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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kältekreislaufvorrichtung
mit einem Ejektor und mehreren Verdampfern.
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Hintergrund der Erfindung
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Herkömmlicherweise
ist eine Kältekreislaufvorrichtung mit einem Ejektor und
mehreren Verdampfern bekannt (z. B.
JP-A-2007-24412 ). Die mehreren
Verdampfer der Kältekreislaufvorrichtung umfassen einen
ersten Verdampfer, der angeordnet ist, um Kältemittel stromabwärtig
von dem Ejektor zu verdampfen, und mit einer Kältemittelansaugseite des
Kompressors verbunden ist, einen zweiten Verdampfer, der mit einer
Kältemittelsaugöffnung des Ejektors verbunden
ist, und einen dritten Verdampfer mit einem Kältemittelauslass,
der mit der Kältemittelansaugseite des Kompressors verbunden
ist. Der erste Verdampfer und der zweite Verdampfer sind als eine
Verdampfereinheit integriert, und die Verdampfereinheit ist angeordnet,
um einen ersten Raum, der gekühlt werden soll, zu kühlen.
Im Gegensatz dazu ist der dritte Verdampfer angeordnet, um einen
zweiten Raum, der gekühlt werden soll, zu kühlen.
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Jedoch
ist in der Kältekreislaufvorrichtung mit dem Ejektor gemäß Experimenten
durch die Erfinder der vorliegenden Anmeldung die Kühlkapazität des
dritten Verdampfers zum Kühlen des zweiten Raums, der gekühlt
werden soll, niedriger als die Kühlkapazität der
Verdampfereinheit zum Kühlen des ersten Raums, der gekühlt
werden soll. Daher ist es schwierig, die Kühlkapazität
des dritten Verdampfers zu verbessern.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Angesichts
der vorangehenden Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Kältekreislaufvorrichtung mit einem Ejektor
und mehreren Verdampfern bereitzustellen, in denen die Kühlkapazitäten
der mehreren Verdampfer wirksam verbessert werden können.
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Es
ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kältekreislaufvorrichtung
bereitzustellen, die einen Ejektor, erste und zweite Verdampfer
hat, die sich stromabwärtig von dem Ejektor in einem ersten
Kältemitteldurchgang befinden, und einen dritten Verdampfer,
der sich in einem zweiten Kältemitteldurchgang befindet,
der von dem ersten Kältemitteldurchgang verzweigt ist,
in dem ein Druckabfallerzeugungsabschnitt bereitgestellt ist, um
einen Druckabfall in dem ersten Kältemitteldurchgang zu erzeugen,
um dadurch zu bewirken, dass das Kältemittel leicht in
den zweiten Kältemitteldurchgang strömt. Es ist
eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlkapazität
des dritten Verdampfers in der Kältekreislaufvorrichtung
zu verbessern.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Kältekreislaufvorrichtung
einen Kompressor, der aufgebaut ist, um Kältemittel anzusaugen
und zu komprimieren, einen Strahler, der aufgebaut ist, um von dem
Kompressor ausgestoßenes Hochdruckkältemittel
zu kühlen, einen ersten Verzweigungsabschnitt, der aufgebaut
ist, um das von dem Strahler strömende Kältemittel
in erste und zweite Flüsse zu verzweigen, erste und zweite
Kältemitteldurchgänge, in denen das Kältemittel
des ersten Flusses und das Kältemittel des zweiten Flusses, die
an dem ersten Verzweigungsabschnitt verzweigt werden, jeweils strömen,
einen Verbindungsabschnitt, der aufgebaut ist, um das aus dem ersten Kältemitteldurchgang
strömende Kältemittel und das aus dem zweiten
Kältemitteldurchgang strömende Kältemittel
zu vereinigen, einen zweiten Verzweigungsabschnitt, der aufgebaut
ist, um das Kältemittel des ersten Flusses in dem ersten
Kältemitteldurchgang zu verzweigen, einen Ejektor, der
in dem ersten Kältemitteldurchgang angeordnet ist und einen
Düsenabschnitt hat, der aufgebaut ist, um das aus dem zweiten
Verzweigungsabschnitt in den ersten Kältemitteldurchgang
strömende Kältemittel zu dekomprimieren, einen
ersten Verdampfer, der sich in dem ersten Kältemitteldurchgang
befindet, um das aus dem Ejektor strömende Kältemittel
zu verdampfen, einen Verzweigungsdurchgang, durch den das an dem
zweiten Verzweigungsabschnitt verzweigte Kältemittel in
die Kältemittelsaugöffnung des Ejektors strömt,
einen ersten Drosselabschnitt, der in dem Verzweigungsdurchgang
bereitgestellt ist, um das von dem zweiten Verzweigungsabschnitt
in den Verzweigungsdurchgang strömende Kältemittel
zu dekomprimieren, einen zweiten Verdampfer, der sich in dem Verzweigungsdurchgang
befindet, um das aus dem ersten Drosselabschnitt strömende
Kältemittel zu verdampfen, einen zweiten Drosselabschnitt,
der in dem zweiten Kältemitteldurchgang bereitgestellt ist,
um das aus dem ersten Verzweigungsabschnitt in den zweiten Kältemitteldurchgang
strömende Kältemittel zu dekomprimieren, einen
dritten Verdampfer, der sich in dem zweiten Kältemitteldurchgang
befindet, um das aus dem zweiten Drosselabschnitt strömende
Kältemittel zu verdampfen, und einen Druckabfallerzeugungsabschnitt,
der aufgebaut ist, um einen Druckabfall in dem ersten Kältemitteldurchgang zu
erzeugen.
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Entsprechend
ist es möglich, eine Strömungsmenge des Kältemittels,
das in den ersten Kältemitteldurchgang strömt,
und eine Strömungsmenge des Kältemittels, das
in den zweiten Kältemitteldurchgang strömt, geeignet
zu verteilen, wodurch die Kühlkapazitäten der
ersten bis dritten Verdampfer verbessert werden. Insbesondere da
der Druckabfallerzeugungsabschnitt aufgebaut ist, um den Druckabfall
in dem ersten Kältemitteldurchgang zu erzeugen, strömt
das Kältemittel leicht von dem ersten Verzweigungsabschnitt
in den zweiten Kältemitteldurchgang, wodurch die Strömungsmenge
des Kältemittels, das in den dritten Verdampfer strömt,
erhöht wird. Auf diese Weise kann die Kühlkapazität
des dritten Verdampfers in der Kältekreislaufvorrichtung,
in der der erste Kältemitteldurchgang und der zweite Kältemitteldurchgang
an dem Verbindungsabschnitt vereinigt werden, wirksam verbessert
werden, so dass der Kältemitteldruck (die Kältemitteltemperatur)
des dritten Verdampfers gleich dem Kältemitteldruck (der Kältemitteltemperatur)
des ersten Verdampfers ist.
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Zum
Beispiel sind der erste Verdampfer und der zweite Verdampfer angeordnet,
um Luft, die in einen ersten zu kühlenden Raum geblasen
werden soll, zu kühlen, und der dritte Verdampfer ist angeordnet,
um Luft zu kühlen, die in einen zweiten zu kühlenden
Raum geblasen werden soll. In diesem Fall kann der zweite Raum unter
Verwendung des dritten Verdampfers auf eine geeignete Temperatur
ausreichend gekühlt werden. Der erste Verdampfer und der zweite
Verdampfer können in einer Strömungsrichtung der
Luft, die in Richtung des ersten zu kühlenden Raums strömt,
nacheinander angeordnet sein, und der zweite Verdampfer kann in
der Luftströmungsrichtung stromabwärtig von dem
ersten Verdampfer angeordnet sein.
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Der
Druckabfallerzeugungsabschnitt kann in dem ersten Kältemitteldurchgang
an einer Position von dem ersten Verzweigungsabschnitt zu dem Düsenabschnitt
angeordnet werden, kann in dem ersten Kältemitteldurchgang
an einer Position von einem Kältemittelauslass des Ejektors
zu dem Verbindungsabschnitt angeordnet werden, kann in dem ersten Kältemitteldurchgang
an einer Position von dem Kältemittelauslass des ersten
Verdampfers zu dem Verbindungsabschnitt angeordnet werden oder kann
in dem ersten Kältemitteldurchgang angeordnet werden, um
einen Drosselmechanismus zu haben, der aufgebaut ist, um das Kältemittel
in dem ersten Kältemitteldurchgang zu dekomprimieren.
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Der
erste Kältemitteldurchgang kann mit einem Durchgangsabschnitt
bereitgestellt werden, der eine Durchgangsquerschnittfläche
hat, die kleiner als eine Durchgangsquerschnittfläche des
zweiten Kältemitteldurchgangs ist. In diesem Fall kann
der Druckabfallerzeugungsabschnitt aus dem Durchgangsabschnitt in
dem ersten Kältemitteldurchgang aufgebaut sein.
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Alternativ
kann der Druckabfallerzeugungsabschnitt eine Druckabfallerzeugungseinrichtung sein,
die in dem ersten Verzweigungsabschnitt bereitgestellt ist. In diesem
Fall ist der erste Verzweigungsabschnitt derart aufgebaut, dass
er eine Druckabfallerzeugungseinrichtung zum Erzeugen des Druckabfalls
in dem ersten Kältemitteldurchgang hat, so dass eine Zuströmungsrichtung
des von dem ersten Verzweigungsabschnitt in den ersten Kältemitteldurchgang
strömenden Kältemittels relativ zu einer Zuströmungsrichtung
des in den ersten Verzweigungsabschnitt strömenden Kältemittels
kleiner als eine Zuströmungsrichtung des Kältemittels
ist, das von dem ersten Verzweigungsabschnitt in den zweiten Kältemitteldurchgang
strömt.
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Alternativ
kann der Druckabfallerzeugungsabschnitt eine Druckabfallerzeugungseinrichtung sein,
die in dem Verbindungsabschnitt bereitgestellt ist. In diesem Fall
ist der Verbindungsabschnitt derart aufgebaut, dass die Druckabfallerzeugungseinrichtung
zum Erzeugen des Druckabfalls in dem ersten Kältemitteldurchgang,
so dass die Zuströmungsrichtung des Kältemittels,
das von dem ersten Kältemitteldurchgang in den Verbindungsabschnitt
strömt, relativ zu einer Ausströmungsrichtung
des aus dem Verbindungsabschnitt strömenden Kältemittels
kleiner als eine Zuströmungsrichtung des Kältemittels ist,
das von dem zweiten Kältemitteldurchgang in den Verbindungsabschnitt
strömt.
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Außerdem
können in der Kältekreislaufvorrichtung der erste
Verdampfer und der zweite Verdampfer integriert werden, um eine
einzige Verdampfereinheit zu bilden. In diesem Fall können
der Ejektor, der Verzweigungsdurchgang und der erste Drosselabschnitt
integral zu der Verdampfereinheit zusammenmontiert werden.
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In
der Kältekreislaufvorrichtung kann eine von dem Druckabfallerzeugungsabschnitt
getrennte Dekompressionseinheit in dem ersten Kältemitteldurchgang
angeordnet werden, um das Kältemittel zu dekomprimieren,
bevor es in den Düsenabschnitt des Ejektors strömt.
Als ein Beispiel ist der Druckabfallerzeugungsabschnitt in dem ersten
Kältemitteldurchgang von der Dekompressionseinheit zu einem Einlass
des Düsenabschnitts des Ejektors angeordnet.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Zusätzliche
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leichter
aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen,
wenn sie zusammen mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird,
offensichtlich, wobei:
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1 ein
Kältemittelkreisdiagramm einer Kältekreislaufvorrichtung
mit einem Ejektor und mehreren Verdampfern gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
schematische Perspektivansicht ist, die die Struktur einer integrierten
Einheit der ersten Ausführungsform zeigt;
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3 ein
Mollier-Diagramm ist, das Kältemittelzustände
eines Kältemittelkreislaufs in der Kältekreislaufvorrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
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4 ein
Diagramm ist, das die Kühlleistung der Kältekreislaufvorrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
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5 ein
Kältemittelkreisdiagramm einer Kältekreislaufvorrichtung
mit einem Ejektor und mehreren Verdampfern gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
und
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6 ein
Mollier-Diagramm ist, das Kältemittelzustände
eines Kältemittelkreislaufs in der Kältekreislaufvorrichtung
gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Eine
Kältekreislaufvorrichtung 10 gemäß einer
ersten Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezug auf 1 bis 4 beschrieben.
In der ersten Ausführungsform wird die Kältekreislaufvorrichtung 10 typischerweise
für eine Fahrzeugklimaanlage verwendet. In der Kältekreislaufvorrichtung 10 der
vorliegenden Ausführungsform wird ein Kompressor 11 zum
Ansaugen und Komprimieren von Kältemittel von einem (nicht
gezeigten) Motor für den Fahrzeugbetrieb über
eine Riemenscheibe, einen Riemen und ähnliches drehend
angetrieben.
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Als
der Kompressor 11 kann entweder ein Kompressor mit variabler
Verdrängung verwendet werden, um fähig zu sein,
eine Kältemittelausstoßkapazität durch
eine Änderung des Ausstoßvolumens einzustellen,
oder ein Kompressor mit fester Verdrängung zum Einstellen
einer Kältemittelausstoßkapazität durch Ändern
einer Betriebsauslastung des Kompressors durch die intermittierende
Verbindung einer elektromagnetischen Kupplung. Wenn ein elektrischer
Kompressor als der Kompressor 11 verwendet wird, kann der
Kompressor 11 die Kältemittelausstoßkapazität
durch Einstellen der Anzahl von Umdrehungen eines Elektromotors
einstellen.
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Ein
Kältemittelstrahler 12 ist auf der Kältemittelausstoßseite
des Kompressors 11 angeordnet. Der Strahler 12 tauscht
Wärme zwischen Hochdruckkältemittel, das von dem
Kompressor 11 ausgestoßen wird, und Außenluft
(d. h. Luft außerhalb des Fahrgastraums), die von einem
(nicht gezeigten) Kühlventilator geblasen wird, aus, um
das Hochdruckkältemittel zu kühlen.
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In
der vorliegenden Ausführungsform wird ein Flon-basiertes
Kältemittel oder ein HC-basiertes Kältemittel
als das Kältemittel für die Kältekreislaufvorrichtung 10 verwendet,
um einen unterkritischen Dampfkompressions-Kältekreislauf
zu bilden, in dem ein Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite
den kritischen Druck des Kältemittels nicht übersteigt.
Auf diese Weise dient der Strahler 12 als ein Kondensator
zum Kühlen und Kondensieren des Kältemittels.
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Ein
Flüssigkeitssammler 12a ist auf der Kältemittelauslassseite
des Strahlers 12 bereitgestellt. Der Flüssigkeitssammler 12a hat
eine vertikal ausgerichtete Behälterform, die wohlbekannt
sein sollte, und dient als ein Gas-Flüssigkeitsabscheider
zum Abscheiden des aus dem Strahler 12 strömenden Kältemittels
in gasförmige und flüssige Phasen, um das überschüssige
flüssige Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf
zu lagern. Das flüssige Kältemittel wird derart
geleitet, dass es von dem unteren Teil des Inneren der Behälterform
an den Auslass des Flüssigkeitssammlers 12a strömt.
Der Flüssigkeitssammler 12a kann in der vorliegenden
Ausführungsform integral mit dem Strahler 12 gebildet
werden oder kann getrennt von dem Strahler 12 gebildet
werden.
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Der
Strahler 12 kann die bekannte Struktur mit einem ersten
Wärmetauschabschnitt für die Kondensation auf
der stromaufwärtigen Seite des Kältemittelstroms,
den Flüssigkeitssammler 12a zum Aufnehmen des
Kältemittels, das von dem ersten Wärmetauschabschnitt
für die Kondensation eingeleitet wird, um das Kältemittel
in gasförmige und flüssige Phasen abzuscheiden,
und einen zweiten Wärmetauschabschnitt zum Unterkühlen
des gesättigten flüssigen Kältemittels
von dem Flüssigkeitssammler 12a haben. Alternativ
kann der Flüssigkeitssammler 12a weggelassen werden.
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Ein
erster Verzweigungsabschnitt 100 ist stromabwärtig
von dem Flüssigkeitssammler 12a angeordnet, um
einen Strom von Kältemittel, das aus dem Flüssigkeitssammler 12a strömt,
in zwei Kältemittelflüsse zu verzweigen. Zum
Beispiel ist der erste Verzweigungsabschnitt 100 aus einer
Dreiwegeverbindung mit einem einzigen Kältemitteleinlass 100a und
zwei Kältemittelauslässen 100b, 100c aufgebaut.
Zum Beispiel ist die Kältekreislaufvorrichtung 10 mit
dem einzigen Kältemitteleinlass 110a, dem einen
Kältemittelauslass 100b als einem ersten Kältemittelauslass
und einem anderen Kältemittelauslass 100c als
einem zweiten Kältemittelauslass versehen.
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Der
erste Kältemittelauslass 100b des ersten Verzweigungsabschnitts 100 ist über
einen ersten Kältemitteldurchgang 13 mit einem
Verbindungsabschnitt 110 verbunden, und der zweite Kältemittelauslass 100c des
ersten Verzweigungsabschnitts 100 ist über einen
zweiten Kältemitteldurchgang 14 mit dem Verbindungsabschnitt 110 verbunden.
Der Verbindungsabschnitt 110 befindet sich auf einer Kältemittelansaugseite
des Kompressors 11, so dass die ersten und zweiten Kältemittelströme,
die an dem ersten Verzweigungsabschnitt 100 verzweigt werden,
an dem Verbindungsabschnitt 110 vereinigt werden. Der Verbindungsabschnitt 110 ist
eine Dreiwege-Verbindung mit einem Kältemitteleinlass 110a, der
mit dem ersten Kältemitteldurchgang 13 verbunden
ist, einem Kältemitteleinlass 110b, der mit dem zweiten
Kältemitteldurchgang 14 verbunden ist, und einem
Kältemittelauslass 110c, der mit der Kältemittelansaugseite
des Kompressors 11 verbunden ist.
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Ein
erstes Expansionsventil 15 ist in dem ersten Kältemitteldurchgang 13 angeordnet,
in dem das Kältemittel des ersten Flusses, der an dem ersten
Verzweigungsabschnitt 100 verzweigt wird, strömt.
Das erste Expansionsventil 15 dient als ein thermisches
Expansionsventil zum Dekomprimieren des flüssigen Kältemittels
von dem Flüssigkeitssammler 12a durch den ersten
Verzweigungsabschnitt 100 und hat einen Temperaturabtastabschnitt 15a,
der auf einer kältemittelstromabwärtigen Seite des
ersten Verdampfers 18 angeordnet ist. Das heißt, der
Temperaturabtastabschnitt 15a ist auf der Kältemittelansaugseite
des Kompressors 11 angeordnet.
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Das
erste Expansionsventil 15 erfasst einen Überhitzungsgrad
des Kältemittels auf der kältemittelstromabwärtigen
Seite des ersten Verdampfers 18 basierend auf der Temperatur
und dem Druck des Kältemittels auf der kältemittelstromabwärtigen
Seite des ersten Verdampfers 18 in dem ersten Kältemitteldurchgang 13.
Das erste Expansionsventil 15 stellt seinen Ventilöffnungsgrad
derart ein, dass der Überhitzungsgrad des Kältemittels
auf der Kältemittelauslassseite des ersten Verdampfers 18 ein
vorher festgelegter vorgegebener Wert ist, während eine
Kältemittelströmungsmenge, wie allgemein bekannt,
eingestellt werden kann.
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Außerdem
kann als das erste Expansionsventil 15 ein mechanisches
thermisches Expansionsventil oder ein elektrisches Expansionsventil
verwendet werden. Wenn das elektrische Expansionsventil als das
erste Expansionsventil 15 verwendet wird, wird ein Ventilöffnungsgrad
des ersten Expansionsventils 15 basierend auf Erfassungssignalen
eines Kältemitteltemperatursensors und eines Kältemitteldrucksensors,
die sich auf einer kältemittelstromabwärtigen
Seite des ersten Verdampfers 18 befinden, elektrisch eingestellt.
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Ein
Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 ist in dem ersten Kältemitteldurchgang 13 auf
einer kältemittelstromabwärtigen Seite des ersten
Expansionsventils 15 angeordnet, um einen Druckabfall in dem
ersten Kältemitteldurchgang 13 zu erzeugen. Zum
Beispiel ist der Druckabfallerzeugungsabschnitt 16 ein
Drosselabschnitt, der aufgebaut ist, um das Kältemittel
zu dekomprimieren.
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Das
erste Expansionsventil 15 ist angeordnet, um den Überhitzungsgrad
des Kältemittels an dem Kältemittelauslass des
ersten Verdampfers 18 einzustellen. Im Gegensatz dazu ist
der Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 angeordnet, um
einen Druckabfall in dem ersten Kältemitteldurchgang 13 zu
erzeugen, in dem das an dem ersten Verzweigungsabschnitt 100 verzweigte
Kältemittel strömt, wodurch ein Verhältnis
zwischen einer Strömungsmenge des Kältemittels,
das in dem ersten Kältemitteldurchgang 13 strömt,
und einer Strömungsmenge des in dem zweiten Kältemitteldurchgang 14 strömenden
Kältemittels eingestellt wird.
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Da
der Druckabfallerzeugungsabschnitt 16 in dem ersten Kältemitteldurchgang 13 angeordnet ist,
kann die Strömungsmenge des Kältemittels, das in
den zweiten Kältemitteldurchgang strömt, zwischen
den Kältemittelströmen, die an dem ersten Verzweigungsabschnitt 100 verzweigt werden,
erhöht werden. Als der Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 kann
eine feste Drossel, wie etwa eine Kapillarröhre oder eine
Verengung, oder eine variable Drossel verwendet werden.
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Ein
Ejektor 17 ist auf einer Auslassseite des Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 angeordnet.
Der Ejektor 17 dient als eine Dekompressionseinrichtung
zum Dekomprimieren des Kältemittels und auch als eine Kältemittelzirkulationseinrichtung
(kinetische Vakuumpumpe) zum Zirkulieren des Kältemittels
durch eine Saugwirkung (eine Mitführungswirkung) eines
Kältemittelstroms, der mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen
wird.
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Der
Ejektor 17 umfasst einen Düsenabschnitt 17a,
der die Durchgangsschnittfläche des Kältemittels,
das den Druckabfallerzeugungsabschnittmechanismus 16 durchlaufen
hat, verringert, um das Kältemittel isentrop zu dekomprimieren
und expandieren. Der Ejektor 17 umfasst auch eine Kältemittelsaugöffnung 17b,
die in dem gleichen Raum wie eine Kältemitteldüsenöffnung
des Düsenabschnitts 17a angeordnet ist, um das
gasphasige Kältemittel von einem zweiten Verdampfer 21,
der später beschrieben werden soll, anzusaugen.
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In
dem Ejektor 17 ist ein Mischabschnitt 17c in einem
Kältemittelstrom auf einer stromabwärtigen Seite
des Düsenabschnitt 17a und der Kältemittelsaugöffnung 17b angeordnet,
um den Hochgeschwindigkeitskältemittelstrom, der von dem
Düsenabschnitt 17a ausgestoßen wird,
mit dem Ansaugkältemittel zu mischen, das von der Kältemittelsaugöffnung 17b gesaugt
wird. Außerdem ist ein Diffusorabschnitt 17d,
der als ein Druckerhöhungsabschnitt dient, in dem Ejektor
auf einer stromabwärtigen Seite des Kältemittelstroms
des Mischabschnitts 17c bereitgestellt. Der Diffusorabschnitt 17d ist
in dem Ejektor 17 in einer derartigen Form ausgebildet,
dass die Durchgangsschnittfläche des Kältemittels
allmählich zunimmt, und hat eine Wirkung, die Geschwindigkeit des
Kältemittelstroms zu senken, um den Kältemitteldruck
zu erhöhen, das heißt, eine Wirkung der Umwandlung
von Geschwindigkeitsenergie in dessen Druckenergie.
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Der
Ejektor 17 hat eine Form, die sich im Wesentlichen zylindrisch
in einer länglichen Weise in einer Längsrichtung
erstreckt. Der Ejektor 17 umfasst einen Kältemittelstromeinlass
des Düsenabschnitts 17a, der sich auf einer seiner
Endseiten in der Längsrichtung befindet (in 1 gezeigt
auf dessen linker Endseite) und einen Kältemittelauslass
des Diffusorabschnitts 17d, der sich auf dessen anderer
Endseite in der Längsrichtung befindet (in 1 gezeigt
auf dessen rechter Endseite). Die Kältemittelsaugöffnung 17b ist
zwischen dem Kältemittelstromeinlass und der Kältemittelausstoßöffnung
in der Längsrichtung des Ejektors 17 (in 1 gezeigt
der Richtung von links nach rechts) angeordnet. Die Kältemittelauslassseite
des Diffusorabschnitts 17d des Ejektors 17 ist
mit dem ersten Verdampfer 18 verbunden, und die Kältemittelauslassseite
des ersten Verdampfers 18 ist mit dem Kältemitteleinlass 110a des
Verbindungsabschnitts 110 verbunden.
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Ein
zweiter Verzweigungsabschnitt 120 befindet sich in dem
ersten Kältemitteldurchgang 13, um das Kältemittel
an einer Position zwischen einer stromaufwärtigen Seite
des Düsenabschnitts 17a des Ejektors 17 und
der Auslassseite des Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 zu
verzweigen. Ein Kältemittelverzweigungsdurchgang 19 verzweigt
von dem zweiten Verzweigungsabschnitt 120 und ist mit der
Kältemittelsaugöffnung 17b des Ejektors 17 verbunden.
Der zweite Verzweigungsabschnitt 120 ist eine Dreiwegeverbindung
mit einem Kältemitteleinlass 120a und zwei Kältemittelauslässen 120b, 120c.
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Ein
Drosselmechanismusm 20 befindet sich in dem Kältemittelverzweigungsdurchgang 19,
um eine Strömungsmenge des in den zweiten Verdampfer 21 strömenden
Kältemittels einzustellen und das Kältemittel
zu dekomprimieren. Der Drosselmechanismus 20 kann eine
feste Drossel, wie etwa eine Kapillarröhre, sein. Der zweite
Verdampfer 21 befindet sich in dem Kältemittelverzweigungsdurchgang 19, um
das Kältemittel nach dem Durchlaufen des Drosselmechanismus 20 zu
verdampfen. Das verdampfte Kältemittel des zweiten Verdampfers 21 wird
von der Kältemittelsaugöffnung 17b in
den Ejektor 17 gesaugt.
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In
der vorliegenden Ausführungsform sind die ersten und zweiten
Verdampfer 18 und 21, der zweite Verzweigungsabschnitt 120,
der Kältemittelverzweigungsdurchgang 19 und der
Drosselmechanismus 20 integral montiert, um eine integrierte
Einheit 22 zu bilden. 2 zeigt
ein Beispiel für die integrierte Einheit 22.
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Die
zwei Verdampfer 18 und 21 sind integriert, um
eine einzige Verdampferstruktur (Verdampfereinheit 23)
zu bilden. Ein gewöhnliches elektrisches Gebläse 24 bläst
Luft (z. B. Luft, die gekühlt werden soll) in die Richtung
des Pfeils „X", so dass die geblasene Luft von den zwei
Verdampfern 18, 21 gekühlt wird.
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Die
von den zwei Verdampfern 18, 21 gekühlte
klimatisierte Luft wird in einen gemeinsamen Raum 25, der
gekühlt werden soll, geschickt. Dies führt zum
Kühlen des gemeinsamen Raums 25, der von den zwei
Verdampfern 18, 21 gekühlt werden soll.
Zum Beispiel ist der gemeinsame Raum 25 ein Vordersitzbereich
(Vorderraum) in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs. Der erste Verdampfer 18 ist
in einem Luftstrom X in einem stromaufwärtigen Bereich
in der Verdampfereinheit 23 positioniert, und der zweite
Verdampfer 21 mit einem Kältemittelverdampfungsdruck
(einer Kältemittelverdampfungstemperatur), der niedriger
als der des ersten Verdampfers 18 ist, ist in dem Luftstrom
X in einem stromabwärtigen Bereich in der Verdampfereinheit 23 positioniert.
Das heißt, unter den zwei Verdampfern 18 und 21 ist
der erste Verdampfer 18, der mit dem ersten Kältemitteldurchgang 13 auf
der stromabwärtigen Seite des Ejektors 17 verbunden
ist, auf der stromaufwärtigen Seite (Windseite) des Luftstroms
X angeordnet, und der zweite Verdampfer 21, der mit der
Kältemittelsaugöffnung 17b des Ejektors 17 verbunden
ist, ist auf der stromabwärtigen Seite (leewärtige
Seite) des Luftstroms X angeordnet.
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Folglich
kann sowohl eine Temperaturdifferenz zwischen der Kältemittelverdampfungstemperatur
des ersten Verdampfer 18 und geblasener Luft als auch eine
Temperaturdifferenz zwischen der Kältemittelverdampfungstemperatur
des zweiten Verdampfers 21 und geblasener Luft hinreichend
erzielt werden.
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Nun
wird ein Beispiel für die integrierte Einheit 22 mit
den zwei Verdampfern 18, 21 unter Bezug auf 2 erklärt.
In dem in 2 gezeigten Beispiel sind die
zwei Verdampfer 18 und 21 vollständig
als eine Verdampfereinheit 23 integriert. Auf diese Weise baut
der erste Verdampfer 18 einen Abschnitt auf der stromaufwärtigen
Seite des Luftstroms X in der einen integrierten Verdampfereinheit 23 auf,
und der zweite Verdampfer 18 baut einen Abschnitt auf der
stromabwärtigen Seite des Luftstroms X in der einen integrierten
Verdampfereinheit 23 auf.
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Der
erste Verdampfer 18 und der zweite Verdampfer 21 haben
die gleiche grundlegende Struktur, einschließlich von Wärmetauschabschnitten 18a und 21a und
Behältern 18b, 18c, 21b und 21c,
die sowohl auf Ober- als auch Unterseiten der Wärmetauschkernabschnitte 18a und 21a angeordnet
sind.
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Jeder
der Wärmetauschkernabschnitte 18a, 21a umfasst
eine Vielzahl von Rohren 26, die sich jeweils vertikal
erstrecken. Zwischen den Rohren 26 ist ein Durchgang ausgebildet,
um einem wärmeausgetauschten Medium, das heißt
in der vorliegenden Ausführungsform, der Luft, die gekühlt
werden soll, zu erlauben, hindurch zu gehen.
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Lamellen 27 sind
zwischen benachbarten Rohren 26 in einer Stapelrichtung
der Rohre 26 angeordnet und können an die Rohre 26 hartgelötet sein.
Jeder der Wärmetauschkernabschnitte 18a, 21a ist
aus einer gestapelten Struktur mit den Rohren 26 und den
Lamellen 27 aufgebaut. Diese Rohre 26 und Lamellen 27 sind
in der Stapelrichtung (z. B. Links-/Rechtsrichtung oder seitliche
Richtung der Wärmetauschkernabschnitte 18a, 21a)
abwechselnd gestapelt. In einem anderen Beispiel kann eine Struktur
ohne Lamellen 27 verwendet werden.
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Obwohl 2 nur
Teile der Lamellen 27 zeigt, können die Lamellen 27 über
die gesamten Bereiche der Wärmetauschkernabschnitte 18a, 21a ausgebildet
werden. Die gestapelte Struktur mit den Rohren 26 und den
Lamellen 27 ist über jeden der gesamten Bereiche
der Wärmetauschkernabschnitte 18a, 21a ausgebildet.
Die geblasene Luft von dem elektrischen Gebläse 24 geht
durch Hohlräume der gestapelten Struktur.
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Das
Rohr 26 definiert darin einen Kältemitteldurchgang
und ist aus einem Flachrohr mit einem flachen Abschnitt aufgebaut,
der entlang der Luftströmungsrichtung X verlängert
ist. Die Lamelle 27 ist eine gewellte Lamelle, die durch
Biegen einer dünnen Platte in einer wellenähnlichen
Form gebildet wird, und ist mit der flachen äußeren
Oberfläche des Rohrs 26 verbunden, um eine luftseitige
Wärmeübertragungsfläche zu vergrößern.
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Das
Rohr 26 des Wärmetauschkernabschnitts 18a und
das Rohr 26 des Wärmetauschkernabschnitts 21a definieren
jeweils die Kältemitteldurchgänge, die voneinander
unabhängig sind. Eine Trennplatte 32 befindet
sich in dem oberen Behälter 18b, um einen Innenraum
des oberen Behälters 18b in zwei linke und rechte
Bereiche 28, 29 in 2 zu unterteilen,
und eine Trennplatte 33 befindet sich in dem oberen Behälter 21b,
um einen Innenraum des oberen Behälters 21b in
zwei linke und rechte Bereiche 30, 31 in 2 zu
unterteilen.
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Aluminium,
das ein Metall mit hervorragender Wärmeleitfähigkeit
und Hartlöteigenschaft ist, ist als spezifisches Material
für Bestandteile des ersten und zweiten Verdampfers 18, 21,
wie etwa das Rohr 26, die Lamelle 27 und die Behälter 18b, 18c, 21b und 21c geeignet.
Jeder Bestandteil kann unter Verwendung eines Metalls, wie etwa
dem Aluminiummaterial, ausgebildet werden, so dass alle Bestandteile der
ersten und zweiten Verdampfer 18 und 21 zusammen
montiert und durch Hartlöten integral verbunden werden
können.
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Die
ersten und zweiten Verdampfer 18, 21 sind integriert,
um die Verdampfereinheit 23 zu bilden. Als nächstes
werden der Ejektor 17, der Kältemittelverzweigungsdurchgang 19,
der Drosselmechanismus 20 und ein Verbindungsblock 34 integral an
die Verdampfereinheit 23 montiert, um die integrierte Einheit 22 zu
bilden. Der Verbindungsblock 34 ist ein Element, das an
einen Seitenoberflächenabschnitt der oberen Behälter 18b, 21b der
ersten und zweiten Verdampfer 18, 21 hartgelötet
ist und aufgebaut ist, um einen einzigen Kältemitteleinlass 35 und einen
einzigen Kältemittelauslass 36 der integrierten Einheit 22 aufzubauen.
Daher hat die integrierte Einheit 22 eine einfache Rohrleitungsverbindungsstruktur.
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Der
in dem Verbindungsblock 34 bereitgestellte Kältemitteleinlass 35 ist
in einen Hauptdurchgang 35a, der sich in Richtung der Einlassseite
des Düsenabschnitts 17a des Ejektors 17 erstreckt,
und einen Verzweigungsdurchgang 19, der sich in Richtung
der Einlassseite des Drosselmechanismus 20 (z. B. Kapillarröhre)
erstreckt, verzweigt. In dem Beispiel von 2 ist der
zweite Verzweigungsabschnitt 120 in dem Verbindungsblock 34 bereitgestellt,
so dass der einzige Kältemitteleinlass 35 und
der einzige Kältemittelauslass 36 in der integrierten
Einheit 22 ausgebildet werden. Daher kann die Struktur
der integrierten Einheit 22 einfach gemacht werden.
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Als
nächstes wird ein Kältemittelstrom in der integrierten
Einheit 22 beschrieben. Das in dem Druckabfallerzeugungsabschnitt 16 dekomprimierte Kältemittel
strömt von dem Kältemitteleinlass 35 des Verbindungsblocks 34 in
die integrierte Einheit 22 und wird an dem zweiten Verzweigungsabschnitt 120,
der in dem Verbindungsblock 34 bereitgestellt ist, in den
Hauptdurchgang 35a und den Verzweigungsdurchgang 19 verzweigt.
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Das
Kältemittel des Hauptdurchgangs 35a im Inneren
des Verbindungsblocks 34 durchläuft den Düsenabschnitt 17a,
den Mischabschnitt 17c und den Diffusorabschnitt 17d des
Ejektors 17, den rechten Seitenbereich 29 des
oberen Behälters 18b des ersten Verdampfers 18,
den rechten Seitenbereich des Wärmetauschkernabschnitts 18a,
den unteren Behälter 18c, den linken Seitenbereich
des Wärmetauschkernabschnitts 18a, den linken
Seitenbereich 28 des oberen Behälters 18b des
ersten Verdampfers 18 und den Kältemittelauslass 36 und
strömt dann in Richtung der Kältemittelansaugseite
des Kompressors 11. Ein Verbindungsloch, durch welches
das Kältemittel von dem Diffusorabschnitt 17d des
Ejektors 17 in den rechten Seitenbereich 31 des oberen
Behälters 21b des zweiten Verdampfers 21 strömt,
ist in der Trennplatte 33 bereitgestellt, die sich in dem
Behälterinnenraum des oberen Behälters 21b des
zweiten Verdampfers 21 befindet.
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Das
Kältemittel des Kältemittelverzweigungsdurchgangs 19 im
Inneren des Verbindungsblocks durchläuft den Drosselmechanismus
(z. B. Kapillarröhre) 20, der an eine obere Oberfläche
der oberen Behälter 18b, 21b hartgelötet
ist, den rechten Seitenbereich 31 des oberen Behälters 21b des zweiten
Verdampfers 21, den rechten Seitenbereich des Wärmetauschkernabschnitts 21a,
den unteren Behälter 21c, den linken Seitenbereich
des Wärmetauschkernabschnitts 21a und den linken
Seitenbereich 30 des oberen Behälters 21b des
zweiten Verdampfers 21 und wird dann in die Kältemittelsaugöffnung 17b des
Ejektors 17 gesaugt.
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Wie
in 1 gezeigt, strömt das andere Kältemittel,
das an dem ersten Verzweigungsabschnitt 100 verzweigt wird,
in den zweiten Kältemitteldurchgang 14 und wird
von einem zweiten Expansionsventil, 37, das sich in dem
zweiten Kältemitteldurchgang 14 befindet, dekomprimiert. Ähnlich
dem ersten Expansionsventil 15 ist das zweite Expansionsventil 37 ein
thermisches Expansionsventil, das allgemein bekannt ist. Das zweite
Expansionsventil 37 ist mit einem Temperaturabtastabschnitt 37a versehen,
der sich in dem zweiten Kältemitteldurchgang 14 auf
einer stromabwärtigen Seite des dritten Verdampfers 38 in
einem Kältemittelstrom befindet. Das zweite Expansionsventil 37 ist
aufgebaut, dass es seinen Ventilöffnungsgrad derart einstellt,
dass ein Überhitzungsgrad des Kältemittels an
dem Kältemittelauslass des dritten Verdampfers 38 sich
einem vorgegebenen Wert nähert, der basierend auf einer
Kältemitteltemperatur und einem Kältemitteldruck
an dem Kältemittelauslass des dritten Verdampfers 38 festgelegt
wird. Als das zweite Expansionsventil 37 kann ein thermisches
Expansionsventil, das aus einem mechanischen Mechanismus aufgebaut
ist, oder ein elektrisches Expansionsventil verwendet werden. Wenn
das elektrische Expansionsventil als das zweite Expansionsventil 37 verwendet
wird, wird der Ventilöffnungsgrad des zweiten Expansionsventils 37 basierend
auf Erfassungssignalen von einem Kältemitteltemperatursensor
und einem Kältemitteldrucksensor elektrisch gesteuert.
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Ein
dritter Verdampfer 38 befindet sich in dem zweiten Kältemitteldurchgang 14 in
einem Kältemittelstrom stromabwärtig von dem zweiten
Expansionsventil 37. Der dritte Verdampfer 38 ist
angeordnet, um Luft zu kühlen (d. h. Luft, die gekühlt
werden soll), die von einem elektrischen Gebläse 39 in
einen Raum 40 geblasen wird, der gekühlt werden
soll. Zum Beispiel ist der Raum 40, der gekühlt
werden soll, ein Rücksitzbereich (Rückraum) des
Fahrgastraums. In diesem Fall ist die Verdampfereinheit 23 angeordnet,
um eine Klimatisierung des Vorderraums in dem Fahrgastraum durchzuführen,
und der dritte Verdampfer 38 ist angeordnet, um eine Klimatisierung
des Rückraums in dem Fahrgastraum durchzuführen.
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Der
Betrieb der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 gemäß der
ersten Ausführungsform wird nun beschrieben. 3 ist
ein Mollier-Diagramm, das Kältemittelzustände
des Kältemittelkreislaufs in einem Idealbetrieb der Kältekreislaufvorrichtung 10 zeigt.
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Wenn
der Kompressor 11 von dem Fahrzeugmotor angetrieben und
betrieben wird, saugt der Kompressor 11 Kältemittel
an und stößt das komprimierte Kältemittel
in dem Punkt „a" in 3 aus. Das von
dem Kompressor 11 ausgestoßene Hochtemperatur-
und Hochdruckgaskältemittel strömt in den Strahler 12 und
wird abgestrahlt und durch Durchführen eines Wärmeaustausches
mit Luft, die von einem Kühlventilator geblasen wird, gekühlt.
Das aus dem Strahler 12 strömende Hochdruckkältemittel
strömt in den Flüssigkeitssammler 12a,
in dem das Kältemittel in Gas- und flüssige Phasen
getrennt wird (Punkt „a" → Punkt „b"
von 3). Das an dem Sammler 12a abgeschiedene
flüssige Kältemittel strömt in den ersten
Verzweigungsabschnitt 100 und wird an dem ersten Verzweigungsabschnitt 100 verzweigt,
um in den ersten Kältemitteldurchgang 13 und den
zweiten Kältemitteldurchgang 14 zu strömen.
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Das
von dem ersten Verzweigungsabschnitt 100 in den ersten
Kältemitteldurchgang 13 strömende Kältemittel
wird durch das erste Expansionsventil 15 dekomprimiert
(Punkt „b" → Punkt „c" von 3).
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Das
von dem ersten Expansionsventil 15 dekomprimierte Kältemittel
wird weiter durch den Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 dekomprimiert
(Punkt „c" → Punkt „d" von 3).
Da der Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 aus einem Drosselmechanismus
aufgebaut ist, um das Kältemittel weiter zu dekomprimieren,
kann der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur)
der ersten und zweiten Verdampfer 18, 21 verringert
werden. Da außerdem der Kältemitteldruck in dem
Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 verringert ist, um
einen Druckabfall zu bewirken, kann die Strömungsmenge
des in den ersten Kältemitteldurchgang 13 strömenden
Kältemittels relativ verringert werden, und die Strömungsmenge
des in den zweiten Kältemitteldurchgang 14 strömenden Kältemittels
kann relativ vergrößert werden.
-
Das
Kältemittel, welches das erste Expansionsventil 15 und
den Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 durchlaufen hat,
hat einen Zwischendruck und strömt in den Düsenabschnitt 17a des
Ejektors 17, um dekomprimiert und expandiert zu werden (Punkt „d" → Punkt „e"
von 3). Auf diese Weise wird an dem Düsenabschnitt 17a die
Druckenergie des Kältemittels in dessen Geschwindigkeitsenergie umgewandelt.
Das Kältemittel von einer Kältemitteldüsenöffnung
des Düsenabschnitts 17a wird mit hoher Geschwindigkeit
ausgestoßen. Die Abnahme des Kältemitteldrucks
um die Kältemitteldüsenöffnung des Düsenabschnitts 17a bewirkt,
dass das Kältemittel (gasphasiges Kältemittel),
welches den zweiten Verdampfer 21 des Kältemittelverzweigungsdurchgangs 19 durchlaufen
hat, von der Kältemittelsaugöffnung 17b in
den Ejektor 17 gesaugt wird.
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Das
von dem Düsenabschnitt 17a ausgestoßene
Kältemittel und das in die Kältemittelsaugöffnung 17b gesaugte
Kältemittel werden in dem Mischabschnitt 17c vermischt
(Punkt „e" → Punkt „f" von 3),
der sich auf der stromabwärtigen Seite des Düsenabschnitts 17a befindet,
und strömen dann in den Diffusorabschnitt 17d.
Die Geschwindigkeits-(Expansions-)Energie des Kältemittels
wird in dessen Druckenergie umgewandelt, indem die Durchgangsfläche
in dem Diffusorabschnitt 17d vergrößert
wird, was zu einem erhöhten Druck des Kältemittels
führt (Punkt „f" → Punkt „g"
von 3).
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Das
von dem Diffusorabschnitt 17d des Ejektors 17 strömende
Kältemittel strömt in den ersten Verdampfer 18 und
wird durch Aufnehmen von Wärme aus Luft, die von dem elektrischen
Gebläse 24 geblasen wird, verdampft, wie von dem
Punkt „g" zu dem Punkt „h" von 3 angezeigt.
Während dieser Zeit nimmt das Niedertemperatur- und Niederdruckkältemittel
in dem Wärmetauschkernabschnitt 18a des ersten
Verdampfers 18 Wärme aus der durch den Pfeil X
angezeigten geblasenen Luft auf, um verdampft zu werden. Das nach
der Verdampfung in dem ersten Verdampfer 18 gasphasige
Kältemittel wird über den Verbindungsabschnitt 110 in
den Kompressor 11 gesaugt und erneut von dem Kompressor 11 komprimiert,
wie von dem Punkt „h" zu dem Punkt „a" von 3 angezeigt.
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Andererseits
wird das Kältemittel, das durch den zweiten Verzweigungsabschnitt 120 von
dem ersten Kältemitteldurchgang 13 in den Kältemittelverzweigungsdurchgang 19 verzweigt
wird, von dem Drosselmechanismus 20 dekomprimiert, wie
von dem Punkt „d" zu dem Punkt „i" von 3 gezeigt. Das
von dem Drosselmechanismus 20 dekomprimierte Kältemittel
strömt in den zweiten Verdampfer 21 und wird in
dem zweiten Verdampfer 21 durch Aufnehmen von Wärme
aus Luft, die von dem elektrischen Gebläse 24 geblasen
wird, verdampft, um dadurch den Kältemitteldruck allmählich
zu verringern, wie von dem Punkt „i" zu dem Punkt „j"
von 3 angezeigt. Das aus dem zweiten Verdampfer 21 strömende
Kältemittel wird von der Kältemittelsaugöffnung 17d in
den Ejektor 17 gesaugt, wie von dem Punkt „j"
zu dem Punkt „f" von 3 gezeigt.
-
Andererseits
wird das von dem ersten Verzweigungsabschnitt 100 in den
zweiten Kältemitteldurchgang 14 strömende
Kältemittel von dem zweiten Expansionsventil 37 dekomprimiert,
wie von dem Punkt „b" zu dem Punkt „k" von 3 angezeigt.
-
Das
von dem zweiten Expansionsventil 37 dekomprimierte Kältemittel
strömt in den dritten Verdampfer 38 und wird in
dem dritten Verdampfer 38 durch Aufnehmen von Wärme
aus Luft, die von dem elektrischen Gebläse 39 geblasen
wird, verdampft, wie von dem Punkt „k" zu dem Punkt „h"
von 3 angezeigt. Hier sind die Kältemittelauslassseite
des ersten Verdampfers 18 und die Kältemittelauslassseite
des dritten Verdampfers 38 auf der Kältemittelansaugseite
des Kompressors 11 über den Verbindungsabschnitt 110 verbunden.
Daher ist der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur)
des ersten Verdampfers 18 gleich wie der Kältemittelverdampfungsdruck
(die Kältemittelverdampfungstemperatur) des dritten Verdampfers 38.
Daher wird das an dem dritten Verdampfer 38 verdampfte
Kältemittel über den Verbindungsabschnitt 110 in
den Kompressor 11 gesaugt, um in dem Kompressor 11 erneut
komprimiert zu werden, wie von dem Punkt „h" zu dem Punkt „a"
von 3 gezeigt.
-
Die
Kältekreislaufvorrichtung 10 gemäß der ersten
Ausführungsform hat die folgenden Vorteile und Wirkungen.
-
Da
der Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 auf einer Kältemittelauslassseite
des ersten Expansionsventils 15 in dem ersten Kältemitteldurchgang 13 bereitgestellt
ist, ist es für das an dem ersten Verzweigungsabschnitt 100 verzweigte
Kältemittel leicht, in den zweiten Kältemitteldurchgang 14 zu strömen,
so dass die Strömungsmenge von Kältemittel, das
in den zweiten Kältemitteldurchgang 14 strömt,
im Vergleich zu der Strömungsmenge des Kältemittels,
das in den ersten Kältemitteldurchgang 13 strömt,
relativ vergrößert werden kann. Daher kann die
Kühlkapazität (Kühlleistung) des dritten
Verdampfers 38 erhöht werden, wodurch verhindert wird,
dass das Kühlen des Rückraums des Fahrgastraums
verzögert wird.
-
Da
der Kältemittelverdampfungsdruck (die Kältemittelverdampfungstemperatur)
in den ersten und zweiten Verdampfern 18, 21 durch
den Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 verringert wird,
ist es auch möglich, den Kältemittelverdampfungsdruck (die
Kältemittelverdampfungstemperatur) des dritten Verdampfers 38 zu
verringern.
-
Wenn
der Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 in dem ersten Kältemitteldurchgang 13 bereitgestellt
ist, kann als ein Ergebnis, wie in 4 gezeigt,
die Kühlkapazität (die Kühlleistung)
des dritten Verdampfers 38 im Vergleich zu einem Fall ohne
den Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 erhöht
werden, und dadurch kann eine Differenz zwischen der Kühlkapazität
der Verdampfereinheit 23 und der Kühlkapazität
des dritten Verdampfers 38 verringert werden.
-
(Zweite Ausführungsform)
-
Eine
Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 gemäß einer
zweiten Ausführungsform wird unter Bezug auf 5 und 6 beschrieben.
In der zweiten Ausführungsform werden hauptsächlich
die Teile der Kältekreislaufvorrichtung 10 beschrieben,
die sich von denen der ersten Ausführungsform unterscheiden.
-
In
der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform befindet
sich der Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 auf einer
Kältemittelauslassseite des ersten Expansionsventils 15 an
einer Position zwischen dem thermischen Expansionsventil 15 und
dem zweiten Verzweigungsabschnitt 120. In der zweiten Ausführungsform
ist der Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 jedoch in dem
ersten Kältemitteldurchgang 13 zwischen einer
Kältemittelauslassseite des Ejektors 17 und dem
Vereinigungsabschnitt 110 angeordnet. In dem Beispiel von 5 befindet
sich der Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 in dem ersten
Kältemitteldurchgang 13 an einer Position zwischen
der Kältemittelauslassseite des ersten Verdampfers 18 und
dem Verbindungsabschnitt 110.
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Als
nächstes wird der Betrieb der Kältekreislaufvorrichtung 10 gemäß der
zweiten Ausführungsform unter Bezug auf 6 beschrieben. 6 ist ein
Mollier-Diagramm, das Kältemittelzustände eines Kältemittelkreislaufs
in einem Idealbetrieb der Kältekreislaufvorrichtung 10 zeigt.
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Wenn
der Kompressor 11 gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung von einem Motor zum Betreiben des Fahrzeugs
angetrieben wird, wird das von dem Kompressor 11 ausgestoßene
Kältemittel abgestrahlt und gekühlt, wie von einem
Punkt „a" zu einem Punkt „b" von 6 angezeigt,
und wird an dem ersten Verzweigungsabschnitt 100 verzweigt,
um in den ersten Kältemitteldurchgang 13 und den
zweiten Kältemitteldurchgang 14 zu strömen.
-
Das
von dem ersten Verzweigungsabschnitt 100 in den ersten
Kältemitteldurchgang 13 strömende Kältemittel
wird ähnlich der ersten Ausführungsform von dem
ersten Expansionsventil dekomprimiert, wie von dem Punkt „b"
zu dem Punkt „c" von 6 angezeigt.
Dann wird ein Teil des Kältemittels, das von dem ersten
Expansionsventil 15 strömt, durch einen Düsenabschnitt 17a des
Ejektors 17 weiter dekomprimiert und wird in dem Mischabschnitt 17c mit
dem Kältemittel vermischt, das aus dem zweiten Verdampfer 21 strömt.
Das in dem Mischabschnitt 17c des Ejektors 17 vermischte
Kältemittel wird in dem Diffusorabschnitt 17d des
Ejektors 17 unter Druck gesetzt und wird in dem ersten
Verdampfer 18 verdampft (Punkt „c" → Punkt „e" → Punkt „f" → Punkt „g" → Punkt „g'"
von 6).
-
Das
in dem ersten Verdampfer 18 verdampfte Gaskältemittel
wird weiter durch den Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 dekomprimiert
und wird in den Kompressor 11 gesaugt, um erneut komprimiert
zu werden (Punkt „g'" → Punkt „h" → Punkt „a" von 6).
Ein Abnahmeteil des Kältemitteldrucks aufgrund des Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 ist
kleiner festgelegt als ein Zunahmeteil des Kältemitteldrucks
bei Unterdrucksetzung in dem Diffusorabschnitt 17d des
Ejektors 17.
-
Das
Kältemittel wird an dem zweiten Verzweigungsabschnitt 120 verzweigt,
um von dem ersten Kältemitteldurchgang 13 in den
Kältemittelverzweigungsdurchgang 19 zu strömen.
Das in den Kältemittelverzweigungsdurchgang 19 strömende
Kältemittel wird von dem Drosselmechanismus 20 dekomprimiert
und strömt in den zweiten Verdampfer 21, um verdampft
zu werden. Das verdampfte Kältemittel, das aus dem zweiten
Verdampfer 21 strömt, wird von der Kältemittelsaugöffnung 17b des
Ejektors 17 in den Ejektor 17 gesaugt (Punkt „c" → Punkt „i" → Punkt „j" → Punkt
"f" von 6).
-
Andererseits
wird das Kältemittel, das von dem ersten Verzweigungsabschnitt 100 in
den zweiten Kältemitteldurchgang 14 strömt,
von dem zweiten Expansionsventil 37 dekomprimiert, strömt
in den dritten Verdampfer 38, um verdampft zu werden, und wird über
den Verbindungsabschnitt 110 in den Kompressor 11 gesaugt,
um komprimiert zu werden (Punkt „b" → Punkt „k" → Punkt „h" → Punkt „a"
von 6).
-
Die
Kältemittelauslassseite des Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 und
die Kältemittelauslassseite des dritten Verdampfers 38 sind über
den Verbindungsabschnitt 110 mit der Kältemittelansaugseite
des Kompressors 11 verbunden. Daher kann der Kältemittelverdampfungsdruck
(die Kältemittelverdampfungstemperatur) des dritten Verdampfers 38 niedriger
als die des ersten Verdampfers 18 gemacht werden. Das heißt,
ein Druckteil, der von dem Punkt „g'" zu dem Punkt „h"
dekomprimiert wird, entspricht einer Druckdifferenz zwischen dem
Kältemittelverdampfungsdruck des ersten Verdampfers 18 und
dem Kältemittelverdampfungsdruck des dritten Verdampfers 38.
-
Gemäß der
Kältekreislaufvorrichtung 10 der zweiten Ausführungsform
sind die anderen Teile ähnlich denen der vorstehend beschriebenen
ersten Ausführungsform. Daher können die gleichen
Wirkungen erzielt werden wie in der ersten Ausführungsform
beschrieben. Da in der zweiten Ausführungsform außerdem
das aus dem ersten Verdampfer 18 strömende Kältemittel
weiter dekomprimiert wird, können der Kältemittelverdampfungsdruck
und die Kältemittelverdampfungstemperatur des dritten Verdampfers 38 weiter
verringert werden als die des ersten Verdampfers.
-
(Dritte Ausführungsform)
-
Eine
dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
beschrieben. In der dritten Ausführungsform werden hauptsächlich
die Teile beschrieben, die sich von denen der Kältekreislaufvorrichtung 10 der
vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen
unterscheiden. Die dritte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist ein Modifikationsbeispiel der vorstehend beschriebenen
ersten und zweiten Ausführungsformen.
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In
den vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen
wird ein Drosselmechanismus als der Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 verwendet.
In der dritten Ausführungsform ist der erste Verzweigungsabschnitt 100 oder
der Verbindungsabschnitt 110 jedoch derart aufgebaut, dass der
Druck des in den ersten Kältemitteldurchgang 13 strömenden
Kältemittels verringert ist. Das heißt, in der
dritten Ausführungsform wird der erste Verzweigungsabschnitt 100 oder
der Verbindungsabschnitt 110 nicht nur für einen
Verbindungsabschnitt des ersten Kältemitteldurchgangs 13 und
des zweiten Kältemitteldurchgangs 14, sondern
auch für einen Druckabfallerzeugungsmechanismus verwendet.
Daher ist es unnötig, den in der ersten oder zweiten Ausführungsform
beschriebenen Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 auszubilden.
-
Zuerst
wird ein Beispiel, in dem der erste Verzweigungsabschnitt 100 auch
als der Druckabfallerzeugungsmechanismus funktioniert, beschrieben. Der
erste Verzweigungsabschnitt 100 kann eine Dreiwegeverbindung
sein. In der vorstehend beschriebenen ersten oder zweiten Ausführungsform
ist eine Zuströmungsrichtung des von dem Verzweigungsabschnitt 100 in
den ersten Kältemitteldurchgang 13 strömenden
Kältemittels etwa 90° relativ zu einer Zuströmungsrichtung
von Kältemittel, das von dem Strahler 12 in den
ersten Verzweigungsabschnitt 100 strömt, während
eine Zuströmungsrichtung des von dem Verzweigungsabschnitt 100 in
den zweiten Kältemitteldurchgang 14 strömenden
Kältemittels etwa 180° relativ zu der Zuströmungsrichtung
von Kältemittel ist, das von dem Strahler 12 in
den ersten Verzweigungsabschnitt 100 strömt. Der
in den ersten und zweiten Ausführungsformen beschriebene
Dreiwegeverbindungsaufbau des ersten Verzweigungsabschnitts 100 ist
ein Beispiel für die dritte Ausführungsform. In
der dritten Ausführungsform ist der erste Verzweigungsabschnitt 100 derart
aufgebaut, dass ein Winkel zwischen der Zuströmungsrichtung
des Kältemittels, das von dem Verzweigungsabschnitt 100 in
den ersten Kältemitteldurchgang 13 strömt, und
der Zuströmungsrichtung von Kältemittel, das von
dem Strahler 12 in den ersten Verzweigungsabschnitt strömt,
kleiner als ein Winkel zwischen der Zuströmungsrichtung
des Kältemittels, das von dem Verzweigungsabschnitt 100 in
den zweiten Kältemitteldurchgang 14 strömt,
und der Zuströmungsrichtung von Kältemittel, das
von dem Strahler 12 in den ersten Verzweigungsabschnitt 100 strömt.
-
Folglich
kann in der dritten Ausführungsform eine Strömungsrichtung
von Kältemittel, das von dem ersten Verzweigungsabschnitt 100 in
den ersten Kältemitteldurchgang 13 strömt,
relativ zu der Zuströmungsrichtung von Kältemittel,
das in den ersten Verzweigungsabschnitt 100 strömt,
stärker gekrümmt werden als eine Strömungsrichtung
von Kältemittel, das von dem ersten Verzweigungsabschnitt 100 in den
zweiten Kältemitteldurchgang 14 strömt,
wodurch der Druck des an dem ersten Verzweigungsabschnitt 100 in
den ersten Kältemitteldurchgang 13 strömenden
Kältemittels verringert wird. Auf diese Weise ist es leicht
für das an dem ersten Verzweigungsabschnitt 100 verzweigte
Kältemittel in den zweiten Kältemitteldurchgang 14 zu
strömen, wodurch eine Kältemittelströmungsmenge
des zweiten Kältemitteldurchgangs 14 im Vergleich
zu einer Kältemittelströmungsmenge des ersten
Kältemitteldurchgangs 13 erhöht wird.
Das heißt, der erste Verzweigungsabschnitt 100 wird
auch als ein Druckabfallerzeugungsmechanismus zum Erzeugen eines Druckabfalls
verwendet.
-
Als
nächstes wird ein Beispiel beschrieben, in dem der Verbindungsabschnitt 110 als
der Druckabfallerzeugungsmechanismus funktioniert. Der Verbindungsabschnitt 110 kann
eine Dreiwegeverbindung sein. In der vorstehend beschriebenen ersten oder
zweiten Ausführungsform ist eine Zuströmungsrichtung
des Kältemittels, das von dem ersten Kältemitteldurchgang 13 in
den Verbindungsabschnitt 110 strömt, etwa 90° relativ
zu einer Ausströmungsrichtung des Kältemittels,
das aus dem Verbindungsabschnitt 110 in Richtung der Kältemittelansaugseite des
Kompressors 11 strömt, während eine Zuströmungsrichtung
des Kältemittels, das von dem zweiten Kältemitteldurchgang 14 in
den Verbindungsabschnitt 110 strömt, etwa 180° relativ
zu der Ausströmungsrichtung des Kältemittels ist,
das aus dem Verbindungsabschnitt 110 in Richtung der Kältemittelansaugseite
des Kompressors 11 strömt. Der Dreiwegeverbindungsaufbau
des Verbindungsabschnitts 110, der in den ersten und zweiten
Ausführungsformen beschrieben ist, ist ein Beispiel der
dritten Ausführungsform. In der dritten Ausführungsform
ist der Verbindungsabschnitt 110 derart aufgebaut, dass
ein Winkel zwischen der Zuströmungsrichtung des von dem
ersten Kältemitteldurchgang 13 in den Verbindungsabschnitt 110 strömenden
Kältemittels und der Ausströmungsrichtung des
aus dem Verbindungsabschnitt 110 in Richtung der Kältemittelansaugseite des
Kompressors 11 strömenden Kältemittels
kleiner als zwischen der Zuströmungsrichtung des von dem zweiten
Kältemitteldurchgang 14 in den Verbindungsabschnitt 110 strömenden
Kältemittels und der Ausströmungsrichtung des
aus dem Verbindungsabschnitt 110 in Richtung der Kältemittelansaugseite des
Kompressors 11 strömenden Kältemittels
ist.
-
Folglich
kann in der dritten Ausführungsform eine Strömungsrichtung
von Kältemittel, das von dem ersten Kältemitteldurchgang 13 in
den Verbindungsabschnitt 110 strömt, stärker
gekrümmt werden als eine Strömungsrichtung von
Kältemittel, das von dem zweiten Kältemitteldurchgang 14 in
den Verbindungsabschnitt 110 strömt, wodurch der
Druck von Kältemittel, das an dem Verbindungsabschnitt 110 in den
ersten Kältemitteldurchgang 13 strömt,
verringert werden kann. Auf diese Weise ist es für das
an dem ersten Verzweigungsabschnitt 100 verzweigte Kältemittel
leicht, in den zweiten Kältemitteldurchgang 14 zu
strömen, wodurch eine Kältemittelströmungsmenge
des zweiten Kältemitteldurchgangs 14 im Vergleich
zu einer Kältemittelströmungsmenge des ersten
Kältemitteldurchgangs 13 erhöht wird.
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In
der dritten Ausführungsform kann der erste Verzweigungsabschnitt 100 oder
der Verbindungsabschnitt 110 als der Druckabfallerzeugungsmechanismus
arbeiten, oder sowohl der erste Verzweigungsabschnitt 100 als
auch der Verbindungsabschnitt 110 können als der
Druckabfallerzeugungsmechanismus arbeiten.
-
(Vierte Ausführungsform)
-
Eine
vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
beschrieben. In der vierten Ausführungsform werden hauptsächlich
die Teile beschrieben, die sich von denen der Kältekreislaufvorrichtung 10 der
vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen
unterscheiden. Die vierte Ausführungsform ist ein anderes
Modifikationsbeispiel der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten
Ausführungsformen.
-
In
den vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen
wird ein Drosselmechanismus als der Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 verwendet.
In der vierten Ausführungsform wird der Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 jedoch weggelassen.
In der vierten Ausführungsform wird eine Durchgangsquerschnittfläche
des ersten Kältemitteldurchgangs 13 kleiner als
eine Durchgangsquerschnittfläche des zweiten Kältemitteldurchgangs 14 gemacht,
so dass der Druck von Kältemittel, das in den ersten Kältemitteldurchgang 13 strömt,
verringert werden kann.
-
Da
der Druck des in den ersten Kältemitteldurchgang 13 strömenden
Kältemittels verringert ist, ist es möglich, die
Strömungsmenge des in den ersten Kältemitteldurchgang 13 strömenden
Kältemittels zu verringern. Auf diese Weise ist es für
das an dem ersten Verzweigungsabschnitt 100 verzweigte
Kältemittel leicht, in den zweiten Kältemitteldurchgang 14 zu
strömen, wodurch die Strömungsmenge von Kältemittel,
das in den zweiten Kältemitteldurchgang 14 strömt,
in Bezug auf den ersten Kältemitteldurchgang 13 erhöht
wird.
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Die
Durchgangsquerschnittfläche des ersten Kältemitteldurchgangs 13 kann
in der gesamten Länge des ersten Kältemitteldurchgangs 13 oder
in einem Teil des ersten Kältemitteldurchgangs 13 kleiner als
die des zweiten Kältemitteldurchgangs 14 gemacht
werden. Die Querschnittfläche des ersten Kältemitteldurchgangs 13 kann
an einer Position, die dem Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 der ersten
oder zweiten Ausführungsform entspricht, teilweise kleiner
als die des zweiten Kältemitteldurchgangs 14 gemacht
werden. In der vierten Ausführungsform können
die anderen Teile ähnlich denen der vorstehend beschriebenen
ersten oder zweiten Ausführungsform sein und dadurch können
die in der ersten oder zweiten Ausführungsform beschriebenen Vorteile
und Wirkungen erzielt werden.
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(Andere Ausführungsformen)
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Die
Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen
beschränkt, und vielfältige Modifikationen können
wie folgt an den Ausführungsformen vorgenommen werden.
- (1) Zum Beispiel wird in den vorliegenden Ausführungsformen
Kältemittel, dessen hochdruckseitiger Druck den kritischen
Druck nicht übersteigt, wie etwa ein Flon-basiertes oder
HC-basiertes Kältemittel, als das Kältemittel
für die Kältekreislaufvorrichtung 10 verwendet,
um einen unterkritischen Dampfkompressionskreislauf zu bilden. Die
vorliegende Erfindung kann jedoch auf eine Kältekreislaufvorrichtung
mit einem überkritischen Dampfkompressionskreislauf angewendet werden,
in dem der Kältemitteldruck auf einer Hochdruckseite höher
als der kritische Druck des Kältemittels wird. Zum Beispiel
kann Kohlendioxid als das Kältemittel in einem überkritischen
Kältemittelkreislauf verwendet werden.
In der überkritischen
Kältekreislaufvorrichtung wird das von dem Kompressor 11 ausgestoßene Kältemittel
gekühlt und abgestrahlt, ohne kondensiert zu werden. In
diesem Fall ist es unnötig, den Flüssigkeitssammler 12a bereitzustellen,
und der Flüssigkeitssammler 12a kann weggelassen
werden. In der überkritischen Kältekreislaufvorrichtung
kann ein Sammler, der als ein niederdruckseitiger Gas-Flüssigkeitsabscheider
verwendet wird, auf einer Kältemittelauslassseite des ersten Verdampfers 18 angeordnet
sein, während der Flüssigkeitssammler 12a weggelassen
wird.
- (2) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
sind die ersten und zweiten Verdampfer 18, 21 angeordnet,
um den Vordersitzbereich in dem Fahrgastraum zu kühlen,
und der dritte Verdampfer 38 ist angeordnet, um den Rücksitzbereich
in dem Fahrgastraum zu kühlen. Der Raum, der von den ersten
und zweiten Verdampfern 18, 21 gekühlt
werden soll, und der Raum, der von dem dritten Verdampfer 38 gekühlt werden
soll, können jedoch geeignet geändert werden,
ohne auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt
zu sein. Zum Beispiel kann die Kältekreislaufvorrichtung 10 für
ein festes Zimmer verwendet werden, um verschiedene Räume
zu kühlen.
- (3) In der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform
befindet sich der Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 in
dem ersten Kältemitteldurchgang 13 an einer Position
zwischen der Kältemittelauslassseite des Expansionsventils 15 und
dem zweiten Verzweigungsabschnitt 120. Der Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 kann
jedoch in dem ersten Kältemitteldurchgang 13 an einer
Position zwischen dem ersten Verzweigungsabschnitt 100 und
der Kältemitteleinlassseite des Expansionsventils 15 angeordnet
werden. Selbst in diesem Fall ist es möglich, den Druck des
Kältemittels, das in den ersten Kältemitteldurchgang 13 strömt,
zu verringern und die Strömungsmenge von Kältemittel,
das in den zweiten Kältemitteldurchgang 14 strömt,
zu erhöhen, wodurch die Strömungsmenge von Kältemittel,
das in den dritten Verdampfer 38 in dem zweiten Kältemitteldurchgang 14 strömt,
erhöht wird.
- (4) In der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform
befindet sich der Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 in
dem ersten Kältemitteldurchgang 13 an einer Position
zwischen der Kältemittelauslassseite des ersten Verdampfers 18 und
dem Verbindungsabschnitt 110. Ein Druckabfallerzeugungsmechanismus
kann jedoch in einem Kältemitteldurchgang von dem Diffusorabschnitt 17d des
Ejektors 17 zu dem ersten Verdampfer 18 angeordnet
werden oder kann im Inneren der integrierten Einheit 22 angeordnet
sein. Selbst in diesem Fall ist es möglich, den Druck des
Kältemittels, das in den ersten Kältemitteldurchgang 13 strömt,
zu verringern und die Strömungsmenge des Kältemittels,
das in den zweiten Kältemitteldurchgang 14 strömt,
zu erhöhen, wodurch die Strömungsmenge von Kältemittel,
das in den dritten Verdampfer 38 strömt, erhöht
wird.
- (5) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
sind sowohl die ersten und zweiten Verdampfer 18, 21,
der Ejektor 17 als auch der Drosselmechanismus 20 etc.
integriert, um die integrierte Einheit 22 zu bilden. Der
Ejektor 17 und der Drosselmechanismus 20 können
jedoch getrennt von den ersten und zweiten Verdampfern 18, 21,
die angeordnet sind, um einen gemeinsamen Raum zu kühlen,
bereitgestellt werden. Das heißt, in den vorstehend beschriebenen
Ausführungsformen kann wenigstens einer der Bestandteile
der integrierten Einheit 22, einschließlich des zweiten
Verzweigungsabschnitts 120, des Ejektors 17, des
Drosselmechanismus 20 und der ersten und zweiten Verdampfer 18, 21 getrennt
in der Kältekreislaufvorrichtung 10 ausgebildet
werden. Alternativ können alle Bestandteile der integrierten
Einheit 22, einschließlich des zweiten Verzweigungsabschnitts 120,
des Ejektors 17, des Drosselmechanismus 20 und
der ersten und zweiten Verdampfer 18, 21 getrennt
voneinander in der Kältekreislaufvorrichtung 10 ausgebildet
werden.
- (6) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
sind die Bestandteile der ersten und zweiten Verdampfer 18, 21 aus
Aluminium gefertigt und integral hartgelötet. Die ersten
und zweiten Verdampfer 18, 21 können
jedoch unter Verwendung eines Befestigungselements, wie etwa eines
Bolzens, integriert werden, während sie einen vorgegebener
Abstand dazwischen haben. Außerdem können die
Lamellen 27 des ersten Verdampfers 18 und des
zweiten Verdampfers 21 gemeinsam ausgebildet werden, während
die Rohre 26 des ersten Verdampfers 18 getrennt
von den Rohren 26 des zweiten Verdampfers 21 ausgebildet
werden.
- (7) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
kann der erste Verdampfer 18, der eine relativ hohe Kältemitteltemperatur
hat, in der Luftströmungsrichtung X auf einer luftstromabwärtigen
Seite des zweiten Verdampfers 21, der eine relativ niedrige
Kältemitteltemperatur hat, angeordnet sein. Alternativ
können der erste Verdampfer 18 und der zweite
Verdampfer 21 getrennt voneinander sein, um verschiedene
Räume zu kühlen.
- (8) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
ist der in dem Kältemittelverzweigungsdurchgang 19 bereitgestellte
Drosselmechanismus 20 aus einer Kapillarröhre
aufgebaut. Der in dem Kältemittelverzweigungsdurchgang 19 bereitgestellte
Drosselmechanismus 20 kann jedoch aus jeder festen Drossel,
wie etwa einer Verengung, aufgebaut werden.
- (9) Der in den vorstehenden Ausführungsformen beschriebene
Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 kann geeignet kombiniert
werden.
- (10) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
wird die Kältekreislaufvorrichtung 10 in einen
Zweibetriebsartenmodus eingestellt, in dem der Vordersitzbereich
in dem Fahrgastraum unter Verwendung der ersten und zweiten Verdampfer 18, 21 gekühlt
wird und der Rücksitzbereich in dem Fahrgastraum unter
Verwendung des dritten Verdampfers 38 gekühlt
wird. Die Kältekreislaufvorrichtung 10 kann jedoch
derart aufgebaut sein, dass sie fähig ist, zwischen dem
Zweibetriebsartenmodus und einem Einbetriebsartenmoduls umzuschalten.
In dem Einbetriebsartenmodus wird nur der Vordersitzbereich in dem Fahrgastraum
unter Verwendung der ersten und zweiten Verdampfer 18, 21 gekühlt.
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Zum
Beispiel befindet sich in der Kältekreislaufvorrichtung 10 eine
Betriebsartenumschaltvorrichtung, um eine Betriebsart zwischen dem
Zweibetriebsartenmoduls und dem Einbetriebsartenmodus umzuschalten,
und der Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 ist aus einer
variablen Drossel aufgebaut. Wenn der Einbetriebsartenmodus festgelegt
ist, wird der Betrieb des elektrischen Gebläses 39 ausgeschaltet,
und der aus der variablen Drossel aufgebaute Druckabfallerzeugungsmechanismus 16 wird ganz
geöffnet. Auf diese Weise kann die Strömungsmenge
des in den ersten Kältemitteldurchgang 13 strömenden
Kältemittels erhöht werden, um die Kühlkapazität
der ersten und zweiten Verdampfer 18, 21 zu erhöhen.
Außerdem kann ein Druckerhöhungsbetrag in dem
Diffusor 17d des Ejektors 17 erhöht werden,
wodurch der Druck des Kältemittels, das in den Kompressor 11 gesaugt
werden soll, erhöht wird. Folglich kann der Kreislaufwirkungsgrad
(Leistungskoeffizient) der Kältekreislaufvorrichtung in
dem Einbetriebsartenmodus verbessert werden, während die Kühlkapazität
der ersten und zweiten Verdampfer 18, 21 erhöht
werden kann.
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Da
das elektrische Gebläse 39 in dem Einbetriebsartenmodus
nicht betrieben wird, wird der Wärmeaustausch in dem dritten
Verdampfer 38 im Wesentlichen nicht durchgeführt.
Außerdem kann ein Öffnungs-/Schließventil
zum Öffnen oder Schließen des zweiten Kältemitteldurchgangs 14 bereitgestellt werden.
In diesem Fall kann das Öffnungs-/Schließventil
derart aufgebaut sein, dass es den zweiten Kältemitteldurchgang 14 schließt,
wenn der Einbetriebsartenmodus festgelegt ist, und den zweiten Kältemitteldurchgang 14 öffnet,
wenn der Zweibetriebsartenmodus festgelegt ist.
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Es
versteht sich, dass derartige Änderungen und Modifikationen
innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung, wie er durch
die beigefügten Ansprüche definiert ist, liegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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