 größer gemacht werden und die Kältespeicherfähigkeit kann in dem Kältespeicher 40 erhöht werden.

Nunmehr wird eine achtzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.

Die achtzehnte Ausführungsform dient zur Verbesserung der Verringerungswirkung der Antriebskraft bzw. -energie des Ver­ dichters 1 in stärkerer Art als bei der siebzehnten Ausfüh­ rungsform. Wenn ein tatsächliches Fahrmuster des Fahrzeugs in Betracht gezogen wird, treten beim Fahren in einem urbanen Bereich in einem Stadtbereich zahlreiche Fälle auf, demnach ein Fahrmuster sich häufig wiederholt, demnach beispielsweise an einer Verkehrsampel gewartet werden muss oder dergleichen, wobei nach einer kurzen Fahrzeit in der Größenordnung von ei­ ner Minute das Fahrzeug gestoppt bzw. angehalten wird, und wobei nach 30 Sekunden das Fahrzeug den Fahrzustand wieder aufnimmt. Andererseits werden die Anzahlen von Verkehrssigna­ len außerhalb des urbanen Bereichs kleiner als innerhalb des­ selben; es ist jedoch selten, dass ein Fahrzeug kontinuier­ lich länger als fünf Minuten fährt.

Bei der Fahrt des Fahrzeugs in einem urbanen Bereich oder in einem suburbanen Bereich wird beim Startzeitpunkt der Fahr­ zeugfahrt auf Grund einer Wiederbetätigung des Fahrzeugmotors 4 durch Wählen des maximalen Kältespeicherzustands, wie bei der siebzehnten Ausführungsform erläutert, ein rascher Kälte­ speichervorgang durchgeführt durch kalte Luft mit einer Tem­ peratur von 1°C. Nach der Beendigung des Kältespeichervor­ gangs wird der Kältespeicherzustand durch kalte Luft bei ei­ ner Temperatur aufrecht erhalten, die geringfügig niedriger ist als der Verfestigungspunkt T0 des Kältespeichermaterials 44.

Bei der Fahrt auf einer Autobahn tritt hingegen der Zustand auf, dass nach dem Starten der Fahrt das Fahrzeug kontinuier­ lich für ein bis zwei Stunden fährt. Wenn in diesem Fall der Kältespeicherzustand (TEOB2 = 6°C) für lange Zeit kontinu­ ierlich ähnlich wie bei der siebzehnten Ausführungsform durchgeführt wird, wird die Antriebskraft bzw. -energie für den Verdichter 1 verschwendet.

D. h., wenn eine EIN-AUS-Steuerung des Verdichters 1 bei ei­ ner niedrigen Zieltemperatur, wie etwa TEOB2 = 6°C, über lange Zeit durchgeführt wird, wird die verbrauchte Energie für den Verdichter 1 erhöht im Vergleich zu der Normalbe­ triebsart, wenn die EIN-AUS-Steuerung des Verdichters 1 unter einer Temperatur TEOA von 12°C durchgeführt wird.

Indem das vorstehend Angesprochene berücksichtigt wird, wird bei der in Fig. 31 gezeigten achtzehnten Ausführungsform dann, wenn eine Beendigung des Kältespeichervorgangs im Schritt S151 ermittelt wird, ermittelt bzw. festgestellt, ob oder ob nicht eine abgelaufene Zeit nach der Beendigung des Kältespeichervorgangs eine vorbestimmte Zeit τ übersteigt, und zwar im Schritt S154. Die vorbestimmte Zeit τ dauert bei­ spielsweise fünf Minuten. Wenn die abgelaufene Zeit nach Be­ endigung des Kältespeichervorgangs innerhalb der vorbestimm­ ten Zeit τ liegt, wird dieselbe Steuerung wie bei der sieb­ zehnten Ausführungsform im Schritt S153 durchgeführt und die Steuerung zur Aufrechterhaltung des Kältespeichervorgangs mit TEOB2 = 6°C wird durchgeführt.

Wenn andererseits die abgelaufene Zeit nach der Beendigung des Kältespeichervorgangs die vorbestimmte Zeit τ übersteigt, schreitet das Programm vom Schritt S154 zum Schritt S155 wei­ ter, und die Zielverdampfertemperatur TEOA während der norma­ len Betriebsart wird ermittelt. Bei TEOA handelt es sich um den im Schritt S140 in Fig. 27 berechneten Wert und dieser Wert ist im Wesentlichen zur Klimatisierungssteuerung erfor­ derlich.

Unter der Bedingung, dass die Zielverdampfertemperatur TEOA für die Klimatisierungssteuerung beispielsweise 12°C be­ trägt, kann, in Übereinstimmung mit der achtzehnten Ausfüh­ rungsform, nachdem die ermittelte Zeit nach Beendigung des Kältespeichervorgangs abgelaufen ist, wie in Fig. 32 gezeigt, die Verdampferlufttemperatur TEO auf die Temperatur TEOA von 12°C erhöht werden, bei der es sich um eine höhere Tempera­ tur handelt als um den Verfestigungspunkt T0 des Kältespei­ chermaterials 44. Die Leistung des Verdichters 1 kann dadurch auf ein Niveau des absolut Erforderlichen abgesenkt werden.

Nunmehr wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.

Bei der vorstehend erläuterten siebzehnten Ausführungsform durchsetzt das gesamte Kaltluftvolumen, nachdem es den Ver­ dampfer 9 durchsetzt hat, den Kältespeicher 40 durch Wählen der Größe der Vorderseitenfläche des Kältespeichers 40 gleich zu derjenigen des Verdampfers 9. Durch Verringern der Vorder­ seitenfläche des Kältespeichers 40 auf eine Größe kleiner als diejenige des Verdampfers 9 wird jedoch ein Umgehungsdurch­ lass für den Kältespeicher 40 gebildet und ein Teil der kal­ ten Luft vermag den Kältespeicher 40 zu durchsetzen, nachdem er den Verdampfer 9 durchsetzt hat.

Bei der vorstehend erläuterten siebzehnten Ausführungsform ist außerdem vorgesehen, dass das gesamte, durch das Gebläse 11 geblasene Luftvolumen den Verdampfer 9 durchsetzt. Ein Um­ gehungsdurchlass, durch den Luft sowohl den Verdampfer 9 wie den Kältespeicher 40 umgeht, kann jedoch in dem Klimatisie­ rungsgehäuse 10 gebildet sein und ein Öffnungsgrad des Umge­ hungsdurchlasses kann durch ein Umgehungsklappe eingestellt werden.

Bei den vorstehend erläuterten ersten und siebzehnten Ausfüh­ rungsformen wird der Temperatursensor 32 zum Ermitteln der Verdampferlufttemperatur Te als Temperaturermittlungs­ einrichtung zum Ermitteln der Temperatur von Luft verwendet, die von dem Verdampfer 9 (ausgehend) geblasen wird. Ein Tem­ peratursensor zum Ermitteln der Temperatur der Wandfläche für einen Kältemitteldurchlass des Verdampfers 9 oder einer Ober­ flächentemperatur einer Rippe kann jedoch ebenfalls verwendet werden.

Als Temperaturermittlungseinrichtung zum Ermitteln der Tempe­ ratur des Kältespeichers 40 wird außerdem der Temperatursen­ sor 33 zur Ermittlung der Lufttemperatur Tc des Kältespei­ chers 40 verwendet. Ein Temperatursensor zum Ermitteln der Temperatur der Wandfläche des Kältespeichers 40 oder der Ober­ flächentemperatur der Rippe des Kältespeichers 40 kann je­ doch ebenfalls verwendet werden.

Bei der vorstehend erläuterten siebzehnten Ausführungsform wird nach Beendigung des Kältespeichervorgangs für das Kälte­ speichermaterial 44 die Zielverdampfertemperatur auf die Zieltemperatur TEOB2 umgeschaltet, die geringfügig niedriger liegt als der Verfestigungspunkt T0 des Kältespeichermateri­ als 44 zur Aufrechterhaltung des Kältespeicherzustands für das Kältespeichermaterial 44. Wenn der Umgehungsdurchlass, durch den Kaltluft den Kältespeicher 40 umgeht, vorgesehen ist, wird jedoch der Umgehungsdurchlass durch eine Klappe ge­ öffnet und ein Luftdurchlass des Kältespeichers 40 wird ge­ schlossen nach Beendigung des Kältespeichervorgangs für das Kältespeichermaterial 44. In diesem Fall durchsetzt Luft von dem Verdampfer nicht den Kältespeicher 40. Auf diese Weise kann nach Beendigung des Kältespeichervorgangs die Zielver­ dampfertemperatur sofort auf die Temperatur TEOA (beispiels­ weise 12°C) umgeschaltet werden, die zur Klimatisierung er­ forderlich ist, und der Kältespeicherzustand für das Kälte­ speichermaterial 44 kann aufrecht erhalten werden. Dadurch kann eine weitere Verbesserung bei der Verringerung des Ener­ gieverbrauchs für den Verdichter 1 verwirklicht werden.

Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsformen ist ein Fall erläutert, demnach die Temperatur des Verdampfer 9 durch Un­ terbrechung der Betätigung des Verdichters 1 gesteuert wird. Wenn der Verdichter 1 vom bekannten Typ mit variabler Ver­ schiebung ist, kann die Temperatur des Verdampfers 9 jedoch durch Einstellung einer Verschiebung des Verdichters gesteu­ ert werden.

Der Kältespeicher 40 bei den fünften bis siebten Ausführungs­ formen (Fig. 7 bis Fig. 9) kann entweder mit der in Fig. 2 bis Fig. 6 gezeigten Wärmetauschstruktur, der in Fig. 12 bis Fig. 18 gezeigten Wärmetauschstruktur oder der in Fig. 19 ge­ zeigten Wärmetauschstruktur aufgebaut sein.

Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsformen wird als Ma­ terial für den Kältespeicher 40 Aluminium verwendet. Andere Metalle, wie etwa Kupfer, Eisen oder dergleichen, können je­ doch ebenfalls verwendet werden.

Der Kältespeicher 40 kann außerdem aus Kunstharz hergestellt sein. Wenn der Akkumulator 40 aus Kunstharz hergestellt ist, gestaltet sich die Herstellung des Kältespeichers 40 einfach und die Herstellungskosten für ihn können verringert werden, obwohl das Wärmeübertragungsvermögen etwas beeinträchtigt ist.

Als Schmelzpunkt für das Kältespeichermaterial 44 ist bei der vorstehend erläuterten ersten Ausführungsform der Temperatur­ bereich von 6°C bis 8°C genannt. Um zu verhindern, dass der Verdampfer einfriert bzw. überfriert, und um die Kühlwirkung durch den Kälteaustrag des Kältespeichermaterials 44 sicher­ zustellen, kann jedoch der Schmelzpunkt des Kältespeicherma­ terials 44 in einem Bereich von 3°C bis 18°C gewählt werden.

Bei den vorstehend erläuterten, jeweiligen Ausführungsformen sind der Verdampfer 9 und der Kältespeicher 40 derart ange­ ordnet, dass sie sich in vertikaler Richtung erstrecken. Der Verdampfer 9 und der Kältespeicher 40 können jedoch so ange­ ordnet sein, dass sie relativ zur Vertikalrichtung gekippt sind, oder dass sie sich in etwa horizontal erstrecken.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren be­ vorzugten Ausführungsformen unter Bezug auf die anliegenden Zeichnungen vollständig erläutert wurde, wird bemerkt, dass sich dem Fachmann auf diesem Gebiet der Technik zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen erschließen, die sämtliche im Umfang der vorliegenden Erfindung liegen, die durch die nach­ folgenden Ansprüche festgelegt ist.

Claims (38)

1. Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einer Fahrgastzelle, wobei die Klimaanlage aufweist:
Ein Gehäuse 10 zum Festlegen eines Luftdurchlasses, durch den Luft in die Fahrgastzelle strömt,
einen Kühlwärmetauscher 9, der in dem Luftdurchlass zum Küh­ len von Luft angeordnet ist,
einen Heizwärmetauscher 20, der auf der stromabwärtigen Seite des Kühlwärmetauschers in der Luftströmungsrichtung zum Hei­ zen von Luft angeordnet ist,
eine Luftmischklappe 19, die so angeordnet ist, dass sie ein Durchsatzverhältnis zwischen Luft, die den Kühlwärmetauscher durchsetzt, und Luft, die den Heizwärmetauscher durchsetzt, einstellt, und
einen Kältespeicher 40, 40a, 49b, der zwischen der stromab­ wärtigen Seite des Kühlwärmetauschers und der stromaufwärti­ gen Seite der Luftmischklappe in Strömungsrichtung der Luft angeordnet ist, die gekühlt werden soll durch kalte Luft, nachdem sie den Kühlwärmetauscher durchsetzt hat.

2. Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei in dem Fall, dass ein Umgehungsdurchlass 50, durch den Luft den Kühlwärmetauscher und den Kältespeicher umgeht, vorgesehen ist, das System au­ ßerdem aufweist:
eine Umgehungsklappe 19, die so angeordnet ist, dass sie ei­ nen Durchsatz von Luft, die den Umgehungsdurchlass durch­ setzt, einstellt, während sie den Kühlwärmetauscher und den Kältespeicher umgeht.

3. Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kältespei­ cher und der Kühlwärmetauscher integral angeordnet bzw. vor­ gesehen sind, um eine integrale bzw. gemeinsame Struktur zu bilden.

4. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei
der Kältespeicher mehrere Rohre 45, 430 aufweist, von denen jedes aus einem Metall hergestellt ist, und die durch die kalte Luft gekühlt werden, und ein Kältespeichermaterial 44, das in den Rohren dicht eingeschlossen ist, und
das Kältespeichermaterial eine Phasenänderung in Übereinstim­ mung mit einer Temperaturänderung zeigt.

5. Klimaanlage nach Anspruch 4, wobei die Rohre übereinan­ der angeordnet sind, um einen Kaltluftdurchlass zwischen be­ nachbarten Rohren derart festzulegen, dass kalte Luft von dem Kühlwärmetauscher den Kaltluftdurchlass in Wellenform durch­ setzt.

6. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei
der Kältespeicher ein Rohr 60 aufweist, das in Schlangenform gefaltet und gebogen ist, um mehrere gefaltete Rohrabschnitte zu bilden, und ein Kältespeichermaterial 44, das in dem Rohr dicht eingeschlossen ist, und
das Kältespeichermaterial eine Phasenänderung in Übereinstim­ mung mit einer Temperaturänderung zeigt.

7. Klimaanlage nach Anspruch 6, wobei der Kältespeicher außerdem eine Rippe 61 aufweist, die zwischen den gefalteten Rohrabschnitten angeordnet ist.

8. Klimaanlage nach Anspruch 6 oder 7, wobei mehrere der Rohre, von denen jedes in Schlangenform gefaltet und gebogen ist, so angeordnet sind, dass sie integral verbunden sind.

9. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kältespeicher mehrere Rohre 60 aufweist, die in einer Rich­ tung angeordnet und mit einem Kältespeichermaterial 44 ge­ füllt sind, und ein Halterungselement 62, 63, das so angeord­ net ist, dass es beide Enden jedes der Rohre fixiert.

10. Klimaanlage nach Anspruch 9, wobei
jedes der Rohre im Querschnitt flache Form besitzt,
die Rohre so angeordnet sind, dass eine Hauptrichtung der flachen Form von jedem Rohr längs der Luftströmungsrichtung in dem Kältespeicher verläuft,
das Halterungselement mehrere Eintiefungen 62a, 63a aufweist, die so angeordnet sind, dass sie der Anordnung der Rohre ent­ sprechen, und
zumindest ein Seitenende bzw. eines der Enden der Rohre in die Eintiefungen des Halterungselements eingesetzt ist.

11. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei
der Kältespeicher zumindest einen ersten Kältesammelabschnitt 40a und einen zweiten Kältesammelabschnitt 40b aufweist,
der erste Kältesammelabschnitt im Innern ein erstes Kälte­ speichermaterial enthält, und
der zweite Kältesammelabschnitt im Innern ein zweites Kälte­ speichermaterial enthält, das sich vom ersten Kältespeicher­ material unterscheidet.

12. Klimaanlage nach Anspruch 11, wobei
der Kältespeicher im Innern ein Trenn- bzw. Unterteilungsele­ ment 40c aufweist, und
der erste Kältesammelabschnitt und der zweite Kältesammelab­ schnitt integral angeordnet sind, um durch das innere Trenn­ element festgelegt zu sein.

13. Klimaanlage nach Anspruch 11 oder 12, wobei
das erste Kältespeichermaterial einen Schmelzpunkt aufweist, der höher ist als derjenige des zweiten Kältespeichermateri­ als, und
der erste Kältesammelabschnitt auf der stromaufwärtigen Seite des zweiten Kältesammelabschnitts in der Luftströmungs­ richtung angeordnet ist.

14. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Kühlwärmetauscher ein Verdampfer 9 eines Kältekreislaufs R mit einem Verdichter 1 ist, der durch einen Motor 4 zum An­ trieb des Fahrzeugs angetrieben ist, wobei der Motor gestoppt ist, wenn (Antriebs)energie für den Motor für die Fahrt des Fahrzeugs nicht erforderlich ist.

15. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, außerdem aufweisend:
eine Steuereinheit 5 zum Steuern der Temperatur von Luft, die in die Fahrgastzelle geblasen wird, wobei
die Steuereinheit die Temperatur des Kühlwärmetauschers auf eine Zielkühltemperatur TEO steuert,
in einer Kältesammelbetriebsart zum Durchführen eines Kälte­ speichervorgangs in dem Kältespeicher die Steuereinheit die Zielkühltemperatur auf eine anfängliche Zieltemperatur TEOB1 einstellt, und
wenn die Steuereinheit eine Beendigung des Kältespeichervor­ gangs in dem Kältespeicher ermittelt, die Steuereinheit die Zielkühltemperatur so einstellt, dass sie umgeschaltet wird von der anfänglichen Zieltemperatur TEOB1 auf eine vorbe­ stimmte Temperatur TEOB2, die höher als die anfängliche Ziel­ temperatur ist.

16. Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einer Fahrgastzelle, wobei die Klimaanlage aufweist:
ein Gehäuse 10, das einen Luftdurchlass festlegt, durch wel­ chen Luft in die Fahrgastzelle strömt,
einen Kühlwärmetauscher 9, der in dem Luftdurchlass zum Küh­ len von Luft angeordnet ist,
einen Heizwärmetauscher 20, der auf der stromabwärtigen Seite des Kühlwärmetauschers in der Luftströmungsrichtung zum Hei­ zen von Luft angeordnet ist,
ein Heizeinstellelement 48, das so angeordnet bzw. dazu aus­ gelegt ist, die Heizkapazität des Heizwärmetauschers einzustellen, und
einem Kältespeicher 40, 40a, 40b, der zwischen der stromab­ wärtigen Seite des Kühlwärmetauschers und der stromaufwärti­ gen Seite des Heizwärmetauscher in der Strömungsrichtung der Luft angeordnet ist, die durch Kaltluft gekühlt werden soll, nachdem sie den Kühlwärmetauscher durchsetzt hat.

17. Klimaanlage nach Anspruch 16, wobei in dem Fall, dass ein Umgehungsdurchlass 50, durch den Luft den Kühlwärmetau­ scher und den Kältespeicher durchsetzt vorgesehen ist, die Anlage außerdem folgendes aufweist: eine Umgehungsklappe 19, die so angeordnet bzw. dazu ausge­ legt ist, einen Durchsatz von Luft einzustellen, die den Um­ gehungsdurchlass durchsetzt, während sie den Kühlwärme­ tauscher und den Kältespeicher umgeht.

18. Klimaanlage nach Anspruch 16 oder 17, wobei der Kältespeicher und der Kühlwärmetauscher integral angeord­ net sind, um eine integrale Struktur zu bilden.

19. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei
der Kältespeicher mehrere Rohre 45, 430 aufweist, von denen jedes aus einem Metall hergestellt ist, und durch kalte Luft gekühlt wird, und ein Kältespeichermaterial, das in den Roh­ ren dicht enthalten ist, und
das Kältespeichermaterial eine Phasenänderung in Überein­ stimmung mit einer Temperaturänderung zeigt.

20. Klimaanlage nach Anspruch 19, wobei die Rohre übereinan­ der angeordnet sind, um einen Kaltluftdurchlass zwischen be­ nachbarten Rohren derart festzulegen, dass kalte Luft aus dem Kühlwärmetauscher den Kaltluftdurchsatz in Wellenform durch­ setzt.

21. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei
der Kältespeicher ein Rohr 60 aufweist, das in Schlangenform gefaltet und gebogen ist, um mehrere gefaltete Rohrabschnitte zu bilden, und ein Kältespeichermaterial 44, das in dem Rohr dicht enthalten ist, und
das Kältespeichermaterial eine Phasenänderung in Überein­ stimmung mit einer Temperaturänderung zeigt.

22. Klimaanlage nach Anspruch 21, wobei der Kältespeicher außerdem eine Rippe 61 aufweist, die zwischen den gefalteten Rohrabschnitten angeordnet ist.

23. Klimaanlage nach Anspruch 21 oder 22, wobei mehrere der Rohre, von denen jedes in Schlangenform gefaltet und gebogen ist, so angeordnet sind, dass sie integral verbunden sind.

24. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei
der Kältespeicher mehrere Rohre aufweist, die in einer Rich­ tung angeordnet und mit Kältespeichermaterial gefüllt sind,
und ein Halterungselement 62, 63, das angeordnet bzw. vorge­ sehen ist, um beide Enden von jedem der Rohre zu fixieren.

25. Klimaanlage nach Anspruch 24, wobei
jedes der Rohre im Querschnitt flache Form besitzt,
die Rohre so angeordnet sind, dass eine Hauptrichtung der flachen Form von jedem Rohr längs der Luftströmungsrichtung in dem Kältespeicher verläuft,
das Halterungselement mehrere Eintiefungen 62a, 63a aufweist, die so angeordnet sind, dass sie der Anordnung der Rohre ent­ sprechen, und
zumindest eines der Enden bzw. Seitenenden der Rohre in die Eintiefungen des Halterungselements eingesetzt ist.

26. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 16 bis 25, wobei
der Kältespeicher zumindest einen ersten Kältesammelabschnitt 40a und einen zweiten Kältesammelabschnitt 40b aufweist,
der erste Kältesammelabschnitt im Innern ein erstes Kälte­ speichermaterial enthält, und
der zweite Kältesammelabschnitt im Innern ein zweites Kälte­ speichermaterial enthält, das sich vom ersten Kältespeicher­ material unterscheidet.

27. Klimaanlage nach Anspruch 26, wobei
der Kältespeicher im Innern ein erstes Unterteilungs- bzw. Trennelement 40c aufweist, und
der erste Kältesammelabschnitt und der zweite Kältesammelab­ schnitt integral angeordnet und durch das innere Trennelement festgelegt sind.

28. Klimaanlage nach Anspruch 26 oder 27, wobei
das erste Kältespeichermaterial einen Schmelzpunkt aufweist, der höher ist als derjenige des zweiten Kältespeichermateri­ als, und
der erste Kältesammelabschnitt auf der stromaufwärtigen Seite des zweiten Kältesammelabschnitts in Luftströmungsrichtung angeordnet ist.

29. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 16 bis 28, wobei der Kühlwärmetauscher ein Verdampfer 9 eines Kältekreislaufs R mit einem Verdichter 1 ist, der durch einen Motor 4 zum An­ treiben des Fahrzeugs angetrieben ist, wobei der Motor ge­ stoppt ist, wenn Energie vom Motor für die Fahrt des Fahr­ zeugs nicht benötigt ist.

30. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 16 bis 29, außerdem aufweisend:
eine Steuereinheit 5 zum Steuern der Temperatur von in die Fahrgastzelle geblasener Luft, wobei
die Steuereinheit die Temperatur des Kühlwärmetauschers auf eine Zielkühltemperatur TEO steuert,
in einer Kältesammelbetriebsart zum Durchführen eines Kälte­ speichervorgangs in dem Kältespeicher die Steuereinheit die Zielkühltemperatur auf eine anfängliche Zieltemperatur TEOB1 einstellt, und
wenn die Steuereinheit eine Beendigung des Kältespeichervor­ gangs in dem Kältespeicher ermittelt, die Steuereinheit die Zielkühltemperatur so einstellt, dass sie umgeschaltet wird von der anfänglichen Zieltemperatur TEOB1 auf eine vorbe­ stimmte Temperatur TEOB2, die höher als die anfängliche Ziel­ temperatur ist.

31. Klimaanlage für ein Fahrzeug mit einer Fahrgastzelle, wobei die Klimaanlage aufweist:
einen Kühlwärmetauscher 9, der zum Kühlen von Luft angeordnet ist, die in eine Fahrgastzelle geblasen wird,
einen Kältespeicher 40, der auf der luftstromabwärtigen Seite des Kühlwärmetauschers angeordnet ist, um durch kalte Luft gekühlt zu werden, nachdem sie den Kühlwärmetauscher durch­ setzt hat, und
eine Steuereinheit 5 zum Steuern der Temperatur von Luft, die in die Fahrgastzelle geblasen wird, wobei
die Steuereinheit die Temperatur des Kühlwärmetauschers auf eine Zielkühltemperatur TEO steuert,
in einer Kältesammelbetriebsart zum Durchführen eines Kälte­ speichervorgangs im Kältespeicher die Steuereinheit die Ziel­ kühltemperatur auf eine anfängliche Zieltemperatur TEOB1 ein­ stellt, und
wenn die Steuereinheit eine Beendigung des Kältespeichervor­ gangs in dem Kältespeicher ermittelt, die Steuereinheit die Zielkühltemperatur so einstellt, dass sie umgeschaltet wird von der anfänglichen Zieltemperatur TEOB1 auf eine vorbe­ stimmte Temperatur TEOB2, die höher als die anfängliche Ziel­ temperatur ist.

32. Klimaanlage nach Anspruch 31, wobei
der Kältespeicher im Innern ein Kältespeichermaterial 44 mit einer Phasenänderung enthält, und
die Steuereinheit die anfängliche Zieltemperatur TEOB1 nied­ riger als die Schmelztemperatur T0 des Kältespeichermaterials einstellt.

33. Klimaanlage nach Anspruch 32, wobei wenn die Schmelztemperatur des Kältespeichermaterials T0 be­ trägt, die anfängliche Zieltemperatur TEOB1 und die vorbe­ stimmte Zieltemperatur TEOB2 betragen, die Schmelztemperatur, die anfängliche Zieltemperatur und die vorbestimmte Tempera­ tur folgende Temperaturbeziehung aufweisen: T0 < TEOB2 < TEOB1 < 0°C.

34. Klimaanlage nach Anspruch 33, wobei, nachdem eine vorbestimmte Zeit τ abgelaufen ist nach der Be­ endigung des Kältespeichervorgangs in dem Kältespeicher, die Steuereinheit die vorbestimmte Zieltemperatur auf eine Klima­ tisierungszieltemperatur TEOA umschaltet, ermittelt auf Grundlage einer Klimatisierungsumgebungsbedingung.

35. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 32 bis 34, außerdem aufweisend:
eine Temperaturermittlungseinheit 33, die so angeordnet bzw. dazu ausgelegt ist, die Temperatur des Kältespeichers zu er­ mitteln, wobei
wenn die Temperatur des Kältespeichers, ermittelt durch die Temperaturermittlungseinheit, niedriger als die Schmelztempe­ ratur des Kältespeichermaterials ist, die Steuereinheit er­ mittelt, dass der Kältespeichervorgang des Kältespeichermate­ rials in dem Kältespeicher beendet ist.

36. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 31 bis 35, wobei der Kühlwärmetauscher und der Kältespeicher integral angeord­ net sind, um eine integrale Struktur zu bilden.

37. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 31 bis 36, wobei
der Kühlwärmetauscher ein Verdampfer 9 eines Kältekreislaufs R mit einem Verdichter 1 ist, der durch einen Motor 4 zum Vortrieb des Fahrzeugs angetrieben ist, wobei die Anlage au­ ßerdem aufweist:
eine Temperaturermittlungseinheit 32, die zum Ermitteln der Temperatur des Verdampfers angeordnet bzw. ausgelegt ist,
wobei die Steuereinheit die Betätigung des Verdichters auf Grundlage der Temperatur des Verdampfers steuert.

38. Klimaanlage nach Anspruch 37, wobei der Motor gestoppt ist bzw. wird, wenn die Energie für den Motor zum Fahren des Fahrzeugs nicht erforderlich ist.