DE10317869A1

DE10317869A1 - Fahrzeug-Klimaanlage mit Dampfkompressions-Kühlzyklus

Info

Publication number: DE10317869A1
Application number: DE10317869A
Authority: DE
Inventors: Hirotsugu Takeuchi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2003-11-06
Also published as: JP2003320838A; JP3928471B2; US20030200763A1; ITRM20030190A1; ITRM20030190A0; US6920922B2

Abstract

Eine Klimaanlage weist einen Kompressor (10) zum Komprimieren eines Kühlmittels, einen außen gelegenen Wärmetauscher (20) zur Durchführung eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kühlmittel und Außenluft, einen innen gelegenen Wärmetauscher (30) zur Durchführung eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kühlemittel und in einen Raum einzublasender Luft, eine Dekomprimierungseinheit (40, 91, 92) zur Dekomprimierung von Hochdruck-Kühlmittel und eine Heizeinrichtung (31, 70, 80) auf, die Luft unter Verwendung von Hochtemperatur-Kühlmittel, das vom Kompressor (10) aus abgegeben wird, als Heizquelle erhitzt. Im Entfeuchtungs- und Heizbetrieb absorbiert das Kühlmittel im innen gelegenen Wärmetauscher (30) Wärme aus Luft, sodass die Luft gekühlt und entfeuchtet wird, und erhitzt die Heizeinrichtung (31, 70, 80) Luft, die unter Verwendung der Heizquelle entfeuchtet und gekühlt worden ist, sodass Hochtemperatur-Luft mit geringer Feuchtigkeit in den Raum eingeführt wird. Die Heizeinrichtung (31, 70, 80) kann zur indirekten Erhitzung von Luft durch Erhitzen eines Fluids, das durch einen Heizkern (80) zum Erhitzen von Luft strömt, oder zur indirekten Erhitzung von in den Raum einzublasender Luft vorgesehen sein.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimaanlage mit einem Dampfkompressions-Kühlzyklus. Die Klimaanlage wird in geeigneter Weise für ein Fahrzeug verwendet.
Eine Fahrzeug-Klimaanlage des Standes der Technik schaltet einen Kühlbetrieb und einen Heizbetrieb, indem der Betrieb für das Strömen eines Hochdruck- Fluids in einem innen gelegenen Wärmetauscher und der Betrieb für das Strömen eines Niederdruck-Kühlmittels in einem innen gelegenen Wärmetauscher geschaltet wird.
Bei dieser Fahrzeug-Klimaanlage wird jedoch, wenn der Kühlbetrieb für die Entfeuchtung eines Fahrgastraums eingestellt ist, kondensiertes Wasser an der Oberfläche des innen gelegenen Wärmetauschers gebildet. Danach wird, wenn der Heizbetrieb eingestellt wird, das kondensierte Wasser, das an der Oberfläche des innen gelegenen Wärmetauschers verbleibt, sofort verdampft. Daher beschlägt die Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs leicht.
In Hinblick auf das oben angegebene Problem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeug-Klimaanlage mit einem Kühlzyklus zu schaffen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrzeug- Klimaanlage zu schaffen, die Beschlag sogar dann sofort beseitigt, wenn die Windschutzscheibe des Fahrzeugs beschlagen ist.
Erfindungsgemäß weist bei einer Klimaanlage für einen Raum ein Kühlzyklussystem einen Kompressor zur Komprimierung und Abgabe eines Kühlmittels, eine Dekomprimierungseinheit, die das vom Kompressor abgegebene Hochdruck-Kühlmittel dekomprimiert, einen außen gelegenen Wärmetauscher zur Durchführung eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kühlmittel und Außenluft außerhalb des Raums, einen innen gelegenen Wärmetauscher zur Durchführung eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kühlmittel und in den Raum einzublasender Luft und eine Heizeinrichtung auf. Der innen gelegene Wärmetauscher und der außen gelegene Wärmetauscher sind so angeordnet, dass Wärme des Niedertemperatur-Kühlmittels im innen gelegenem Wärmetauscher oder im außen gelegenem Wärmetauscher zum Hochtemperatur-Kühlmittel im anderen Wärmetauscher durch Verdampfung des Kühlmittels nach dessen Dekomprimierung in der Dekompressionseinrichtung transportiert wird. Der Wärmetauscher ist zum Erhitzen der in den Raum einzublasenden Luft unter Verwendung des Hochtemperatur-Kühlmittels vor dessen Komprimierung als Heizquelle vorgesehen.
Entsprechend entfeuchtet und kühlt, wenn die in den Raum einzublasende Luft entfeuchtet und erhitzt ist, der innen gelegene Wärmetauscher die Luft, die durch den innen gelegenen Wärmetauscher hindurchtritt, und wird dann die Luft, die im innen gelegenen Wärmetauscher entfeuchtet und gekühlt worden ist, unter Verwendung des Hochdruck-Kühlmittels des Kühlzyklus als Heizquelle direkt oder indirekt erhitzt. Als Folge wird Hochtemperatur-Luft mit geringer Feuchtigkeit in den Raum eingeführt. Daher kann, wenn die Klimaanlage für ein Fahrzeug verwendet wird, verhindert werden, dass die Fensterscheiben, beispielsweise die Windschutzscheibe, des Fahrzeugs beschlagen, und kann ein Beschlag sofort durch Blasen der Hochtemperatur-Luft mit geringer Feuchtigkeit beseitigt werden, dies sogar dann, wenn die Windschutzscheibe des Fahrzeugs beschlagen ist, weil die Hochtemperatur-Luft mit geringer Feuchtigkeit, die in den Fahrgastraum eingeführt wird, den Beschlag beseitigt. Weiter kann die Fahrzeug-Klimaanlage den Raum sofort mittels des vom Kompressor abgegebenen Hochtemperatur-Kühlmittels sogar dann erwärmen, wenn das Motorkühlwasser zum Kühlen des Fahrzeugmotors eine niedrige Temperatur aufweist, wie beispielsweise in dem Fall unmittelbar nach dem Anlassen des Motors.
Vorzugsweise ist die Dekompressionseinrichtung ein Ejektor. Der Ejektor dekomprimiert das vom Kompressor aus abgegebene Kühlmittel, während gasförmiges Kühlmittel vom innen gelegenen Wärmetauscher aus angesaugt wird, und wandelt Expansionsenergie in Druckenergie um, um den Druck des zum Kompressor hin anzusaugenden Kühlmittels zu vergrößern. Wenn Kühlmittel im innen gelegenen Wärmetauscher zum Kühlen von Luft, die durch den innen gelegenen Wärmetauscher hindurchtritt, verdampft wird, wird das Kühlmittel im Ejektor dekomprimiert. In diesem Fall dekomprimiert der Ejektor das Kühlmittel wirksam, sodass die Kühlleistung der Klimaanlage verbessert sein kann.
Vorzugsweise weist die Klimaanlage ein Klimatisierungsgehäuse zur Bildung eines Luftkanals auf, durch den hindurch Luft in den Raum einströmt. Das Klimatisierungsgehäuse ist in Hinblick auf die Unterbringung des innen gelegenen Wärmetauschers angeordnet. Noch weiter bevorzugt weist die Heizeinrichtung einen Heizkern und einen Fluid/Kühlmittel-Wärmetauscher auf. Der Heizkern ist im Klimatisierungsgehäuse stromabwärts des innen gelegenen Wärmetauschers in der Strömungsrichtung der Luft zum Erhitzen von Luft, die dort hindurchtritt, unter Verwendung eines Fluids, das dort strömt, als Heizquelle angeordnet. Der FIuid/Kühlmittel-Wärmetauscher ist außenseitig des Klimatisierungsgehäuses zum Erhitzen des Fluids, das im Heizkern umläuft, unter Verwendung des vom Kompressor abgegebenen Hochtemperatur-Kühlmittels als Heizquelle angeordnet. In diesem Fall wird die in den Raum einzublasende Luft im Heizkern unter Verwendung des Hochtemperatur-Kühlmittels als Heizquelle im Entfeuchtungs- und Kühlbetrieb erhitzt. Daher kann die Fahrzeug- Klimaanlage den Raum sofort durch Verwendung des vom Kompressor aus abgegebenen Hochtemperatur-Kühlmittels sogar dann erwärmen, wenn das in den Heizkern einströmende Fluid eine niedrige Temperatur aufweist.
Weiter weist der Kühlzyklus einen Gas/Flüssigkeits-Abscheider zum Aufteilen des Kühlmittels in gasförmiges Kühlmittel und in flüssiges Kühlmittel und eine Schalteinrichtung auf. Die Schalteinrichtung ändert die Kühlmittelströmung durch Schalten einer ersten Betriebsart, bei der das Kühlmittel im innen gelegenen Wärmetauscher verdampft wird, während das Hochtemperatur-Kühlmittel den FIuid/Kühlmittel-Wärmetauscher im Bypass umgeht, und einer zweiten Betriebsart, bei der das Kühlmittel im innen gelegenen Wärmetauscher verdampft wird, während das Hochtemperatur-Kühlmittel durch den Fluid/Kühlmittel-Wärmetauscher hindurchströmt, um das Fluid zu erhitzen. Bei sowohl der ersten Betriebsart als auch der zweiten Betriebsart dekomprimiert der Ejektor das vom Kompressor abgegebene Kühlmittel, während gasförmiges Kühlmittel, das im innen gelegenen Wärmetauscher verdampft worden ist, angesaugt wird. Bei der ersten Betriebsart läuft das vom Kompressor aus abgegebene Kühlmittel durch den außen gelegenen Wärmetauscher, gegen Ejektor, den Gas/Flüssigkeits- Abscheider und den Kompressor hindurch in dieser Reihenfolge um, während das Kühlmittel im Gas/Flüssigkeits-Abscheider durch den innen gelegenen Wärmetauscher, den Ejektor und den Gas/Flüssigkeits-Abscheider hindurch in dieser Reihenfolge strömt. Bei der zweiten Betriebsart läuft das vom Kompressor abgegebene Kühlmittel durch den Fluid/Kühlmittel-Wärmetauscher, den außen gelegenen Wärmetauscher, den Ejektor, den Gas/Flüssigkeits-Abscheider und den Kompressor hindurch in dieser Reihenfolge um, während das Kühlmittel im Gas/Flüssigkeits-Abscheider durch den innen gelegenen Wärmetauscher, den Ejektor und den Gas/Flüssigkeits-Abscheider hindurch in dieser Reihenfolge strömt. Daher kann, wenn die zweite Betriebsart durchgeführt wird, der Raum wirksam entfeuchtet und erwärmt werden.
Alternativ kann die Heizeinrichtung mit einem Kühlmittel-Wärmetauscher, der im Klimatisierungsgehäuse stromabwärts des Heizkerns angeordnet ist, zum direkten Erhitzen der Luft unter Verwendung des vom Kompressor aus abgegebenen Hochtemperatur-Kühlmittels als Heizquelle ausgestattet sein. In diesem Fall läuft bei der oben angegebenen zweiten Betriebsart das vom Kompressor aus abgegebene Kühlmittel durch den Kühlmittel-Wärmetauscher, den außen gelegenen Wärmetauscher, den Ejektor, den Gas/Flüssigkeits-Abscheider und den Kompressor hindurch in dieser Reihenfolge um, während das Kühlmittel im Gas/Flüssigkeits-Abscheider durch den innen gelegenen Wärmetauscher, den Ejektor und den Gas/Flüssigkeits-Abscheider hindurch in dieser Reihenfolge strömt.
Wenn die Entfeuchtungseinheit weiter eine erste und eine zweite Drossel aufweist, schaltet eine Schalteinheit eine Betriebsart von Kühlbetrieb, bei dem der Raum gekühlt wird, Entfeuchtungs- und Heizbetrieb, bei dem der Raum entfeuchtet wird, während er erwärmt wird, und Heizbetrieb, bei dem der Raum erwärmt wird. Im Kühlbetrieb wird das Kühlmittel nach dessen Dekomprimierung im innen gelegenen Wärmetauscher verdampft, um Luft, die dort hindurchtritt, zu kühlen, und wird vom Kompressor aus abgegebenes Hochdruck-Kühlmittel im Ejektor dekomprimiert, während gasförmiges Kühlmittel vom innen gelegenen Wärmetauscher aus angesaugt wird. Im Entfeuchtungs- und Heizbetrieb wird das Kühlmittel nach dessen Dekomprimierung im innen gelegenen Wärmetauscher verdampft, um Luft, die dort hindurchtritt, zu kühlen und zu entfeuchten, und wird das vom Kompressor aus abgegebene Hochdruck-Kühlmittel mittels der ersten Drossel dekomprimiert. Entsprechend kann der Entfeuchtungs- und Heizbetrieb wirksam durchgeführt werden. Weiter strömt bei der dritten Betriebsart das Hochtemperatur-Kühlmittel vor dessen Dekomprimierung in den innen gelegenen Wärmetauscher ein, um Luft, die dort hindurchtritt, zu erhitzen, und wird das Hochdruck-Kühlmittel in der zweiten Drossel dekomprimiert. Sogar bei dieser Klimaanlage kann die Heizeinrichtung zur direkten Erhitzung von Luft oder zur indirekten Erhitzung von Luft verwendet werden.
In der Klimaanlage kann das vom Kompressor aus abgegebene Kühlmittel einen Druck gleich dem kritischen Druck des Kühlmittels oder höher als dieser aufweisen. In diesem Fall ist das Kühlmittel beispielsweise Kohlenstoffdioxid.
Alternativ kann das vom Kompressor aus abgegebene Kühlmittel einen Druck niedriger als der kritische Druck des Kühlmittels aufweisen. In diesem Fall ist das Kühlmittel beispielsweise Fluorkohlenstoff.
Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachfolgenden Detailbeschreibung, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt, in denen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Klimaanlage einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Kühlzyklus;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Klimaanlage der ersten Ausführungsform im Kühlbetrieb;
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Klimaanlage der ersten Ausführungsform im Heizbetrieb;
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Klimaanlage der ersten Ausführungsform im Entfeuchtungs- und Heizbetrieb;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Klimaanlage einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Kühlzyklus;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Klimaanlage einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Kühlzyklus im Kühlbetrieb;
Fig. 7 eine schematische Darstellung der Klimaanlage der dritten Ausführungsform im Heizbetrieb;
Fig. 8 eine schematische Darstellung der Klimaanlage der dritten Ausführungsform im Entfeuchtungs- und Heizbetrieb;
Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Klimaanlage einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Kühlzyklus;
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Klimaanlage einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Kühlzyklus;
Fig. 11 eine schematische Darstellung einer Klimaanlage einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Kühlzyklus; und
Fig. 12 eine schematische Darstellung einer Klimaanlage einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Kühlzyklus.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Erste Ausführungsform

Bei der ersten Ausführungsform findet eine Klimaanlage der vorliegenden Erfindung typischerweise bei einem Fahrzeug Anwendung. Gemäß Darstellung in Fig. 1 weist die Klimaanlage einen Dampfkompressions-Kühlzyklus 1 mit einer Ejektor-Dekompressionseinrichtung auf. Der Kühlzyklus 1 weist einen Kompressor 10, einen außen gelegenen Wärmetauscher 20, einen innen gelegenen Wärmetauscher 30, einen Ejektor 40, einen Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50, einen inneren Wärmetauscher 60, einen Wasser/Kühlmittel-Wärmetauscher 70 und einen Heizkern 80 auf.
Der Kompressor 10 ist ein Kompressor mit veränderbarer Verdrängung, der durch die Antriebskraft eines Antriebsmotors betrieben wird, und wird als Pumpmittel zum Ansaugen und Komprimieren des Kühlmittels verwendet. Der Kompressor 10 regelt in veränderbarer Weise die Verdrängung, um eine Veränderung der Motordrehzahl und der Klimatisierungslast zu absorbieren. Hierbei bedeutet Verdrängung die theoretische Verdrängung, die von einem Abgabeanschluss des Kompressors 10 aus durch einen einzigen Drehzyklus der Welle des Kompressors 10 abgegeben wird.
Bei dieser Ausführungsform wird Kohlenstoffdioxid als Kühlmittel verwendet, sodass der Druck des Hochdruck-Kühlmittels, d. h. der Abgabedruck des Kompressors 10, gleich dem kritischen Druck des Kühlmittels oder höher als dieser ist. Daher wird das Kühlmittel in einem hochdruckseitigen Wärmetauscher nicht kondensiert, und weist es eine Temperaturverteilung im hochdruckseitigen Wärmetauscher derart auf, dass die Temperatur des Kühlmittels entsprechend der Kühlmittelströmung vom Einlass aus zum Auslass des hochdruckseitigen Wärmetauscher hin abnimmt.
Der außen gelegene Wärmetauscher 20 führt einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und Außenluft außerhalb eines Fahrgastraums durch. Der innen gelegene Wärmetauscher 30 führt einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und Luft durch, die durch den innen gelegenen Wärmetauscher 30 hindurchtritt, und bläst dann die Luft in den Fahrgastraum ein. Im Allgemeinen kühlt der hochdruckseitige Wärmetauscher hochdruckseitiges Hochtemperatur- Kühlmittel, das vom Kompressor 10 aus abgegeben wird. Ein niederdruckseitiger Wärmetauscher bewirkt eine Wärmeabsorption durch Verdampfen von Niederdruck-Kühlmittel. Bei der ersten Ausführungsform können der außen gelegene Wärmetauscher 20 und der innen gelegene Wärmetauscher 30 als hochdruckseitiger Wärmetauscher oder niederdruckseitiger Wärmetauscher verwendet werden.
Der Ejektor 40 dekomprimiert und expandiert das Kühlmittel, während er verdampftes gasförmiges Kühlmittel ansaugt, und wandelt Expansionsenergie in Druckenergie um, um den Druck des Kühlmittels zu erhöhen, das am Ansauganschluss des Kompressors anzusaugen ist. Der Ejektor 40 weist eine Düse, eine Mischeinheit und einen Diffusor auf. Die Düse wandelt die Druckenergie des Hochdruck-Kühlmittels, das in den Ejektor 40 einströmt, in Geschwindigkeitsenergie um, sodass das Kühlmittel dekomprimiert und expandiert wird. Das Hochgeschwindigkeits-Kühlmittel, das von der Düse aus ausgespritzt wird, strömt in die Mischeinheit ein, sodass die Mischeinheit das gasförmige Kühlmittel, das im niederdruckseitigen Wärmetauscher verdampft worden ist, ansaugt, und das Hochgeschwindigkeits-Kühlmittel der Düse und das gasförmige Kühlmittel des niederdruckseitigen Wärmetauschers werden in der Mischeinheit vermischt. Der Diffusor mischt das Kühlmittel, das von der Düse aus ausgespritzt worden ist, und das angesaugte Kühlmittel und wandelt die Geschwindigkeitsenergie in Druckenergie um, sodass der Druck des Kühlmittels zunimmt. Die Düse ist eine Dekompressionseinrichtung mit einer Laval-Düse (siehe "Fluid Mechanics" veröffentlicht durch University of Tokyo Press). Die Laval-Düse dekomprimiert und expandiert das Hochdruck-Fluid im Wesentlichen iso-entropisch, sodass das von der Düse aus ausgespritzte Kühlmittel bis zu Überschallgeschwindigkeit beschleunigt wird.
Der Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50 ist ein Abscheidemittel für Gas und Flüssigkeit. Das Kühlmittel, das von dem Ejektor aus ausströmt, wird in den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50 eingeführt. Der Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50 teilt das Kühlmittel in gasförmiges Kühlmittel und in flüssiges Kühlmittel auf und sammelt das Kühlmittel in seinem Inneren. Der Auslass für gasförmiges Kühlmittel am Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50 steht mit der Ansaugseite des Kompressors 10 in Verbindung, und der Auslass für flüssiges Kühlmittel am Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50 steht mit der Einlassseite des niederdruckseitigen Wärmetauschers in Verbindung.
Der innere Wärmetauscher 60 führt einen Wärmeaustausch zwischen dem Niederdruck-Kühlmittel, das in den Kompressor 10 einzusaugen ist, und dem Hochdruck-Kühlmittel durch, bevor dieses mittels der Dekompressionseinheit, beispielsweise des Ejektors 40, dekomprimiert wird. Der Wasser/Kühlmittel- Wärmetauscher 70 führt einen Wärmeaustausch zwischen dem Hochtemperatur-Kühlmittel (bei dieser Ausführungsform liegt die Temperatur des Hochtemperatur-Kühlmittels bei etwa 100°C), das vom Kompressor 10 aus abgegeben wird, und dem warmen Wasser (d. h. Motorkühlwasser) durch, das im Heizkern 80 strömt.
Der Heizkern 80 ist in der Strömungsrichtung der Luft stromabwärts des innen gelegenen Wärmetauschers 30 angeordnet. Warmes Wasser wird im Umlauf durch den Heizkern 80 geführt, sodass der Heizkern 80 Luft, die dort hindurchtritt, unter Verwendung des warmen Wassers als Heizquelle erhitzt.
Eine erste und eine zweite veränderliche Drossel 91, 92 sind zwischen dem innen gelegenen Wärmetauscher 30 und dem Wasser/Kühlmittel-Wärmetauscher 70 bzw. zwischen dem innen gelegenen Wärmetauscher 30 und dem inneren Wärmetauscher 60 angeordnet. Die veränderbaren Drosseln 91, 92 sind Dekompressionseinrichtungen, während der Verbindungszustand eines Kühlmittelkanals geregelt wird. Daher schalten die Einrichtungen 91, 92 zwischen einem Fall, bei dem das Kühlmittel iso-enthalpisch dekomprimiert wird, und einem Fall, bei dem der Kühlmittelkanal geschlossen ist.
Rückschlagventile 93, 94 gestatten es, dass das Kühlmittel in einer einzigen Richtung strömt. Ein Bypasskanal 95 ist ein Kühlmittelkanal zur Bypass Umgehung des Wasser/Kühlmittel-Wärmetauschers 70. Ein Schaltventil 96 schaltet zwischen einem Fall, bei dem das vom Kompressor 10 aus abgegebene Kühlmittel zum innen gelegenen Wärmetauscher 30 strömt, und einem Fall, bei dem das vom Kompressor 10 aus abgegebene Kühlmittel zum außen gelegenen Wärmetauscher 20 strömt.
Ein Kühler 110 kühlt das Motorkühlwasser, d. h. kühlt einen Motor 100, im Wege der Durchführung eines Wärmeaustauschs zwischen dem Motorkühlwasser des Motors 100 und der Außenluft außerhalb des Raums. Ein Drei-Wege-Ventil 120 schaltet zwischen einem Fall, bei dem das Motorkühlwasser, das vom Motor 100 aus strömt, in den Heizkern 80 eingeführt wird, und einem Fall, bei dem ein Kühlwasserkanal 81 im Heizkern 80 und ein Kühlwasserkanal 111 im Motor 100 voneinander getrennt sind. Eine Pumpe 82 lässt das Motorkühlwasser im Motorkühlwasserkanal 81 umlaufen.
Eine Innenluft/Außenluft-Schalteinrichtung 200 schaltet zwischen der Innenluft im Inneren des Raums und der Außenluft außerhalb des Raums, die in ein Klimatisierungsgehäuse 201 eingeführt werden. Im Klimatisierungsgehäuse 201 zur Ausbildung eines Luftkanals sind der innen gelegene Wärmetauscher 30 und der Heizkern 80 angeordnet. Ein Gebläse 202 ist ein Zentrifugallüfter zum Blasen der Luft, die von der Innenluft/Außenluft-Schalteinrichtung 200 aus in den Fahrgastraum eingeführt wird.
Als Nächstes werden die charakteristische Arbeitsweise der Klimaanlage dieser Ausführungsform und ihre Wirkungen beschrieben.

1. Kühlbetrieb

Das Schaltventil 96 wird zu der in Fig. 2 mit einer ausgezogenen Linie dargestellten Position eingestellt. Die erste veränderbare Drossel 91 wird vollständig geschlossen, und das zweite veränderbare Ventil 92 wird vollständig geschlossen. Dann wird der Kompressor 10 in Betrieb genommen.
Das Kühlmittel wird vom Kompressor 10 als Hochdruck-Kühlmittel abgegeben und läuft durch den außen gelegenen Wärmetauscher 20, den inneren Wärmetauscher 60, den Ejektor 40, den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50 und den Kompressor 10 hindurch in dieser Reihenfolge um. Die im innen gelegenen Wärmetauscher 30 absorbierte Wärme wird außenseitig des Raums am außen gelegenen Wärmetauscher 20 abgestrahlt, sodass das Kühlmittel im außen gelegenen Wärmetauscher 20 gekühlt wird.
Der Ejektor 40 saugt das gasförmige Kühlmittel vom innen gelegenen Wärmetauscher 30 mittels des Hochgeschwindigkeits-Kühlmittels an, das von der Düse des Ejektors 40 aus ausgespritzt wird. Daher nimmt der Druck im innen gelegenen Wärmetauscher 30 ab, und absorbiert das flüssige Kühlmittel im innen gelegenen Wärmetauscher 30 Wärme aus der Luft, die durch den innen gelegenen Wärmetauscher 30 hindurch strömt, sodass das flüssige Kühlmittel verdampft. Die Luft, die durch den innen gelegenen Wärmetauscher 30 hindurchtritt, wird durch Verdampfung des flüssigen Kühlmittels im innen gelegenen Wärmetauscher 30 gekühlt und dann in den Fahrgastraum eingeblasen. Hierbei läuft das niederdruckseitige Kühlmittel durch den Pumpbetrieb des Ejektors 40 durch den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50, den innen gelegenen Wärmetauscher 30, den Bypasskanal 95, den Ejektor 40 und den Gas/Flüssigkeits- Abscheider 50 in dieser Reihenfolge um.
Auf diese Weise wird im Kühlbetrieb Niedertemperatur-Luft, die im innen gelegenen Wärmetauscher 30 gekühlt wird, in den Fahrgastraum eingeführt, und wird der Fahrgastraum gekühlt.

2. Heizbetrieb

Das Schaltventil 96 wird zu der in Fig. 3 mit einer ausgezogenen Linie dargestellten Position eingestellt. Die erste veränderbare Drossel 91 wird vollständig geöffnet, und die zweite veränderbare Drossel 92 drosselt den Öffnungsgrad. Dann wird der Kompressor 10 in Betrieb genommen.
Das vom Kompressor 10 aus abgegebene Kühlmittel läuft durch den Wasser/Kühlmittel-Wärmetauscher 70, die erste veränderbare Drossel 91, den innen gelegenen Wärmetauscher 30, die zweite veränderbare Drossel 92, den inneren Wärmetauscher 60, den außen gelegenen Wärmetauscher 20, den Ejektor 40, den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50, den inneren Wärmetauscher 60 und den Kompressor 10 hindurch in dieser Reihenfolge um. Beim Heizbetrieb wird der Ejektor 40 im Allgemeinen als Kühlmittelkanal verwendet, und arbeitet er nicht als Dekompressionseinrichtung oder Pumpe.
In diesem Fall ist die erste veränderbare Drossel 91 vollständig geöffnet, sodass das Hochtemperatur- und Hochdruck-Kühlmittel vor dessen Dekomprimierung in den innen gelegenen Wärmetauscher 30 einströmt. Daher wird im Heizbetrieb der innen gelegene Wärmetauscher 30 als hochdruckseitiger Wärmetauscher verwendet, sodass die Luft, die durch den innen gelegenen Wärmetauscher 30 hindurchströmt, durch dieses Hochtemperatur- und Hochdruck-Kühlmittel erhitzt wird. Die Luft wird im innen gelegenen Wärmetauscher 30 erhitzt und dann in den Fahrgastraum eingeblasen.
Das Hochdruck-Kühlmittel, das von dem innen gelegenen Wärmetauscher 30 aus strömt, wird mittels der zweiten veränderbaren Drossel 92 iso-enthalpisch dekomprimiert und strömt in den außen gelegenen Wärmetauscher 30 durch den inneren Wärmetauscher 60 hindurch ein. Daher absorbiert das Kühlmittel, das im außen gelegenen Wärmetauscher 20 strömt, Wärme aus der Außenluft im außen gelegenen Wärmetauscher 20, sodass das Kühlmittel im außen gelegenen Wärmetauscher 20 verdampft. Im Heizbetrieb wird der außen gelegene Wärmetauscher 20 als niederdruckseitiger Wärmetauscher verwendet.
Im Heizbetrieb führt, weil es im Wesentlichen keine Temperaturdifferenz zwischen dem einlassseitigen Kühlmittel und dem auslassseitigen Kühlmittel des außen gelegenen Wärmetauschers 20 gibt, der innere Wärmetauscher 60 im Wesentlichen keinen Wärmeaustausch durch.
Weil der Druckverlust (Strömungswiderstand) an der Düse des Ejektors 40 extrem groß genug ist, strömt das Kühlmittel, das von der zweiten veränderbaren Drossel 92 aus strömt, tatsächlich nicht in die Ejektordüse ein. In gleicher Weise strömt das Kühlmittel, das vom außen gelegenen Wärmetauscher 20 aus zum Ejektor 40 hin strömt, tatsächlich nicht umgekehrt und nicht in die zweite veränderbare Drossel 92 ein.
Als Folge wird die Hochtemperatur-Luft, die im innen gelegenen Wärmetauscher 30 erhitzt worden ist, im Heizbetrieb in den Fahrgastraum eingeführt.
Es wird bevorzugt, die Pumpe 82 im Heizbetrieb anzuhalten. Jedoch kann, wenn die Temperatur des Motorkühlwassers höher als die Temperatur des Kühlmittels ist, die Pumpe 82 betrieben werden.

3. Entfeuchtungs- und Heizbetrieb

Das Schaltventil 96 wird zu der in Fig. 4 mit einer ausgezogenen Linie dargestellten Position eingestellt. Die erste veränderbare Drossel 91 drosselt den Öffnungsgrad, und die zweite veränderbare Drossel 92 wird vollständig geöffnet. Dann werden die Pumpe 82 und der Kompressor 10 in Betrieb genommen.
Das vom Kompressor 10 aus abgegebene Kühlmittel läuft durch den Wasser/Kühlmittel-Wärmetauscher 70, die erste veränderbare Drossel 91, den innen gelegenen Wärmetauscher 30, die zweite veränderbare Drossel 92, den inneren Wärmetauscher 60, den außen gelegenen Wärmetauscher 20, den Ejektor 40, den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50, den inneren Wärmetauscher 60 und den Kompressor 10 hindurch in dieser Reihenfolge um. Im Entfeuchtungs- und Heizbetrieb wird in gleicher Weise wie im Heizbetrieb der Ejektor 40 im Allgemeinen als Kühlmittelkanal verwendet. Daher arbeitet der Ejektor 40 nicht als Dekompressionseinrichtung oder Pumpe.
Die Pumpe 82 arbeitet, sodass das vom Kompressor 10 aus abgegebene Hochtemperatur-Kühlmittel das Motorkühlwasser erhitzt, das durch den Heizkern 80 umläuft. Mit anderen Worten absorbiert im Wasser/Kühlmittel-Wärmetauscher 70 das Motorkühlwasser Wärme vom Hochtemperatur-Kühlmittel, das vom Kompressor 10 abgegeben wird, sodass die Luft, die durch den Heizkern 80 hindurchtritt, erhitzt wird. Daher wird der Heizkern 80 als Heizeinrichtung verwendet, und wird die Luft, die durch den Heizkern 80 hindurchtritt, durch das Hochtemperatur-Kühlmittel als Heizquelle, das vom Kompressor 10 aus abgegeben wird, erhitzt. Sogar dann, wenn sich der Motor auf einer niedrigen Temperatur befindet, beispielsweise im Fall unmittelbar nach dem Anlassen des Motors, wird das Motorkühlwasser schnell durch das Hochtemperatur-Kühlmittel im Wasser/Kühlmittel-Wärmetauscher 70 erhitzt. Das erhitzte Motorkühlwasser strömt in den Heizkern 80 ein, und erhitzt dann die Luft, die durch den Heizkern 80 hindurchtritt. Auf diese Weise wird die erhitzte Luft in den Raum eingeblasen.
Das Hochtemperatur-Kühlmittel, das vom Wasser/Kühlmittel-Wärmetauscher 70 aus strömt, wird an der ersten veränderbaren Drossel 91 iso-enthalpisch dekomprimiert, und dann strömt das dekomprimierte Kühlmittel in den innen gelegenen Wärmetauscher 30 ein. Das Kühlmittel, das in den innen gelegenen Wärmetauscher 30 einströmt, absorbiert Wärme aus der Luft, die durch den innen gelegenen Wärmetauscher 30 hindurchtritt, sodass das Kühlmittel im innen gelegenen Wärmetauscher 30 verdampft. Daher wird die Luft mittels des innen gelegenen Wärmetauschers 30 auf den Taupunkt abgekühlt. Auf diese Weise kann in der Luft enthaltene Feuchtigkeit am innen gelegenen Wärmetauscher 30 kondensiert werden, und das kondensierte Wasser wird nach außerhalb des Klimatisierungsgehäuses 201 von einem Wasserabgabeanschluss (nicht dargestellt) aus abgegeben. Daher wird die Feuchtigkeit in der Luft aus der Luft beseitigt, sodass die Luft entfeuchtet und gekühlt wird.
Entsprechend entfeuchtet und kühlt der innen gelegene Wärmetauscher 30 die Luft, die durch den innen gelegenen Wärmetauscher 30 hindurchtritt, und erhitzt dann das Hochtemperatur-Wasser im Heizkern 80 die Luft, die im innen gelegenen Wärmetauscher 30 entfeuchtet und gekühlt worden ist. Als Folge wird Hochtemperatur-Luft mit geringer Feuchtigkeit in den Fahrgastraum eingeführt.
Weiter kann die Fahrzeug-Klimaanlage verhindern, dass Fensterscheiben, beispielsweise die Windschutzscheibe, des Fahrzeugs beschlägt, und die Fahrzeug-Klimaanlage beseitigt einen Beschlag sofort durch Blasen der Hochtemperatur-Luft mit geringer Feuchtigkeit sogar dann, wenn die Windschutzscheibe beschlagen ist, weil die Hochtemperatur-Luft mit geringer Feuchtigkeit, die in den Fahrgastraum eingeführt wird, den Beschlag beseitigt.
Ferner kann die Fahrzeugklimaanlage den Raum sofort mittels des voim Kompressor 10 aus durch den Wasser/Kühlmittel-Wärmetauscher 70 hindurch abgegebenen Hochtemperatur-Kühlmittels sogar dann erwärmen, wenn das Motorkühlwasser zum Kühlen des Motors 100 eine niedrige Temperatur aufweist, wie beispielsweise im Fall unmittelbar nach dem Anlassen des Motors.

Zweite Ausführungsform

Die zweite Ausführungsform ist eine Modifikation der ersten Ausführungsform. Insbesondere ist gemäß Darstellung in Fig. 5 der Wasser/Kühlmittel-Wärmetauscher 70 in der Strömungsrichtung des Kühlmittels stromaufwärts des Schaltventils 96 angeordnet. Mit anderen Worten ist der Wasser/Kühlmittel- Wärmetauscher 70 an der Abgabeseite des Kompressors 10 statt am Schaltventil 96 angeordnet.
Obwohl das Kühlsystem der zweiten Ausführungsform modifiziert ist, ist die Arbeitsweise des Kühlsystems der zweiten Ausführungsform gleich derjenigen der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, und kann der Vorteil in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform erreicht werden.

Dritte Ausführungsform

Im Entfeuchtungs- und Heizbetrieb der oben beschriebenen ersten Ausführungsform erhitzt der Wasser/Kühlmittel-Wärmetauscher 70 das Motorkühlwasser, das durch den Heizkern 80 hindurch umläuft, sodass die Luft, die in den Fahrgastraum einzublasen ist, durch das Hochtemperatur-Kühlmittel als Wärmequelle, das vom Kompressor 10 aus abgegeben wird, indirekt erhitzt wird. Bei der dritten Ausführungsform wird, wie in Fig. 6 dargestellt ist, der innen gelegene Wärmetauscher 30 als ein erster innen gelegener Wärmetauscher verwendet, und ist ein zweiter innen gelegene Wärmetauscher 31 in der Strömungsrichtung der Luft stromabwärts des innen gelegenen Wärmetauschers 30 angeordnet. Das vom Kompressor 10 aus abgegebene Hochtemperatur-Kühlmittel wird in den zweiten innen gelegenen Wärmetauscher 31 eingeführt, sodass die in den Fahrgastraum einzublasende Luft durch den zweiten innen gelegenen Wärmetauscher 31 direkt erhitzt wird.
Als Nächstes werden die charakteristische Arbeitsweise der Klimaanlage dieser Ausführungsform und ihre Wirkung beschrieben.

1. Kühlbetrieb

Das Schaltventil 96 wird auf die in Fig. 6 mit einer ausgezogenen Linie dargestellte Position eingestellt. Die erste veränderbare Drossel 91 wird vollständig geschlossen, und die zweite veränderbare Drossel 92 wird vollständig geschlossen. Dann wird der Kompressor 10 in Betrieb genommen.
Das vom Kompressor 10 aus abgegebene Kühlmittel läuft durch den außen gelegenen Wärmetauscher 20, den inneren Wärmetauscher 60, den Ejektor 40, den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50 und den Kompressor 10 hindurch in dieser Reihenfolge um. Die im innen gelegenen Wärmetauscher 30 absorbierte Wärme wird außenseitig des Raums am außen gelegenen Wärmetauscher 20 abgestrahlt, sodass das Kühlmittel im außen gelegenen Wärmetauscher 20 gekühlt wird.
Der Ejektor 40 saugt das gasförmige Kühlmittel vom innen gelegenen Wärmetauscher 30 aus mittels des Hochgeschwindigkeits-Kühlmittels an, das von der Düse des Ejektors 40 aus ausgespritzt wird. Dann nimmt der Druck im innen gelegenen Wärmetauscher 30 ab, und absorbiert das flüssige Kühlmittel im innen gelegenen Wärmetauscher 30 Wärme aus der Luft, die durch den innen gelegenen Wärmetauscher 30 hindurchtritt, sodass das flüssige Kühlmittel verdampft. Die Luft, die durch den innen gelegenen Wärmetauscher 30 hindurchtritt, wird mittels des flüssigen Kühlmittels im innen gelegenen Wärmetauscher 30 gekühlt und dann in den Fahrgastraum eingeblasen. Hierbei läuft das Niederdruck-Kühlmittel durch den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50, den innen gelegenen Wärmetauscher 30, das Drei-Wege-Ventil 97, den Ejektor 40 und den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50 hindurch in dieser Reihenfolge um.
Auf diese Weise wird die Niedertemperatur-Luft, die am innen gelegenen Wärmetauscher 30 gekühlt wird, in den Fahrgastraum eingeführt, und wird der Fahrgastraum gekühlt.

2. Heizbetrieb

Das Schaltventil 96 wird zu der in Fig. 7 mit einer ausgezogenen Linie dargestellten Position eingestellt. Die erste veränderbare Drossel 91 wird vollständig geöffnet, und die zweite veränderbare Drossel 92 drosselt den Öffnungsgrad. Dann wird der Kompressor 10 in Betrieb genommen.
Das vom Kompressor 10 aus abgegebene Kühlmittel läuft durch den zweiten innen gelegenen Wärmetauscher 31, die erste veränderbare Drossel 91, das Schaltventil 97, den innen gelegenen Wärmetauscher 30, die zweite veränderbare Drossel 92, den inneren Wärmetauscher 60, den außen gelegenen Wärmetauscher 20, den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50, den inneren Wärmetauscher 60 und den Kompressor 10 hindurch in dieser Reihenfolge um. Im Heizbetrieb wird der Ejektor 40 im Allgemeinen als Kühlmittelkanal verwendet, und arbeitet er nicht als Dekompressionseinrichtung oder Pumpe.
In diesem Fall wird das Hochtemperatur- und Hochdruck-Kühlmittel, das vom Kompressor 10 aus abgegeben wird, in den zweiten innen gelegenen Wärmetauscher 31 eingeführt, sodass die Luft, die durch den zweiten innen gelegenen Wärmetauscher 31 hindurchtritt, durch das Hochtemperatur-Kühlmittel als Heizquelle, das vom Kompressor 10 aus abgegeben wird, erhitzt wird. Daher arbeitet der zweite Wärmetauscher 31 als Heizeinrichtung.
Die Temperatur des Kühlmittels, das in den innen gelegenen Wärmetauscher 30 einströmt, ist etwas herabgesetzt, weil die Luft, die durch den zweiten innen gelegenen Wärmetauscher 31 hindurchtritt, Wärme des Kühlmittels im zweiten innen gelegenen Wärmetauscher 31 absorbiert. Jedoch kann das Kühlmittel, das in den innen gelegenen Wärmetauscher 30 einströmt, die Luft ausreichend erhitzen, wenn die Luft eine vergleichbar niedrige Temperatur wie in dem Fall der Luft vor dem Erhitzen am zweiten Wärmetauscher 31 aufweist. Bei der dritten Ausführungsform wird die Luft in den Fahrgastraum durch den innen gelegenen Wärmetauscher 30 und den zweiten innen gelegenen Wärmetauscher 31 hindurch in dieser Reihenfolge eingeblasen. Daher erhitzt der innen gelegene Wärmetauscher 30 zuerst die Luft auf eine bestimmte Temperatur, und dann erhitzt der zweite innen gelegene Wärmetauscher 31 die Luft ausreichend. Im Heizbetrieb wird die in den Fahrgastraum einzublasende Luft sowohl im innen gelegenen Wärmetauscher 30 als auch im zweiten innen gelegenen Wärmetauscher 31 erhitzt.
Das Hochdruck-Kühlmittel, das vom innen gelegenen Wärmetauscher 31 aus strömt, wird durch die zweite veränderbare Drossel 92 iso-enthalpisch dekomprimiert und strömt in den außen gelegenen Wärmetauscher 30 durch den innen gelegenen Wärmetauscher 60 hindurch ein. Dann absorbiert das Kühlmittel, das im außen gelegenen Wärmetauscher 20 strömt, Wärme von der Außenluft, sodass das Kühlmittel im außen gelegenen Wärmetauscher 20 verdampft.
In diesem Fall führt, weil das Kühlmittel im Wesentlichen keine Temperaturdifferenz zwischen dem einlassseitigen Kühlmittel und dem auslassseitigen Kühlmittel des außen gelegenen Wärmetauschers 20 aufweist, der innere Wärmetauscher 60 im wesentlichen keinen Wärmeaustausch durch.
Weil der Druckverlust (Strömungswiderstand) an der Düse des Ejektors 40 extrem groß genug ist, strömt das Kühlmittel, das von der zweiten veränderbaren Drossel 92 aus strömt, tatsächlich nicht in die Ejektordüse ein. In gleicher Weise strömt das Kühlmittel, das vom außen gelegenen Wärmetauscher 20 aus zum Ejektor 40 hin strömt, tatsächlich nicht umgekehrt und nicht in die zweite veränderbare Drossel 92 ein.
Als Folge wird Hochtemperatur-Luft, die im innen gelegenen Wärmetauscher 30 und im zweiten innen gelegenen Wärmetauscher 31 erhitzt worden ist, in den Fahrgastraum eingeführt.

3. Entfeuchtungs- und Heizbetrieb

Das Schaltventil 96 wird zu der in Fig. 8 mit einer ausgezogenen Linie dargestellten Position eingestellt. Die erste veränderbare Drossel 91 drosselt den Öffnungsgrad, und die zweite veränderbare Drossel 92 wird vollständig geöffnet. Dann wird der Kompressor 10 in Betrieb genommen.
Das vom Kompressor 10 aus abgegebene Kühlmittel läuft durch den zweiten innen gelegenen Wärmetauscher 31, die erste veränderbare Drossel 91, das Schaltventil 97, den innen gelegenen Wärmetauscher 30, die zweite veränderbare Drossel 92, den inneren Wärmetauscher 60, den außen gelegenen Wärmetauscher 20, den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50, den inneren Wärmetauscher 60 und den Kompressor 10 in dieser Reihenfolge um. Im Entfeuchtungs- und Heizbetrieb wird in gleicher Weise wie im Heizbetrieb der Ejektor 40 im Allgemeinen als Kühlmittelkanal verwendet. Daher arbeitet der Ejektor 40 nicht als Dekompressionseinrichtung oder Pumpe.
Das Hochtemperatur-Kühlmittel, das vom Kompressor 10 aus abgegeben wird, wird in den zweiten innen gelegenen Wärmetauscher 31 eingeführt, sodass die Luft, die durch den zweiten innen gelegenen Wärmetauscher 31 hindurchtritt, durch das Hochtemperatur-Kühlmittel, das vom Kompressor 10 abgegeben wird, im zweiten innen gelegenen Wärmetauscher 31 als Wärmequelle erhitzt wird.
Dann strömt das Kühlmittel durch die erste veränderbare Drossel 91 und wird an der ersten veränderbaren Drossel 91 dekomprimiert. Danach strömt das dekomprimierte Kühlmittel in den innen gelegenen Wärmetauscher 30 ein. Das Kühlmittel, das in den innen gelegenen Wärmetauscher 30 einströmt, absorbiert Wärme aus der Luft, die durch den innen gelegenen Wärmetauscher 30 hindurchtritt, sodass das Kühlmittel im innen gelegenen Wärmetauscher 30 verdampft. Durch das Absorbieren der Wärme der Luft wird die Luft, die durch den innen gelegenen Wärmetauscher 30 hindurchtritt, auf den Taupunkt abgekühlt. Auf diese Weise kann in der Luft enthaltene Feuchtigkeit an der Oberfläche des innen gelegenen Wärmetauschers 30 kondensiert werden, und das kondensierte Wasser wird nach außenseitig der Klimatisierungsgehäuses 201 von einem Wasserabgabeanschluss (nicht dargestellt) aus abgegeben. Daher wird die Feuchtigkeit in der Luft aus der Luft beseitigt, sodass die Luft entfeuchtet und gekühlt wird.
Entsprechend entfeuchtet und kühlt der innen gelegene Wärmetauscher 30 die Luft, die durch den innen gelegenen Wärmetauscher 30 hindurchtritt, und erhitzt dann das Hochtemperatur-Kühlmittel im zweiten innen gelegenen Wärmetauscher 31 die Luft, die im innen gelegenen Wärmetauscher 30 entfeuchtet und gekühlt worden ist. Als Folge wird Hochtemperatur-Luft mit geringer Feuchtigkeit in den Fahrgastraum eingeführt.
Weiter kann bei dieser Ausführungsform die Fahrzeug-Klimaanlage verhindern, dass Fensterscheiben, beispielsweise die Windschutzscheibe, des Fahrzeugs beschlagen, und einen Beschlag sofort nach dem Blasen der Hochtemperatur- Luft sogar dann beseitigen, wenn die Windschutzscheibe des Fahrzeugs beschlagen ist, weil die Hochtemperatur-Luft mit geringer Feuchtigkeit, die in den Fahrgastraum eingeführt wird, den Beschlag beseitigt.
Ferner kann die Fahrzeugklimaanlage den Raum sofort unter Verwendung des vom Kompressor 10 aus abgegebenen Hochtemperatur-Kühlmittels sogar dann erwärmen, wenn das Motorkühlwasserkanal zum Kühlen des Motors 100 eine niedrige Temperatur aufweist, wie beispielsweise in dem Fall unmittelbar nach dem Anlassen des Motors.

Vierte Ausführungsform

Bei der vierten Ausführungsform ist der Heizbetrieb mit einem Wärmepumpen- Kühlzyklus, d. h. einer Luftheizfunktion infolge des innen gelegenen Wärmetauschers 30 von der Fahrzeug-Klimaanlage bei der ersten Ausführungsform beseitigt, sodass die Herstellungskosten der Fahrzeug-Klimaanlage bei der vierten Ausführungsform herabgesetzt sind. Jedoch kann der Heizbetrieb wie nachfolgend angegeben durchgeführt werden.
Insbesondere ist, wie in Fig. 9 dargestellt ist, das Schaltventil 98 an der Abgabeseite des Kompressors 10 angeordnet. Das Schaltventil 98 schaltet zwischen einem Fall, bei dem das vom Kompressor 10 aus abgegebene Kühlmittel in den Wasser/Kühlmittel-Wärmetauscher 70 einströmt, und einem Fall, bei dem das Kühlmittel nicht in den Wasser/Kühlmittel-Wärmetauscher 70 einströmt.
Im Kühlbetrieb läuft das vom Kompressor 10 aus abgegebene Kühlmittel durch das Schaltventil 98, den außen gelegenen Wärmetauscher 20, den inneren Wärmetauscher 60, den Ejektor 40, den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50, den inneren Wärmetauscher 60 und den Kompressor 10 hindurch in dieser Reihenfolge um. Das Niederdruck-Kühlmittel läuft durch den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50, den innen gelegenen Wärmetauscher 30, den Ejektor 40 und den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50 hindurch in dieser Reihenfolge um.
Im Entfeuchtungs- und Heizbetrieb läuft das vom Kompressor 10 aus abgegebene Kühlmittel durch das Schaltventil 98, den Wasser/Kühlmittel-Wärmetauscher 70, den außen gelegenen Wärmetauscher 20, den inneren Wärmetauscher 60, den Ejektor 40, den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50, den inneren Wärmetauscher 60 und den Kompressor 10 hindurch in dieser Reihenfolge um. Andererseits läuft das Niederdruck-Kühlmittel durch den Gas/Flüssigkeits- Abscheider 50, den innen gelegenen Wärmetauscher 30, den Ejektor 40 und den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50 hindurch in dieser Reihenfolge um.
Daher wird bei der vierten Ausführungsform im Entfeuchtungs- und Heizbetrieb das Hochdruck-Kühlmittel mittels des Ejektors 40 dekomprimiert, während das gasförmige Kühlmittel vom innen gelegenen Wärmetauscher 30 aus in den Ejektor 40 eingesaugt wird. Entsprechend wird im Entfeuchtungs- und Heizbetrieb Wasser, das in den Heizkern 80 einströmt, mittels des Wärmetauschers 70 ausreichend erhitzt. Daher wird im inneren Wärmetauscher 30 gekühlte und entfeuchtete Luft mittels des Heizkerns 80 ausreichend erhitzt, und kann der Vorteil wie bei der ersten Ausführungsform erreicht werden.

Fünfte Ausführungsform

Diese Ausführungsform ist eine Modifikation der vierten Ausführungsform. Insbesondere ist der Wasser/Kühlmittel-Wärmetauscher 70 in der Strömungsrichtung des Kühlmittels stromabwärts des außen gelegenen Wärmetauschers 20 angeordnet, wie in Fig. 10 dargestellt ist.
Im Kühlbetrieb läuft das vom Kompressor 10 aus abgegebene Kühlmittel durch den außen gelegenen Wärmetauscher 20, das Schaltventil 98, den inneren Wärmetauscher 60, den Ejektor 40, den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50, den inneren Wärmetauscher 60 und den Kompressor 10 hindurch in dieser Reihenfolge um. Das Niederdruck-Kühlmittel läuft durch den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50, den innen gelegenen Wärmetauscher 30, den Ejektor 40 und den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50 hindurch in dieser Reihenfolge um.
Im Entfeuchtungs- und Heizbetrieb läuft das vom Kompressor 10 aus abgegebene Kühlmittel durch den außen gelegenen Wärmetauscher 20, das Schaltventil 98, den Wasser/Kühlmittel-Wärmetauscher 70, den inneren Wärmetauscher 60, den Ejektor 40, den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50, den inneren Wärmetauscher 60 und den Kompressor 10 hindurch in dieser Reihenfolge um. Das Niederdruck-Kühlmittel läuft durch den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50, den innen gelegenen Wärmetauscher 30, den Ejektor 40 und den Gas/Flüssigkeits- Abscheider 50 hindurch in dieser Reihenfolge um.
Daher wird bei der fünften Ausführungsform im Entfeuchtungs- und Heizbetrieb das Hochdruck-Kühlmittel mittels des Ejektors 40 dekomprimiert, während das gasförmige Kühlmittel vom innen gelegenen Wärmetauscher 30 aus in den Ejektor 40 eingesaugt wird. Entsprechend kann der Vorteil wie bei der vierten Ausführungsform erreicht werden.

Sechste Ausführungsform

Bei der sechsten Ausführungsform ist der Heizbetrieb mit einer Wärmepumpe, d. h. einer Luftheizfunktion infolge des innen gelegenen Wärmetauschers 30, von der Klimaanlage bei der dritten Ausführungsform beseitigt, sodass die Herstellungskosten der. Fahrzeug-Klimaanlage bei der sechsten Ausführungsform herabgesetzt sind. Jedoch kann der Heizbetrieb wie nachfolgend angegeben durchgeführt werden.
Insbesondere ist, wie in Fig. 11 dargestellt ist, das Schaltventil 98 an der Abgabeseite des Kompressors 10 angeordnet. Das Schaltventil 98 schaltet zwischen einem Fall, bei dem das vom Kompressor 10 aus abgegebene Kühlmittel in den zweiten innen gelegenen Wärmetauscher 31 einströmt, und einem Fall, bei dem das Kühlmittel nicht in den zweiten innen gelegenen Wärmetauscher 31 einströmt.
Im Kühlbetrieb läuft das vom Kompressor 10 aus abgegebene Kühlmittel durch das Schaltventil 98, den außen gelegenen Wärmetauscher 20, den inneren Wärmetauscher 60, den Ejektor 40, den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50, den inneren Wärmetauscher 60 und den Kompressor 10 hindurch in dieser Reihenfolge um. Das Niederdruck-Kühlmittel läuft durch den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50, den innen gelegenen Wärmetauscher 30, den Ejektor 40 und den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50 hindurch in dieser Reihenfolge um.
Im Entfeuchtungs- und Heizbetrieb läuft das vom Kompressor 10 aus abgegebene Kühlmittel durch den zweiten innen gelegenen Wärmetauscher 31 hindurch um, indem das Schaltventil 98 geschaltet wird. Danach läuft das Kühlmittel vom zweiten innen gelegenen Wärmetauscher 31 aus durch den außen gelegenen Wärmetauscher 20, den inneren Wärmetauscher 60, den Ejektor 40, den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50, den inneren Wärmetauscher 60 und den Kompressor 10 in dieser Reihenfolge um. Das Niederdruck-Kühlmittel läuft durch den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50, den innen gelegenen Wärmetauscher 30, den Ejektor 40 und den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 50 hindurch in dieser Reihenfolge um.
Daher wird bei der sechsten Ausführungsform im Entfeuchtungs- und Heizbetrieb das Hochdruck-Kühlmittel mittels des Ejektors 40 dekomprimiert, während das gasförmige Kühlmittel vom innen gelegenen Wärmetauscher 30 aus in den Ejektor 40 eingesaugt wird. Entsprechend kann im Entfeuchtungs- und Heizbetrieb Luft, die im innen gelegenen Wärmetauscher 30 entfeuchtet und gekühlt worden ist, mittels sowohl des Heizkerns 80 als auch des zweiten innen gelegenen Wärmetauschers 31 erhitzt werden. Daher kann der Vorteil wie bei der dritten Ausführungsform erreicht werden.

Siebte Ausführungsform

Diese Ausführungsform ist eine Modifikation der oben angegebenen sechsten Ausführungsform. Insbesondere wird ein Teil des vom Kompressor 10 aus abgegebenen Kühlmittels am Schaltventil 98 abgezweigt, und strömt dieser Teil in den zweiten innen gelegenen Wärmetauscher 31 ein, wie in Fig. 12 dargestellt ist. Danach vereinigen sich dieser Teil des Kühlmittels und der andere Teil des Kühlmittels, der am Schaltventil 98 abgezweigt worden ist, an der Auslassseite des außen gelegenen Wärmetauschers 20.
Obwohl das System der siebten Ausführungsform modifiziert ist, ist die Arbeitsweise des Systems der siebten Ausführungsform gleich derjenigen der oben beschriebenen sechsten Ausführungsform (d. h. gleich derjenigen der dritten Ausführungsform), und kann der Vorteil wie bei der dritten Ausführungsform erreicht werden.

Weitere Ausführungsformen

Obwohl der Dampfkompressions-Kühlzyklus ein Kühlzyklus mit einer Ejektor- Dekompressionseinrichtung bei den obigen Ausführungsformen ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung dieses Kühlzyklus beschränkt. Ein Kapillarröhrchen, eine nicht-veränderbare Drossel oder ein temperaturbetätigtes Expansionsventil können als Dekompressionseinrichtung bei dem Dampfkompressions-Kühlzyklus verwendet werden.
Bei den obigen Ausführungsformen wird Kohlenstoffdioxid als Kühlmittel verwendet, sodass der Kühlmitteldruck auf der Hochdruckseite gleich dem kritischen Druck des Kühlmittels oder höher als dieser ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung dieses Kühlmittels beschränkt. Beispielsweise kann Fluorkohlenstoff als Kühlmittel verwendet werden, sodass der Kühlmitteldruck auf der Hochdruckseite gleich dem kritischen Druck des Kühlmittels oder niedriger als dieser ist.
Obwohl bei den obigen Ausführungen Wasser im Wasser/Kühlmittel-Wärmetauscher 70 verwendet wird, kann ein anderes Fluid anstelle von Wasser verwendet werden, sodass ein Fluid/Kühlmittel-Wärmetauscher anstelle des Wasser/Kühlmittel-Wärmetauschers 70 verwendet wird. Weiter kann ein anderes Fluid zum Erhitzen von Luft durch den Heizkern 80 hindurch strömen.
Obwohl die Klimaanlage keine Luftmischklappe aufweist, die das Volumen eines Luftstroms (d. h. das Volumen eines kühlenden Luftstroms) im Wege einer Bypassumgehung des Heizkerns 80 und des zweiten innen gelegenen Wärmetauschers 31 regelt, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Verwendung ohne Luftmischklappe beschränkt. In diesem Fall regelt beispielsweise im Kühlbetrieb die Luftmischklappe die Temperatur der in den Fahrgastraum einzublasenden Luft.
Obwohl bei den obigen Ausführungsformen ein Kompressor mit veränderbarer Verdrängung verwendet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung dieses Kompressors mit veränderbarer Verdrängung beschränkt. Es kann ein Elektrokompressor mit veränderbar Umlaufbewegung verwendet werden, sodass der Kompressor eine Veränderung der Klimatisierungslast durch Regelung der Drehzahl in veränderlicher Weise absorbiert.
Obwohl bei den obigen Ausführungsformen ein Kompressor mit veränderbarer Verdrängung verwendet wird, ist die Erfindung nicht auf die Verwendung dieses Kompressors mit veränderbarer Verdrängung beschränkt. Es kann ein Kompressor mit festgelegter Kapazität verwendet werden.
Diese Änderungen und Modifikationen sind als innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung gemäß deren Definition durch die beigefügten Ansprüche liegend zu verstehen.

Claims

1. Klimaanlage für einen Raum, umfassend:
einen Kompressor (10) zum Komprimieren und Abgeben eines Kühlmittels;
eine Dekompressionseinheit (40, 91, 92), die ein vom Kompressor (10) aus abgegebenes Hochtemperatur-Kühlmittel dekomprimiert;
einen außen gelegenen Wärmetauscher (20) zur Durchführung eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kühlmittel und Außenluft außerhalb des Raums;
einen innen gelegenen Wärmetauscher (30) zur Durchführung eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kühlmittel und in den Raum einzublasender Luft, wobei der innen gelegene Wärmetauscher (30) und der außen gelegene Wärmetauscher (20) derart angeordnet sind, das Wärme vom Niedertemperatur- Kühlmittel im innen gelegenen Wärmetauscher (30) oder im außen gelegenen Wärmetauscher (20) zum Hochtemperatur-Kühlmittel im anderen Wärmetauscher durch Verdampfung des Kühlmittels nach dessen Dekomprimierung in der Dekompressionseinheit (40, 91, 92) bewegt wird; und
eine Heizeinrichtung (31, 70, 80), die derart angeordnet ist, dass in den Raum einzublasende Luft erhitzt wird, indem das Hochtemperatur-Kühlmittel vor der Dekomprimierung als Heizquelle verwendet wird.

2. Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei:
die Dekompressionseinheit (40, 91, 92) einen Ejektor (40) zur Dekomprimierung des vom Kompressor (10) aus abgegebenen Kühlmittels, wobei gasförmiges Kühlmittel vom innen gelegenen Wärmetauscher (30) aus angesaugt wird, und zur Umwandlung von Expansionsenergie in Druckenergie aufweist, um den Druck des zum Kompressor (10) hin anzusaugenden Kühlmittels zu erhöhen; und
dann, wenn das Kühlmittel im innen gelegenen Wärmetauscher (30) zur Kühlung der Luft, die durch den innen gelegenen Wärmetauscher (30) hindurchtritt, verdampft wird, das Kühlmittel im Ejektor (40) dekomprimiert wird.

3. Klimaanlage nach Anspruch 2, weiter umfassend:
ein Klimatisierungsgehäuse (201) zur Bildung eines Luftkanals, durch den hindurch Luft in den Raum einströmt, wobei das Klimatisierungsgehäuse (201) in Hinblick auf die Unterbringung des innen gelegenen Wärmetauschers (30) angeordnet ist, wobei:
die Heizeinrichtung (70, 80) einen Heizkern (80), der im Klimatisierungsgehäuse (201) in der Strömungsrichtung der Luft stromabwärts des innen gelegenen Wärmetauschers (30) angeordnet ist, zur Erhitzung von Luft, die dort hindurchtritt, unter Verwendung eines Fluids als Heizquelle, das dort strömt, und einen FIuid/Kühlmittel-Wärmetauscher (70) aufweist, der außenseitig des Klimatisierungsgehäuses (201) zur Erhitzung des Fluids, das im Heizkern (80) umläuft, unter Verwendung des vom Kompressor (10) aus abgegebenen Hochtemperatur-Kühlmittels als Heizquelle angeordnet ist.

4. Klimaanlage nach Anspruch 3, weiter umfassend:
einen Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) zum Aufteilen des Kühlmittels in gasförmiges Kühlmittel und in flüssiges Kühlmittel; und
eine Schalteinheit (98) zur Änderung des Kühlmittelstroms, um eine Betriebsart von einer ersten Betriebsart, bei der Kühlmittel im innen gelegenen Wärmetauscher (30) verdampft, während das Hochtemperatur-Kühlmittel den FIuid/Kühlmittel-Wärmetauscher (70) im Bypass umgeht, und eine zweite Betriebsart zu schalten, bei der Kühlmittel im innen gelegenen Wärmetauscher (30) verdampft, während das Hochtemperatur-Kühlmittel durch den Fluid/Kühlmittel-Wärmetauscher (70) hindurch strömt, um das Fluid zu erhitzen, wobei:
bei jeder Betriebsart von erster Betriebsart und zweiter Betriebsart der Ejektor (40) das vom Kompressor (10) aus abgegebene Kühlmittel dekomprimiert, während im innen gelegenen Wärmetauscher (30) verdampftes gasförmiges Kühlmittel angesaugt wird; und
bei der ersten Betriebsart vom Kompressor (10) aus abgegebenes Kühlmittel durch den außen gelegenen Wärmetauscher (20), den Ejektor (40), den Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) und den Kompressor (10) hindurch in dieser Reihenfolge umläuft, während Kühlmittel im Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) durch den innen gelegenen Wärmetauscher (30), den Ejektor (40) und den Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) hindurch in dieser Reihenfolge umläuft; und
bei der zweiten Betriebsart vom Kompressor (10) aus abgegebenes Kühlmittel durch den Fluid/Kühlmittel-Wärmetauscher (70), den außen gelegenen Wärmetauscher (20), den Ejektor (40), den Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) und den Kompressor (10) hindurch in dieser Reihenfolge umläuft, während Kühlmittel im Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) durch den innen gelegenen Wärmetauscher (30), den Ejektor (40) und den Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) hindurch in dieser Reihenfolge strömt.

5. Klimaanlage nach Anspruch 2, weiter umfassend:
ein Klimatisierungsgehäuse (201) zur Bildung eines Luftkanals, durch den hindurch Luft in den Raum einströmt, wobei das Klimatisierungsgehäuse (201) in Hinblick auf die Unterbringung des innen gelegenen Wärmetauschers (30) angeordnet ist, und
einen Heizkern (80), der im Klimatisierungsgehäuse (201) in der Strömungsrichtung der Luft stromabwärts des innen gelegenen Wärmetauschers (30) angeordnet ist, zum Erhitzen von Luft, die dort hindurchtritt, unter Verwendung eines Fluids als Heizquelle, das dort strömt, wobei:
die Heizeinrichtung (31, 80) ein Kühlmittel-Wärmetauscher (31), der im Klimatisierungsgehäuse (201) stromabwärts des Heizkerns (80) angeordnet ist, zum Erhitzen von Luft unter Verwendung des vom Kompressor (10) aus abgegebenen Hochtemperatur-Kühlmittels als Heizquelle ist.

6. Klimaanlage nach Anspruch 5, weiter umfassend:
einen Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) zum Aufteilen des Kühlmittels in gasförmiges Kühlmittel und in flüssiges Kühlmittel; und
eine Schalteinheit (98) zur Änderung eines Kühlmittelstroms, um eine Betriebsart von einer ersten Betriebsart, bei der Kühlmittel im innen gelegenen Wärmetauscher (30) verdampft, während das Hochtemperatur-Kühlmittel den Kühlmittel-Wärmetauscher (31) im Bypass umgeht, und einer zweiten Betriebsart zu schalten, beider Kühlmittel im innen gelegenen Wärmetauscher (30) verdampft, während das Hochtemperatur-Kühlmittel durch den Kühlmittel-Wärmetauscher (31) hindurch strömt, um das Fluid zu erhitzen, wobei:
bei jeder Betriebsart von erster Betriebsart und zweiter Betriebsart der Ejektor (40) das vom Kompressor (10) aus abgegebene Kühlmittel dekomprimiert, während im innen gelegenen Wärmetauscher (30) verdampftes gasförmiges Kühlmittel angesaugt wird; und
bei der ersten Betriebsart vom Kompressor (10) aus abgegebenes Kühlmittel durch den außen gelegenen Wärmetauscher (20), den Ejektor (40), den Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) und den Kompressor (10) hindurch in dieser Reihenfolge umläuft, während Kühlmittel im GasIFlüssigkeits-Abscheider (50) durch den innen gelegenen Wärmetauscher (30), den Ejektor (40) und den Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) hindurch in dieser Reihenfolge umläuft; und bei der zweiten Betriebsart vom Kompressor (10) aus abgegebenes Kühlmittel durch den Kühlmittel-Wärmetauscher (31), den außen gelegenen Wärmetauscher (20), den Ejektor (40), den Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) und den Kompressor (10) hindurch in dieser Reihenfolge umläuft, während Kühlmittel im Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) durch den innen gelegenen Wärmetauscher (30), den Ejektor (40) und den Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) hindurch in dieser Reihenfolge strömt.

7. Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei die Dekompressionseinheit (40, 91, 92) aufweist
einen Ejektor (40) zur Dekomprimierung des vom Kompressor (10) aus abgegebenen Kühlmittels, während gasförmiges Kühlmittel vom innen gelegenen Wärmetauscher (30) aus angesaugt wird, und zur Umwandlung von Expansionsenergie in Druckenergie, um den Druck des zum Kompressor (10) hin anzusaugenden Kühlmittels zu erhöhen, und
eine erste und eine zweite Drossel (91, 92) zur Dekomprimierung des Kühlmittels im Wesentlichen iso-enthalpisch,
wobei die Klimaanlage weiter umfasst:
eine Schalteinheit (96) zur Änderung eines Kühlmittelstroms, um eine erste Betriebsart, bei der der Raum gekühlt wird, eine zweite Betriebsart, bei der der Raum entfeuchtet wird, während er erwärmt wird, und eine dritte Betriebsart, bei der der Raum erhitzt wird, zu schalten, wobei:
in der ersten Betriebsart Kühlmittel nach dessen Dekomprimierung im innen gelegenen Wärmetauscher (30) verdampft wird, um Luft, die dort hindurchtritt, zu kühlen, und vom Kompressor (10) aus abgegebenes Hochdruck-Kühlmittel im Ejektor (40) dekomprimiert wird, während gasförmiges Kühlmittel vom innen gelegenen Wärmetauscher (30) aus angesaugt wird;
in der zweiten Betriebsart Kühlmittel nach dessen Dekomprimierung im innen gelegenen Wärmetauscher (30) verdampft wird, um Luft, die dort hindurchtritt, zu kühlen und zu entfeuchten, und vom Kompressor (10) aus abgegebenes Hochdruck-Kühlmittel mittels der ersten Drossel (91) dekomprimiert wird; und
in der dritten Betriebsart Hochdruck-Kühlmittel vor dessen Dekomprimierung in den innen gelegenen Wärmetauscher (30) einströmt, um Luft, die dort hindurchtritt, zu erhitzen, und das Hochdruck-Kühlmittel in der zweiten Drossel (92) dekomprimiert wird.

8. Klimaanlage nach Anspruch 7, weiter umfassend:
ein Klimatisierungsgehäuse (201) zur Bildung eines Luftkanals, durch den hindurch Luft in den Raum einströmt, wobei das Klimatisierungsgehäuse (201) in Hinblick auf die Unterbringung des innen gelegenen Wärmetauschers (30) angeordnet ist, wobei:
die Heizeinrichtung (70, 80) einen Heizkern (80), der im Klimatisierungsgehäuse (201) in der Strömungsrichtung der Luft stromabwärts des innen gelegenen Wärmetauschers (30) angeordnet ist, zur Erhitzung von Luft, die dort hindurchtritt, unter Verwendung eines Fluids als Heizquelle, das dort strömt, und einen FIuid/Kühlmittel-Wärmetauscher (70) aufweist, der außenseitig des Klimatisierungsgehäuses (201) zur Erhitzung des Fluids, das im Heizkern (80) umläuft, unter Verwendung des vom Kompressor (10) aus abgegebenen Hochtemperatur-Kühlmittels als Heizquelle angeordnet ist.

9. Klimaanlage nach Anspruch 8, weiter umfassend:
einen Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) zum Aufteilen des Kühlmittels in gasförmiges Kühlmittel und in flüssiges Kühlmittel, wobei:
in der ersten Betriebsart vom Kompressor (10) aus abgegebenes Kühlmittel durch den außen gelegenen Wärmetauscher (20), den Ejektor (40), den Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) und den Kompressor (10) hindurch in dieser Reihenfolge strömt, während flüssiges Kühlmittel im Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) durch den innen gelegenen Wärmetauscher (30), den Ejektor (40) und den Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) hindurch in dieser Reihenfolge umläuft; und
in der zweiten Betriebsart vom Kompressor (10) aus abgegebenes Kühlmittel durch den Fluid/Kühlmittel-Wärmetauscher (70), die erste Drossel (91), den innen gelegenen Wärmetauscher (30), die zweite Drossel (92), den außen gelegenen Wärmetauscher (20), den Ejektor (40), den Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) und den Kompressor (10) hindurch in dieser Reihenfolge umläuft, während das Kühlmittel ausschließlich durch die zweite Drossel (92) und den Ejektor (40) ohne Dekomprimierung hindurchtritt; und
in der dritten Betriebsart vom Kompressor (10) aus abgegebenes Kühlmittel durch den Fluid/Kühlmittel-Wärmetauscher (70), die erste Drossel (81), den innen gelegenen Wärmetauscher (30), die zweite Drossel (92), den außen gelegenen Wärmetauscher (20), den Ejektor (40), den Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) und den Kompressor (10) hindurch in dieser Reihenfolge umläuft, während Kühlmittel ausschließlich durch die erste Drossel (91) und den Ejektor (40) ohne Dekomprimierung hindurchtritt.

10. Klimaanlage nach Anspruch 7, weiter umfassend:
ein Klimatisierungsgehäuse (201) zur Bildung eines Luftkanals, durch den hindurch Luft in den Raum einströmt, wobei das Klimatisierungsgehäuse (201) in Hinblick auf die Unterbringung des innen gelegenen Wärmetauschers (30) angeordnet ist, wobei:
einen Heizkern (80), der im Klimatisierungsgehäuse (201) in der Strömungsrichtung der Luft stromabwärts des innen gelegenen Wärmetauschers (30) angeordnet ist, zum Erhitzen von Luft, die dort hindurchtritt, unter Verwendung eines Fluids als Heizquelle, das dort strömt, wobei:
die Heizeinrichtung (31) ein Kühlmittel-Wärmetauscher (31), der im Klimatisierungsgehäuse (201) stromabwärts des Heizkerns (80) angeordnet ist, zum Erhitzen von Luft unter Verwendung des vom Kompressor (10) aus abgegebenen Hochtemperatur-Kühlmittels als Heizquelle ist.

11. Klimaanlage nach Anspruch 10, weiter umfassend:
einen Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) zum Aufteilen des Kühlmittels in gasförmiges Kühlmittel und in flüssiges Kühlmittel, wobei:
in der ersten Betriebsart vom Kompressor (10) aus abgegebenes Kühlmittel durch den außen gelegenen Wärmetauscher (20), den Ejektor (40), den Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) und den Kompressor (10) hindurch in dieser Reihenfolge strömt, während flüssiges Kühlmittel im Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) durch den innen gelegenen Wärmetauscher (30), den Ejektor (40) und den Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) hindurch in dieser Reihenfolge umläuft; und in der zweiten Betriebsart vom Kompressor (10) aus abgegebenes Kühlmittel durch den Kühlmittel-Wärmetauscher (31), die erste Drossel (91), den innen gelegenen Wärmetauscher (30), die zweite Drossel (92), den außen gelegenen Wärmetauscher (20), den Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) und den Kompressor (10) hindurch in dieser Reihenfolge umläuft, während das Kühlmittel ausschließlich durch die zweite Drossel (92) ohne Dekomprimierung hindurchtritt; und
in der dritten Betriebsart vom Kompressor (10) abgegebenes Kühlmittel durch den Kühlmittel-Wärmetauscher (31), die erste Drossel (91), den innen gelegenen Wärmetauscher (30), die zweite Drossel (92), den außen gelegenen Wärmetauscher (20), den Gas/Flüssigkeits-Abscheider (50) und den Kompressor (10) hindurch in dieser Reihenfolge umläuft, während das Kühlmittel ausschließlich durch die erste Drossel (91) ohne Dekomprimierung hindurchtritt.

12. Klimaanlage nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das vom Kompressor (10) aus abgegebene Kühlmittel einen Druck gleich dem kritischen Druck des Kühlmittels oder höher als dieser aufweist.

13. Klimaanlage nach Anspruch 12, wobei das Kühlmittel Kohlenstoffdioxid ist.

14. Klimaanlage nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das vom Kompressor (10) aus abgegebene Kühlmittel einen Druck niedriger als der kritische Druck des Kühlmittels aufweist.

15. Klimaanlage nach Anspruch 14, wobei das Kühlmittel Fluorkohlenstoff ist.

16. Klimaanlage für einen Raum, umfassend:
ein Klimatisierungsgehäuse (201) zur Bildung eines Luftkanals, durch den hindurch Luft in den Raum einströmt,
einen Heizkern (80), der im Klimatisierungsgehäuse (201) angeordnet ist, zum Erhitzen von Luft, die dort hindurchtritt, unter Verwendung eines Fluids als Heizquelle, das dort strömt, und
einen Kühlzyklus zum Umlaufenlassen von Kühlmittel, wobei der Kühlzyklus aufweist:
einen Kompressor (10) zum Komprimieren und Abgeben eines Kühlmittels;
einen außen gelegenen Wärmetauscher (20), der außenseitig des Klimatisierungsgehäuses (201) angeordnet ist, zur Durchführung eines Wärmeaustauschs zwischen einem Kühlmittel und Luft,
einen innen gelegenen Wärmetauscher (30) zur Durchführung eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kühlmittel und in den Raum einzublasender Luft, der im Klimatisierungsgehäuse (201) stromaufwärts des Heizkerns (80) in der Strömungsrichtung der Luft angeordnet ist,
einen Ejektor (40) zur Dekomprimierung des vom Kompressor (10) aus abgegebenen Kühlmittels, während gasförmiges Kühlmittel vom innen gelegenen Wärmetauscher (30) mindestens im Entfeuchtungs- und Heizbetrieb angesaugt wird, und
eine Heizeinrichtung (31, 70, 80), die derart angeordnet ist, dass in den Fahrgastraum einzublasende Luft unter Verwendung des Hochtemperatur-Kühlmittels vor dessen Dekomprimierung als Heizquelle mindestens im Entfeuchtungs- und Heizbetrieb erhitzt wird.

17. Klimaanlage nach Anspruch 16, wobei die Heizeinrichtung (70) außenseitig des Klimatisierungsgehäuses (201) zur Erhitzung des Fluids, das zum Heizkern (80) hin strömt, unter Verwendung der Heizquelle mindestens im Entfeuchtungs- und Heizbetrieb angeordnet ist.