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BEREICH DER
ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine duale Fahrzeugklimaanlage mit Front- und Heck-Klimatisierungseinheiten,
wobei jede von ihnen einen kühlenden
Verdampfer aufweist. In einem Heizbetrieb wird gasförmiges Kältemittel
(Heißgas), welches
von einem Kompressor abgegeben wird, direkt in den Verdampfer der
Front-Klimatisierungseinheit eingeleitet.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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In einer dualen Fahrzeugklimaanlage,
die in
JP-A-2001-130245 beschrieben
ist, werden zur Einstellung der Flussrate von Kältemittel im Hinblick auf die
thermische Belastung in Front- und Heck-Verdampfern thermische Front-
und Heck-Expansionsventile als Dekompressionseinheiten verwendet.
Jedes der thermischen Expansionsventile weist einen Sensorabschnitt
zum Erfassen eines Grades von Überhitzung
(super heating) des Kältemittels
auf, welches von jedem der Verdampfer abgegeben wird. Wenn das thermische
Expansionsventil in einem Motorabteil angeordnet ist, kann der Sensorabschnitt durch
Motorwärme
und Heißluft
in dem Motorabteil beeinflusst werden. Des halb muss das thermische Expansionsventil
in einem Passagierabteil neben dem Verdampfer angeordnet werden.
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Andererseits ist der Kompressor in
dem Motorabteil angeordnet. Um Heißgas-Kältemittel von dem Kompressor
zu dem Front-Verdampfer
zu leiten, muss ein Heißgas-Kältemitteldurchgang
sich von einer Kältemittelabgabeseite
des Kompressors in dem Motorabteil zu einem Kältemitteldurchgang zwischen dem
Front-Expansionsventil
und dem Frontverdampfer in dem Passagierabteil erstrecken. Demzufolge wird
der Heißgas-Kältemitteldurchgang
lang bzw. verlängert.
Des weiteren wird der Kältemittelleitungsaufbau
in dem Motorabteil kompliziert und es wird schwierig, einen Anordnungsraum
für die
Kältemittelleitungen
sicherzustellen bzw. bereitzustellen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde im
Hinblick auf die oben genannten Probleme gemacht und ihre Aufgabe
ist eine Vereinfachung eines Leitungsaufbaus in einer dualen Fahrzeugklimaanlage
mit einer Heißgas-Heizfunktion.
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In einer dualen Fahrzeugklimaanlage
mit einer Front-Klimatisierungseinheit und einer Heck-Klimatisierungseinheit
der vorliegenden Erfindung enthält
ein Kältemittelkreislauf
einen Kompressor zur Kompression von Kältemittel, einen Kondensor
zum Kondensieren von gasförmigem
Kältemittel,
welches von dem Kompressor im Kühlbetrieb
abgegeben wird, einen Front-Verdampfer,
der in der Front-Klimatisierungseinheit zum Kühlen von Luft im Kühlbetrieb und
zum Heizen von Luft im Heizbetrieb angeordnet ist, einen Heck-Verdampfer,
der in der Heck-Klimatisierungseinheit zum Kühlen von Luft im Kühlbetrieb angeordnet
ist, einen Heißgas-Bypassdurchgang, durch welchen
das gasförmige
Kältemittel,
das von dem Kompressor abgegeben wird, in den Front-Verdampfer unter
Umgehung des Kondensors im Heizbetrieb strömt, eine Dekompressionseinheit,
die zwischen dem Kondensor und dem Front-Verdampfer zur Dekompression
von Kältemittel
angeordnet ist, welches von dem Kondensor im Kühlbetrieb strömt, und
eine Kältemittelleitung,
an welche eine Kältemittelauslassseite
der Dekompressionseinheit und eine Kältemittelauslassseite des Heißgas-Bypassdurchgangs
angeschlossen ist. Des weiteren weist die Kältemittelleitung einen Kältemittelauslass
auf, der an einen Kältemitteleinlass
des Front-Verdampfers angeschlossen ist. Dem gemäß kann ein Kältemittelleitungsaufbau
des Kältemittelkreislaufs
einfach hergestellt werden bzw. vereinfacht werden.
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Zum Beispiel enthält der Kondensor erste und
zweite wärmetauschende
Einheiten, welche in dieser Reihenfolge in einer Kältemittelströmungsrichtung
angeordnet sind, und einen Hochdruck-Gas/Flüssigkeits-Separator oder -Abscheider, der
zwischen der ersten wärmetauschenden
Einheit und der zweiten wärmetauschenden
Einheit zur Abscheidung von Kältemittel
in gasförmiges
Kältemittel und
flüssiges
Kältemittel
angeordnet ist. In diesem Fall ist der Hochdruck-Gas/Flüssigkeits-Abscheider so angeordnet,
dass eine Menge von flüssigem
Kältemittel,
welches in dem Gas/Flüssigkeits-Abscheider
gespeichert ist, in Übereinstimmung
mit einem Überhitzungsgrad
(superheating degree) des gasförmigen
Kältemittels
geändert
wird, welches aus dem Kompressor abgegeben wird. Dem gemäß kann, selbst
wenn die Dekompressionseinheit eine feste Drossel ist, der Kältemittelstrom
in dem Kältemittelkreislauf
genau eingestellt werden, ohne Abhängigkeit von dem thermischen
Zustand um die Dekompressionseinheit herum.
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Zusätzlich kann der Kältemittelkreislauf
einen Niedrigdruck-Gas/Flüssigkeits-Abscheider
zum Abscheiden von Kältemittel
in gasförmiges
Kältemittel
und flüssiges
Kältemittel
enthalten. In diesem Fall ist der Niedrigdruck-Gas/Flüssigkeits-Abscheider an einen
Kältemittelauslass
des Front-Verdampfers und einen Kältemittelauslass des Heck-Verdampfers
angeschlossen. Des weiteren weist der Niedrigdruck-Gas/Flüssigkeits-Abscheider einen
Kältemittelauslassabschnitt
auf, durch welchen gasförmiges Kältemittel
zu einer Saugöffnung
des Kompressors geleitet wird.
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Vorzugsweise enthält der Kältemittelkreislauf eine Verdampferauslassleitung,
deren eines Ende an dem Kältemittelauslass
des Heck-Verdampfers und deren anderes Ende an dem Niedrigdruck-Gas/Flüssigkeits-Abscheider
angeschlossen ist, und ein Rückschlagventil,
welches in der Verdampferauslassleitung angeordnet ist, um eine
Rückströmung von
dem Niedrigdruck-Gas/Flüssigkeitsabscheider zu
dem Heck-Verdampfer hin zu verhindern. In diesem Fall weist die
Verdampferauslassleitung einen Wandabschnitt auf, der einen reduzierten
Durchgangsbereich festlegt, und ein Rückschlagventil weist einen
Ventilkörper
auf, der den Wandabschnitt berührt,
wenn ein Kältemittelstrom
von dem Gas/Flüssigkeits-Abscheider
zu dem Heck-Verdampfer
geschlossen bzw. abgeschaltet ist. Deshalb kann der Aufbau des Rückschlagventils
einfach sein. Besonders bevorzugt ist ein Eingriffsabschnitt in
dem Ventilkörper
vorgesehen, und der Eingriffsabschnitt greift in den Wandabschnitt
ein, um einen Öffnungsgrad
des Rückschlagventils
zu regulieren, wenn der Ventilkörper
in eine Ventilöffnungsposition
bewegt wird.
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Alternativ enthält die Verdampferauslassleitung
einen ersten Leitungsabschnitt, der mit dem Kältemittelauslass des Heck- Verdampfers verbunden ist,
und einen zweiten Leitungsabschnitt, der an dem Niedrigdruck-Gas/Flüssigkeits-Abscheider
angeschlossen ist. In diesem Fall ist ein Rückschlagventil zwischen dem
ersten Leitungsabschnitt und einem zweiten Leitungsabschnitt angeordnet,
um dazwischen angeschlossen zu sein, um eine umgekehrte Strömung bzw.
eine Rückströmung von
dem Niedrigdruck-Gas/Flüssigkeits-Abscheider
zu dem Heck-Verdampfer
hin zu vermeiden. Selbst in diesem Fall kann der Aufbau für die Verbindung
des Rückschlagventils
einfach hergestellt sein.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die oben genannte und andere Aufgaben, Merkmale
und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden
genauen Beschreibung besser verständlich, die unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen ausgeführt
wird, wobei:
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1 ein
schematisches Diagramm ist, das eine duale Fahrzeugklimaanlage gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ein
schematisches Diagramm ist, das einen Montagezustand eines Kältemittelkreislaufs
im Fahrzeug in der dualen Fahrzeugklimaanlage gemäß der ersten
Ausführungsform
zeigt;
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3 eine
schematische Querschnittsansicht ist, die einen Kältemittelfluss
in einem Kondensor des Kältemittelkreislaufs
gemäß der ersten
Ausführungsform
zeigt;
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4 eine
Querschnittsansicht in teilweiser Explosionsdarstellung ist, die
ein Rückschlagventil und
einen niedrig druckseitigen Gas/Flüssigkeits-Abscheider gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 eine
Querschnittsansicht in teilweiser Explosionsdarstellung ist, die
ein Rückschlagventil und
einen niedrigdruckseitigen Gas/Flüssigkeits-Abscheider gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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6 eine
Querschnittsansicht in teilweiser Explosionsdarstellung ist, die
ein Rückschlagventil und
einen niedrigdruckseitigen Gas/Flüssigkeits-Abscheider gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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GENAUE BESCHREIBUNG
BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Erste Ausführungsform
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Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben. In der ersten
Ausführungsform
ist die vorliegende Erfindung typischerweise auf eine duale Klimaanlage
für ein
Fahrzeug mit einem breiten bzw. großen Passagierabteilraum angewandt,
wie ein Freizeitfahrzeug vom Einkastentyp (recreational vehicle).
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Wie in 1 und 2 gezeigt ist, weist die duale
Klimaanlage eine Front-Klimatisierungseinheit 30 zum Ausführen einer
Luftklimatisierung in einem Frontsitzbereich eines Passagierabteils 28,
und eine Heck-Klimatisierungs-einheit 40 zum Ausführen einer
Luftklimatisierung in einem Hecksitzbereich des Passagierabteils 28 auf.
Die Front-Klimatisierungseinheit 30 ist innerhalb eines
Armaturenbretts (nicht gezeigt) an der Vorderfront des Passagierabteils 28 angeordnet.
Die Heck-Klimatisierungseinheit 40 ist
in einer Seitenwand eines Fahr zeugkörpers bzw. -aufbaus neben dem
rechten Seitenwandabschnitt oder dem linken Seitenwandabschnitt
des Passagierabteils 28 auf der hinteren Sitzseite angeordnet.
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Ein Kompressor 10 wird durch
einen Fahrzeugmotor 12 über
eine elektromagnetische Kupplung 11 angetrieben. Eine Ventileinrichtung 14 ist
an einer Abgabeleitung 13 des Kompressors 10 angeschlossen.
Die Ventileinrichtung 14 ist eine integrierte Einheit,
die ein Kühlsolenoidventil 15,
das in einer Kühlbetriebsart
verwendet wird, ein Heizsolenoidventil 16, das in einer
Heizbetriebsart verwendet wird, eine Heizdekompressionseinheit 17,
einen Heißgas-Bypassdurchgang 18 und
ein hochdruckseitiges Rückschlagventil 19 enthält.
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Das Heizsolenoidventil 16 und
die Heizdekompressionseinheit 17 sind in dem Heißgas-Bypassdurchgang 18 vorgesehen,
durch welches von dem Kompressor 10 abgegebenes Heißgas-Kältemittel
einen Kondensor 20 (im Sinne eines Bypasses) umgeht. Die
Heizdekompressionseinheit 17 kann mit einem feinen bzw.
kleinen radialen Drosselloch aufgebaut sein (feste Drossel).
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Die Abgabeleitung 13 des
Kompressors 10 ist an einem Einlassanschluß 20a des
Kondensors 20 durch das Kühlsolenoidventil 15 und
einer Auslassleitung 15a aus dem Kühlsolenoidventil 15 angeschlossen.
Hier kühlt
und kondensiert der Kondensor 20 ein Hochdruckgas-Kältemittel
(d.h. gasförmiges Kältemittel
unter hohem Druck), welches von dem Kompressor 10 abgegeben
wird, durch Ausführen
eines Wärmetausches
mit Außenluft.
Der Kondensor 20 hat einen ersten Wärmetauscherabschnitt 21 und einen
zweiten Wärmetauscherabschnitt 22,
welche in dieser Reihenfolge in der Kältemittelströmungsrichtung
in dem Kondensor 20 vorgesehen sind. Ein hochdruckseitiger
Gas/Flüssigkeits-Abscheider 23 zum
Abscheiden von Kältemittel
in gasför miges
Kältemittel
und flüssiges
Kältemittel
ist zwischen dem ersten Wärmetauscherabschnitt 21 und
dem zweiten Wärmetauscherabschnitt 22 angeordnet.
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Wie in 3 gezeigt
ist, sind in einem wärmetauschenden
Abschnitt 20b des Kondensors 20 eine Mehrzahl
von flachen Rohren 20c horizontal angeordnet und abwechselnd
mit einer Mehrzahl von gewellten Rippen 20d in einer vertikalen
Richtung gestapelt. Das Kältemittel
strömt
durch die Rohre 20c, um einen Wärmetausch mit Luft auszuführen. Ein erster
Verteiler- bzw.
Sammeltank 20e und ein zweiter Verteiler- bzw. Sammeltank 20f,
die sich vertikal erstrecken, sind jeweils an zwei horizontalen
Enden der Rohre angeordnet. Beide Enden der Rohre 20c verbinden
jeweils die Innenräume
der Sammeltanks 20e, 20f (fluid) kommunizierend.
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Der hochdruckseitige Gas/Flüssigkeits-Abscheider
23 ist in dem ersten Sammlertank 20e durch Löten oder
dergleichen integriert. Der Gas/Flüssigkeits-Abscheider 23 ist
in zylindrischer Form ausgebildet, welcher sich in vertikaler Richtung
erstreckt. Der Gas/Flüssigkeits-Abscheider 23 scheidet
das Hochdruck-Kältemittel
in gasförmiges
Kältemittel
und flüssiges
Kältemittel
unter Verwendung des Dichteunterschieds zwischen dem flüssigen Kältemittel
und dem gasförmigen
Kältemittel
ab, und sammelt das flüssige
Kältemittel
in dem unteren Teil eines Tankabschnitts.
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Erste und zweite Unterteilungsplatten 20g, 20h unterteilen
den Innenraum des ersten Sammeltanks 20e in einen oberen
Raum 20i, einen zwischenliegenden Raum 20j und
einen unteren Raum 20k. Ein Einlassanschluss 20a ist
in dem oberen Raum 20i des ersten Sammeltanks 20e vorgesehen. Eine
dritte Unterteilungsplatte 20p unterteilt den Innenraum
des zweiten Sammeltanks
20f in einen oberen Raum 20m und
einen unteren Raum 20n. Die zweite Unterteilungsplatte 20h in
dem ersten Sammeltank 20e und die dritte Unterteilungsplatte 20p in dem
zweiten Sammeltank 20f sind auf derselben Höhenposition
(bzw. auf derselben Höhe)
vorgesehen. Auf der oberen Seite der Unterteilungsplatten 20h und 20p ist
der erste Wärmetauscherabschnitt 21 aufgebaut.
Auf der unteren Seite der Unterteilungsplatten 20h und 20p ist
ein zweiter Wärmetauscherabschnitt 22 aufgebaut.
In der zweiten Unterteilungsplatte 20h ist ein Drosselloch 20q vorgesehen,
durch welches der zwischenliegende Raum 20j mit dem unteren
Raum 20k in dem ersten Sammeltank 20e fluid kommunizierend
verbunden ist.
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Der obere Raum 20i des ersten
Sammeltanks 20e kommuniziert direkt mit dem Inneren des Gas/Flüssigkeits-Abscheiders 23 durch
einen ersten Kommunikationspfad 51. Der mittlere Raum 20j des ersten
Sammeltanks 20e kommuniziert direkt mit dem Inneren des
Gas/Flüssigkeits-Abscheiders 23 durch
einen zweiten Kommunikationspfad 52.
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Der untere Raum des Gas/Flüssigkeits-Abscheiders 23 kommuniziert
mit dem unteren Raum 20k des ersten Sammeltanks 20e durch
einen Flüssigkeitsrücklauf-Kommunikationspfad 53 an
einer Position um die Bodenoberfläche des Gas/Flüssigkeits-Abscheiders 25 herum.
Des weiteren kommuniziert der obere Raum des Gas/Flüssigkeits-Abscheiders 23 mit
dem unteren Raum 20k des ersten Sammeltanks 20e durch
einen Gasrücklauf-Kommunikationsdurchgang 54.
Ein Auslassanschluss 20r ist in dem unteren Raum 20n des
zweiten Sammeltanks 20f vorgesehen. Ein Trocknungsmittel 23a ist
zur Absorption von Feuchtigkeit in dem Kältemittel innerhalb des Gas/Flüssigkeits-Abscheiders 23 angeordnet.
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Der erste Kommunikationspfad 51,
der zweite Kommunikationspfad 52 und der Flüssigkeitsrücklauf-Kommunikationspfad 53 können durch
Durchgangslöcher
einfach gebildet sein, welche die Wand zwischen dem ersten Sammeltank 20e und
dem Gas/Flüssigkeits-Abscheider 23 durchdringen.
Der Gasrücklauf-Kommunikationsdurchgang 54 kann durch
ein Leitungselement aufgebaut sein. Jedoch kann der Gasrücklauf-Kommunikationsdurchgang 54 als
ein sich vertikal erstreckender Kommunikationsdurchgang auf der
zylindrischen Wand des Gas/Flüssigkeits-Abscheiders 23 ausgebildet
sein.
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Kältemittel,
welches von dem Kompressor 10 (1) abgegeben wird, strömt in den
Kondensor 20 von dem Einlassanschluss 20a, und
durchströmt die
oberen Rohre (bzw. die obenliegenden Rohre) des ersten Wärmetauscherabschnitts 21,
nachdem das Kältemittel
den oberen Raum 20i des ersten Sammeltanks 20e durchströmt hat.
Dann strömt
das Kältemittel,
welches die oberen Rohre des wärmetauschenden
Abschnitts 21 durchströmt
hat, in den oberen Raum 20m des zweiten Sammeltanks 20f. Das
Kältemittel,
welches in den oberen Raum 20i des ersten Sammeltanks 20e eingeleitet
wird, wird teilweise geteilt, und das geteilte Kältemittel strömt direkt
in den oberen Abschnitt des Gas/Flüssigkeits-Abscheiders 23 durch
den ersten Kommunikationspfad 51.
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Innerhalb des oberen Raums 20m des
zweiten Sammeltanks 20f kehrt das Kältemittel auf einem U-förmigen Weg
um, so dass das Kältemittel
in den zwischenliegenden Raum 20j des ersten Sammeltanks 20e durch
die unteren Rohre in dem ersten Wärmetauscherabschnitt 21 strömt. In einem
normalen Betrieb, in welchem das Kältemittel die oberen Rohre
und die unteren Rohre des ersten Wärmetauscherabschnitts 21 durchströmt, strahlt
das Kältemittel
Wärme an
Luft (d.h. Außenluft)
ab, und wird kondensiert. Das kondensierte Kältemittel strömt in den zwischenliegenden
Raum 20j des ersten Sammeltanks 20e.
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Ein Hauptstrom von flüssigem Kältemittel
in dem zwischenliegenden Raum 20j des ersten Sammeltanks 20e durchströmt das Drosselloch 20q der zweiten
Unterteilungsplatte 20h und strömt in den unteren Raum 20k in
dem ersten Sammeltank 20e. Ein Kältemittelstrom wird in dem
Drosselloch 20q begrenzt, so dass ein Druckverlust erzeugt
wird. Deshalb strömt
Kältemittel
in dem zwischenliegenden Raum 20j des ersten Sammeltanks 20e direkt
in den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 23 über den
zweiten Kommunikationspfad 52.
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Gasförmiges Kältemittel in dem oberen Abschnitt
des Gas/Flüssigkeits-Abscheiders
23 strömt in
den unteren Raum 20k des ersten Sammeltanks 20e durch
den Gasrücklauf-Kommunikationsdurchgang 54.
Gleichzeitig strömt
Kältemittel
einschließlich Öl, welches
in dem Bodenbereich des Gas/Flüssigkeits-Abscheiders 23 gesammelt
wurde, in den unteren Raum 20k durch den Flüssigkeitsrücklauf-Kommunikationspfad 53.
Somit werden das flüssige
Kältemittel
von dem zwischenliegenden Raum 20j (Hauptstrom), das gasförmige Kältemittel
von dem Gasrücklauf-Kommunikationsdurchgang 54 und das
flüssige
Kältemittel
von dem Flüssigkeitsrücklauf-Kommunikationspfad 53 in
dem unteren Raum 20k des ersten Sammeltanks 20e gemischt.
Dem gemäß durchströmt das Kältemittel
in dem unteren Raum 20k des ersten Sammeltanks 20e durch
die Rohre des zweiten Wärmetauscherabschnitts 22 und wird
wieder (bzw. nochmals) gekühlt,
um überkühlt (super
cooled) zu werden. Das überkühlte Kältemittel strömt in den
unteren Raum 20n des zweiten Sammeltanks 20f und
strömt
aus dem Kondensor 20 aus dem Auslassanschluss 20r.
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Wie in 2 gezeigt
ist, ist die Auslassleitung 15a des Kühlsolenoidventils 15 in
der Ventileinrichtung 14 an dem Einlassanschluss 20a befestigt, so
dass die gesamte Ventileinrichtung 14 durch den Einlassanschluss 20a getragen
wird. Hier kann die Ventileinrichtung 14 an einer oberen
Seitenplatte des Kondensors 20 mit einer Klammer befestigt
werden.
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Eine vordere Kühldekompressionseinheit 24 und
eine Hochdruck-Flüssigkältemittelleitung 37 (d.h. eine
Leitung für
flüssiges
Kältemittel
unter hohem Druck), die sich auf den Heck-Verdampfer 42 erstreckt, sind
an dem Auslassanschluss 20r des Kondensors 20 angeschlossen.
Die Front-Dekompressionseinheit 24 ist eine feste Drossel
zum Dekomprimieren des Kältemittels,
das den Kondensor 20 in einem zweiphasigen Gas/Flüssigkeits-Zustand
durchströmt
hat. Speziell bei dieser Ausführungsform
ist die feste Drossel ein Kapillarrohr, das einen feinen bzw. kleinen
Durchmesser (beispielsweise etwa 1,2 bis 1,3 mm im Durchmesser)
aufweist und eine Drucksenkung erzeugt, die einer vorbestimmten
Länge desselben
entspricht.
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Wie in 1 gezeigt
ist, ist ein Rückschlagventil 19 an
dem Auslass der Front-Dekompressionseinheit 24 angeschlossen.
Das Rückschlagventil 19 verhindert
eine Rückströmung von
Kältemittel
von dem Heißgas-Bypassdurchgang 18 zu
dem Kondensor 20 in der Heizbetriebsart. Der Auslass des
Rückschlagventils 19 ist
mit dem Auslass des Heißgas-Bypassdurchgangs 18 innerhalb
der Ventileinrichtung 14 an einem Anschlussabschnitt 25 angeschlossen. Deshalb
kann der Heißgas-Bypassdurchgang 18 mit einem
kurzen Durchgang aufgebaut sein, der in der Ventileinrichtung 14 neben
dem Kondensor 20 vorgesehen ist. Der Anschlussabschnitt 25 zwischen
dem Auslass des Heißgas-Bypassdurchgangs 18 und dem
Auslass bzw. Ausgang des Rück schlagventils 19 kann
innerhalb der Ventileinrichtung 14 vorgesehen sein.
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An dem Anschlussabschnitt 25 ist
eine Niedrigdruck-Kältemittelleitung 26 angeschlossen.
Die Niedrigdruck-Kältemittelleitung 26,
die mit dem Anschlussabschnitt 25 verbunden ist, ist so
angebracht, dass sie sich von dem Motorraum 29 auf das
Passagierabteil 28 durch die Öffnung in einer Unterteilungswand 27 erstreckt.
Hier unterteilt die Unterteilungswand 27 das Motorabteil 29 und
das Passagierabteil 28 voneinander.
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Eine Front-Klimatisierungseinheit 30 ist
innerhalb des Armaturenbretts (Instrumentenkonsole) an dem Frontabschnitt
des Passagierabteils angeordnet. Ein Front-Gebläse 31 zum Blasen von
Luft auf den vorderen Sitzbereich in dem Passagierabteil 28 zu
ist in der Front-Klimatisierungseinheit 30 untergebracht.
Auf der Luftsaugseite des Front-Gebläses 31 ist eine Umschaltklappe 38 drehbar
angeordnet zum selektiven Einleiten von Innenluft (d.h. Luft innerhalb
des Passagierabteils 28) und Außenluft (d.h. Luft außerhalb
des Passagierabteils 28).
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Ein Front-Verdampfer 32 zum Kühlen von Luft,
die in den vorderen Sitzbereich des Passagierabteils 28 zu
blasen ist, ist stromabwärts
des Frontgebläses 31 angeordnet.
Die Niedrigdruck-Kältemittelleitung 26 ist
mit dem Kältemitteleinlaß des Front-Verdampfers 32 verbunden.
Ein Front-Heizkern 33 zum Heizen von Luft, die auf den
vorderen Sitzbereich hin zu blasen ist, ist stromabwärts des Front-Verdampfers 32 in
der Luftstromrichtung angeordnet.
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Die Heck-Klimatisierungseinheit 40 ist
an der Heckseite des Passagierabteils 28 angeordnet. Die Heck-Klimatisierungseinheit 40 weist
einen Aufbau ähnlich
dem der Front- Klimatisierungseinheit 30 auf, und
hat ein Heckgebläse 41 zum
Blasen von Luft zu einem hinteren Sitzbereich in dem Passagierabteil 28.
Die Saugseite des Heckgebläses 41 mündet zu dem
Passagierabteil 28 hin, so dass Innenluft immer eingeleitet
wird. Ein Heck-Verdampfer 42 zum Kühlen von Luft ist stromabwärts des
Heckgebläses 41 angeordnet.
Ein hinteres thermisches Expansionsventil 43 ist an einem
Kältemitteleinlass
des Heck-Verdampfers 42 angeschlossen. Die hintere Hochdruck-Flüssigkeitskältemittelleitung 37 ist
an den Einlass des thermischen Expansionsventils 43 angeschlossen.
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Das thermische Expansionsventil 43 fühlt bzw.
erfasst einen Überhitzungsgrad
(superheating degree) des von dem Heck-Verdampfer 42 abgegebenen Kältemittels.
Das thermische Expansionsventil 43 steuert seine Öffnung (eine
Kältemittelströmung), so
dass der Überhitzungsgrad
des abgegebenen Kältemittels
einen vorbestimmten Wert (z.B. etwa 3°C bis 15°C) annimmt. Ein Heck-Heizkern 44 zum Heizen
von Luft, die zu dem hinteren Sitzbereich zu blasen ist, ist auf
einer stromabwärtigen
Seite des Heck-Verdampfers 42 in der Luftstromrichtung
angeordnet.
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Niedrigdruckseitige Kältemittelauslassleitungen 34, 45 sind
an den Auslässen
des Front-Verdampfers 32 und des Heck-Verdampfers 42 jeweils angeschlossen.
Die Kältemittelauslassleitungen 34, 45 sind
so angebracht, dass sich diese von dem Passagierabteil 28 zu
dem Motorabteil 29 durch die Unterteilungswand 27 erstrecken
und sind mit dem Einlass des niedrigdruckseitigen Gas/Flüssigkeits-Separators
oder -Abscheiders 35 verbunden, der in dem Motorabteil 29 vorgesehen
ist. Neben dem Auslass der Kältemittelauslassleitung 45 ist
ein Niedrigdruck-Rückschlag-ventil 46 angeordnet,
um ein Rückströmen von Kältemittel
von dem Gas/Flüssigkeits-Abscheider 35 zu
dem Heck-Verdampfer 42 in dem Heizbetrieb zu verhindern.
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Ein Auslass des Gas/Flüssigkeits-Abscheiders 35 ist
an einen Saugeinlass des Kompressors 10 durch eine Saugleitung 36 verbunden.
In der Heizbetriebsart scheidet der Gas/Flüssigkeits-Abscheider 35 das Kältemittel
aus der Front-Kältemittelauslassleitung 34 in
gasförmiges
Kältemittel
und in flüssiges Kältemittel
und sammelt das flüssige
Kältemittel
darin. Das abgeschiedene gasförmige
Kältemittel
wird in den Kompressor 10 eingeleitet.
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In dem Gas/Flüssigkeits-Abscheider 35 ist ein
Flüssigkeitsrücklauf-Drosselpfad 35a vorgesehen,
so dass das flüssige
Kältemittel
um den Boden des Gas/Flüssigkeits-Abscheiders 35 herum
teilweise zu dem Kompressor 10 geleitet wird. Der Flüssigkeitsrücklauf-Drosselpfad 35a ist
zum Leiten von Öl zu
dem Kompressor 10 vorgesehen, das in dem flüssigen Kältemittel
enthalten ist, ähnlich
wie der Flüssigkeitsrücklauf-Kommunikationspfad 53 des
Kondensors 20.
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Der niedrigdruckseitige Gas/Flüssigkeits-Abscheider 35 wird
in Verbindung mit dem hochdruckseitigen Gas/Flüssigkeits-Separator oder -Abscheider 23 des
Kondensors 20 verwendet. Der Gas/Flüssigkeits-Abscheider 35 wird
nur in der Heizbetriebsart für
das Gas/Flüssigkeits-Abscheiden
und für
das Sammeln des flüssigen
Kältemittels
verwendet. Dahingegen wird der Gas/Flüssigkeits-Abscheider 23 im
Kühlbetrieb
für das
Gas/Flüssigkeits-Abscheiden und
zum Sammeln des flüssigen
Kältemittels
verwendet. Im Kühlbetrieb
strömt
ein überhitztes
(super-heated) gasförmiges
Kältemittel
durch den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 35 aus
den Verdampfern 32, 42. Deshalb wird der Gas/Flüssigkeits-Abscheider 35 in
der Kühl betriebsart
nur als einfacher Durchgang verwendet, durch welchen das überkühlte gasförmige Kältemittel
strömt.
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In der Kühlbetriebsart (oder in der
Entfeuchtungsbetriebsart) kühlt
der Front-Verdampfer 32 Luft, die von dem Frontgebläse 31 geblasen
wird, durch Absorption der Verdampfer-Latenzwärme aus bzw. von der Luft.
Im Winter in der Heizbetriebsart strömt gasförmiges Kältemittel hoher Temperatur
(Heißgas) in
den Front-Verdampfer 32 durch den Heißgas-Bypassdurchgang 18,
so dass der Front-Verdampfer 32 als ein Radiator Luft erwärmt. Andererseits
hat der Heck-Verdampfer 42 der Heck-Klimatisierungseinheit 40 nur
eine Kühlfunktion
in der Kühlbetriebsart, und
arbeitet nicht als Wärmeradiator.
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Der Front-Heizkern 33 und
der Heck-Heizkern 44 sind jeweils mit einem Heißwasserkreislauf des
Motors 12 über
ein Front-Heißwasserventil 33a und
ein Heck-Heißwasserventil 44a angeschlossen. Heißwasser
(d.h. Motorkühlwasser)
aus dem Motor 12 zirkuliert zu den Heizkernen 33, 44 durch
eine motorgetriebene Wasserpumpe (nicht gezeigt) über das vordere
Heißwasserventil 33a und
das hintere Heißwasserventil 44a.
Somit heizen die Heizkerne 33, 44 Luft, nachdem
dieses die Verdampfer 32, 44 durchströmt hat,
unter Verwendung des Heißwassers
als eine Wärmequelle.
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In der Front-Klimatisierungseinheit 30 wird klimatisierte
Luft aus einem Front-Luftauslass stromabwärts von dem Heizkern 33 auf
den vorderen Sitzbereich in dem Passagierabteil 28 geblasen. Ähnlich wird
in der Heck-Klimatisierungseinheit 40 klimatisierte Luft
von einem Heck-Luftauslass stromabwärts von dem Heck-Heizkern 44 auf
den hinteren Sitzbereich in dem Passagierabteil 28 zu geblasen.
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Elektrische Einrichtungen, wie die
elektromagnetische Kupplung 11, das Kühlsolenoidventil 15,
das Heizsolenoidventil 16, ein Kühlventilator zum Blasen von
Luft auf den Kondensor 20 zu, das Frontgebläse 31 und
das Heckgebläse 41 werden
durch ein Klimatisierungssteuersystem (ECU) gesteuert.
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Wenn die Kühlbetriebsart ausgewählt ist, steuert
das Klimatisierungssteuerungssystem (nicht gezeigt) das Kühlsolenoidventil 15 derart,
dass dieses geöffnet
wird, und das Heizsolenoidventil 16 derart, dass dieses
geschlossen wird. Desweiteren wird die elektromagnetische Kupplung 11 mit
Energie versorgt, um verbunden zu werden, so dass der Kompressor 10 durch
den Motor 12 angetrieben wird.
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In der Kühlbetriebsart sind die Front-Klimatisierungseinheit 30 und
die Heck-Klimatisierungseinheit 40 gleichzeitig in Betrieb,
und sowohl das Frontgebläse 31 und
das Heckgebläse 41 sind
aktiviert, so dass Luft sowohl in die Front-Klimatisierungseinheit 30 und
in die Heck-Klimatisierungseinheit 40 geblasen wird.
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Wenn der Kompressor 10 in
Betrieb ist, durchströmt
gasförmiges
Kältemittel,
das von dem Kompressor 10 abgegeben wird, durch das geöffnete Kühlsolenoidventil 15 und
zirkuliert in einem geschlossenen Kältemittelkreislauf, der mit
dem Kondensor 20, der Dekompressionseinheit 24 (der
festen Drossel), dem Rückschlagventil 19,
dem Front-Verdampfer 32, dem Gas/Flüssigkeits-Abscheider 35 und
dem Kompressor 10 in dieser Reihenfolge aufgebaut ist.
Gleichzeitig wird das Hochdruck-Kältemittel von dem Kondensor 20 geteilt
und strömt
teilweise durch die Hochdruck-Flüssigkeitskältemittelleitung 37.
Das Hochdruck-Kältemittel
durchströmt
das thermische Expansionsventil 43, welches eine Dekompressionseinrichtung
der Heck-Klimatisierungseinheit 40 ist. Das Kältemittel
strömt
von dem thermischen Expansionsventil 43 durch den Heck-Verdampfer 42, das
Rückschlagventil 46 und
den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 35,
und wird in den Kompressor 10 gesaugt.
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Das Niedrigdruck-Kältemittel,
welches in der Dekompressionseinheit (der festen Drossel) 24 dekomprimiert
wird, verdampft in dem Front-Verdampfer 32, um Luft zu
kühlen,
die von dem Frontgebläse 31 geblasen
wird. Gleichzeitig verdampft das Niedrigdruck-Kältemittel, welches in dem thermischen
Expansionsventil 43 dekomprimiert wird, an dem Heck-Verdampfer 42,
um Luft zu kühlen,
die von dem Heckgebläse 41 ausgeblasen
wird. Demzufolge wird durch den Front-Verdampfer 32 und
den Heck-Verdampfer 42 gekühlte Luft auf den vorderen
Sitzbereich und den hinteren Sitzbereich des Passagierabteils 28 zu
geblasen, so dass das Passagierabteil 28 gekühlt wird.
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Eine Kältemittelmenge, die in den
Heck-Verdampfer 42 strömt,
wird durch das thermische Expansionsventil 43 gesteuert,
so dass das Auslasskältemittel
des Heck-Verdampfers 42 (d.h. Kältemittel, das aus dem Heck-Verdampfer 42 strömt) auf
einem vorbestimmten Überhitzungsgrad
(beispielsweise 10°C)
gehalten wird. Dahingegen ist die Front-Dekompressionseinheit 24 eine
feste Drossel. Selbst wenn die feste Drossel als die Front-Dekompressionseinheit 24 verwendet
wird, kann der Kältemittelstrom
in dem Front-Kältemittelkreislauf
so gesteuert werden, dass das von dem Front-Verdampfer 32 abgegebene
Kältemittel
einen vorbestimmten Überhitzungsgrad
aufweist. Das heißt,
das gasförmige
Kältemittel,
das von dem Kompressor 10 abgegeben wird, wird in den Einlassanschluss 20a eingeleitet, und
strömt
teilweise in den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 23 aus
dem ersten Kommunikationspfad 51. Ein Teil von flüssigem Kältemittel,
welches in dem ersten Wärmetauscherabschnitt 21 kondensiert, strömt teilweise
in den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 23 aus
dem zweiten Kommunikationspfad 52. Das gasförmige Kältemittel,
das von dem Kompressor 10 abgegeben wird, und das flüssige Kältemittel,
das in dem ersten Wärmetauscherabschnitt 21 kondensiert wird,
werden in dem Gas/Flüssigkeits-Abscheider 23 gemischt,
um untereinander einen Wärmeaustausch auszuführen. Somit
kommt das gemischte Kältemittel in
einen zweiphasigen Gas/Flüssigkeits-Zustand, welches
eine Trockenheit in Übereinstimmung
mit einem Überhitzungsgrad
des gasförmigen
Kältemittels aufweist,
welches von dem Kompressor 10 abgegeben wird.
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Demzufolge entspricht die Menge des
flüssigen
Kältemittels,
das in dem Gas/Flüssigkeits-Abscheider 23 gesammelt
wird, dem Überhitzungsgrad des
gasförmigen
Kältemittels,
das aus dem Kompressor 10 abgegeben wird. Mit anderen Worten kann
die Menge des in dem Gas/Flüssigkeits-Abscheider 23 gesammelten
flüssigen
Kältemittels
in Übereinstimmung
mit einer Änderung
des Überhitzungsgrades
des gasförmigen
Kältemittels
gesteuert werden, welches von dem Kompressor 10 abgegeben
wird. Durch Steuerung der gesammelten Menge des flüssigen Kältemittels
in dem Gas/Flüssigkeits-Abscheider 23 wird
eine Menge von in dem Kältemittelkreislauf
zirkulierten Kältemittel
gesteuert und kann der Überhitzungsgrad
von gasförmigem
Kältemittel
in dem Auslass des Kompressors 10 gesteuert werden. Im
Prinzip ist der Kompressionsvorgang des Kältemittels in dem Kompressor 10 im
Grunde eine isentropische Änderung
infolge adiabatischer Kompression. Wenn der Überhitzungsgrad des gasförmigen Kältemittels,
welches von dem Kompressor 10 abgegeben wird, gesteuert
wird, kann der Überhitzungsgrad
von Kältemittel,
das zu dem Kompressor 10 gesaugt wird, d.h. der Überhitzungsgrad
von Kältemittel
an dem Auslass des Front-Verdampfers 32, indirekt gesteuert
werden. Demzufolge kann, selbst wenn die De kompressionseinheit 24 die
feste Drossel ist, die einfacher als das thermische Expansionsventil
ist, das Kältemittel
von dem Front-Verdampfer 32 auf dem vorbestimmten Überhitzungsgrad
durch Steuerung des Überhitzungsgrades
von dem gasförmigen
Kältemittel
gesteuert werden, welches von dem Kompressor 10 in den
Gas/Flüssigkeits-Abscheider 23 abgegeben
wird.
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Wenn auf dem Rücksitz des Passagierabteils
in der Kühlbetriebsart
sich kein Passagier befindet, wird der Betrieb der Heck-Klimatisierungseinheit 40 gestoppt
und die Front-Klimatisierungseinheit 30 wird
einzeln bzw. individuell betrieben. In diesem Fall wird nur das
Frontgebläse 31 betrieben
und das Heckgebläse 41 gestoppt.
Somit wird die Kältemittelverdampfung
in dem Heck-Verdampfer 42 auf einen minimalen Grad reduziert,
und das thermische Expansionsventil 43 schließt seine
Ventilöffnung
durch seine Feder. Im Wesentlichen wird die Kältemittelströmung zu
dem Heck-Verdampfer 42 beendet, so dass die Luftklimatisierung
nur für
die Vordersitzseite individuell ausgeführt wird.
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Selbst wenn nur die Front-Klimatisierungseinheit
betrieben wird, verhindert das Rückschlagventil 46 eine
Rückströmung des
Kältemittels
von dem Front-Verdampfer 32 zu dem Heck-Verdampfer 42, und das Rückströmventil
kann ein Zurückbleiben von
Kältemittel
(flüssiges
Kältemittel)
in dem Heck-Verdampfer 42 (Schlafphänomen) begrenzen bzw.
beschränken.
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In der Heizbetriebsart im Winter
steuert das Klimatisierungssteuerungssystem das Kühlsolenoidventil 15 derart,
dass dieses geschlossen wird, und das Heizsolenoidventil 16 derart,
dass der Heißgas-Bypassdurchgang 18 geöffnet ist.
Somit durchströmt
ein gasförmiges
Hochtemperatur-Kältemittel, das
von dem Kompressor 10 abgegeben wird, durch das geöffnete Heizsolenoidventil 16.
Anschließend wird
das heiße,
gasförmige
Kältemittel
bei der Heizdekompressionseinheit (feste Drossel) 17 dekomprimiert.
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Das dekomprimierte, gasförmige Kältemittel wird
in den Front-Verdampfer 32 der
Front-Klimatisierungseinheit 30 durch den Heißgas-Bypassdurchgang 18 und
das Kältemittel-Einlassrohr 26 eingeleitet.
Der Front-Verdampfer 32 erhitzt Luft, die von dem Frontgebläse 31 geblasen
wird. Das Kältemittel strömt, nachdem
dieses in dem Front-Verdampfer 32 (wärme)bestrahlt (bzw. erhitzt)
wurde, in den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 35,
um in gasförmiges Kältemittel
und flüssiges
Kältemittel
unter Verwendung des Dichteunterschieds derselben getrennt zu werden.
Das abgetrennte bzw. abgeschiedene gasförmige Kältemittel wird zu dem Kompressor 10 gesaugt
und wieder (bzw. nochmals) komprimiert. Gleichzeitig wird flüssiges, Öl enthaltendes
Kältemittel
in dem Bodenbereich des Gas/Flüssigkeits-Abscheiders 35 zu
dem Kompressor 10 durch den Ölrücklaufdurchgang 35a (Flüssigrücklauf-Drosseldurchgang)
zu einer bestimmten Menge gesaugt.
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In der Heizbetriebsart verhindert
das Rückschlagventil 19 eine
Rückströmung von
Kältemittel von
dem Heißgas-Bypassdurchgang 18 zu
dem Kondensor 20 hin, und verhindert dadurch, dass Kältemittel
in dem Kondensor 20 zurückbleibt
(Schlafphänomen).
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In dieser Ausführungsform hat der Front-Verdampfer 32 die
Heißgas-Heizfunktion,
aber der Heck-Verdampfer 42 hat aus dem folgenden Grunde nicht
die Heißgas-Heizfunktion.
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In der Front-Klimatisierungseinheit 30 können Innenluft
und Außenluft
(Frischluft) umgeschaltet werden, um darin einge leitet zu werden.
Im Heizbetrieb im Winter wird eine Außenluft-Einleitungsbetriebsart
ausgewählt,
um Beschlag bzw. kondensierte Luftfeuchtigkeit an dem bzw. der Fenster
zu entfernen. In diesem Fall wird infolge der Einleitung von niedrigtemperierten
Außenluft
die thermische Belastung der Front-Klimatisierungseinheit 30 extrem
größer als
die der Heck-Klimatisierungseinheit 40,
welche nur Innenluft einleitet. Somit ist die Heißgas-Heizfunktion
nur für
den Front-Verdampfer 32 der
Front-Klimatisierungseinheit 30 eingestellt, so dass eine
Heizwirkung der Front-Klimatisierungseinheit 30 wirksam
verbessert ist, um ihre thermische Last abzudecken bzw. zu erfüllen.
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In dieser Ausführungsform ist die Dekompressionseinheit 24 mit
einer festen Drossel, wie einem Kapillarrohr ohne thermischen Sensor-
bzw. Erfassungsabschnitt. Verglichen mit dem thermischen Expansionsventil
ist die Steuerung eines Kältemittelstroms
ungestört
durch intensive Hitze von dem Motor 12 und erhitzter Luft
in dem Motorabteil 29. Somit kann die Dekompressionseinheit 24 in
der Nähe
des Kondensors 20 in dem Motorabteil 29 angeordnet sein.
Demzufolge ist es möglich,
bei einer Position neben dem Kondensor 20 die Auslassseite
der Front-Dekompressionseinheit 24 und die Auslassseite
des Heißgas-Bypassdurchgangs 18 anzuschließen bzw.
zu verbinden, und beide an dem Kältemitteleinlassrohr 26 zu
befestigen bzw. zusammenzulegen. Deshalb kann, wie in 2 gezeigt ist, der Heißgas-Bypassdurchgang 18 mit
einem sehr kurzen Durchgang innerhalb der Ventileinrichtung 14 versehen
werden, die in der Umgebung des Kondensors 20 angeordnet
ist. Somit kann der Front-Verdampfer 32 in dem Passagierabteil 28 und
die Abteilungen des Kältemittelkreislaufs
in dem Motorabteil 29 durch die zwei Kältemittelrohre 26, 34 verbunden
werden. Dieser Kältemittelrohraufbau
entspricht einem allgemeinen, ohne Heißgas-Heizerfunktion, so dass
das Kältemittel-Kreislaufsystem mit
Heißgas-Heizerfunktion
einfach in ein Fahrzeug eingebaut werden kann.
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Selbst wenn die Front-Kühldekompressionseinheit 24 mit
einer einfachen festen Drossel ohne einen thermischen Sensorabschnitt
aufgebaut ist, kann der Überhitzungsgrad
des Kältemittels
aus dem Auslass des Front-Verdampfers 32 dahingehend gesteuert
werden, dass dieser einen vorbestimmten Wert annimmt, indem die
Menge von flüssigem
Kältemittel gesteuert
wird, die in dem Gas/Flüssigkeits-Abscheider 23 zurückbleibt.
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Eine Variation in der Menge von Kältemittel, welches
durch den Kältemittelkreislauf
zirkuliert, infolge einer Variation in der Wärmebelastung im Kühlbetrieb,
kann durch den Tank des Gas/Flüssigkeits-Abscheiders 23 absorbiert
bzw. gedämpft
werden, der in dem Kondensor 20 vorgesehen ist. Deshalb
ist es nicht nötig,
dass das Tankvolumen des Gas/Flüssigkeits-Abscheiders 35 zum
Dämpfen
der Variation der Menge von zirkulierendem Kältemittel in der Kühlbetriebsart
eingestellt ist. Somit kann das Tankvolumen des Gas/Flüssigkeits-Abscheiders 35 nur
im Hinblick auf die Kältemittelmenge
eingestellt werden, die in der Heizbetriebsart erforderlich ist. Des
weiteren kann das überschüssige Kältemittel
in der Heizbetriebsart separat in sowohl in den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 23 und
den Gas/Flüssigkeits-Abscheider 35 gespeichert
werden. Demgemäß kann das
Tankvolumen des Gas/Flüssigkeits-Abscheiders 35 erheblich
(z.B. auf ein Drittel oder weniger) reduziert werden, im Vergleich
mit dem eines normalen Akkumulatorkreislaufs. Somit kann die Leistungsfähigkeit
hinsichtlich der Montage bzw. die Montagefähigkeit des Gas/Flüssigkeits-Abscheiders 35 in
ein Fahrzeug verbessert werden.
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Zweite Ausführungsform
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Die zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Wie in 4 gezeigt ist, ist in der zweiten Ausführungsform
eine Auslassleitung 35c in einen zylindrischen Hauptkörper 35b des Gas/Flüssigkeits-Abscheiders 35 eingesetzt.
In der Auslassleitung 35c mündet ein kleines Drosselloch, um
so als der Flüssigkeitsrücklauf-Drosselpfad 35a verwendet
zu werden.
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Die Auslassleitung 35c ist
in den zylindrischen Hauptkörper 35b durch
einen Bohrungsabschnitt 35d in den Boden des zylindrischen
Hauptkörpers 35b eingesetzt
und integral an den zylindrischen Hauptkörper 35b um die Auslassleitung 35c herum durch
Löten oder
dergleichen verbunden. In der Auslassleitung 35c ist neben
dem Bodenabschnitt des zylindrischen Hauptkörpers 35b der Flüssigkeitsrücklauf-Drosselpfad 35a ausgebildet,
um ein flüssiges Kältemittel
um bzw. an dem Boden des zylindrischen Hauptkörpers 35b in die Auslassleitung 35c zu
saugen.
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Ein Einlass 35e für gasförmiges Kältemittel ist
in das obere Ende der Auslassleitung 35c gebohrt, um das
gasförmige
Kältemittel,
welches in dem oberen Abschnitt des zylindrischen Abschnitts 35b akkumuliert
bzw. gesammelt wurde, in die Auslassleitung 35c zu saugen.
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In einer oberen Seite des zylindrischen Hauptkörpers 35b sind
erste und zweite Bohrabschnitte 35f, 35g einander
gegenüberliegend
vorgesehen. Die Front-Kältemittelauslassleitung 34 des Front-Verdampfers 32 ist
in den ersten Bohrabschnitt 35f eingesetzt, und ist mit
dem Hauptkörper 35b durch
Löten oder
dergleichen integriert. Ähnlich
ist in den zweiten Bohrab schnitt 35f die Heck-Kältemittelauslassleitung
aus dem Heck-Verdampfer 42 in
den Hauptkörper 35b durch
Löten oder
dergleichen eingesetzt und integriert. Hier ist die Heck-Kältemittelauslassleitung 45 in
ein erstes Leitungssegment 45a und ein zweites Leitungssegment 45b unterteilt,
und das zweite Leitungssegment 45b ist in den zweiten Bohrungsabschnitt 35g eingesetzt.
Zwischen dem ersten Leitungssegment 45a und dem zweiten
Leitungssegment 45b ist das Rückschlagventil 46 eingeschraubt.
Speziell ist in einem zylindrischen Hauptkörper 46a des Rückschlagventils 46 ein
Ventilkörper 46b angeordnet,
um sich in einer Kältemittelströmung zu
bewegen, wenn der Durchgang geöffnet ist.
Auf dem inneren Umfang des zylindrischen Hauptkörpers 46a ist ein
ringförmiger
Sitz 46c integral mit dem zylindrischen Hauptkörper 46 ausgebildet.
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Auf den äußeren Umfängen der zwei Enden des Hauptkörpers 46a sind
Außengewindeabschnitte 46d, 46e ausgebildet.
Auf die Außengewindeabschnitte 46d, 46e sind
Mutterelemente 46f, 46g geschraubt. Die Mutterelemente 46f, 46g sind
auf den Umfängen
der Leitungssegmente 45a, 45b eingehakt. Hier
sind O-Ringe 46h, 46i auf die Umfänge der Leitungssegmente 45a, 45b angefügt, um elastisch an
den inneren Umfängen
des Hauptkörperabschnitts 46a befestigt
zu werden und um die Anfügeabschnitte
bzw. Verbindungsabschnitte dazwischen abzudichten.
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Wenn Kältemittel in umgekehrter Richtung aus
dem Gas/Flüssigkeits-Abscheider 35 zu
der Heck-Kältemittelauslassleitung 45 strömt, ist
ein O-Ring 46j auf dem Umfang des Ventilkörpers 46b elastisch
an der Wand des Sitzes 46c befestigt, um das Rückschlagventil 46 zu
schließen,
so dass eine Rückströmung von
Kältemittel
vermieden ist. Wenn dahingegen Kältemittel
aus der Heck-Kältemittelauslassleitung 45 zu
dem Gas/Flüssigkeits-Abscheider strömt, trennt
sich der Ventilkörper 46b von dem
Sitz 46c, so dass das Rückschlagventil 46 geöffnet ist und
das Kältemittel
strömt
durch das Rückschlagventil 46.
Wenn das Rückschlagventil 46 geöffnet ist, greifen
mehrere einhakende Krallen 46k, die integral mit dem Ventilkörper 46b ausgebildet
sind, in den Sitz 46c ein, so dass die Versetzung des Ventilkörpers 46b reguliert
ist.
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Dritte Ausführungsform
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Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
In der dritten Ausführungsform ist,
wie in 5 gezeigt ist,
der Aufbau des Rückschlagventils 46 einfach.
In der dritten Ausführungsform
ist die Heck-Kältemittelauslassleitung 45 nicht unterteilt.
Bei einer Position ist neben dem stromabwärtigen Ende der Heck-Kältemittelauslassleitung 45 ein
reduzierter Abschnitt 45c mit einem reduzierten Durchgangsbereich
integral ausgebildet, so dass der reduzierte Abschnitt 45c als
der Sitz 46c verwendet wird, der in der zweiten Ausführungsform
beschrieben wurde.
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Das heißt, wenn Kältemittel in umgekehrter Richtung
aus dem Gas/Flüssigkeits-Abscheider
35 zu der Heck-Kältemittelauslassleitung 45 (zu
der Seite des Heck-Verdampfers 42) strömt, ist der O-Ring 46j,
der auf den Umfang des Ventilkörpers 46b angefügt ist,
elastisch auf der Wand des reduzierten Abschnitts 45c befestigt,
um den Durchgang zu schließen.
Somit ist eine umgekehrte Strömung
des Kältemittels
vermieden.
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Wenn dahingegen Kältemittel aus der Heck-Kältemittelauslassleitung 45 zu
dem Gas/Flüssigkeits-Abscheider 35 strömt, trennt
sich der Ventilkörper 46b von
dem Sitz 46c, und die mehreren einhakenden Krallen 46c greifen
in den Sitz 45c ein, um so die Position des Ventilkörpers 46b zu
regulieren.
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In der dritten Ausführungsform
ist es nicht erforderlich, dass die Heck-Kältemittelauslassleitung 45 in
zwei Abschnitte unterteilt ist, so dass eine Gewindeverbindung nicht
erforderlich ist. Deshalb kann das Rückschlagventil 46 im
Vergleich mit der zweiten Ausführungsform
erheblich vereinfacht werden.
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Vierte Ausführungsform
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Die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
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In der vierten Ausführungsform
ist, wie in 6 gezeigt
ist, der Ventilkörper
als axial länglicher Zylinder
ausgebildet. Ein konischer Endabschnitt 46m des zylindrischen
Ventilkörpers 46b sitzt
auf der Wand des reduzierten Abschnitts 45c, so dass der Durchgang
in dem Rückschlagventil 46 geschlossen ist.
Wenn das Rückschlagventil 46 geöffnet ist,
bewegt sich der Ventilkörper 46b zu
dem Gas/Flüssigkeits-Abscheider 35 hin,
so dass das Ende des Ventilkörpers 46b die
Auslassleitung 35c berührt.
Somit ist die Versetzung des Ventilkörpers 46b reguliert.
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In der vierten Ausführungsform
wird die Form des Rückschlagventils 46 im
Vergleich mit der der zweiten und der dritten Ausführungsform
einfach.
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Obwohl die vorliegende Erfindung
vollständig
in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben wurde, ist zu bemer ken, dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen für
den Fachmann ersichtlich sind.
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Zum Beispiel kann die feste Drossel
in der Dekompressionseinheit 24 in Kombination mit einer variablen
Drossel verwendet werden, welche ihre Öffnung in Übereinstimmung mit dem Zustand (Druck,
Temperatur) des Hochdruckkältemittels
in dem Auslass (stromaufwärtige
Seite der Dekompressionseinheit) des Kondensors 20 ändert. Des
weiteren kann eine variable Drossel anstelle der Dekompressionseinheit 24 verwendet
werden.
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Zusätzlich zu dem thermischen Expansionsventil 43 kann
ein Solenoidventil angebracht werden, um eine Kältemittelverteilung in den
Heck-Verdampfer 42 zu schließen, wenn der Heck-Verdampfer 42 nicht
verwendet wird. Ein elektrisch angetriebenes Ventil kann als Mittel
zur Kältemitteldekompression für die hintere
Sitzreihe verwendet werden, so dass ein Kältemittelströmung in
den Heck-Verdampfer 42 abgeschaltet bzw. geschlossen werden
kann.
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Solche Änderungen und Modifikationen
sind dahingehend zu verstehen, dass diese innerhalb des Bereichs
der vorliegenden Erfindung liegen, wie sie durch die nachfolgenden
Ansprüche
angegeben wird.