DE102007009847A1

DE102007009847A1 - Solekühlvorrichtung und ihr Betriebssteuerverfahren

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Publication number: DE102007009847A1
Application number: DE102007009847A
Authority: DE
Inventors: Takahisa Kariya Fujii; Yuji Kariya Ito; Yasuhiko Kariya Niimi; Takashi Kariya Yamamoto; Eiichi Kariya Kamei; Takahiro Kariya Yoshida
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-03-02
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2007-10-04
Also published as: JP2008074377A; US20070204637A1

Abstract

Eine Solekühlvorrichtung, die auf ein Fahrzeug angewendet ist, das mit einem Fahrzeugklimagehäuse (11), einem Gebläse (13) und einer Klimaanlagensteuer-ECU (23) als Klimaanlagensteuereinrichtung ausgestattet ist, wobei die Solekühlvorrichtung ein Wärmeabsorptionselement (8) zum Absorbieren von Wärme von einem elektronischen Gerät (7), ein Wärmestrahlelement (2) zum Abgeben der absorbierten Wärme, eine Soleleitung (6) und eine Umlaufpumpe (9) sowie eine Kühlvorrichtungssteuer-ECU (30) als Kühlvorrichtungssteuerungseinrichtung aufweist. Selbst wenn die Klimaanlagensteuer-ECU (23) das Gebläse (13) als Klimaanlagensteuerung stoppt, wird eine Luftströmungsrate so gesteuert, dass eine Luftströmungsrate des Gebläses (13) auf eine vorbestimmte Strömungsrate eingestellt wird, basierend auf der durch einen Einlasswassertemperatursensor (32) erfassten Soletemperatur.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Solekühlvorrichtung, die in einem Fahrzeug zum Kühlen eines zu kühlenden Gegenstandes, wie beispielsweise eines im Fahrzeug montierten elektronischen Geräts, verwendet wird.
2. Beschreibung anderer Bauformen
In den letzten Jahren ist die Menge an einem Fahrzeug montierter elektronischer Geräte, wie beispielsweise Audiogeräte, verschiedene ECUs (elektronische Steuereinheiten), eine Dünnfilmtransistor-Flüssigkristallanzeige (TFT) und ein Headup-Display usw. so gestiegen, dass wegen des Anstiegs der gesamten Wärmeerzeugung dieser elektronischen Geräte sowie des Anstiegs der Wärmedichte, die aus der Größenreduzierung der verschiedenen Geräte resultiert, ein passendes Kühlvermögen mehr und mehr notwendig geworden ist.
Derzeit wird eine effiziente natürliche Wärmestrahlung oder eine Zwangsluftkühlung mit einem Lüfter zum Kühlen dieser elektronischen Geräte eingesetzt. Außerdem ist es auch geplant, eine Wasserkühlvorrichtung zu nutzen, wie sie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2002-353668 dargestellt ist.
Eine Klimavorrichtung ist in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2001-1753 offenbart, aber diese Vorrichtung soll kein am Fahrzeug montiertes elektronisches Gerät kühlen. Diese Klimavorrichtung verwendet Sole als Wärmetauschmedium, um ein Kältespeichermittel zu kühlen. Bei dieser Vorrichtung ist die Klimaanlage, während das Fahrzeug fährt (während des Betriebs des Motors), in Betrieb durch Antreiben einer Pumpe des Kältespeicherkreises derart, dass, nachdem die Sole in einem Verdampfapparat gekühlt ist, sie in einem Kältespeichermittelkühler zirkuliert werden kann, und während einer Leerlaufabschaltung, während des Wartens auf ein Umschalten der Verkehrsampel, wird der Kompressor der Klimaanlage abgeschaltet und ein Lüfter im Kältespeichermodul kann durch eine Batterie angetrieben werden, um so das Fahrzeug durch die Kälte des Kältespeichermittels zu kühlen.
Im Fall des Nutzens der natürlichen Wärmestrahlung ist es jedoch notwendig, einen großen Kühlkörper in dem zu kühlenden elektronischen Gerät vorzusehen, und im Fall des Nutzens von Zwangsluftkühlung müssen ein spezieller Kühllüfter und ein Kühlkörper integral in einer Einheit mit dem elektronischen Gerät vorgesehen werden. Weiter ist im Fall des Nutzens eines Wasserkühlsystems als Kühlvorrichtung, wie im Stand der Technik offenbart, die spezielle Kühleinheit mit dem zu kühlenden elektronischen Gerät kombiniert, was in einer Vergrößerung der Gesamtdimension des Systems resultiert.
Daher gibt es in jedem Fall ein Problem, dass die Gesamtgröße der Vorrichtung, einschließlich des zu kühlenden Zielobjekts, vergrößert ist und die Fahrzeugmontageleistung dadurch verschlechtert ist.
Deshalb untersuchte der Erfinder die Ausführbarkeit des Verwendens einer Solekühlvorrichtung als Kühlvorrichtung zum Kühlen eines zu kühlenden Zielobjekts, wie beispielsweise eines am Fahrzeug montierten elektronischen Geräts, welche so aufgebaut ist, dass die Sole in einem Verdampfapparat gekühlt wird, wie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2001-1753 offenbart. Bei einer Solekühlvorrichtung mit einer solchen Konstruktion kann auch ein existierender am Fahrzeug montierter Verdampfapparat als ein Wärmestrahler für das zu kühlende Zielobjekt verwendet werden, sodass ein spezieller Wärmestrahler, ein Kühlkörper oder eine Kühlvorrichtung nicht vorgesehen werden müssen. So kann ein Größenanstieg des Systems vermieden werden, und man kann eine Kühlvorrichtung mit einer verbesserten Fahrzeugmontageleistung erhalten. Eine Solekühlvorrichtung mit einem solchen Aufbau, dass ein Gebläse einer im Fahrzeug montierten Klimaanlage zum Luftkühlen des Wärmestrahlers der Solekühlvorrichtung verwendet werden kann, wurde ebenfalls untersucht. Bei einer Solekühlvorrichtung mit einem solchen Aufbau kann eine Notwendigkeit zum Vorsehen eines speziellen Gebläses durch Verwenden eines Gebläses einer am Fahrzeug montierten Klimaanlage beseitigt werden, sodass ein Größenanstieg des Systems vermieden werden kann und man eine Kühlvorrichtung mit einer verbesserten Fahrzeugmontageleistung erhalten kann.
Bei einer Solekühlvorrichtung mit einer solchen Konstruktion, dass ein Verdampfapparat oder ein Gebläse einer Klimaanlage zum Kühlen der Sole verwendet wird, gibt es jedoch ein Problem, dass, wenn der Kompressor oder das Gebläse der Klimaanlage für eine längere Dauer abgeschaltet wird, es keine Einrichtung zum Sichern eines ausreichenden Kühlvermögens der Sole gibt und das zu kühlende Zielobjekt nicht geeignet gekühlt werden kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Anbetracht des obigen Problems ist es eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlvorrichtung vorzusehen, die ein zu kühlendes Zielobjekt ohne Vergrößern der Gesamtdimension des Systems einschließlich des zu kühlenden Zielobjekts kühlen kann, und es ist eine zweite Aufgabe der Erfindung, eine Kühlvorrichtung vorzusehen, die die Fähigkeit zum Kühlen der Sole sicherstellen kann, selbst wenn ein Kompressor oder dergleichen einer Klimaanlage abgeschaltet wird.
Um die obige Aufgabe zu lösen, weist gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Kühlvorrichtung auf: ein Wärmeabsorptionselement (8), das die Sole die Wärme eines zu kühlenden, im Fahrzeug montierten Zielobjekts (7) absorbieren lässt, um dadurch das zu kühlende Zielobjekt zu kühlen, ein Wärmestrahlelement (2), das die Wärme der Sole an die Luft im Klimagehäuse abstrahlen lässt, eine Pumpe (9) zum Zirkulieren der Sole zwischen dem Wärmeabsorptionselement und dem Wärmestrahlelement, und eine Kühlvorrichtungssteuereinrichtung (30), die so steuert, dass die Luft im Klimagehäuse zur Luftkühlung des Wärmestrahlelements strömt, falls die durch die Klimaanlagensteuereinrichtung ausgeführte Steuerung des Gebläses für die Klimaanlage die Steuerung des Gebläses stoppt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung muss, da das Gebläse an der am Fahrzeug montierten Klimaanlage geteilt genutzt werden kann, kein spezielles Gebläse oder dergleichen vorgesehen werden, sodass ein Größenanstieg des Systems vermieden werden kann und man eine Kühlvorrichtung mit einer verbesserten Fahrzeugmontageleistung erhalten kann.
Wenn die Konstruktion eingesetzt wird, bei welcher das Wärmestrahlelement (2) der Solekühlvorrichtung die Wärme der Sole an die Luft im Klimagehäuse abstrahlt, gibt es auch ein Problem, dass, wenn das Gebläse gestoppt wird, die Luftkühlung des Wärmestrahlelements durch das Gebläse gestoppt wird und das Kühlvermögen der Solekühlvorrichtung verschlechtert wird.
Deshalb steuert die Kühlvorrichtungssteuereinrichtung (30) in der vorliegenden Erfindung, wenn das zu kühlende Zielobjekt durch die Sole gekühlt werden muss, falls die durch die Klimaanlagensteuereinrichtung ausgeführte Steuerung des Gebläses für die Klimaanlage die Steuerung des Gebläses stoppt, derart, dass die Luft im Klimagehäuse zur Luftkühlung des Wärmestrahlelements geleitet wird. Daher kann selbst in einem solchen Fall ein passendes Kühlvermögen der Solekühlvorrichtung sichergestellt werden.
Als Steuerung zum Leiten der Luft im Klimagehäuse kann eine Steuerung zur Luftkühlung des Wärmestrahlelements durch Verwenden zum Beispiel der Kühlvorrichtungssteuereinrichtung (30), um das Gebläse so zu betreiben, um die Luft im Klimagehäuse strömen zu lassen, eingesetzt werden.
In diesem Fall kann die Kühlvorrichtungssteuereinrichtung (30) zum Beispiel so gesteuert werden, dass, wenn eine durch eine Erfassungseinrichtung erfasste physikalische Größe einen vorbestimmten ersten Schwellenwert übersteigt, das Gebläse mit einer vorbestimmten Luftströmungsrate größer als Null betrieben wird.
Das am Fahrzeug montierte, zu kühlende Zielobjekt ist zum Beispiel ein am Fahrzeug montiertes elektronisches Gerät (7) oder eine Innenkomponente eines Raums (50) oder dergleichen. Das am Fahrzeug montierte elektronische Gerät (7) ist zum Beispiel eine CPU in einer ECU, eine TFT-Anzeigetafel, ein Hintergrundlicht einer HUD, ein Leistungsgerät eines Audiogeräts, usw. mit einer besonders großen Wärmeerzeugung. Die Innenkomponente eines Raums (50) ist zum Beispiel ein Ledersitz für den Insassen oder eine Instrumententafel oder eine Decke, die durch Sonneneinstrahlung leicht auf hohe Temperatur erwärmt werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Temperatur der Sole (Tin, Tout) in der Soleleitung erfasst und ein Gebläse (13) zum Blasen von Luft zu einem Verdampfapparat (1) wird entsprechend der erfassten Soletemperatur (Tin, Tout) betätigt.
Als Steuerung zum Leiten von Luft im Klimagehäuse kann zum Beispiel eine solche Steuerung eingesetzt werden, dass die Kühlvorrichtungssteuereinrichtung (30) eine Gebläseeinrichtung für das Wärmestrahlelement (26) betätigt, um dadurch die Luft im Klimagehäuse strömen zu lassen und das Wärmestrahlelement mit Luft zu kühlen.
In diesem Fall kann die Kühlvorrichtungssteuereinrichtung (30) zum Beispiel so gesteuert werden, dass, wenn eine durch eine Erfassungseinrichtung erfasste physikalische Größe einen vorbestimmten ersten Schwellenwert überschreitet, die Gebläseeinrichtung für das Wärmestrahlelement (26) mit einer vorbestimmten Luftströmungsrate größer als Null betrieben wird.
Ebenso kann als Steuerung zum Leiten von Luft im Klimagehäuse zum Beispiel eine solche Steuerung eingesetzt werden, dass die Kühlvorrichtungssteuereinrichtung (30) eine Außenluft/Innenluft-Wechselklappe in einer Stellung positioniert, die zum Einleiten von Luft von außerhalb des Raums geeignet ist, um dadurch die Luft im Klimagehäuse strömen zu lassen und das Wärmestrahlelement luftzukühlen.
In diesem Fall kann die Kühlvorrichtungssteuereinrichtung (30) zum Beispiel so gesteuert werden, dass, wenn eine durch eine Erfassungseinrichtung erfasste physikalische Größe einen vorbestimmten ersten Schwellenwert übersteigt, die Außenluft/Innenluft-Wechselklappe in einer Stellung positioniert wird, um so die Außenluft von außerhalb des Fahrzeugraums in einer vorbestimmten Menge größer als Null einzuleiten.
Auch kann, wenn die Kühlvorrichtungssteuereinrichtung (30) gesteuert wird, um die Luft im Klimagehäuse strömen zu lassen, eine Abwärmeöffnung (19d), die geöffnet und geschlossen werden kann, an der Klimaeinheit (10) vorgesehen werden und die Kühlvorrichtungssteuereinrichtung (30) kann gesteuert werden, um die Klappe zum Öffnen und Schließen der Abwärmeöffnung in einer Stellung zu positionieren, um die Abwärmeöffnung zu öffnen, um die Luft nach der Wärmeabstrahlung aus der Abwärmeöffnung auszugeben. Hierbei ist es bevorzugt, dass die Abwärmeöffnung an einer Position angeordnet wird, wo die Luft nicht direkt auf den Insassen trifft. Es ist auch möglich, dass durch Öffnen wenigstens einer der Entfrosteröffnung und der Fußöffnung die Luft aus der Öffnung vom Insassen so weit wie möglich nicht bemerkt wird.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei einem Kühlkreis ein Solekreis (6) zum Zirkulieren einer Sole als Wärmetauschmedium über ein Wärmestrahlelement (2) vorgesehen, das in wärmeleitendem Kontakt mit der Niederdruckpfadseite des Kühlkreises konstruiert ist, und das zu kühlende, am Fahrzeug montierte elektronische Gerät 7 ist im Solekreis (6) über ein Wärmeabsorptionselement (8) eingesetzt, das in wärmeleitendem Kontakt mit dem am Fahrzeug montierten elektronischen Gerät (7) konstruiert ist, und der Betrieb eines Kompressors (14) im Kühlkreis wird basierend auf der Temperatur (Ta) der im Solekreis (6) zirkulierenden Sole gesteuert.
Gemäß der Erfindung kann ein Teil des am Fahrzeug montierten Kühlkreises gemeinsam als Wärmestrahler benutzt werden, sodass ein spezieller Wärmestrahler oder ein Kühlkörper oder eine Kühlvorrichtung nicht vorgesehen werden müssen, und ein Größenanstieg des Systems kann dadurch vermieden werden und man kann eine Kühlvorrichtung mit einer verbesserten Fahrzeugmontageleistung erhalten.
Auch wird die Wärme von der Sole nicht im Innern des Raums, der ein klimatisierter Raum ist, abgestrahlt, sondern kann über den Kühlkreis aus einem Wagen heraus abgestrahlt werden. Daher wird eine Notwendigkeit der Luftkühlung im Wagen beseitigt und der Insasse ist nicht einer unannehmbar warmen Luft ausgesetzt.
Zum Beispiel kann das Wärmestrahlelement (2) in wärmeleitendem Kontakt mit einem Verdampfapparat (1) auf der Seite des Niederdruckpfades des Kühlkreises konstruiert sein. Bei einem solchen Aufbau kann die im Solekreis zirkulierende Sole bequem gekühlt werden.
Als ein Betriebssteuerverfahren zum Steuern des Betriebs der Solekühlvorrichtung des dritten Aspekts kann ein Verfahren eingesetzt werden, mit den Schritten des Lesens der Temperatur Ta der in dem Solekreis zirkulierenden Sole, des Bestimmens, ob die Temperatur Ta gleich oder niedriger als eine im Voraus eingestellte Temperatur T2, damit das am Fahrzeug montierte elektronische Gerät nicht übermäßig gekühlt wird, um eine Taukondensation zu verursachen, ist oder nicht, und des Ausschaltens des Kompressors und Zurückkehrens zum Start, falls Ta ≤ T2, oder des Bestimmens, ob die Temperatur Ta gleich oder höher als eine im Voraus eingestellte vorbestimmte Temperatur T1, damit das am Fahrzeug montierte elektronische Gerät nicht übermäßig erwärmt wird, ist oder nicht, falls Ta > T2, und des Einschaltens des Kompressors 5 und Zurückkehrens zum Start, falls T1 ≤ Ta, und des fortlaufenden Fortsetzens dieser Steuerprozesse. Mit einem solchen Steuerverfahren kann eine Taukondensation durch ein übermäßiges Kühlen der Sole verhindert werden.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei einem Kühlkreis ein Solekreis (6) zum Zirkulieren einer Sole als Wärmetauschmedium über ein Wärmestrahlelement (2) vorgesehen, das in wärmeleitendem Kontakt mit einem Verdampfapparat (1) auf der Niedertemperaturpfadseite des Kühlkreises konstruiert ist, und ein zu kühlendes, am Fahrzeug montiertes elektronisches Gerät (7) ist über ein Wärmeabsorptionselement (8) in den Solekreis gesetzt, das in wärmeleitendem Kontakt mit dem am Fahrzeug montierten elektronischen Gerät (7) konstruiert ist, und der Betrieb eines Kompressors (14) im Kühlkreis und einer Pumpe (9) im Solekreis (6) wird basierend auf einer Überwachung der Temperatur (Ta) der im Solekreis (6) zirkulierenden Sole sowie einer Überwachung des Zustandes des Verdampfapparats (1) gesteuert.
Gemäß der Erfindung kann ein Teil des am Fahrzeug montierten Kühlkreises gemeinsam als Wärmestrahler verwendet werden, sodass ein spezieller Wärmestrahler oder ein Kühlkörper oder eine Kühlvorrichtung nicht vorgesehen werden müssen, und ein Größenanstieg des Systems kann dadurch vermieden werden und man kann eine Kühlvorrichtung mit einer verbesserten Fahrzeugmontageleistung erhalten. Weiter kann mit einem solchen Aufbau der Betriebssteuerung ein Gefrieren des Verdampf apparats sowie eine Taukondensation des am Fahrzeug montierten elektronischen Geräts verhindert werden.
Als ein Betriebssteuerverfahren zum Steuern des Betriebs der Solekühlvorrichtung des vierten Aspekts kann ein Verfahren eingesetzt werden, mit den Schritten des Lesens einerseits einer Temperatur Ta der in dem Solekreis zirkulierenden Sole, des Lesens einer Temperatur Tb der Luft nach Passieren des Verdampfapparats, des Bestimmens, ob die Lufttemperatur Tb gleich oder niedriger als eine im Voraus eingestellte vorbestimmte Temperatur T4, damit der Verdampfapparat nicht übermäßig gekühlt wird, um zu gefrieren, ist oder nicht, oder Bestimmens, ob die Lufttemperatur Tb gleich oder höher als eine im Voraus eingestellte vorbestimmte Temperatur T3, damit der Verdampfapparat nicht übermäßig erwärmt wird, ist oder nicht, oder des Bestimmens, ob die Temperatur Ta gleich oder höher als eine im Voraus eingestellte vorbestimmte Temperatur T1, damit das am Fahrzeug montierte elektronische Gerät nicht übermäßig erwärmt wird, ist oder nicht, oder des Bestimmens, ob die Lufttemperatur Tb gleich oder höher als eine im Voraus eingestellte vorbestimmte Temperatur T3, damit der Verdampfapparat nicht übermäßig erwärmt wird, ist oder nicht, oder des Bestimmens, ob die Temperatur Ta der Sole gleich oder niedriger als eine vorbestimmte Temperatur T2 ist oder nicht, oder des Bestimmens, ob die Temperatur Ta gleich oder höher als T1 ist oder nicht, oder des Bestimmens, ob der Kompressor eingeschaltet ist oder nicht, und des fortlaufenden Fortsetzens dieser Steuerprozesse. Mit einem solchen Steuerverfahren können durch Überwachen der Soletemperatur Ta und der Lufttemperatur Tb nach Passieren des Verdampfapparats zu jeder Zeit ein Gefrieren des Verdampfapparats und eine Taukondensation des am Fahrzeug montierten elektronischen Geräts verhindert werden.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Kühlvorrichtung auf: ein Wärmeabsorptionselement (8) zum Kühlen des zu kühlenden Gegenstandes, in dem eine Absorption der Wärme des zu kühlenden, am Fahrzeug montierten Gegenstandes (7) durch eine Sole bewirkt wird, ein Wärmestrahlelement (2), das mit der Seite eines Niederdruckpfades eines Kühlkreises thermisch verbunden ist, zum Abgeben der Wärme der Sole an ein Kältemittel im Kühlkreis, eine Pumpe (9) zum Zirkulieren der Sole zwischen dem Wärmestrahlelement und dem Wärmeabsorptionselement, und eine Kühlvorrichtungssteuereinrichtung (30), die so steuert, dass, wenn der Steuerinhalt eines Kompressors für eine durch eine Klimaanlagensteuereinrichtung ausgeführte Klimatisierung das Steuern der Menge der Kältemittelausgabe des Kompressors auf Null ist und es erforderlich ist, den zu kühlenden Gegenstand durch die Sole zu kühlen, das Kältemittel im Kühlkreis zirkuliert wird, um so die Wärme vom Wärmestrahlelement an des Kältemittel abzugeben.
Gemäß der Erfindung kann ein Teil des Kühlkreises für die am Fahrzeug montierte Klimaanlage gemeinsam benutzt werden, sodass ein spezielles Gebläse oder dergleichen nicht vorgesehen werden muss, und ein Größenanstieg des Systems kann dadurch vermieden werden und man kann eine Kühlvorrichtung mit einer verbesserten Fahrzeugmontageleistung erhalten.
Auch in dem Fall, wenn der Aufbau verwendet wird, bei dem das Wärmestrahlelement (2) der Solekühlvorrichtung mit der Niederdruckpfadseite des Kühlkreises thermisch verbunden ist und die Wärme der Sole an das Kältemittel im Kühlkreis abgeben werden kann, gibt es ein Problem, dass, wenn der Kompressor gestoppt wird und das Kältemittel nicht im Kühlkreis zirkuliert wird, der Wärmeaustausch zwischen dem Wärmestrahlelement und dem Kältemittel ebenfalls gestoppt wird und das Kühlvermögen der Solekühlvorrichtung verringert wird.
Deshalb steuert gemäß der Erfindung die Kühlvorrichtungssteuereinrichtung (30), wenn der Steuerinhalt eines Kompressors für eine durch eine Klimaanlagensteuereinrichtung ausgeführte Klimatisierung das Steuern der Menge der Kältemittelausgabe des Kompressors auf Null ist und es erforderlich ist, den zu kühlenden Gegenstand durch die Sole zu kühlen, so, dass der Kompressor veranlasst wird, das Kältemittel auszugeben, um so das Kältemittel im Kühlkreis zu zirkulieren, um die Wärme vom Wärmestrahlelement an das Kältemittel abzustrahlen. So kann selbst in einem solchen Fall ein Kühlvermögen der Solekühlvorrichtung gewährleistet werden.
Zum Beispiel kann die Kühlvorrichtungssteuereinrichtung (30) so gesteuert werden, dass, wenn eine durch eine Erfassungseinrichtung erfasste physikalische Größe einen vorbestimmten ersten Schwellenwert übersteigt, der Kompressor veranlasst werden kann, das Kältemittel in einer vorbestimmten Kältemittelausgabemenge, die größer als Null eingestellt ist, auszugeben.
Es ist bevorzugt, dass, um die Wärme von der Sole an das Kältemittel im Verdampfapparat abzugeben, das Wärmestrahlelement (2) in thermischer Verbindung zum Verdampfapparat (1) konstruiert ist. Die Konstruktion des Wärmestrahlelements (2) in thermischer Verbindung zum Verdampfapparat (1) enthält neben einem direkten Kontakt des Wärmestrahlelements (2) mit dem Verdampfapparat (1) Fälle, bei denen ein weiteres Element zwischen das Wärmestrahlelement (2) und den Verdampfapparat (1) gesetzt ist, sofern eine Wärmeübertragung zwischen dem Wärmestrahlelement (2) und dem Verdampfapparat (1) möglich ist.
Die in den Ansprüchen und für die verschiedenen Einrichtungen hierin benutzten Bezugsziffern in Klammern sind ein Beispiel der Entsprechung zu speziellen Einrichtungen, die in den später zu beschreibenden Ausführungsbeispielen beschrieben sind.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung des Grundaufbaus eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
2 ein schematisches Blockschaltbild einer Klimasteuer-ECU im ersten Ausführungsbeispiel;
3 ein Flussdiagramm der durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU ausgeführten Gebläsesteuerung im ersten Ausführungsbeispiel;
4 ein Flussdiagramm der durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU ausgeführten Gebläsesteuerung in einem weiteren Beispiel des ersten Ausführungsbeispiels;
5 eine schematische Darstellung des Gesamtaufbaus einer Solekühlvorrichtung und einer am Fahrzeug montierten Klimaeinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
6 eine Darstellung der Anordnung eines Verdampfapparats und eines Wärmestrahlelements im zweiten Ausführungsbeispiel;
7 die Anordnung eines Verdampfapparats und eines Wärmestrahlelements im zweiten Ausführungsbeispiel;
8 eine Darstellung der Anordnung eines Verdampfapparats und eines Wärmestrahlelements im zweiten Ausführungsbeispiel;
9 eine schematische Darstellung des Gesamtaufbaus einer Solekühlvorrichtung und einer am Fahrzeug montierten Klimaeinheit gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
10 ein Flussdiagramm der durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU ausgeführten Gebläsesteuerung im dritten Ausführungsbeispiel;
11 ein Flussdiagramm der durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 ausgeführten Gebläsesteuerung im vierten Ausführungsbeispiel;
12 eine schematische Darstellung des Gesamtaufbaus einer Solekühlvorrichtung und einer am Fahrzeug montierten Klimaeinheit gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel;
13 eine schematische Darstellung einer Solekühlvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel;
14 eine schematische Darstellung einer Solekühlvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel;
15 ein Flussdiagramm der durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU der in 14 dargestellten Solekühlvorrichtung ausgeführten Steuerung;
16 eine schematische Darstellung einer Solekühlvorrichtung gemäß einem weiteren Beispiel des siebten Ausführungsbeispiels;
17 ein Flussdiagramm der durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU der in 16 dargestellten Solekühlvorrichtung ausgeführten Steuerung;
18 eine schematische Darstellung einer Solekühlvorrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel;
19 ein Flussdiagramm der durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU des achten Ausführungsbeispiels ausgeführten Kältemittelausgabesteuerung;
20 eine schematische Darstellung einer Solekühlvorrichtung gemäß einem ersten Beispiel eines weiteren Ausführungsbeispiels; und
21 eine schematische Darstellung einer Solekühlvorrichtung gemäß einem zweiten Beispiel eines weiteren Ausführungsbeispiels.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
(Erstes Ausführungsbeispiel)
1 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Solekühlvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Eine Solekühlvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird an einem Fahrzeug befestigt, das mit einer Fahrzeug-Klimaanlage ausgestattet ist, und weist ein Wärmeabsorptionselement 8 zum Absorbieren von Wärme von einem zu kühlenden elektronischen Gerät 7, ein Wärmestrahlelement 2 zum Abgeben der durch das Wärmeabsorptionselement 8 absorbierten Wärme, eine Soleleitung 6 und eine Umlaufpumpe 9 zum Zirkulieren der Sole zwischen dem Wärmeabsorptionselement 8 und dem Wärmestrahlelement 2, einen Einlasswassertemperatursensor 32 zum Erfassen der Soletemperatur Tin auf der Einlassseite des elektronischen Geräts 7 und eine Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 als Einrichtung zum Steuern der Kühlvorrichtung auf. Die Sole 60 ist ein Wärmetauschmedium, zum Beispiel eine Flüssigkeit, hauptsächlich bestehend aus Fluorid.
Andererseits weist eine Klimaeinheit 10 als die Fahrzeug-Klimaanlage ein Klimagehäuse 11, eine Außenluft/Innenluft-Wechselklappe 12, ein Gebläse 13, einen Verdampfapparat 1, einen Kompressor 14, einen Kondensator 15, ein Expansionsventil 16, einen Heizkern 17, eine Luftmischklappe 18, eine Entfrosteröffnung 19a, eine Gesichtsöffnung 19b, eine Fußöffnung 19c, die am Klimagehäuse 11 vorgesehen sind, jeweils eine Klappe 20a, 20b zum Öffnen und Schließen der Öffnungen, und eine Klimaanlagensteuer-ECU 23 als Einrichtung zum Steuern der Klimaanlage auf.
So ist das Wärmestrahlelement 2 an einer der Luft vom Gebläse 13 ausgesetzten Stelle im Klimagehäuse 11 angeordnet, und Wärme wird zwischen dem Wärmestrahlelement 2 und dem Luftstrom im Klimagehäuse 11 ausgetauscht, sodass die Wärme des Wärmestrahlelements 2 an die Luft abgegeben wird, d.h. das Wärmestrahlelement 2 durch die Luft vom Gebläse 13 luftgekühlt wird. Das Wärmestrahlelement 2 hat einen darin ausgebildeten Kanal für die Sole.
Hierbei ist, falls das Wärmestrahlelement 2 außerhalb des Klimagehäuses 11 angeordnet ist, ein spezielles Gebläse zur Luftkühlung des Wärmestrahlelements 2 erforderlich. In diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch das existierende Gebläse 13 in der Klimaeinheit 10 zur Luftkühlung des Wärmestrahlelements 2 benutzt, sodass eine Notwendigkeit für ein spezielles Gebläse beseitigt ist. Deshalb kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Anzahl der Bauteile der Solekühlvorrichtung im Vergleich zu dem Fall, wenn das Wärmestrahlelement 2 außerhalb des Klimagehäuses 11 angeordnet ist, verringert werden.
Die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 besteht aus einem wohlbekannten Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM und einem RAM, usw. und Peripherieschaltungen, und das Steuerprogramm zum Steuern der Klimaanlage ist im ROM gespeichert, und verschiedene Funktionen und Verarbeitungen werden basierend auf dem Steuerprogramm durchgeführt.
Ein Einlasswassertemperatursensor 32 ist mit der Eingangsseite der Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 verbunden, und ein Messergebnis der Soletemperatur Tin wird vom Einlasswassertemperatursensor 32 der Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 eingegeben. Damit die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 die Steuerung eines Antriebsmotors 13a des Gebläses 13 durch die Klimaanlagensteuer-ECU 23 überwachen kann, ist die Klimaanlagensteuer-ECU 23 auch mit der Eingangsseite der ECU 30 verbunden, sodass der Steuerinhalt des Antriebsmotors 13a des Gebläses 13 durch die Klimaanlagensteuer-ECU 23 der Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 eingegeben wird.
Mit der Ausgangsseite der Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 sind eine elektrische Antriebseinrichtung für die Soleumlaufpumpe 9, der Antriebsmotor 13a des Gebläses 13 und die Klappe 20b zum Öffnen und Schließen der Fußöffnung 19c verbunden, und der Betrieb der Umlaufpumpe 9, des Gebläses 13 und der Klappe 20b wird durch das von der Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 ausgegebene Steuersignal gesteuert. Obwohl der Betrieb des Gebläses 13 durch das von der Klimaanlagensteuer-ECU ausgegebene Steuersignal gesteuert wird, hat die Betriebssteuerung des Gebläses 13 durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 im vorliegenden Ausführungsbeispiel Vorrang vor der Betriebssteuerung des Gebläses 13 durch die Klimaanlagensteuer-ECU.
Als nächstes wird der Aufbau der Klimaanlagensteuer-ECU 23 beschrieben. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild der Klimaanlagensteuer-ECU 23. Die Klimaanlagensteuer-ECU 23 ist aus einem wohlbekannten Mikrocomputer mit CPU, ROM und RAM, usw. und seinen Peripherieschaltungen aufgebaut, und das Steuerprogramm zum Steuern der Klimaanlage ist im ROM gespeichert, und die verschiedenen Funktionen und Verarbeitungen werden basierend auf dem Steuerprogramm durchgeführt.
Mit der Eingangsseite der Klimaanlagensteuer-ECU 23 ist eine Sensorgruppe 24 zum Erfassen der Ausgangslufttemperatur Te des Verdampfapparats, der Außenlufttemperatur Tam, der Innenlufttemperatur Tr, der Sonnenstrahlungsmenge, der Warmwassertemperatur Tw, usw. und verschiedene Betriebsschalter 25a bis 25c der durch den Insassen betätigten Klimaanlagentafel 25 und dergleichen verbunden, und ein Messsignal von den Sensoren der Sensorgruppe 24 und ein Betriebssignal von der Klimaanlagentafel 25 und dergleichen werden der Klimaanlagensteuer-ECU 23 eingegeben.
Die an der Klimaanlagentafel 25 vorgesehenen verschiedenen Betriebsschalter enthalten zum Beispiel einen Klimaanlagen-Automatikschalter 25a, einen Luftströmungsratenschalter 25b, einen Klimaanlagenschalter 25c und dergleichen. Der Klimaanlagen-Automatikschalter 25a gibt ein Signal für eine durch die Klimaanlagensteuer-ECU 23 durchzuführende automatische Klimaanlagensteuerung aus, der Luftströmungsratenschalter 25b gibt ein Signal zum manuellen Ein/Ausschalten des Gebläses 13 und zum Luftströmungsratenschalten des Gebläses 13 aus, und der Klimaanlagenschalter 25c gibt ein Ein/Aus-Signal für den Kompressor 14 aus.
Mit der Ausgangsseite der Klimaanlagensteuer-ECU 23 sind der Kompressor 14, der Antriebsmotor 13a für das Gebläse 13 und elektrische Antriebseinrichtungen für verschiedene Geräte verbunden, und ein Betrieb dieser Ausrüstung wird durch das Ausgangssignal der Klimaanlagensteuer-ECU 23 gesteuert. Zum Beispiel wird eine an den Antriebsmotor 13a des Gebläses 13 angelegte Spannung durch eine nicht dargestellte Antriebsschaltung gesteuert und eine Drehzahl des Antriebsmotors 13a wird dadurch gesteuert. Die Antriebsschaltung steuert die angelegte Spannung basierend auf dem Gebläsesteuersignal von der Klimaanlagensteuer-ECU 23, und dadurch wird die Luftströmungsrate des Gebläses 13 eingestellt.
Wenn der Klimaautomatikschalter 25a aus ist, steuert die Klimaanlagensteuer-ECU 23 den Betrieb der verschiedenen Geräte wie beispielsweise des Kompressors 14, des Gebläses 13, usw. basierend auf dem Betriebssignal von verschiedenen Betriebsschaltern der durch den Insassen betätigten Betriebstafel 25. Wenn der Klimaautomatikschalter 25a ein ist, liest die Klimaanlagensteuer-ECU 23 die Solltemperatur vom Temperatureinstellschalter der Klimaanlagentafel 25 ein, liest den Zustand der Fahrzeugumgebung von der Sensorgruppe 24 ein und berechnet dann die Soll-Ausblastemperatur der in den Raum auszublasenden Klimaluft, bestimmt den Steuerzustand der verschiedenen Geräte wie beispielsweise des Kompressors 14, des Gebläses 13, usw. basierend auf dem berechneten Ergebnis und steuert den Betrieb der verschiedenen Geräte durch Ausgeben des Steuersignals an die verschiedenen Geräte wie beispielsweise den Kompressor 14, das Gebläse 13, usw..
Als nächstes wird der durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 ausgeführte Steuerinhalt beschrieben.
Wenn der Zündschalter eingeschaltet wird, wird die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 gleichzeitig mit dem Start des elektronischen Geräts 7 gestartet.
Grundsätzlich wird, wenn das Gebläse 13 in Betrieb ist, die Temperatur der Sole auf einer geeigneten Temperatur gehalten, um das elektronische Gerät 7 zu kühlen, indem die Ausgabemenge der Umlaufpumpe 9 basierend auf der durch den Einlasswassertemperatursensor 32 erfassten Soletemperatur geregelt wird.
Wenn andererseits die Klimaanlagensteuer-ECU 23 eine Abschaltsteuerung für das zu stoppende Gebläse 13 als Steuerung für die Klimaanlage durchführt, wird eine Gebläsesteuerung zum Einstellen der Luftströmungsrate des Gebläses 13 auf eine vorbestimmte Rate basierend auf der durch den Einlasswassertemperatursensor 32 erfassten Soletemperatur durchgeführt. Dies ist die Steuerung zum Lösen des Problems, das entsteht, wenn das Gebläse 13 abgeschaltet wird, d.h. des Problems, dass eine Wärmeabgabe vom Wärmestrahlelement 2 unpassend ist und ein Kühlvermögen der Solekühlvorrichtung nicht erzielt werden kann und das zu kühlende elektronische Gerät 7 nicht passend gekühlt werden kann.
Diese Gebläsesteuerung wird nachfolgend im Detail beschrieben. 3 zeigt ein Flussdiagramm der durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 ausgeführten Gebläsesteuerung. Diese Steuerung beginnt mit dem Start des elektronischen Geräts 7 und endet mit dem Abschalten des elektronischen Geräts 7. Der in 3 dargestellte Ablauf wird bis zum Ende der Steuerung wiederholt.
Zuerst wird in Schritt S101 der Steuerinhalt des Gebläses 13 durch die Klimaanlagensteuer-ECU 23 eingelesen. Der Steuerinhalt des Gebläses 13 ist wie folgt: wenn der Klimaautomatikschalter 25a aus ist, wird das Gebläse 13 basierend auf dem Betriebssignal gesteuert, das vom Luftströmungsratenschalter 25b eingelesen wird, und wenn der Klimaautomatikschalter 25a ein ist, wird das Gebläse 13 durch den Steuerinhalt gesteuert, der durch die Klimaanlagensteuer-ECU 23 bestimmt wird, bevor das Steuersignal zum Gebläse 13 ausgegeben wird.
In Schritt S102 wird bestimmt, ob der Steuerinhalt des Gebläses 13 eine Abschaltsteuerung ist oder nicht. Falls die Klimaanlagensteuer-ECU 23 die Steuerung zum Abschalten des Gebläses 13 als die Steuerung für die Klimatisierung ausführen soll, wird dies zu JA bestimmt und der Ablauf geht weiter zu Schritt S103. Der Fall, in dem die Klimaanlagensteuer-ECU 23 die Steuerung zum Abschalten des Gebläses 13 als die Steuerung für die Klimatisierung ausführen soll, ist zum Beispiel der Fall, wenn der Klimaautomatikschalter 25a aus ist und die Betriebsstellung des Luftströmungsratenschalters 25b bei der Luftströmungsrate Null ist oder wenn der Klimaautomatikschalter 25a EIN ist und die Klimaanlagensteuer-ECU 23 die Luftströmungsrate des Gebläses zu Null entscheidet oder wenn das Gebläse 13 wegen einer Systemanomalie gestoppt werden soll. Falls andererseits die Klimaanlagensteuer-ECU 23 das Gebläse 13 betreiben soll, wird dies zu NEIN bestimmt und der in 3 dargestellte Ablauf kommt zu einem Ende und kehrt zu START zurück.
In Schritt S103 wird die Soletemperatur T vom Einlasswassertemperatursensor 32 eingelesen. Dann wird in Schritt S104 bestimmt, ob die eingelesene Soletemperatur T gleich oder höher als eine vorbestimmte Schwellentemperatur T1 ist oder nicht. Hierbei ist die vorbestimmte Schwellentemperatur T1 eine Temperatur, die als eine Grenztemperatur eingestellt ist, bei welcher der Bedarf für die Kühlung des elektronischen Geräts 7 durch die Sole entsteht. Wenn zum Beispiel eine obere Grenze der Temperatur des elektronischen Geräts 7 etwa 80°C beträgt, wird die Schwellentemperatur T1 auf 70°C eingestellt. Falls die Soletemperatur gleich oder höher als zum Beispiel 70°C ist, wird dies zu JA bestimmt und der Ablauf geht weiter zu Schritt S105, und falls die Soletemperatur niedriger als z.B. 70°C ist, wird dies zu NEIN bestimmt und der Ablauf geht weiter zu Schritt S106.
In Schritt S105 wird, da das elektronische Gerät durch die Sole gekühlt werden muss, die Luftströmungsrate Va des Gebläses 13 zu einer vorbestimmten Luftströmungsrate Va1 größer als Null bestimmt und der Öffnungs/Schließzustand der Fußöffnung wird zu offen entschieden. Andererseits wird in Schritt S106, da das elektronische Gerät nicht durch die Sole gekühlt werden muss, die Luftströmungsrate Va des Gebläses 13 zu Null entschieden. Nach Schritt S105 oder S106 wird in Schritt S107 ein Steuersignal ausgegeben, um das Gebläse 13 und die Klappe 20 in den entschiedenen Steuerzustand zu bringen. In den Schritten S105, S107 wird die Stellung der Außenluft/Innenluft-Wechselklappe 12 zum Beispiel zu einer Innenlufteinleitungsstellung entschieden, und ein Steuersignal wird zur elektrischen Antriebseinrichtung der Außenluft/Innenluft-Wechselklappe 12 ausgegeben. Dann kehrt der Ablauf zu Start zurück und Schritt S101 wird ausgeführt.
Auf diese Weise wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel in dem Fall, wenn die Kühlvorrichtungssteuer-ECU in Schritt S102 bestimmt, dass der Steuerinhalt des Gebläses 13 durch die Klimaanlagensteuer-ECU 23 eine Abschaltsteuerung ist, und in Schritt S104 die Soletemperatur T gleich oder höher als T1 ist, das Gebläse betrieben und die Luft im Klimagehäuse 11 wird dadurch in den Schritten S105, S107 geleitet.
Daher kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel, selbst wenn das Gebläse 13 nicht als die Steuerung zur Klimatisierung betrieben werden muss, falls es erforderlich ist, das elektronische Gerät zu kühlen, das Gebläse 13 dazu gebracht werden, den Betrieb fortzusetzen. Selbst falls das Gebläse 13 durch eine übliche Klimaanlagensteuerung abgeschaltet wird, kann ein Kühlvermögen der Solekühlvorrichtung gewährleistet werden.
Obwohl im vorliegenden Ausführungsbeispiel in der durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 ausgeführten Gebläsesteuerung von 3, wenn der durch die Klimaanlagensteuer-ECU 23 auszuführende Steuerinhalt des Gebläses 13 die Abschaltsteuerung ist, die Soletemperatur T mit der Schwellentemperatur T1 verglichen wird und die Luftströmungsrate des Gebläses 13 entweder zu einer vorbestimmten Strömungsrate größer als Null oder zu Null entschieden wird (in den Schritten S104, S105, S106), ist es ebenfalls möglich, den Schritt S105 in 3 zu den Schritten S108 bis S110 zu modifizieren, wie in 4 dargestellt, um so die vorbestimmte Strömungsrate größer als Null entsprechend der Soletemperatur in mehrere Stufen zu unterteilen.
So kann der Ablauf wie folgt modifiziert werden. Wie in 4 dargestellt, wird, falls in Schritt S104 bestimmt wird, dass die Soletemperatur T gleich oder höher als die erste Schwellentemperatur T1 ist, weiter in Schritt S108 bestimmt, ob die Soletemperatur T gleich oder höher als die zweite Schwellentemperatur T2 höher als die erste Schwellentemperatur T1 ist, und falls als Ergebnis bestimmt wird, dass die Soletemperatur T niedriger als die zweite Schwellentemperatur T2 ist, wird in Schritt S109 entschieden, dass die Luftströmungsrate Va des Gebläses 13 eine erste vorbestimmte Strömungsrate Va1 größer als Null sein sollte und die Fußöffnung 19c geöffnet werden sollte. Falls andererseits die Soletemperatur T gleich oder höher als die zweite Schwellentemperatur T2 ist, wird in Schritt S110 entschieden, dass die Luftströmungsrate Va des Gebläses 13 eine zweite vorbestimmte Strömungsrate Va2 größer als die erste vorbestimmte Strömungsrate Va1 sein sollte und die Fußöffnung 19c geöffnet werden sollte. Hierbei ist die zweite Schwellentemperatur T2 höher als die erste Schwellentemperatur T1, und zum Beispiel kann die erste Schwellentemperatur T1 auf 70°C gesetzt werden und die zweite Schwellentemperatur T2 kann auf 75°C gesetzt werden.
Mit dieser Konstruktion kann das Gebläse 13, falls der durch die Klimaanlagensteuer-ECU auszuführende Steuerinhalt des Gebläses 13 die Abschaltsteuerung ist, mit der entsprechend der für die Sole erforderlichen Wärmeabgabemenge eingestellten Luftströmungsrate des Gebläses 13 betrieben werden, sodass die Sole durch das Gebläse 13 in geeigneter Weise luftgekühlt werden kann. Falls der in 3, 4 dargestellte Ablauf wiederholt ausgeführt wird, kann, wenn die Temperatur der Sole ansteigt, die Luftströmungsrate des Gebläses 13 von Va1 auf Va2 erhöht werden.
In einem weiteren Beispiel des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann das Gebläse 13, falls, obwohl das Gebläse 13 nicht als Steuerung zur Klimatisierung durch die Klimaanlagensteuer-ECU 23 betrieben werden muss, das Gebläse 13 zu irgendeinem Zweck zum Beispiel mit der auf eine Strömungsrate Va3 gesetzten Strömungsrate, die vom Insassen nicht bemerkt wird, betrieben wird, wenn die Klimaanlagensteuer-ECU 23 entscheidet, dass das Gebläse 13 nicht als die Steuerung zur Klimatisierung betrieben werden muss, mit der auf eine Strömungsrate Va4 größer als Va3 eingestellten Luftströmungsrate Va betrieben werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
5 ist eine schematische Darstellung einer Solekühlvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In 5 sind gleiche Bestandteile wie in 1 mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.
Obwohl im ersten Ausführungsbeispiel das Wärmestrahlelement 2 im Klimagehäuse 11 angeordnet ist, ist das Wärmestrahlelement 2 in diesem zweiten Ausführungsbeispiel außerhalb des Klimagehäuses 11 angeordnet.
Dieses Wärmestrahlelement 2 ist mit dem Verdampfapparat 1 in Kontakt, um so eine Wärmeleitung zum Verdampfapparat 1 zu ermöglichen.
Insbesondere ist zum Beispiel, wie in 6 dargestellt, im Fall einer Rohrrippenkonstruktion, bei welcher der Verdampfapparat 1 einen Behälterabschnitt in Verbindung mit einem Rohr aufweist, das Wärmestrahlelement 2 in Kontakt mit dem an der unteren Seite des Verdampfapparats 1 in der Figur positionieren Behälterabschnitt angeordnet.
Das Wärmestrahlelement 2 hat darin einen Solekanal 60 ausgebildet und ist mit der einlassseitigen Soleleitung 4 und der auslassseitigen Soleleitung 5 an der Einlassöffnung 21 bzw. der Auslassöffnung 22 verbunden, die an den Enden des Kanals vorgesehen sind. Die Sole 60 strömt durch die einlassseitige Soleleitung 4 in das Wärmestrahlelement 2 und strömt nach einem Wärmeaustausch mit dem Verdampfapparat 1 über das Wärmestrahlelement 2 und den verlöteten Abschnitt 3 in die auslassseitige Soleleitung 5 aus. Diese Soleleitungen 4, 5 auf der Einlassseite und der Auslassseite bilden einen Teil einer schleifenartigen Soleleitung 6. Das Wärmestrahlelement 2 ist zum Beispiel aus einem Metall hoher Wärmeleitfähigkeit auf Al- oder Cu-Basis oder aus Kunstharzen aufgebaut.
Es ist auch möglich, so zu konstruieren, dass, wie in 7 dargestellt, das Wärmestrahlelement 2 mit dem auf der rechten Seite des Verdampfapparats 1 in der Figur angeordneten Seitenplattenabschnitt in Kontakt steht.
Bei dem Aufbau, bei welchem das Wärmestrahlelement 2 mit dem Behälterabschnitt des Verdampfapparats 1 in Kontakt ist, kann im Vergleich zu dem Aufbau, bei dem das Wärmestrahlelement 2 mit der Seitenplatte des Verdampfapparats 1 in Kontakt ist, ein höheres Wärmestrahlvermögen des Wärmestrahlelements 2 erzielt werden. Dies liegt daran, dass, wenn der Verdampfapparat 1 die Rohrrippenkonstruktion besitzt, der Behälterabschnitt mit mehreren Rohren in Kontakt steht, wohingegen die Seitenplatte mit der Rippe in Kontakt ist, und das Rohr eine höhere Wärmeleitfähigkeit als die Rippe besitzt.
Es ist auch möglich, wie in 8 dargestellt, so zu konstruieren, dass mehrere Wärmestrahlelemente 2 mit dem Verdampfapparat 1 in Kontakt sind. In 8 sind zwei Wärmestrahlelemente 2a, 2b thermisch mit dem Verdampfapparat 1 über Lötabschnitte 3a, 3b in Kontakt. Die Wärmestrahlelemente 2a, 2b sind wie im ersten Ausführungsbeispiel jeweils mit der Soleleitung 4a, 4b am Einlassabschnitt und jeweils mit der Soleleitung 5a, 5b am Auslassabschnitt verbunden. Diese Soleleitungen 4a, 4b verzweigen von einer Soleleitung 6 stromauf der Wärmestrahlelemente 2a, 2b und die Sole strömt in die Wärmestrahlelemente 5a bzw. 5b. Die Soleleitungen 5a, 5b lassen die Sole 60 stromab der Wärmestrahlelemente 2a, 2b strömen und in die eine Soleleitung 6 vereinen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Wärmestrahlelement 2 außerhalb des Klimagehäuses 11 angeordnet, aber es ist in Kontakt mit dem Verdampfapparat 1, um so eine Wärmeleitung mit dem Verdampfapparat 1 zu ermöglichen. So wird die Wärme der Sole vom Wärmestrahlelement 2 zum Verdampfapparat 1 übertragen, und die im Verdampfapparat 1 gespeicherte Wärme wird durch die Luft weggetragen. Weiter wird, wenn der Kühlkreis in Betrieb ist, die Wärme der Sole auch durch das Kältemittel weggetragen.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
9 ist eine schematische Darstellung einer Solekühlvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, und in 9 sind gleiche Bestandteile wie in 1 mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.
In diesem dritten Ausführungsbeispiel ist neben der Entfrosteröffnung 19a, der Gesichtsöffnung 19b und der Fußöffnung 19c eine Abwärmeöffnung 19d zusammen mit einer Abwärmeklappe 20c zum Öffnen/Schließen der Abwärmeöffnung 19d vorgesehen.
Die Abwärmeöffnung 19d ist an einer Position angeordnet, wo der Insasse nicht direkt der Luft ausgesetzt ist, sodass der Insasse die Luft aus der Öffnung nicht bemerkt. Die Position, wo der Insasse nicht direkt der Luft ausgesetzt ist, ist zum Beispiel eine Position, wo die Luft aus dem Raum ausgeblasen wird, oder eine Position im Raum, wo die Luft zur Windschutzscheibe oder zu den Füßen des Insassen gerichtet ist. Die Abwärmeklappe 20c ist mit der Ausgangsseite der Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 verbunden, sodass ein Öffnen/Schließen der Abwärmeöffnung 13d mittels der Abwärmeklappe 20c durch das von der Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 ausgegebene Steuersignal gesteuert wird.
10 ist ein Flussdiagramm der durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 ausgeführten Gebläsesteuerung im dritten Ausführungsbeispiel. Von den Schritten in 10 sind die Schritte S201, S202, S203, S204, S207 jeweils die gleichen wie die in 3 dargestellten und im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Schritte S101, S102, S103, S104, S107, und die Schritte S205 und S206 sind von den Schritten S105 und S106 in 3 verschieden. So wird in Schritt S205 entschieden, dass die Luftströmungsrate Va die vorbestimmte Strömungsrate V1 sein sollte und die Abwärmeöffnung 19d geöffnet werden sollte, und in Schritt S206 wird entschieden, dass die Luftströmungsrate Va Null sein sollte und die Abwärmeöffnung 19d geschlossen werden sollte.
Daher wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel, falls die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 in Schritt S202 bestimmt, dass der Steuerinhalt des Gebläses 13 durch die Klimaanlagensteuer-ECU 23 die Abschaltsteuerung ist, und in Schritt S204 die Soletemperatur T gleich oder höher als die Schwellentemperatur T1 bestimmt wird, in den Schritten S205, S207 das Gebläse in Betrieb gehalten und die Abwärmeöffnung 19d geöffnet.
Deshalb kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, selbst wenn das Gebläse 13 als Steuerung zur Klimatisierung abgeschaltet wird, falls es erforderlich ist, das elektronische Gerät zu kühlen, das Gebläse 13 am Laufen gehalten werden, und außerdem ist, da die Abwärmeöffnung 19d zur Zeit des Betriebs des Gebläses 13 geöffnet wird, selbst wenn der Insasse den Klimaautomatikschalter 25a oder den Luftströmungsratenschalter 25b abschaltet, die Solekühlung möglich, ohne dem Insassen ein unakzeptables Gefühl eines Luftaustritts aus der Fußöffnung 19c zu geben.
Falls, wie unter Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, der Schritt S105 in 3 zu den Schritten S108 bis S110 modifiziert wird, um so das vorbestimmte Maß größer als Null entsprechend der Soletemperatur in mehrere Stufen zu unterteilen, kann die Entscheidung des Fußmodus in den Schritten S109, S110 in die Entscheidung modifiziert werden, dass die Abwärmeöffnung 19d geöffnet wird, und weiter kann ein Öffnungsgrad der Abwärmeöffnung 19d entsprechend der Soll-Luftströmungsrate eingestellt werden.
Zum Beispiel kann das Flussdiagramm wie folgt modifiziert werden: In Schritt S108 wird bestimmt, ob die Soletemperatur T gleich oder höher als die zweite Schwellentemperatur T2 höher als die erste Schwellentemperatur T1 ist oder nicht, und falls als Ergebnis bestimmt wird, dass die Soletemperatur niedriger als die zweite Schwellentemperatur T2 ist, wird in Schritt S109 entschieden, dass die Luftströmungsrate Va des Gebläses 13 die erste vorbestimmte Luftströmungsrate Va1 größer als Null sein sollte und der Öffnungsgrad α der Abwärmeöffnung 19d der erste Öffnungsgrad α1 sein sollte. Falls bestimmt wird, dass die Soletemperatur gleich oder höher als die zweite Schwellentemperatur T2 ist, wird in Schritt S110 entschieden, dass die Luftströmungsrate Va des Gebläses 13 die zweite vorbestimmte Luftströmungsrate Va2 größer als die erste vorbestimmte Luftströmungsrate Va1 sein sollte und der Öffnungsgrad α der Abwärmeöffnung 19d der zweite Öffnungsgrad α2 größer als der erste Öffnungsgrad α1 sein sollte.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
In diesem vierten Ausführungsbeispiel ist in der Solekühlvorrichtung mit dem in 1 dargestellten Aufbau, der unter Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel be schrieben wurde, die durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 ausgeführte Gebläsesteuerung modifiziert.
11 ist ein Flussdiagramm der durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 des vierten Ausführungsbeispiels ausgeführten Gebläsesteuerung. Von den verschiedenen Schritten in 11 sind die Schritte S301, S302, S303, S304, S307 die gleichen wie die unter Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschriebenen Schritte S101, S102, S103, S104, S107 in 3, und die Schritte S305, S306 sind von den Schritten S105, S106 in 4 verschieden.
So wird in Schritt S305 der Innenluft/Außenluft-Einleitungsmodus zum Außenlufteinleitungsmodus entschieden, und der Ausgabemodus wird zum Fußmodus entschieden, d.h. es wird entschieden, dass der Öffnungs/Schließzustand der Fußöffnung 19c offen sein sollte. In Schritt S307 wird ein Steuersignal an die elektrische Antriebseinrichtung für die Innenluft/Außenluft-Wechselklappe 12 und die Klappe 20 so ausgegeben, dass die Innenluft/Außenluft-Wechselklappe 12 und die Klappe 20 in den entschiedenen Steuerzustand gesetzt werden.
Auf diese Weise wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel, falls die Kühlvorrichtungssteuer-ECU in Schritt S302 bestimmt, dass der Steuerinhalt des Gebläses 13 durch die Klimaanlagensteuer-ECU 23 die Abschaltsteuerung ist, und in Schritt S304 bestimmt, dass die Soletemperatur T gleich oder höher als die Schwellentemperatur T1 ist, in den Schritten S305, S307 die Innenluft/Außenluft-Wechselklappe 12 in die Außenlufteinleitungsstellung gesetzt, sodass sie, falls die Außenlufteinlassöffnung geschlossen wird, in die geöffnete Stellung geändert wird, und falls die Außenlufteinlassöffnung die geöffnete Position ist, sie an der geöffneten Stellung gehalten wird, und die Fußöffnung in den geöffneten Zustand gebracht wird, um dadurch die Luft im Klimagehäuse 11 strömen zu lassen.
Auf diese Weise kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, selbst wenn das Gebläse 13 als die Steuerung zur Klimatisierung abgeschaltet wird, falls es erforderlich ist, das elektronische Gerät zu kühlen, das Wärmestrahlelement 2 luftgekühlt werden und das Kühlvermögen der Solekühlvorrichtung kann beibehalten werden.
In diesem Ausführungsbeispiel wird anders als im ersten Ausführungsbeispiel die Innenluft/Außenluft-Wechselklappe 12 anstelle des Gebläses 13 betätigt, sodass eine relative Einschaltdauer des Gebläses 13 verringert werden kann und die Haltbarkeit des Gebläses verbessert werden kann.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist besonders effektiv, wenn das Fahrzeug fährt. Deshalb ist es bevorzugt, zum Beispiel die folgende Konstruktion diesem Ausführungsbeispiel hinzuzufügen, d.h. die Konstruktion, bei welcher ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor mit der Eingangsseite der Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 verbunden ist. Ein Schritt, in dem die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 aus dem vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor eingegebenen Messergebnis bestimmt, ob das Fahrzeug fährt oder nicht, ist der durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 ausgeführte Gebläsesteuerung hinzugefügt. Dann wird in Schritt S305 entschieden, falls es fährt, dass der Innenluft/Außenluft-Einleitungsmodus der Außenlufteinleitungsmodus sein sollte.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, falls in Schritt S304 bestimmt wird, dass die Soletemperatur T gleich oder höher als die erste Schwellentemperatur T1 ist, in Schritt S305 der Außenlufteinleitungsmodus entschieden. Der Schritt S305 kann, wie in 4 unter Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben, zu einem Schritt modifiziert werden, in dem bestimmt wird, ob die Soletemperatur T gleich oder höher als die zweite Schwellentemperatur T2 höher als die erste Schwellentemperatur T1 ist, und zu einem Schritt, in dem, falls als Ergebnis die Soletemperatur T niedriger als die zweite Schwellentemperatur T2 ist, die Außenlufteinleitungsrate Vb zur ersten vorbestimmten Rate Vb1 größer als Null entschieden wird, oder zu einem Schritt, in dem, falls die Soletemperatur T gleich oder höher als die zweite Schwellentemperatur T2 ist, die Außenlufteinleitungsrate Vb zur zweiten vorbestimmten Rate Vb2 größer als die erste vorbestimmte Rate Vb1 entschieden wird. So kann die Außenlufteinleitungsrate Vb in mehrere Stufen wie beispielsweise die erste und die zweite vorbestimmte Rate Vb1, Vb2 entsprechend der Soletemperatur unterteilt werden.
Mit einem solchen Aufbau kann, wenn der durch die Klimaanlagensteuer-ECU 23 ausgeführte Steuerinhalt des Gebläses 13 die Abschaltsteuerung ist, die Innenluft/Außenluft-Wechselklappe 12 durch Einstellen der Außenlufteinleitungsrate Vb entsprechend der für die Sole erforderlichen Wärmeabgabemenge betätigt werden, und die Sole kann in passender Weise durch das Gebläse 13 luftgekühlt werden. Zum Beispiel ist es möglich, falls der Ablauf in 11 wiederholt ausgeführt wird, wenn die Soletemperatur ansteigt, die Außenlufteinleitungsrate Vb von Vb1 auf Vb2 zu erhöhen.
Die im vorliegenden Ausführungsbeispiel beschriebene Gebläsesteuerung ist auch auf die Solekühlvorrichtung mit dem Aufbau anwendbar, wie er im ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
12 ist eine schematische Darstellung einer Solekühlvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel, und in 12 werden die Bestandteile gleich jenen in 1 mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.
Die Solekühlvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist, wie in 12 dargestellt, einen speziellen Lüfter 26 als Gebläseeinrichtung für das Wärmestrahlelement neben dem Gebläse 13 auf, und in der durch die im ersten Ausführungsbeispiel beschriebene Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 ausgeführten Gebläsesteuerung wird die Steuerung modifiziert, um diesen speziellen Lüfter 26 anstelle des Gebläses 13 zu betreiben.
Der spezielle Lüfter 26 wird zur Luftkühlung des Wärmestrahlelements benutzt und er ist im Klimagehäuse 11 an einer Position angeordnet, wo er die Luft zum Wärmestrahlelement 2 leiten kann. Wie in 12 dargestellt, ist, falls das Wärmestrahlelement 2 luftstromauf des Verdampfapparats 1 angeordnet ist, der spezielle Lüfter 26 zum Beispiel zwischen dem Wärmestrahlelement 2 und dem Verdampfapparat 1 angeordnet. Als spezieller Lüfter kann ein allgemein benutzter Lüfter eingesetzt werden.
Der spezielle Lüfter 26 wird durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 zum Beispiel so gesteuert, dass er stoppt, wenn das Gebläse 13 in Betrieb ist, und betätigt wird, wenn eine Steuerung der Gebläses 13 zur Luftkühlung die Abschaltsteuerung ist.
Es wird nun die Gebläsesteuerung zum Betreiben des speziellen Lüfters 26 beschrieben, die durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ausgeführt wird. Diese Gebläsesteuerung modifiziert die unter Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschriebenen Schritte S105, S106, S109, S110 in 3 und 4 so, dass die Luftströmungsrate Va des Gebläses 13 durch die Luftströmungsrate Vc des speziellen Lüfters 26 ersetzt wird, da die weiteren Schritte die gleichen wie im ersten Ausführungsbeispiel sind, wird auf eine Erläuterung der weiteren Schritte hier verzichtet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, falls die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 in Schritt S102 in 3 bestimmt, dass der Steuerinhalt des Gebläses 13 durch die Klimaanlagensteuer-ECU 23 die Abschaltsteuerung ist, und in Schritt S104 die Soletemperatur T gleich oder höher als T1 ist, die Steuerung zum Betätigen des speziellen Lüfters 26 mit der auf die vorbestimmte Strömungsrate Vc1 gesetzten Luftströmungsrate Vc ausgeführt, und die Luft im Klimagehäuse 11 wird dadurch geleitet.
Auf diese Weise wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel der spezielle Lüfter 26 anstelle des Betätigens des Gebläses 13 betätigt, sodass wie im ersten Ausführungsbeispiel, selbst wenn das Gebläse 13 nicht als Steuerung zur Klimatisierung betätigt wird, falls es erforderlich ist, das elektronische Gerät 7 zu kühlen, das Wärmestrahlelement 2 luftgekühlt werden kann und das Kühlvermögen der Solekühlvorrichtung gewährleistet werden kann.
Auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann, da der spezielle Lüfter 26 anstelle des Betätigens der Gebläses 13 betätigt wird, die relative Einschaltdauer des Gebläses 13 verringert werden und die Haltbarkeit des Gebläses kann verbessert werden.
Obwohl im vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie oben beschrieben, der spezielle Lüfter durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 gesteuert wird, zu stoppen, wenn das Gebläse 13 in Betrieb ist, ist es auch möglich den speziellen Lüfter 26 zu betätigen, wenn das Gebläse 13 in Betrieb ist. Zum Beispiel kann durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 auch eine solche Steuerung ausgeführt werden, dass, wenn das Gebläse 13 in Betrieb ist, der spezielle Lüfter 26 mit der ersten vorbestimmten Luftströmungsrate Vc1 betätigt wird, um die Luftkühlung des Wärmestrahlelements 2 durch das Gebläse 3 zu unterstützen, und wenn die Steuerung des Gebläses 13 zum Klimatisieren die Abschaltsteuerung ist, der spezielle Lüfter 26 mit der zweiten vorbestimmten Luftströmungsrate Vc2 größer als die erste vorbestimmte Luftströmungsrate Vc1 betrieben wird.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
Als nächstes wird nun ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Im vorliegenden sechsten Ausführungsbeispiel ist anstelle des elektronischen Geräts 7 im oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel (1) ein Innengerät das zu kühlende Zielobjekt 7e. Nachfolgend sind gleiche Bauteile wie im ersten Ausführungsbeispiel mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet, und auf eine Erläuterung davon wird verzichtet. 13 ist eine schematische Darstellung einer Solekühlvorrichtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel. Das zu kühlende Objekt 7e ist ein Innengerät, welches eine Sitzkühlvorrichtung mit einer direkt unter dem Sitzpolster angeordneten Rohrschlange 51 zum Zirkulieren der Sole ist. Die Rohrschlange 51 besteht aus einem sich schlängelnden Silikonrohr und ist mit dem Sitzpolster 50 in thermischer Verbindung dazu. Die Einlassseite der Rohrschlange 51 ist mit der Soleleitung stromab des Einlasswassertemperatursensors 32 verbunden, und die Auslassseite der Rohrschlange 51 ist über die Soleleitung 6 mit der Umlaufpumpe 9 verbunden.
Im vorliegenden sechsten Ausführungsbeispiel ist der durch die Solekühlvorrichtung zu kühlende Gegenstand kein elektronisches Gerät, sondern eine Sitzkühlvorrichtung. Daher muss die Solekühlvorrichtung mit der zur Klimatisierung betriebenen Klimaanlageneinheit 10, d.h. mit dem durch den Betrieb des Kompressors 14 gekühlten Verdampfapparat 1 benutzt werden.
Wenn die durch den Einlasswassertemperatursensor 32 erfasste einlassseitige Soletemperatur Tin höher als die Soll-Kühltemperatur Tc ist, die um ein vorbestimmtes Maß (zum Beispiel 10°C) niedriger als die Innenlufttemperatur TR ist, kann die Umlaufpumpe 9 eingeschaltet werden, um die durch den Verdampfapparat 1 gekühlte Sole 60 zu dem zu kühlenden Gegenstand 7e zu zirkulieren. Das Sitzpolster 50 kann dadurch auf eine Temperatur niedriger als die Innenlufttemperatur (Raumtemperatur) TR abgekühlt werden.
Wenn die Temperatur des Verdampfapparats 1 extrem niedrig ist (zum Beispiel 5°C), beträgt auch die Temperatur des thermisch damit verbundenen Wärmestrahlelements 2 5°C, und die Temperatur der Sole ist ebenfalls nahe 5°C. In diesem Fall tritt in der Umgebung um die Soleleitung 6 wahrscheinlich eine Taukondensation ein, falls die Innenlufttemperatur TR zum Beispiel 30°C beträgt.
Deshalb kann, wenn die erfasste einlassseitige Soletemperatur Tin niedriger als die Soll-Kühltemperatur Tc (zum Beispiel 30 – 10 = 20°C) ist, die Betriebsspannung der Umlaufpumpe 9 gesenkt werden, um dadurch die Strömungsrate zu reduzieren, und ein Absinken der Soletemperatur in der Soleleitung 6 kann dadurch unterdrückt werden.
Auf diese Weise kann durch Steuern des Betriebs der Umlaufpumpe 9 entsprechend der einlassseitigen Soletemperatur Tin und der Soll-Kühltemperatur Tc die Soletemperatur auf etwa konstanter Temperatur gehalten werden, um eine Taukondensation zu vermeiden.
Die Soll-Kühltemperatur Tc kann entsprechend der erfassten Innenlufttemperatur TR variiert werden. Zum Beispiel kann Tc, falls TR = 50°C, auf eine Temperatur von 20°C niedriger als die Innenlufttemperatur TR (d.h. 30°C) eingestellt werden.
Neben dem obigen Sitzpolster 50 kann die Innenausstattung als zu kühlender Gegenstand auch eine Decke des Raums oder eine Instrumententafel sein, und die Rohrschlange zum Zirkulieren der Sole kann in der Decke oder der Instrumententafel eingebettet werden.
(Siebtes Ausführungsbeispiel)
14 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Solekühlvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel.
Diese Solekühlvorrichtung besteht aus einem existierenden Kühlreis und einem Solekreis 6 zum Zirkulieren einer Sole als ein Wärmetauschmedium.
Ein Verdampfapparat 1, ein Kompressor 14, ein Kondensator 15 und ein Expansionsventil 16 sind im Kühlkreis angeordnet. Der Verdampfapparat 1, der Kompressor 14, der Kondensator 15 und das Expansionsventil 16 sind wohlbekannt und auf ihre Erläuterung wird hier verzichtet.
Andererseits sind eine Umlaufpumpe 9 zum Zirkulieren der Sole, ein Temperatursensor 32 und ein elektronisches Gerät 7 in den Solekreis 6 gesetzt. Außerdem sind im Solekreis 6 ein Wärmestrahlelement 2, das in wärmeleitendem Kontakt mit dem auf der Niederdruckseite des Kühlkreises angeordneten Verdampfapparat 1 ausgebildet ist, und ein Wärmeabsorptionselement 8, das in wärmeleitendem Kontakt mit dem am Fahrzeug montierten elektronischen Element 7 ausgebildet ist, vorgesehen.
Der Temperatursensor 32 erfasst die Temperatur der im Solekreis 6 umlaufenden Sole und sendet ein Messsignal an die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30, und basierend auf diesem Messsignal der Temperatur wird der Kompressor 14 im Kühlkreis gemäß dem vorbestimmten Steuerprozess (später beschrieben) ein/ausgeschaltet.
Materialien hoher Wärmeleitfähigkeit (Metall oder Kunstharz) können für das Wärmeabsorptionselement 8, das in wärmeleitendem Kontakt mit dem am Fahrzeug montierten elektronischen Gerät 7 ausgebildet ist, sowie für das Wärmestrahlelement 2 benutzt werden, und irgendeine geeignete Einrichtung kann als Befestigungseinrichtung entsprechend einem solchen Material und einer solchen Konstruktion verwendet werden.
Die Solekühlvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist wie oben beschrieben aufgebaut. Als nächstes ist der in der Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 eingestellte Steuerprozess durch ein Flussdiagramm in 15 dargestellt, und die Funktionsweise der Kühlvorrichtung wird basierend auf dem Flussdiagramm beschrieben.
In der Solekühlvorrichtung wird im Klimabetrieb ein Kältemittel durch den Verdampfapparat 1, den Kompressor 14, den Kondensator 15 und das Expansionsventil 16 im Kühlkreis zirkuliert, während im Solekreis 6 die Sole durch die Umlaufpumpe 9 über den Temperatursensor 32, das am Fahrzeug montierte elektronische Gerät 7 im Solekreis zirkuliert wird, wodurch sie durch das Wärmestrahlelement 2, das in wärmeleitendem Kontakt mit dem Verdampfapparat im Kühlkreis ausgebildet ist, und durch das Wärmeabsorptionselement 8, das in wärmeleitendem Kontakt mit dem elektronischen Gerät ausgebildet ist, strömt.
Daher wird die Sole durch Passieren des Wärmestrahlelements 2, das in wärmeleitendem Kontakt mit dem Verdampfapparat 1 ausgebildet ist, gekühlt und kann das elektronische Gerät 7 durch Passieren des Wärmeabsorptionselements 8, das in wärmeleitendem Kontakt mit dem elektronischen Gerät ausgebildet ist, kühlen.
Hierbei liest die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 in Schritt S400 die im Solekreis 6 zirkulierende Soletemperatur Ta aus dem vom Temperatursensor 32 geschickten Messsignal ein.
Dann wird in Schritt S401 bestimmt, ob die Temperatur Ta gleich oder niedriger als die vorbestimmte Temperatur T2 (zum Beispiel 20°C) ist oder nicht. Hierbei ist T2 die Temperatur, die im Voraus eingestellt worden ist, damit das elektronische Gerät 7 nicht übermäßig gekühlt wird, um eine Taukondensation zu verursachen.
Falls Ta ≤ T2, geht der Ablauf weiter zu Schritt S402 und schaltet den Kompressor 14 aus und kehrt zu START zurück.
Falls Ta > T2, geht der Ablauf weiter zu Schritt S403. In Schritt S403 wird bestimmt, ob die Soletemperatur gleich oder höher als eine vorbestimmte Temperatur T1 (zum Beispiel 70°C) ist oder nicht. Hierbei ist T1 eine Temperatur, die eingestellt worden ist, um das elektronische Gerät 7 nicht zu überhitzen.
Falls T1 ≤ Ta, geht der Ablauf weiter zu Schritt S404 und schaltet den Kompressor 14 ein und kehrt zu START zurück.
Der Betrieb kann durch fortlaufendes Wiederholen des oben beschriebenen Steuerprozesses fortgesetzt werden.
Auf diese Weise kann das elektronische Gerät 7 im Solekreis 6 bequem gekühlt werden, ohne zu überhitzen. Die Wärme der durch das Kühlen des elektronischen Geräts 7 geheizten Sole kann durch Passieren des Wärmestrahlelements 2, das in wärmeleitendem Kontakt mit dem Verdampfapparat 1 im Kühlkreis ausgebildet ist, abgegeben werden.
Daher wird die Wärme nicht ins Innere des Raums, der der klimatisierte Raum ist, abgegeben, sondern über den Kühlkreis aus dem Fahrzeug heraus, sodass die Notwendigkeit für die Luftkühlung im Innern beseitigt ist und der Insasse keinem inakzeptabel warmen Wind ausgesetzt wird.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel kann wie folgt modifiziert werden.
So ist der Verdampfapparat 1 im Kühlkreis in der in 16 dargestellten Solekühlvorrichtung als eine Einheit ausgebildet. D.h. der Verdampfapparat 1 ist als eine Einheit separat von den anderen Elementen wie beispielsweise dem Kompressor 14, dem Kondensator 15 und dem Expansionsventil 16, die den Kühlkreis bilden, konstruiert. Das Wärmestrahlelement 2, das die Wärme der im Solekreis 6 zirkulierenden Sole abgibt, ist in wärmeleitendem Kontakt mit diesem Verdampfapparat 1 ausgebildet und die Luft wird zum Verdampfapparat 1 und zum Wärmestrahlelement 2 durch ein nicht dargestelltes Gebläse geleitet.
Weiter ist in dieser Solekühlvorrichtung nicht nur der Temperatursensor 32 zum Erfassen der Temperatur der zirkulierenden Sole, sondern auch ein Innenluftsensor 39 zum Erfassen der Lufttemperatur Tb nach Passieren des Verdampfapparats 1 zum Überwachen des Verdampfapparats 1 vorgesehen, und basierend auf dem Messsignal bezüglich der Lufttemperatur Tb nach Durchströmen des Verdampfapparats 1 und dem Messsignal bezüglich der Soletemperatur Ta werden eine Ein/Aus-Steuerung des Kompressors 14 im Kühlkreis und eine Betriebssteuerung der Umlaufpumpe 9 gemäß dem vorbestimmten Steuerprozess (später zu beschreiben) ausgeführt.
So ist ein Prozess, der in der Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 eingestellt worden ist, in 17 dargestellt. Eine Funktionsweise der oben beschriebenen Solekühlvorrichtung wird nun basierend auf dem Flussdiagramm erläutert. Der folgende Steuerprozess versucht, das Problem zu lösen, dass, wenn der Kompressor 14 ausgeschaltet ist und falls der Kompressor 14 entsprechend der Soletemperatur Ta eingeschaltet wird, der Verdampfapparat 1 durch ein Unterkühlen gefrieren kann, und das Problem, dass, wenn der Kompressor 14 eingeschaltet ist und falls der Kompressor 14 nicht entsprechend der Soletemperatur Ta ausgeschaltet werden kann, die Sole unterkühlt werden kann, um eine Taukondensation zu verursachen. Zu diesem Zweck wird in diesem Steuerprozess eine Steuerung ausgeführt, deren Priorität zwischen „Luftbedarf" (Vermeiden des Gefrierens des Verdampfapparats 1) und „elektronischer Bedarf" (Soletemperatur) eingestellt ist. Die Funktionsweise wird nun unter Bezug auf den Steuerprozess beschrieben.
In der Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 werden in Schritt S500 die Soletemperatur Ta und die Lufttemperatur Tb nach Durchströmen des Verdampfapparats 1 von dem Messsignal durch den Temperatursensor 32 bzw. vom Messsignal durch den Innenluftsensor 39 eingelesen.
Als nächstes wird in Schritt S501 bestimmt, ob Tb gleich oder niedriger als eine vorbestimmte Temperatur T4 (zum Beispiel 5°C) ist oder nicht. Hierbei ist T4 eine Temperatur, die im Voraus eingestellt worden ist, damit der Verdampfapparat nicht übermäßig gekühlt wird, sodass er gefriert. Falls Tb ≤ T4 geht der Ablauf weiter zu Schritt S502 (später zu beschreiben), schaltet den Kompressor 14 aus und geht weiter zu Schritt S503 (später zu beschreiben).
Falls Tb > T4, geht der Ablauf zu Schritt S506 (später beschrieben).
In Schritt S503 wird bestimmt, ob Ta gleich oder höher als eine vorbestimmte Temperatur T1 (zum Beispiel 70°C) ist oder nicht. T1 ist eine Temperatur, die im Voraus eingestellt worden ist, damit das am Fahrzeug montierte elektronische Gerät 7 nicht übermäßig erwärmt wird.
Falls T1 ≤ Ta, geht der Ablauf weiter zu Schritt S504, steuert die Ausgabe der Umlaufpumpe 9 so, um eine Strömungsrate G1 zu erhalten, und kehrt zu START zurück. Falls T1 > Ta, geht der Ablauf weiter zu Schritt S505, steuert die Ausgabe der Umlaufpumpe 9 so, um die Strömungsrate G zur erhalten, und kehrt zu START zurück. Die Beziehung der Strömungsrate G1 und der Strömungsrate G ist G < G1.
Als nächstes wird in Schritt S506 bestimmt, ob Tb gleich oder höher als eine vorbestimmte Temperatur T3 (zum Beispiel 10°C) ist oder nicht. Hierbei ist T3 eine Temperatur, die im Voraus eingestellt worden ist, damit der Verdampfapparat 1 nicht überhitzt. Falls T3 ≤ Tb, geht der Ablauf weiter zu Schritt S507 (später beschrieben), schaltet den Kompressor ein und geht weiter zu Schritt S508 (später beschrieben). Falls T3 > Tb, geht der Ablauf weiter zu Schritt S511 (später beschrieben).
In Schritt S508 wird bestimmt, ob Ta gleich oder niedriger als eine vorbestimmte Temperatur T2 (zum Beispiel 20°C) ist oder nicht. Hierbei ist T2 eine Temperatur, die im Voraus eingestellt worden ist, damit das am Fahrzeug montierte Gerät nicht übermäßig gekühlt wird, um eine Taukondensation zu verursachen.
Falls Ta ≤ T2, geht der Ablauf weiter zu Schritt S509, steuert den Ausgang der Umlaufpumpe 9 so, dass man eine Strömungsrate G2 erhält, und kehrt zu START zurück. Falls Ta > T2, geht der Ablauf weiter zu Schritt S510, steuert den Ausgang der Umlaufpumpe 9 so, dass man die Strömungsrate G erhält, und kehrt zu START zurück. Die Beziehung von G2 und G ist G2 < G.
In Schritt S511 wird bestimmt, ob T1 ≤ Ta oder nicht. Falls T1 ≤ Ta, geht der Ablauf weiter zu Schritt S512 (später beschrieben), und falls T1 > Ta, geht der Ablauf weiter zu Schritt S515 (später beschrieben).
In Schritt S512 wird bestimmt, ob der Kompressor 14 eingeschaltet ist oder nicht. Falls der Kompressor 14 eingeschaltet ist, geht der Ablauf weiter zu Schritt S513, steuert den Ausgang der Umlaufpumpe 9 so, dass man eine Strömungsrate G erhält, und kehrt zu START zurück. Falls der Kompressor aus ist, geht der Ablauf weiter zu Schritt S514, steuert den Ausgang der Umlaufpumpe 9 so, dass man eine Strömungsrate G1 erhält, und kehrt zu START zurück.
In Schritt S515 wird bestimmt, ob Ta ≤ T2 oder nicht. Falls Ta ≤ T2, geht der Ablauf weiter zu Schritt S516 (später beschrieben, und falls Ta > T2, geht der Ablauf weiter zu Schritt S519, steuert den Ausgang der Umlaufpumpe 9 so, dass man eine Strömungsrate G erhält, und kehrt zu START zurück.
In Schritt S516 wird bestimmt, ob der Kompressor 14 eingeschaltet ist oder nicht. Falls der Kompressor 14 eingeschaltet ist, geht der Ablauf weiter zu Schritt S517, steuert den Ausgang der Umlaufpumpe 9 so, dass man eine Strömungsrate G2 erhält, und kehrt zu START zurück. Falls der Kompressor aus ist, geht der Ablauf weiter zu Schritt S518, steuert den Ausgang der Umlaufpumpe 9 so, dass man eine Strömungsrate G erhält, und kehrt zu START zurück.
Durch fortlaufendes Fortsetzen des oben beschriebenen Steuerprozesses werden die Soletemperatur Ta und die Lufttemperatur Tb nach Durchströmen des Verdampfapparats 1 zu allen Zeiten überwacht und die eingangs genannten Aufgaben, d.h. das Verhindern des Gefrierens des Verdampfapparats 1 und das Verhindern der Taukondensation des elektronischen Geräts 7, können gelöst werden.
Wie oben beschrieben worden ist, ist es in der in 16 dargestellten Solekühlvorrichtung möglich, falls der Kompressor 14 zum Verhindern des Gefrierens des Verdampfapparats 1 während des Betriebs der Klimaanlage ausgeschaltet werden muss und die Sole zur Wärmeabgabe vom am Fahrzeug montierten elektronischen Gerät gekühlt werden muss, die Differenz der Wärmekapazität der Sole im Solekreis insgesamt zu nutzen, indem der Ausgang der Umlaufpumpe 9 erhöht wird und die Strömungsrate der Sole erhöht wird. Ferner kann der Wärmeleitwert des Wärme absorptionselements 8 und des Wärmestrahlelements 2 durch Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit verbessert werden.
Auf diese Weise wird, während das Wärmeabgabevermögen verbessert wird, ein Temperaturanstieg des Verdampfapparats und damit ein Verhindern des Gefrierens möglich.
Ferner ist es möglich, falls der Kompressor 14 zum Verhindern des Überhitzens des Verdampfapparats 1 während des Betriebs der Klimaanlage eingeschaltet werden muss und die Sole zum Verhindern eine Taukondensation des am Fahrzeug montierten elektronischen Geräts erwärmt werden muss, einen Unterschied der Wärmekapazität in der Sole im Solekreis insgesamt zu erzeugen, indem der Ausgang der Umlaufpumpe 9 verringert wird und die Strömungsrate der Sole verringert wird. Weiter kann der Wärmeleitwert des Wärmeabsorptionselements 8 und des Wärmestrahlelements 2 durch Verringern der Strömungsgeschwindigkeit verringert werden.
Auf diese Weise wird, während das Wärmeabgabevermögen gedrückt wird, ein Temperaturanstieg der Sole und damit ein Verhindern der Taukondensation möglich.
Bei dieser Solekühlvorrichtung, wie sie beschrieben worden ist, wird der Kompressor 14 basierend auf dem in der Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 eingestellten Prozess ein/ausgeschaltet. Falls der Kompressor 14 ein Kompressor mit variabler Kapazität ist, kann die Ein/Aus-Steuerung durch die Erhöhung/Erniedrigung der Kapazität ersetzt werden. Natürlich ist es als Ausgangssteuerverfahren der Umlaufpumpe 9 anstelle der oben beschriebenen stufenweisen Steuerung auch eine stufenlose Steuerung der Strömungsrate möglich.
(Achtes Ausführungsbeispiel)
18 ist eine Darstellung des Aufbaus einer Solekühlvorrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gleiche Bauteile wie im oben beschriebenen siebten Ausführungsbeispiel sind mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.
Die Solekühlvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist auf ein Fahrzeug angewendet, das mit einer Klimaanlageneinheit 10 ausgestattet ist, wie in 1 dargestellt. Eine mit der Eingangsseite der Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 verbundene Klimaanlagensteuer-ECU 23 ist der im siebten Ausführungsbeispiel beschriebenen Solekühlvorrichtung von 14 hinzugefügt. Diese Konstruktion dient dazu, dass die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 die Steuerung des Kompressors 14 durch die Klimaanlagensteuer-ECU 23 überwacht, und der Steuerinhalt der Klimaanlagensteuer-ECU 23 wird der Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 eingegeben.
Wie im siebten Ausführungsbeispiel steht auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Wärmestrahlelement 2 mit dem Verdampfapparat in Kontakt, sodass die Wärme vom Wärmestrahlelement 2 zum Kältemittel im Verdampfapparat 1 geleitet werden kann. Solange die Wärmeleitung vom Wärmestrahlelement 2 zum Kältemittel im Verdampfapparat 1 möglich ist, muss das Wärmestrahlelement 2 nicht in direktem Kontakt mit dem Verdampfapparat 1 sein, und ein wärmeleitendes Element kann zwischen das Wärmestrahlelement 2 und den Verdampfapparat 1 gesetzt werden. Daher muss das Wärmestrahlelement 2 nur thermisch mit dem Verdampfapparat 1 verbunden sein. Sofern das Wärmestrahlelement 2 nur thermisch mit dem Verdampfapparat 1 verbunden sein muss, kann das Wärmestrahlelement 2 entweder innerhalb oder außerhalb des Klimagehäuses angeordnet werden.
In der Solekühlvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist das Wärmestrahlelement 2 thermisch mit dem Verdampfapparat 1 der Fahrzeugklimavorrichtung verbunden. Obwohl in einer herkömmlichen Solekühlvorrichtung ein spezieller Lüfter zum Unterstützen der Wärmeabgabe vom Wärmestrahlelement 2 verwendet werden muss, ist hier im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein spezieller Lüfter nicht notwendig, da Wärme zwischen dem Wärmestrahlelement 2, damit mit der Sole, und dem Kältemittel über den existierenden Verdampfapparat der Klimaanlageneinheit 10 ausgetauscht wird. Daher kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Anzahl von Komponenten der Solekühlvorrichtung reduziert werden.
Es gibt jedoch ein Problem, dass, falls die Menge der Kältemittelausgabe aus dem Kompressor 14 der Klimaanlageneinheit 10 Null ist, d.h. wenn das Kältemittel nicht im Kühlkreis der Klimaanlageneinheit 10 zirkuliert wird, die Sole nicht durch das Kältemittel gekühlt werden kann und daher das Kühlvermögen der Solekühlvorrichtung nicht gewährleistet werden kann und das zu kühlende elektronische Gerät nicht richtig gekühlt werden kann.
Um dieses Problem zu lösen wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Kältemittelausgabesteuerung zum Zirkulieren des Kältemittels im Kühlkreis durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 ausgeführt. 19 ist ein Flussdiagramm der durch die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 ausgeführten Kältemittelausgabesteuerung. Diese Kältemittelausgabesteuerung entspricht der im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Luftströmungsratensteuerung in 3, bei welcher eine Luftströmungsrate vom Gebläse durch die Ausgabe aus dem Kompressor ersetzt wird. Die Kältemittelausgabesteuerung startet, wenn das elektronische Gerät 7 gestartet wird, und der in 19 dargestellte Ablauf wird wiederholt, bis die Steuerung endet, wenn das elektronische Gerät 7 abgeschaltet wird.
Insbesondere wird in Schritt S601 der Steuerinhalt des Kompressors 14 von der Klimaanlagensteuer-ECU 23 eingelesen. Der Steuerinhalt des Kompressors 14 ist, dass, wenn der Klimaautomatikschalter 25a ausgeschaltet ist, der Kompressor 14 beim Ein/Aus-Signal des Klimaschalters 25c gestartet oder gestoppt wird, und, wenn der Automatikklimaschalter 25a eingeschaltet ist, die Menge der Kältemittelausgabe des Kompressors 14 jene ist, die von der Klimaanlagensteuer-ECU 23 entschieden wurde, bevor das Steuersignal zum Kompressor 14 ausgegeben wird.
In Schritt S602 wird bestimmt, ob der Steuerinhalt des Kompressors 14 die auf Null gesteuerte Menge der Kältemittelausgabe ist oder nicht. Falls die Steuerung der Klimaanlagensteuer-ECU 23 zur Klimatisierung das Steuern der Kältemittelausgabemenge des Kompressor 14 auf Null ist, wird dies hier zu JA bestimmt und der Ablauf geht weiter zu Schritt S603. Hierbei enthält der Fall, wenn die Steuerung der Klimaanlagensteuer-ECU 23 zur Klimatisierung das Steuern der Kältemittelausgabemenge des Kompressors 14 auf Null ist, zum Beispiel den Fall, wenn der Automatikklimaschalter 25a aus ist und der Klimaanlagenschalter 25b aus ist, oder den Fall, wenn der Automatikklimaschalter 25a eingeschaltet ist und die Kältemittelausgabemenge des Kompressors 14 durch die Steuerung der Klimaanlagensteuer-ECU 23 zur Klimatisierung oder aufgrund einer Systemanomalie zu Null entschieden ist. Anderer seits wird in dem Fall, wenn die Klimaanlagensteuer-ECU 23 die Kältemittelausgabemenge des Kompressors 14 auf größer Null steuert, dies zu NEIN bestimmt und der in 19 dargestellte Ablauf wird beendet und der Ablauf kehrt zu START zurück.
In Schritt S603 wird die Soletemperatur T durch den Einlasswassertemperatursensor 32 eingelesen. Dann wird in Schritt S604 wie in Schritt S194 in 3 bestimmt, ob die eingelesene Soletemperatur T gleich oder höher als eine vorbestimmte Schwellentemperatur T1 ist oder nicht. Falls die Soletemperatur gleich oder höher als zum Beispiel 70°C ist, wird dies zu JA bestimmt und der Ablauf geht weiter zu Schritt S605. Falls die Soletemperatur niedriger als z.B. 70°C ist, wird dies zu NEIN bestimmt und der Ablauf geht weiter zu Schritt S606.
In Schritt 5605 wird, da das elektronische Gerät 7 durch die Sole gekühlt werden muss, die Menge G der Kältemittelausgabe des Kompressors 14 zu einer vorbestimmten Menge G1 größer als Null entschieden. Andererseits wird in Schritt S606, da das elektronische Gerät 7 nicht durch die Sole gekühlt werden muss, die Menge G der Kältemittelausgabe des Kompressors 14 zu Null entschieden. Nach den Schritten S605, S606 wird in Schritt S607 ein Steuersignal ausgeben, um den Kompressor 14 wie entschieden zu steuern.
Auf diese Weise wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel in dem Fall, wenn die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 in Schritt S602 bestimmt, dass der Steuerinhalt des Kompressors 14 durch die Klimaanlagensteuer-ECU 23 ist, dass die Menge G der Kältemittelausgabe Null sein sollte, und in Schritt S604, dass die Soletemperatur T gleich oder höher als die Schwellentemperatur T1 ist, der Kompressor 14 in den Schritten S605, S607 betätigt, um dadurch das Kältemittel im Kühlkreis zu zirkulieren.
Daher kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, selbst wenn der Kompressor im Kühlkreis als Steuerung zu Klimatisierung abgeschaltet wird, falls es erforderlich ist, das elektronische Gerät 7 zu kühlen, der Kompressor 14 in Betrieb gehalten werden und das Kühlvermögen der Solekühlvorrichtung kann gesichert werden.
(Weitere Ausführungsbeispiele)

(1) 20 ist eine Darstellung des Aufbaus einer Solekühlvorrichtung in einem weiteren Ausführungsbeispiel. Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist das teilweise modifizierte erste Ausführungsbeispiel.

Die Solekühlvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist eine Wärmesammelplatte 2 als ein Wärmestrahlelement auf, das in thermischer Verbindung zum Verdampfapparat 1 angeordnet ist, elektronische Geräte 7a-7d als die zu kühlenden Gegenstände 7, Wärmeabsorptionsplatten 8a-8d als Wärmeabsorptionselemente, die in thermischer Verbindung mit den elektronischen Geräten 7a-7d angeordnet sind, Soleleitungen 6, 6a-6d, 62, die so vorgesehen sind, dass sie die Wärmestrahlplatte 2 und die Wärmeabsorptionsplatten 8a-8d verbinden, und eine Umlaufpumpe 9 zum Zirkulieren der Sole 60 in den Soleleitungen 6, 6a-6d, 62. Weiter ist ein Einlasswassertemperatursensor 32 stromauf des elektronischen Geräts 7 in der Soleleitung 6 zum Erfassen der Temperatur Tin der Sole 60 in der Soleleitung 6 vorgesehen.
Die Wärmesammelplatte 2 hat einen darin ausgebildeten Kanal und ist mit der einlassseitigen Soleleitung 4 und mit der auslassseitigen Soleleitung 5 an der Einlassöffnung 21 bzw. an der Auslassöffnung 22, die an den Enden des Kanals vorgesehen sind, verbunden. Die Sole 60 strömt von der einlassseitigen Soleleitung 4 ins Innere der Wärmesammelplatte 2 und tauscht dort Wärme mit dem Verdampfapparat 1 über die Wärmestrahlplatte 2 und den verlöteten Abschnitt 3 aus und strömt aus der auslassseitigen Soleleitung 5.
Diese einlassseitigen und auslassseitigen Soleleitungen 4, 5 bilden Teile einer schleifenartigen Soleleitung 6. Die stromab der Auslassöffnung 22 verlaufende Soleleitung 6 wird verzweigt und verläuft zum zu kühlenden Gegenstand 7 als eine Vielzahl von Soleleitungen 6a-6d, wird dann in eine Leitung kombiniert, gelangt zur Umlaufpumpe 9 und kehrt zur Einlassöffnung 21 zurück, um eine Schleife zu bilden. Die Sole 60 wird in der Soleleitung 6 in der oben beschriebenen Schleife durch den Betrieb der Umlaufpumpe 9 zirkuliert.
Der zu kühlende Gegenstand 7 besteht aus einer Sammlung einer ECU 7a als ein am Fahrzeug montiertes elektronisches Gerät, einer TFT-Anzeigetafel 7b, einer HUD 7c und einem weiteren elektronischen Gerät 7d, die jeweils über die Wärmeabsorptionsplatten 8a-8d als Wärmeabsorptionselement thermisch mit den Soleleitungen 6a-6d verbunden sind.
Auch in den weiteren elektronischen Geräten 7b-7d des zu kühlenden Gegenstandes 7 wird die darin erzeugte Wärme durch die Sole über die Wärmeabsorptionsplatten 8b-8d nach außen transportiert, und der Temperaturanstieg wird dadurch unterdrückt. Der Temperaturanstieg wird auf die Nenntemperatur gedrückt, die den normalen Betrieb des elektronischen Geräts erlaubt, zum Beispiel etwa 40-60°C.
Wie oben beschriebenen worden ist, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine schleifenartige Soleleitung 6 thermisch mit dem zu kühlenden Gegenstand 7 als das Wärmeabsorptionselement und mit dem Verdampfapparat 1 als das Wärmestrahlelement verbunden und verbindet dieses Wärmeabsorptionselement und dieses Wärmestrahlelement miteinander. Die Sole 60 in der Soleleitung 6 wird durch die Umlaufpumpe 9 in einer Richtung zirkuliert, um dadurch die durch das Wärmeabsorptionselement in der Sole 60 absorbierte Wärme zu transportieren und die Wärme von der Sole 60 zum Verdampfapparat 1 zu transportieren, und die Sole strömt in der Soleleitung 6 wieder zum Wärmeabsorptionselement.
Auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel betätigt die Steuer-ECU 30, wenn das Gebläse 13 als eine Klimavorrichtung nicht in Betrieb ist, zum Beispiel im Frühjahr oder Herbst, die Umlaufpumpe 9 zum Zirkulieren der Sole 60 in der Soleleitung 6, 6a- 6d, 62, wodurch die in den verschiedenen elektronischen Geräten 7a-7d des zu kühlenden Gegenstandes 7 erzeugte Wärme durch die Sole 60 wiedergewonnen wird und zur Wärmestrahlplatte als das Wärmestrahlelement transportiert wird. An der Wärmesammelplatte 2 wird die durch die Sole 60 wiedergewonnenen Wärme an den Verdampfapparat 1 abgegeben. Die Steuer-ECU überwacht den Betrieb des Gebläses 13 basierend auf den Informationen von der Klimaanlagensteuer-ECU (nicht dargestellt).
In diesem Zustand wird die Steuerung so ausgeführt, dass, falls die durch den Einlasswassertemperatursensor 32 erfasste einlassseitige Soletemperatur Tin die Schwellentemperatur Tth1 (zum Beispiel 50°C) übersteigt, die Steuer-ECU 30 das Gebläse 13 einschaltet, d.h. das Gebläse gestartet wird, und falls Tin ≤ Tth1, schaltet die Steuer-ECU 30 das Gebläse 13 aus. Synchron zum Betrieb des Gebläses 13 wird die Abwärmeöffnung 19d geöffnet oder geschlossen. Diese Schwellentemperatur Tth1 ist als die obere Grenze der Soletemperatur eingestellt, die ein Kühlen der elektronischen Geräte 7a-7d als den zu kühlenden Gegenstand 7 ermöglicht.
Daher wird, wenn die Temperatur des zu kühlenden Gegenstandes 7 niedrig ist (Tin ≤ Tth1), nur die Umlaufpumpe 9 betrieben, um die durch die Sole 60 wiedergewonnene Wärme ohne Luftströmung an den Verdampfapparat 1 abzugeben. Aus diesem Zustand wird, wenn die Temperatur des zu kühlenden Gegenstandes 7 so ansteigt, dass sie die Schwellentemperatur übersteigt (Tin > Tth1), das Gebläse 13 eingeschaltet, um den Luftstrom zu starten. So kann der Verdampfapparat durch den Lüfter gekühlt werden, um dadurch die Wärmewiedergewinnungsleistung zu erhöhen, und die Temperatur der elektronischen Geräte 7a-7d am zu kühlenden Gegenstand 7 kann so gedrückt werden, dass sie die nahe Schwellentemperatur Tth1 nicht übersteigt.
D.h. da der Verdampfapparat 1 durch die Luft vom Gebläse 13 lüftergekühlt ist, kann die Wärmeabsorptionsleistung des Verdampfapparats 1 verbessert werden. Das existierende Gebläse 13 in der Klimaanlageneinheit 10 kann für diese Luftkühlung verwendet werden und es ist keine zusätzliche Kühlvorrichtung erforderlich.
Weiter kann, wenn die Abwärmeöffnung 19d gleichzeitig zum Betrieb des Gebläses 13 geöffnet wird, die beim Durchströmen des Verdampfapparats 1 durch den Strom vom Gebläse 13 überhitzte Luft aus der Abwärmeöffnung 19d aus der Klimaanlageneinheit 10 heraus ausgegeben werden. Daher wird die Temperatur in der Klimaanlageneinheit 10 nicht übermäßig erhöht und die Wärmewiedergewinnungsleistung des Verdampfapparats 1 kann dadurch verbessert werden. Durch Vorsehen der Abwärmeöffnung 19d nahe den Füßen des Insassen kann die Wirkung des Unterstützens der Heizeranordnung erzielt werden.
Im oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es anstelle des Einlasswassertemperatursensors 32 zum Erfassen der Soletemperatur Tin an der Einlassseite des zu kühlenden Gegenstandes 7 auch möglich, einen Auslasswassertemperatursensor zum Erfassen der Soletemperatur Tout auf der Auslassseite vorzusehen und den Betrieb des Gebläses 13 basierend auf der Soletemperatur Tout zu steuern.
Insbesondere führt die Steuer-ECU 30 eine solche Steuerung durch, dass, wenn die Auslasssoletemperatur Tout als das Messsignal des Auslasswassertemperatursensors die Schwellentemperatur Tth2 (zum Beispiel 60°C) übersteigt, das Gebläse 13 eingeschaltet wird, d.h. eine Luftströmung gestartet wird, und, wenn Tout ≤ Tth2, das Gebläse 13 ausgeschaltet wird. Diese Schwellentemperatur Tth2 ist als die Obergrenze der durch Kühlen des elektronischen Geräts angestiegenen Soletemperatur eingestellt. Auf diese Weise kann das Gebläse 13 entsprechend dem Anstieg der Auslasssoletemperatur Tout eingeschaltet werden, um dadurch die Wärmegewinnungsleistung zu verbessern und die Temperatur des elektronischen Geräts 7a-7d am zu kühlenden Gegenstand 7 niedriger als etwa die Schwellentemperatur Tth2 zu halten.
Ferner kann, wie in 21 dargestellt, ein Einlasswassertemperatursensor 32 zum Erfassen der Soletemperatur auf der Einlassseite und/oder ein Auslasswassertemperatursensor 34 zum Erfassen der Soletemperatur auf der Auslassseite des zu kühlenden Gegenstandes 7 vorgesehen werden, und der Betrieb des Gebläses 13 kann basierend auf diesen Soletemperaturen gesteuert werden.
Insbesondere steuert die Steuer-ECU 30 so, dass das Gebläse 13 eingeschaltet wird, wenn die Differenz (Tout – Tin) zwischen dem Messsignal Tin des Einlasswassertemperatursensors 32 und dem Messsignal Tout des Auslasstemperatursensors 34 einen Schwellenwert (zum Beispiel 5°C) übersteigt, und das Gebläse 13 ausgeschaltet wird, wenn (Tout – Tin) ≤ 5°C.
So wird die Wärmeabsorptionsmenge vom zu kühlenden Gegenstand 7 aus dem Temperaturunterschied zwischen der Einlassseite und der Auslassseite des zu kühlenden Gegenstandes bestimmt. Deshalb wird in der obigen Konstruktion das Gebläse 13 eingeschaltet, wenn die Wärmeabsorptionsmenge entsprechend der Soletemperaturdifferenz zwischen der Einlassseite und der Auslassseite die Wärmeabgabemenge übersteigt, die als ein natürlicher Kühlkörper auf der Seite des Verdampfapparats 1 erlaubt ist, und die Wärmegewinnungsleistung des Verdampfapparats 1 kann dadurch verbessert werden.

(2) Obwohl die thermische Verbindung der Wärmestrahlelemente 2a, 2b mit dem Verdampfapparat 1 im oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel durch Löten erzielt wird, ist es auch möglich, die thermische Verbindung durch Befestigungsmaßnahmen wie Verstemmen zu erzielen.
(3) Analog können verschiedene andere Elemente als Wärmestrahlelement in jedem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel eingesetzt werden, solange die Wärme der Sole effektiv abgegeben werden kann. Zum Beispiel kann, wie durch das erste Ausführungsbeispiel dargestellt, in der Solekühlvorrichtung, bei welcher das Wärmestrahlelement an einer Stelle entfernt vom Verdampfapparat 1 im Klimagehäuse angeordnet ist, ein Rohrrippenwärmetauscher als das Wärmestrahlelement verwendet werden.
(4) Obwohl in jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 zum Steuern der Solekühlvorrichtung als ein von der Klimaanlagensteuer-ECU 23 zum Steuern verschiedener Teile der Klimaanlageneinheit 10 getrennter Körper beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Konstruktion beschränkt. Es ist auch möglich, die Solekühlvorrichtung durch die Klimaanlagensteuer-ECU zu steuern.
(5) Obwohl im oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel das Wärmestrahlelement 2 an einer Stelle auf der luftstromaufwärtigen Seite des Verdampfapparats 1 im Klimagehäuse 11 angeordnet ist, kann das Wärmestrahlelement 2 auch an irgendeiner Stelle angeordnet werden, solange es dem Luftstrom vom Gebläse 13 im Klimagehäuse 11 ausgesetzt ist. Zum Beispiel kann es an einer Stelle stromab des Verdampfapparats 1 angeordnet werden, wo es der Luft nach Durchströmen des Verdampfapparats 1 ausgesetzt ist, außer dass auf der stromabwärtigen Seite des

Verdampfapparats 1 eine Stelle stromab des Heizkerns unerwünscht ist. Da die Wärmeabgabemenge von der Sole in Abhängigkeit von der Stelle des Wärmestrahlelements verschieden ist, ist es bevorzugt, die Soleströmungsrate im Solekreis so einzustellen, dass man eine passende Soletemperatur erhält. Zum Beispiel kann die Soleströmungsrate, obwohl die Sole auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfapparats 1 unterkühlt werden kann, unter Verwendung einer Pumpe eingestellt werden, um eine Unterkühlung zu vermeiden.
Analog kann im vierten Ausführungsbeispiel die Stelle des Wärmestrahlelements 2 zu irgendeiner Stelle geändert werden, sofern es der in das Klimagehäuse 11 eingeleiteten Außenluft ausgesetzt ist. Auch im fünften Ausführungsbeispiel kann die Stelle des Wärmestrahlelements 2 und des speziellen Lüfters 26 zu irgendeiner Stelle im Klimagehäuse 11 geändert werden.

(6) Im ersten Ausführungsbeispiel ist in Schritt S105 der Fall beschrieben, wenn die Luftströmungsrate Va des Gebläses 13 zu einer vorbestimmten Strömungsrate Va1 größer als Null entschieden wird und der Zustand der Fußöffnung 19c zu offen entschieden wird. Es ist auch möglich, zu entscheiden, dass wenigstens eine der Entfrosteröffnung 19a und der Fußöffnung 19c offen ist. D.h. wenn das Gebläse 13 in Betrieb ist, kann die Luft von wenigstens einer der Entfrosteröffnung 19a und der Fußöffnung 19c ausgegeben werden.
(7) Obwohl im oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel das Wärmestrahlelement 2 an einer Stelle entfernt vom Verdampfapparat 1 angeordnet ist, ist es auch möglich, das Wärmestrahlelement 2 thermisch mit dem Verdampfapparat 1 zu verbinden.
(8) In den ersten bis fünften Ausführungsbeispielen, zum Beispiel in Schritt S102 im ersten Ausführungsbeispiel, bestimmt die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30, bevor die Klimaanlagensteuer-ECU 23 ein Steuersignal an das Gebläse 13 ausgibt, ob der Steuerzustand des Gebläses 13 die Abschaltsteuerung ist oder nicht. Die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 kann jedoch stattdessen bestimmen, ob die Abschaltsteuerung für das Gebläse 13 durch die Klimaanlagensteuer-ECU 23 ausgegeben

worden ist oder nicht. D.h. die Kühlvorrichtungssteuer-ECU 30 kann bestimmen, ob sich das Gebläse 13 im Abschaltzustand befindet oder nicht.
Analog ist es im achten Ausführungsbeispiel ebenfalls möglich, zu bestimmen, ob die Menge des vom Kompressor 14 ausgegebenen Kältemittels Null ist oder nicht.

(9) In jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele wird ein Einlasswassertemperatursensor 32 zum Erfassen der Soletemperatur auf der Einlassseite des Wärmeabsorptionselements 8 als Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur der Sole verwendet. Jedoch kann auch ein Auslasswassertemperatursensor 34 zum Erfassen der Soletemperatur auf der Auslassseite des Wärmeabsorptionselements 8 verwendet werden.

Ebenso wird in jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele die Temperatur des zu kühlenden elektronischen Geräts durch Erfassen der Soletemperatur abgeschätzt. Es ist jedoch auch möglich, eine weitere physikalische Größe zu messen, sofern die Temperatur des elektronischen Geräts erkannt oder abgeschätzt werden kann. So ist es als Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer physikalischen Größe betreffend die Temperatur des zu kühlenden Gegenstandes auch möglich, einen Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur des elektronischen Geräts, einer Temperatur des Wärmestrahlelements 2, einer Lufttemperatur nach Durchströmen des Wärmestrahlelements 2, usw. anstelle des Temperatursensors zum Erfassen der Soletemperatur einzusetzen.

(10) Im siebten und achten Ausführungsbeispiel ist das Wärmestrahlelement 2 thermisch mit dem Verdampfapparat 1 verbunden. Das Wärmestrahlelement 2 kann jedoch auch mit der Niederdruckpfadseite des Kühlkreises thermisch verbunden werden, um so eine Wärmeleitung vom Wärmestrahlelement 2 zum Kältemittel zu ermöglichen.

Während die Erfindung unter Bezug auf spezielle Ausführungsbeispiele zu Veranschaulichungszwecken beschrieben worden ist, sollte es für den Fachmann offensichtlich sein, dass zahlreiche Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne das Grundkonzept und den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Fahrzeugkühlvorrichtung des Soletyps zur Montage an einem Fahrzeug, das mit einem Klimagehäuse, das einen Luftkanal zum Leiten von Luft in den Fahrzeugraum bildet, einem Gebläse zum Erzeugen eines Luftstroms in dem Klimagehäuse zum Fahrzeugraum, einem in dem Klimagehäuse angeordneten Verdampfapparat zum Kühlen der Luft in dem Klimagehäuse durch Verdampfen des im Kühlkreis zirkulierten Kältemittels, und einer Klimaanlagensteuereinrichtung zum Steuern der Luftströmungsrate des Gebläses zur Klimatisierung ausgestattet ist, wobei die Vorrichtung aufweist: ein Wärmeabsorptionselement zum Absorbieren von Wärme eines am Fahrzeug montierten zu kühlenden Gegenstandes in die Sole, um dadurch den zu kühlenden Gegenstand zu kühlen; ein Wärmestrahlelement zum Abgeben der Wärme von der Sole an die Luft in dem Klimagehäuse; eine Umlaufpumpe zum Zirkulieren der Sole zwischen dem Wärmeabsorptionselement und dem Wärmestrahlelement; und eine Kühlvorrichtungssteuereinrichtung, die, falls der Steuerinhalt des Gebläses für die durch die Klimaanlagensteuereinrichtung ausgeführte Klimatisierung eine Abschaltsteuerung des Gebläses ist und wenn der zu kühlende Gegenstand durch die Sole gekühlt werden muss, so steuert, dass die Luft im Klimagehäuse geleitet wird, um dadurch das Wärmestrahlelement luftzukühlen.
Fahrzeugkühlvorrichtung des Soletyps nach Anspruch 1, ferner mit einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer physikalischen Größe betreffend eine Temperatur des zu kühlenden Gegenstandes, wobei, wenn die durch die Erfassungseinrichtung erfasste physikalische Größe einen vorbestimmten ersten Schwellenwert übersteigt, die Kühlvorrichtungssteuereinrichtung eine solche Steuerung ausführt, dass durch Betätigen des Gebläses mit einer auf eine vorbestimmte Strömungsrate größer als Null ein gestellten Luftströmungsrate die Luft in dem Klimagehäuse geleitet wird und das Wärmestrahlelement dadurch luftgekühlt wird.
Fahrzeugkühlvorrichtung des Soletyps nach Anspruch 2, bei welcher die Erfassungseinrichtung ein Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur der Sole ist und bei welcher die Kühlvorrichtungssteuereinrichtung das Gebläse betätigt, wenn die durch den Temperatursensor erfasste Temperatur der Sole (Tin, Tout) eine Schwellentemperatur (Tth1, Tth2) übersteigt.
Fahrzeugkühlvorrichtung des Soletyps nach Anspruch 1, ferner mit Wärmestrahlelement-Blaseinrichtungen, die in dem Klimagehäuse separat vom Gebläse vorgesehen sind und die einen Luftstrom zu dem Wärmestrahlelement schicken; und einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer physikalischen Größe betreffend eine Temperatur des zu kühlenden Gegenstandes, wobei die Kühlvorrichtungssteuereinrichtung eine solche Steuerung ausführt, dass, wenn die durch die Erfassungseinrichtung erfasste physikalische Größe eine vorbestimmten ersten Schwellenwert übersteigt, durch Betreiben der Wärmestrahlelement-Blaseinrichtungen mit einer auf eine vorbestimmte Strömungsrate größer als Null eingestellten Luftströmungsrate die Luft im Klimagehäuse geleitet wird und das Wärmestrahlelement dadurch luftgekühlt wird.
Fahrzeugkühlvorrichtung des Soletyps nach Anspruch 1, ferner mit einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer physikalischen Größe betreffend einer Temperatur des zu kühlenden Gegenstandes, wobei eine Innenluft/Außenluft-Wechselklappe auf der Einlassseite des Klimagehäuses zum Wechseln zwischen der Einleitung der Luft innerhalb des Fahrzeugsraums und der Einleitung von Luft außerhalb des Fahrzeugraums vorgesehen ist; und wobei die Kühlvorrichtungssteuereinrichtung eine solche Steuerung ausführt, dass, wenn durch die Erfassungseinrichtung erfasste physikalische Größe einen vorbestimmten ersten Schwellenwert übersteigt, durch Positionieren der Innenluft/Außenluft-Wechselklappe so, um die eingeleitete Luft von außerhalb des Fahrzeugsraums bei einer vorbestimmten Rate größer als Null zu erhalten, die Luft im Klimagehäuse geleitet wird, und das Wärmestrahlelement dadurch luftgekühlt wird.
Fahrzeugkühlvorrichtung des Soletyps nach Anspruch 1, bei welcher eine Abwärmeöffnung an einer Position verschieden von der Öffnung zur Klimatisierung sowie eine Abwärmeöffnungs-Öffnungs/Schließklappe zum Öffnen/Schließen der Abwärmeöffnung vorgesehen sind, und die Kühlvorrichtungssteuereinrichtung eine solche Steuerung ausführt, dass wenn die Luft im Klimagehäuse geleitet werden soll, die Abwärmeöffnungs-Öffnungs/Schließklappe so positioniert wird, dass sie die Abwärmeöffnung öffnet.
Fahrzeugkühlvorrichtung des Soletyps nach Anspruch 1, bei welcher im Klimagehäuse eine Entfrosteröffnung zum Ausgeben klimatisierter Luft zur Windschutzscheibe des Fahrzeugs, eine Fußöffnung zum Ausgeben klimatisierter Luft zu den Füßen des Insassen und eine Entfrosterklappe und eine Fußklappe zum Öffnen/Schließen der Entfrosteröffnung bzw. der Fußöffnung vorgesehen sind, und die Kühlvorrichtungssteuereinrichtung eine solche Steuerung ausführt, dass, wenn die Luft im Klimagehäuse geleitet werden soll, die Entfrosterklappe und die Fußklappe so positioniert werden, dass wenigstens eine der Entfrosteröffnung und der Fußöffnung geöffnet wird.
Fahrzeugkühlvorrichtung des Soletyps zur Anwendung an einem Fahrzeug, das mit einem Klimagehäuse, das einen Luftkanal zum Leiten von Luft in den Fahrzeugraum bildet, einem in dem Klimagehäuse angeordneten Verdampfapparat zum Kühlen von Luft im Klimagehäuse durch Verdampfen des im Kühlkreis zirkulierten Kältemittels, einem Kompressor zum Ausgeben des Kältemittels und Zirkulieren des Kältemittels im Kühlkreis, und einer Klimaanlagensteuereinrichtung zum Steuern der Menge des durch den Kompressor ausgegebenen Kältemittels ausgestattet ist, wobei die Vorrichtung aufweist: ein Wärmeabsorptionselement zum Absorbieren von Wärme eines am Fahrzeug montierten zu kühlenden Gegenstandes in eine Sole, um dadurch den zu kühlenden Gegenstand zu kühlen; ein Wärmestrahlelement, das mit der Niederdruckpfadseite des Kühlkreises zum Abgeben von Wärme von der Sole an das Kältemittel im Kühlkreis thermisch verbunden ist; eine Pumpe zum Zirkulieren der Sole zwischen dem Wärmeabsorptionselement und dem Wärmestrahlelement; und eine Kühlvorrichtungssteuereinrichtung, die, falls der Steuerinhalt des Kompressors für die durch die Klimaanlagensteuereinrichtung ausgeführte Klimatisierung die Menge des durch den Kompressor ausgegebenen Kältemittels Null ist und wenn der zu kühlende Gegenstand durch die Sole gekühlt werden muss, den Kompressor steuert, um das Kältemittel auszugeben, um dadurch das Kältemittel im Kühlkreis zu zirkulieren, und das Wärmestrahlelement steuert, um die Wärme an das Kältemittel abzugeben.
Fahrzeugkühlvorrichtung des Soletyps nach Anspruch 8, ferner mit einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer physikalischen Größe betreffend die Temperatur des zu kühlenden Gegenstandes, wobei, wenn durch die Erfassungseinrichtung erfasste physikalische Größe einen vorbestimmten ersten Schwellenwert übersteigt, die Kühlvorrichtungssteuereinrichtung den Kompressors steuert, um das Kältemittel mit einer vorbestimmten Rate größer als Null auszugeben.
Fahrzeugkühlvorrichtung des Soletyps nach Anspruch 1, bei welcher das Wärmestrahlelement mit dem Verdampfapparat zum Abgeben der Wärme von der Sole an das Kältemittel im Verdampfapparat thermisch verbunden ist.
Solekühlvorrichtung, die einen Solekreis mit einer als ein Wärmetauschmedium zirkulierten Sole, der für einen Kühlkreis über ein Wärmestrahlelement, das in wärmeleitendem Kontakt mit der Niederdruckpfadseite des Kühlkreises ausgebildet ist, aufweist, und ein am Fahrzeug montiertes zu kühlendes elektronisches Gerät, das über ein Wärmeabsorptionselement, das in wärmeleitendem Kontakt mit dem am Fahrzeug montierten elektronischen Gerät ausgebildet ist, in den Solekreis gesetzt ist, aufweist, wobei ein Betrieb eines Kompressors in dem Kühlkreis basierend auf der Temperatur der in dem Solekreis zirkulierten Sole gesteuert wird.
Solekühlvorrichtung nach Anspruch 11, bei welcher das Wärmestrahlelement in wärmeleitendem Kontakt mit einem Verdampfapparat in der Niederdruckpfadseite des Kühlkreises ausgebildet ist.
Betriebssteuerverfahren einer Solekühlvorrichtung nach Anspruch 12, mit einer fortlaufenden Fortsetzung des Steuerprozesses, mit einem Schritt (S100) des Einlesens einer Temperatur (Ta) der in dem Solekreis zirkulierten Sole; einem Schritt (S101) des Bestimmens, ob die Soletemperatur (Ta) gleich oder niedriger als eine erste vorbestimmte Temperatur (T2), die im Voraus eingestellt ist, damit das im Fahrzeug montierte elektronische Gerät nicht übermäßig gekühlt wird, um eine Taukondensation zu verursachen, ist oder nicht; einem Schritt (S102) des Ausschaltens des Kompressors und des Zurückkehrens zum Start, falls die Soletemperatur (Ta) gleich oder niedriger als die erste vorbestimmte Temperatur ist (Ta ≤ T2); einem Schritt (S103) des Bestimmens, ob die Soletemperatur (Ta) gleich oder höher als eine zweite vorbestimmte Temperatur (T1), die im Voraus eingestellt ist, damit die Soletemperatur nicht das im Fahrzeug montierte elektronische Gerät überhitzt, ist oder nicht, falls die Soletemperatur (Ta) höher als die zweite vorbestimmte Temperatur ist (Ta > T2); und einem Schritt (S104) des Einschaltens des Kompressors (14) und des Zurückkehrens zum Start, falls die Soletemperatur (Ta) gleich oder höher als die zweite vorbestimmte Temperatur ist (T1 ≥ Ta).
Solekühlvorrichtung, die einen Solekreis mit einer als ein Wärmetauschmedium zirkulierten Sole, der an einem Kühlkreis über ein Wärmestrahlelement vorgesehen ist, das in wärmeleitendem Kontakt mit einem Verdampfapparat in der Niederdruckpfadseite des Kühlkreises ausgebildet ist, aufweist und ein am Fahrzeug montiertes zu kühlendes elektronisches Gerät aufweist, das über ein Wärmeabsorptionselement, das in wärmeleitendem Kontakt mit dem am Fahrzeug montierten elektronischen Gerät ausgebildet ist, in den Solekreis gesetzt ist, wobei ein Betrieb eines Kompressors in dem Kühlkreis und einer Pumpe im Solekreis basierend auf einer Überwachung der Temperatur (Ta) der in dem Solekreis zirkulierten Sole sowie einer Überwachung des Zustands des Verdampfapparats gesteuert wird.
Betriebssteuerverfahren einer Solekühlvorrichtung nach Anspruch 12, mit einer fortlaufenden Fortsetzung des Steuerprozesses, mit einem ersten Schritt (S200) des Einlesens einer Temperatur (Ta) der im Solekreis zirkulierten Sole, wobei eine Lufttemperatur (Tb) nach Durchströmen des Verdampfapparats eingelesen wird; einem zweiten Schritt (S201) des Bestimmens, ob die Lufttemperatur (Tb) gleich oder niedriger als eine erste vorbestimmte Temperatur (T4), die im Voraus eingestellt ist, damit der Verdampfapparat nicht übermäßig gekühlt wird, um ein Gefrieren zu verursachen, ist oder nicht, und falls die Lufttemperatur gleich oder niedriger als die erste vorbestimmte Temperatur ist (Tb ≤ T4), des Fortschreitens zu einem dritten Schritt (S202) des Ausschaltens des Kompressors, oder falls die Lufttemperatur höher als die erste vorbestimmte Temperatur ist (Tb > T4); des Fortschreitens zu einem siebten Schritt (S206) des Bestimmens, ob die Lufttemperatur (Tb) gleich oder höher als eine zweite vorbestimmte Temperatur (T3), die im Voraus eingestellt ist, damit die Lufttemperatur den Verdampfapparat nicht überhitzt, ist oder nicht; einem vierten Schritt (S203) des Fortschreitens vom dritten Schritt (S202) und des Bestimmens, ob die Soletemperatur (Ta) gleich oder höher als eine dritte vorbestimmte Temperatur (T1), die im Voraus eingestellt ist, damit das am Fahrzeug montierte elektronische Gerät nicht überhitzt wird, ist oder nicht, und falls die Soletemperatur gleich oder höher als eine dritte vorbestimmte Temperatur ist (T1 ≤ Ta), des Fortschreitens zu einem fünften Schritt (S203) des Steuerns einer Ausgabe der Pumpe auf eine erste Strömungsrate (G1) und des Zurückkehrens zum Start, oder falls die Soletemperatur niedriger als eine dritte vorbestimmte Temperatur ist (T1 > Ta), des Fortschreitens zu einem sechsten Schritt (S205) des Steuerns einer Ausgabe der Pumpe auf eine zweite Strömungsrate (G2) niedriger als die erste Strömungsrate (G1) und des Zurückkehrens zum Start; einem siebten Schritt (S206) des Bestimmens, ob die Lufttemperatur (Tb) gleich oder höher als einer vierte vorbestimmte Temperatur (T3), die im Voraus eingestellt ist, damit der Verdampfapparat nicht überhitzt ist, ist oder nicht, und falls die Lufttemperatur gleich oder höher als die vierte vorbestimmte Temperatur ist (T3 ≤ Tb), des Fortschreitens zu einem achten Schritt (S207) des Einschaltens des Kompressors, oder falls die Lufttemperatur niedriger als die vierte vorbestimmte Temperatur ist (T3 > Tb), des Fortschreitens zu einem zwölften Schritt (S211) des Bestimmens, ob die Soletemperatur gleich oder höher als die dritte vorbestimmte Temperatur (T1 ≤ Ta) ist oder nicht; einem neunten Schritt (S208) des Fortschreitens von dem achten Schritt (S207) und des Bestimmens, ob die Soletemperatur (Ta) gleich oder niedriger als eine vierte vorbestimmte Temperatur (T2), die im Voraus eingestellt ist, damit das am Fahrzeug montierte elektronische Gerät nicht übermäßig gekühlt wird, um eine Taukondensation zu verursachen, ist oder nicht, und falls die Soletemperatur gleich oder niedriger als die vierte vorbestimmte Temperatur ist (Ta ≤ T2), des Fortschreitens zu einem zehnten Schritt (S209) des Steuerns der Ausgabe der Pumpe auf eine dritte Strömungsrate (G2) niedriger als die zweite Strömungsrate (G) und Zurückkehrens zum Start, oder falls die Soletemperatur höher als die vierte vorbestimmte Temperatur ist (Ta > T2), des Fortschreitens zu einem elften Schritt (S210) des Steuerns der Ausgabe der Pumpe auf die zweite Strömungsrate (G) und des Zurückkehrens zum Start; einem zwölften Schritt (S211) des Bestimmens, ob die Soletemperatur gleich oder höher als die dritte vorbestimmte Temperatur (T1 ≤ Ta) ist oder nicht, und falls die Soletemperatur gleich oder höher als die dritte vorbestimmte Temperatur ist (T1 ≤ Ta), des Fortschreitens zu einem dreizehnten Schritt (S212) des Bestimmens, ob der Kompressor eingeschaltet ist oder nicht, oder falls die Soletemperatur niedriger als die dritte vorbestimmte Temperatur ist (T1 > Ta), des Fortschreitens zu einem sechzehnten Schritt (S215) des Bestimmens, ob die Soletemperatur gleich oder niedriger als die vierte vorbestimmte Temperatur (Ta ≤ T2) ist oder nicht; einem dreizehnten Schritt (S212) des Bestimmens, ob der Kompressor eingeschaltet ist oder nicht, und falls der Kompressor eingeschaltet ist, des Fortschreitens zu einem vierzehnten Schritt (S213) des Steuerns der Ausgabe der Pumpe auf die zweite Strömungsrate (G) und des Zurückkehrens zum Start, oder falls der Kompressor aus ist, des Fortschreitens zu einem fünfzehnten Schritt (S214) des Steuerns der Ausgabe der Pumpe auf die erste Strömungsrate (G1) und des Zurückkehrens zum Start; einem sechzehnten Schritt (S215) des Bestimmens, ob die Soletemperatur gleich oder niedriger als die vierte vorbestimmte Temperatur (Ta ≤ T2) ist oder nicht, und falls die Soletemperatur gleich oder niedriger als die vierte vorbestimmte Temperatur ist (Ta ≤ T2), des Fortschreitens zu einem siebzehnten Schritt (S216) des Bestimmens, ob der Kompressor eingeschaltet ist oder nicht, oder falls die Soletemperatur höher als die vierte vorbestimmte Temperatur ist (Ta > T2), des Fortschreitens zu einem zwanzigsten Schritt (S219) des Steuerns der Ausgabe der Pumpe auf die zweite Strömungsrate (G) und des Zurückkehrens zum Start; und einem siebzehnten Schritt (S216) des Bestimmens, ob der Kompressor eingeschaltet ist oder nicht, und falls der Kompressor eingeschaltet ist, des Fortschreitens zu einem achtzehnten Schritt (S217) des Steuerns der Ausgabe der Pumpe auf die dritte Strömungsrate (G2) und des Zurückkehrens zum Start, oder falls der Kompressor aus ist, des Fortschreitens zu einem neunzehnten Schritt (S218) des Steuerns der Ausgabe der Pumpe auf die erste Strömungsrate (G) und des Zurückkehrens zum Start.