DE10356447A1 - Kältekreislaufvorrichtung - Google Patents

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DE10356447A1
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refrigeration cycle
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Shigeki Kariya Ito
Yoshiaki Kariya Takano
Teruyuki Kariya Hotta
Yasushi Kariya Yamanaka
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kältekreislauf für eine Fahrzeugklimaanlage. Der Kältekreislauf erlaubt es einem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher (5), Wärme zwischen flüssigem Hochdruckkältemittel, das von einem Unterkühlungskondensator (4) gefördert und zu einem Verdampfer (7) geleitet wird, und Niederdruckkältemittel zu tauschen, das in flüssiger und gasförmiger Phase vorliegt und von dem Verdampfer (7) gefördert und zu einem Verdichter (3) geleitet wird. Der Kältekreislauf erlaubt es außerdem, dass die Kältemittelmenge, die durch den Kältekreislauf umgewälzt wird, in Reaktion auf den Unterkühlungsgrad stromaufwärts von einem Drosselloch (67) eines Umkehrunterkühlungssteuerventils (6) eingestellt wird, um dadurch den Überhitzungsgrad auf der Auslassseite des Verdampfers (7) indirekt zu steuern. Dies erbringt Verbesserungen sowohl bezüglich der Wärmemenge, die zum Tausch zwischen den Kältemitteln in dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher (5) gebracht wird, und dem Kühlvermögen des Verdampfers (7).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kältekreislaufvorrichtung mit einem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher, der einen Wärmetausch zwischen einem Hochdruckkältemittel, das von einem Sammelbehälter für flüssiges Kältemittel angesaugt wird und zu einem variablen Drosselventil geleitet wird, und einem Niederdruckkältemittel ermöglicht, das von einem Kältemittelverdampfer gefördert und zu einem Kältemittelverdichter geleitet wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Kältekreislaufvorrichtung, welche die Kältemittelmenge in Reaktion auf den Unterkühlungspegel bzw. -grad eines Kältemittels zu steuern vermag, das von dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher ausgehend gefördert wird.
  • Wie in 10A gezeigt, weist eine herkömmliche Kältekreislaufvorrichtung einen ringförmigen Kältemittelkreis auf, durch den gasförmiges Kältemittel, das aus einer Austragöffnung eines Verdichters 101 ausgetragen wird, durch einen Unterkühlungsverflüssiger bzw. -kondensator 102, ein temperaturgesteuertes Expansionsventil 104 und einen Verdampfer 105 zurück zu einer Ansaugöffnung des Verdichters 101 umgewälzt wird. Wie in 10B gezeigt, ist außerdem eine Kältekreislaufsystem vorgeschlagen worden mit einem ringförmigen Kältekreis, durch den ein gasförmiges Kältemittel, das aus der Austragöffnung des Verdichters 101 ausgetragen wird, durch den Unterkühlungsverflüssiger bzw. -kondensator 102, einen Doppelrohr-Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 103, das temperaturgesteuerte Expansionsventil 104 und den Verdampfer 105 zurück zu der Ansaugöffnung des Verdichters 101 umgewälzt wird (siehe beispielsweise die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-277842, Seiten 1 bis 7 und 1 bis 8).
  • Der Unterkühlungskondensator 102 ist durch einen Kältemittelkondensator gebildet, der mit einem Sammelbehälter für flüssiges Kältemittel integral gebildet ist, in dem ein Kältemittelkondensator 121 zum Kondensieren bzw. Verflüssigen von Kältemittel in flüssiges Kältemittel, ein Sammelbehälter 122 für flüssiges Kältemittel zum Trennen von Kältemittel in flüssiges und gasförmiges Kältemittel, ein Unterkühler 123 zum Unterkühlen eines flüssigen Kältemittels u. dgl. einstückig integriert sind. Andererseits befindet sich zur Verwendung als temperaturgesteuertes Expansionsventil 104 ein so genanntes Blocktyp-(oder Kastentyp-)Expansionsventil mit einem Expansionsventilkörper und einem temperaturempfindlichen Zylinder 106 im Einsatz, der in einem kubischen Block eingebaut ist, in dem ein Hochdruckkältemitteldurchlass festgelegt ist, der als Einlassdurchlass zu dem Verdampfer 105 dient, und ein Niederdruckkältemitteldurchlass, der als Auslassdurchlass ausgehend vom Verdampfer 105 dient.
  • Diese Kältekreislaufvorrichtung erlaubt es dem Doppelrohr-Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 103, Wärme zwischen einem Hochdruckkältemittel, das durch eine erste Kältemittelleitung 111 strömt, die in etwa im Mittenpunkt in der Hochdruckkältemittelleitung angeordnet ist (in einer Hochdruckflüssigkeitsleitung), und einem Niederdruckkältemittel zu tauschen, das durch eine zweite Kältemittelleitung 112 strömt, die in etwa im Mittenpunkt in der Niederdruckkältemittelleitung (der Niederdruckansaugleitung) angeordnet ist. Dies erlaubt es, dass das Niederdruckkältemittel in der Niederdruckkältemittelleitung Wärme von dem Hochdruckkältemittel in der Hochdruckkältemittelleitung absorbiert, wodurch das flüssige Hochdruckkältemittel zusätzlich unterkühlt wird, das ausgehend von dem Unterkühlungskondensator 102 gefördert wird. Dies wiederum erlaubt es, dass das flüssige Kältemittel stabil zu dem Ventilloch des temperaturgesteuerten Expansionsventils 104 zugeführt wird, wodurch das Kühlvermögen in der Fahrgastzelle verbessert wird.
  • Andererseits muss das Hochdruckkältemittel in der Hochdruckkältemittelleitung das Niederdruckkältemittel in der Niederdruckkältemittelleitung heizen, wodurch das gasförmige Niederdruckkältemittel, das ausgehend vom Verdampfer 105 gefördert und zum Verdichter 101 geleitet wird, durch Überhitzen verdampft werden muss. Dies wiederum verhindert, dass das Kältemittel in dem Verdichter 101 verdichtet wird und das Kühlvermögen in der Fahrgastzelle verbessert wird.
  • Die Kältekreislaufvorrichtung in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik verwendet jedoch ein typisches temperaturgesteuertes Expansionsventil 104, das zwischen dem Doppelrohr-Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 103 und dem Verdampfer 105 geschaltet ist, in dem der Überhitzungsgrad bzw. -pegel (SH) des Kältemittels auf der Auslassseite des Verdampfers 105 mit dem temperaturempfindlichen Zylinder 106 erfasst wird, der in dem Niederdruckkältemitteldurchlass enthalten ist, um den Öffnungsquerschnitt (den Ventilöffnungsgrad) bzw. den Drosselöffnungsgrad des Ventilloches in dem temperaturgesteuerten Expansionsventil 104 einzustellen.
  • Mit dieser Anordnung strömt gasförmiges Hochtemperatur-Niederdruck-Kältemittel, das durch Überhitzen verdampft worden ist, normalerweise (in stabilem Zustand) durch die zweite Kältemittelleitung 112 des Doppelrohr-Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 103. Eine ausreichend große Wärmemenge wird deshalb nicht zwischen dem Hochdruckkältemittel, das durch die erste Kältemittelleitung 111 des Doppelrohr-Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 103 strömt, und dem Niederdruckkältemittel getauscht, das durch die zweite Kältemittelleitung 112 strömt. Dies führt dazu, dass die den Verdampfer 105 durchsetzende Luft mit ausreichendem Wirkungsgrad gekühlt wird, wodurch das Problem auftritt, dass eine stärkere Verbesserung des Kühlvermögens der Fahrgastzelle tatsächlich nicht erwartet werden kann.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Kältekreislaufvorrichtung zu schaffen, die Verbesserungen sowohl bezüglich des Leistungsvermögens eines Kältemittelverdampfers wie bezüglich der Wärmemenge bereit stellen kann, die zwischen Nieder- und Hochdruckkältemittel in dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher zum Tauschen von Wärme zwischen dem Hochdruckkältemittel, das ausgehend von dem Sammelbehälter für flüssiges Kältemittel gefördert und zu dem Verdampfer geleitet wird, und dem Niederdruckkältemittel getauscht wird, das ausgehend von dem Kältemittelverdampfer gefördert und zu dem Kältemittelverdichter geleitet wird. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kältekreislaufvorrichtung zu schaffen, die Verbesserungen bezüglich der Anbringung bzw. Halterung des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers und eines variablen Drosselventils an einem Fahrzeug, wie etwa einem Kraftfahrzeug, bereit stellt. Eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kältekreislaufvorrichtung zu schaffen, die einen vereinfachten Aufbau für das variable Drosselventil bereit stellen kann.
  • In Übereinstimmung mit einem ersten Aspekt der Erfindung sorgt beispielsweise eine überschüssige Kältemittelmenge, die durch die Kältekreislaufvorrichtung zum Kühlen seiner Last bzw. zum Kühlen desselben zirkuliert, dafür, dass das Niederdruckkältemittel, das ausgehend von dem Kältemittelverdampfer gefördert und zu dem Kältemittelverdichter geleitet wird, in zwei Phasen geändert bzw. umgesetzt wird, in eine flüssige und eine gasförmige Phase. Dies führt dazu, dass eine größere Wärmemenge in dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher im Vergleich zu einem gesättigten gasförmigen Kältemittel getauscht wird.
  • Das Hochdruckkältemittel, das ausgehend von dem Sammelbehälter für flüssiges Kältemittel gefördert und zu dem Kältemittelverdampfer geleitet wird, wird durch Niederdruckkältemittel gekühlt, das ausgehend von dem Kältemittelverdampfer gefördert und zu dem Kältemittelverdichter geleitet wird. Dies erbringt einen höheren Unterkühlungspegel bzw. -grad für das Kältemittel, das in das variable Drosselventil eingeleitet wird.
  • In diesem Fall kann der Öffnungsquerschnitt bzw. der Drosselöffnungsgrad des Ventillochs des variablen Drosselventils bzw. das Ausmaß, mit dem der Ventilkörper angehoben wird, verringert werden, wenn der Unterkühlungspegel bzw. -grad des Kältemittels, das ausgehend von dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher gefördert wird, erhöht wird, wodurch die Kältemittelmenge verringert wird, die durch die Kältekreislaufvorrichtung zirkuliert. Die Trockenheit bzw. der Grad an Trockenheit bzw. der Überhitzungspegel bzw. -grad des Kältemittels auf der Auslassseite des Kältemittelverdampfers wird dadurch optimiert, wodurch das Leistungsvermögen des Kältemittelsverdampfers verbessert wird.
  • Andererseits sorgt beispielsweise eine unzureichende Kältemittelmenge, die durch die Kältekreislaufvorrichtung für seine Kühllast strömt, für einen übermäßigen Überhitzungspegel bzw. -grad des Niederdruckkältemittels, das von dem Kältemittelverdampfer ausgehend gefördert und zu dem Kältemittelverdichter geleitet wird. Dies führt zu einer kleineren Wärmemenge, die in dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher getauscht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird ein niedrigerer Unterkühlungspegel bzw. -grad für das Kältemittel bereit gestellt, das in das variable Drosselventil eingeleitet wird.
  • In diesem Fall kann der Öffnungsquerschnitt bzw. der Drosselöffnungsgrad des Ventillochs des variablen Drosselventils bzw. das Ausmaß, mit dem der Ventilkörper angehoben wird, erhöht werden, da der Unterkühlungspegel bzw. -grad des Kältemittels, das ausgehend von dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher gefördert wird, kleiner wird. Dies erhöht die Kältemittelmenge, die durch die Kältekreislaufvorrichtung umgewälzt wird. Die Trockenheit bzw. der Grad an Trockenheit bzw. der Überhitzungspegel bzw. -grad des Kältemittels auf der Auslassseite des Kältemittelverdampfers wird dadurch optimiert, wodurch das Leistungsvermögen des Kältemittelverdampfers verbessert wird.
  • Dadurch kann der Überhitzungspegel bzw. -grad des Kältemittels auf der Auslassseite des Kältemittelverdampfers durch Einstellen der Kältemittelmenge indirekt gesteuert werden, die durch das Kältemittelsystem zirkuliert in Reaktion auf den Unterkühlungsgrad bzw. -pegel des Kältemittels. Außerdem kann ein bestimmter Grad an Trockenheit für das Kältemittel auf der Auslassseite des Kältemittelverdampfers bereit gestellt werden, da der Unterkühlungsgrad des Kältemittels, das in das variable Drosselventil eingeleitet wird, kleiner wird. Dies erlaubt es, dass eine größere Wärmemenge zwischen dem Hochdruckkältemittel, das ausgehend von dem Sammelbehälter für flüssiges Kältemittel gefördert und zu dem Kältemittelverdampfer geleitet wird, und dem Niederdruckkältemittel getauscht wird, das ausgehend vom Kältemittelverdampfer gefördert und zu dem Kältemittelverdichter geleitet wird, wodurch die Unterkühlung des Hochdruckkältemittels durch das Niederdruckkältemittel erleichtert wird. Da ein höherer Unterkühlungspegel bzw. -grad für das Kältemittel bereit gestellt werden kann, das in das variable Drosselventil eingeleitet wird, können Verbesserungen sowohl bezüglich des Leistungsvermögens des Kältemittelverdampfers wie bezüglich der Wärmemenge bereit gestellt werden, die in dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher getauscht wird.
  • Da andererseits ein bestimmter Grad an Trockenheit für das Kältemittel auf der Auslassseite des Kältemittelverdampfers bereit gestellt wird, wenn bzw. da der Unterkühlungspegel bzw. -grad des Kältemittels, das in das variable Drosselventil eingeleitet wird, kleiner wird, wird Geräusch, das in dem Kältemittelverdichter erzeugt wird, minimal bzw. so gut wie nicht zu dem Kältemittelverdampfer übertragen und im Wesentlichen sogar verhindert. Andererseits verwendet die Kältekreislaufvorrichtung gemäß dem Stand der Technik ein typisches temperaturgesteuertes Expansionsventil zum Steuern des Überhitzungspegels bzw. -grads des Kältemittels auf der Auslassseite des Kältemittelverdampfers. Dies führt zu einer verringerten Kühlwirkung des Hochdruckkältemittels durch das Niederdruckkältemittel in dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher und zu einer deutlich verringerten Verbesserung des Kühlvermögens. Unter Verwendung des variablen Drosselven tils in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist es jedoch möglich, das Kühlvermögen zu verbessern.
  • In Übereinstimmung mit einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das variable Drosselventil stromabwärts von dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher in Richtung des Kältemittelstroms und stromaufwärts von dem Kältemittelverdampfer in Richtung des Kältemittelstroms angeordnet, wodurch flüssiges Hochdruckkältemittel, das in dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher unterkühlt wird, dem variablen Drosselventil zugeführt werden kann. Dies erlaubt es, Geräusch zu unterbinden, dass in dem variablen Drosselventil erzeugt wird, im Vergleich zu einem System, das Kältemittel in zwei Phasen, in einer flüssigen und einer gasförmigen Phase, in das Ventilloch zuströmen lässt. Dies erleichtert außerdem die Erzeugung von Kältemittel mit zwei Phasen, einer flüssigen und einer gasförmigen Phase, wenn Hochdruckkältemittel das Ventilloch des variablen Drosselventils durchsetzt, wodurch ein verbessertes Leistungsvermögen für den Kältemittelverdampfer bereit gestellt wird.
  • In Übereinstimmung mit einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher eine erste Kältemittelleitung auf, durch die Hochdruckkältemittel, das ausgehend von dem Sammelbehälter für flüssiges Kältemittel gefördert und zu dem variablen Drosselventil geleitet wird, strömt, und eine zweite Kältemittelleitung, durch die Niederdruckkältemittel, das ausgehend vom dem Kältemittelverdampfer gefördert und zu dem Kältemittelverdichter geleitet wird, strömt. Mit dieser Anordnung kann Wärme zwischen dem Hochdruckkältemittel, das ausgehend von dem Sammelbehälter für flüssiges Kältemittel gefördert und zu dem Kältemittelverdampfer geleitet wird, und Niederdruckkältemittel ge tauscht werden, das ausgehend von dem Kältemittelverdampfer gefördert und zu dem Kältemittelverdichter geleitet wird. Dies erlaubt es; dass das Niederdruckkältemittel Wärme aus dem Hochdruckkältemittel absorbiert, wodurch das flüssige Hochdruckkältemittel zusätzlich unterkühlt wird, das ausgehend von dem Sammelbehälter für flüssiges Kältemittel gefördert wird. Andererseits wird das Niederdruckkältemittel durch das Hochdruckkältemittel geheizt, wodurch das Niederdruckkältemittel, das ausgehend vom dem Kältemittelverdampfer gefördert wird, durch Überhitzen verdampft werden kann.
  • In Übereinstimmung mit den vierten und fünften Aspekten der Erfindung kann es sich bei dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher entweder um einen Doppelrohr-Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher, bei dem eine Außenumfangsfläche von einem der ersten und zweiten Kältemittelleitungen durch die andere Kältemittelleitung umgeben ist, oder um einen Doppelschicht-Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher handeln, bei dem eine Stirnseite bzw. Endfläche von einer der ersten und zweiten Kältemittelleitungen sich in engem Kontakt mit einer Stirnseite bzw. Endfläche der anderen Kältemittelleitung befindet. Dies erlaubt es, die Größe bzw. Abmessung des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers zu verringern und Verbesserungen bezüglich der Anbringung bzw. Halterung des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers in Position bereit zu stellen, wodurch der Platz zum Installieren des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers im Motorraum eines Fahrzeugs, wie etwa eines Kraftfahrzeugs, verkleinert werden kann.
  • In Übereinstimmung mit einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das variable Drosselventil in dem Hochdruckkältemitteldurchlass enthalten, der in einer Rohrverbindung bzw. einem Block zur Verbindung zwischen der ersten Kältemittel leitung des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers und einem Einlassrohr des Kältemittelverdampfers festgelegt ist, wodurch eine Verbesserung bezüglich der Anbringung bzw. Halterung des variablen Drosselventils bereit gestellt wird. Außerdem weist das System keinen temperaturempfindlichen Zylinder zum Erfassen des Überhitzungspegels bzw. -grads auf der Auslaßseite des Kältemittelverdampfers auf. Diese Anordnung erlaubt es, dass das variable Drosselventil mit lediglich dem Hochdruckkältemitteldurchlass, der in der Rohrverbindung bzw. dem Block festgelegt ist, betätigt wird, wodurch die Rohrverbindung bzw. der Block durch vereinfachte Struktur bereit gestellt werden kann. Das variable Drosselventil, das in dem Hochdruckkältemitteldurchlass enthalten ist, macht eine externe Dichtungsstruktur überflüssig, wodurch eine vereinfachte Konfiguration bereit gestellt wird..
  • In Übereinstimmung mit einem siebten Aspekt der Erfindung ist das variable Drosselventil in dem Hochdruckkältemitteldurchlass eingesetzt, der in der ersten Kältemittelleitung des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers festgelegt, und damit in den Hochdruckkältemitteldurchlass eingebaut ist, wodurch eine Verbesserung bezüglich der Anbringung bzw. Halterung des variablen Drosselventils bereit gestellt wird. Das variable Drosselventil, das in dem Hochdruckkältemitteldurchlass enthalten ist, macht eine externe Dichtungsstruktur überflüssig, wodurch eine vereinfachte Konfiguration bereit gestellt wird.
  • Wenn in Übereinstimmung mit einem achten Aspekt der Erfindung der Unterkühlungspegel bzw. -grad des Kältemittels, das ausgehend von der ersten Kältemittelleitung des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers gefördert und in das Ventilloch des variablen Drosselventils eingeleitet wird, größer wird, und der Innendruck der ersten Druckkammer kleiner wird als der Innendruck der zweiten Druckkammer, wird die Membran nahe an dem Ventilkörper durch Antrieb verschoben, begleitet von einer Vorspannkraft der Ventilkörpervorspanneinrichtung. Dies erlaubt es, dass die Kältemittelmenge, die durch die Kältekreislaufvorrichtung zirkuliert, verringert ist, wodurch ein höherer Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Auslassseite des Kältemittelverdampfers bereit gestellt wird.
  • Wenn andererseits der Unterkühlungspegel bzw. -grad eines Kältemittels, das ausgehend von der ersten Kältemittelleitung des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers gefördert und in das Ventilloch des variablen Drosselventils eingeleitet wird, sinkt und der Innendruck der ersten Druckkammer höher als der Innendruck der zweiten Druckkammer wird, wird die Membran so verschoben, dass der Ventilkörper gegen die Vorspannkraft der Ventilkörpervorspanneinrichtung in Öffnungsstellung angetrieben wird. Dies erlaubt es, dass die Kältemittelmenge, die durch die Kältekreislaufvorrichtung zirkuliert, größer wird, wodurch ein geringerer Überhitzungspegel bzw. -grad des Kältemittels auf der Auslassseite des Kältemittelverdampfers bereit gestellt wird.
  • Wenn in Übereinstimmung mit den neunten und zehnten Aspekten der Erfindung die Kreislaufumschalteinrichtung den ersten Kältekreislauf auf den zweiten Kältekreislauf umschaltet, umgeht fiochtemperatur-Hochdruckkältemittel, das aus dem Kältemittelverdichter ausgetragen wird, den Kältemittelkondensator und den Sammelbehälter für flüssiges Kältemittel und strömt daraufhin durch die erste Kältemittelleitung des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers und das variable Drosselventil in den Kältemittelverdampfer hinein. Daraufhin wird Wärme zwischen der Luft, die durch das Klimatisierungsgehäuse der Klimatisierungseinheit strömt, und druckfrei gemachtem Kälte mittel (heißem Gas), das der Luft zugesetzt wird, die durch das Klimatisierungsgehäuse strömt, getauscht, wodurch die Heizfähigkeit des Heißwasserheizers beim Heizen des Motors verbessert wird bzw. unmittelbar nachdem der Motor gestartet worden ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; in dieser zeigen:
  • 1 schematisch einen Kältekreislauf für eine Fahrzeugklimaanlage in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform,
  • 2 schematisch den Aufbau einer Klimatisierungseinheit der Fahrzeugklimaanlage gemäß der ersten Ausführungsform,
  • 3 eine Querschnittsansicht eines Umkehrunterkühlungssteuerventils, das in einem kubischen Kasten enthalten ist, der mit einem Endverbindungsabschnitt eines Doppelrohr-Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers gemäß der ersten Ausführungsform integriert ist,
  • 4A eine Querschnittsansicht des Doppelrohr-Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform,
  • 4B eine Querschnittsansicht des Doppelrohr-Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers entlang der Linie IVB-IVB von 4A,
  • 5 eine Querschnittsansicht des Umkehrunterkühlungssteuerventils in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform,
  • 6A ein Mollier-Diagramm des Kältekreislaufs der Fahrzeugklimaanlage gemäß der ersten Ausführungsform,
  • 6B schematisch den Aufbau des Kältekreislaufs für die Fahrzeugklimaanlage,
  • 7 schematisch den Aufbau der Klimatisierungseinheit einer Fahrzeugklimaanlage in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform,
  • 8 schematisch den Aufbau des Kältekreislaufs der Fahrzeugklimaanlage in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform,
  • 9 schematisch den Aufbau des Kältekreislaufs der Fahrzeugklimaanlage in Übereinstimmung mit einem Vergleichsbeispiel,
  • 10A schematisch den Aufbau eines Kältekreislaufs gemäß dem Stand der Technik mit einem Unterkühlungskondensator, und
  • 10B schematisch den Aufbau eines Kältekreislaufs gemäß dem Stand der Technik mit einem Doppelrohr-Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher.
  • [Konfiguration der ersten Ausführungsform]
  • 1 bis 6 zeigen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt einen Kältekreislauf für eine Fahrzeugklimaanlage und 2 zeigt eine Klimatisierungseinheit für die Fahrzeugklimaanlage.
  • Die Fahrzeugklimaanlage gemäß dieser Ausführungsform ist eine Automatikklimaanlage. Die Automatikklimaanlage sieht vor, dass eine Klimatisierungssteuereinheit (nachfolgend als Klimatisierungs-ECU bezeichnet) jede der Klimatisierungszustandsveränderungseinrichtungen (Stellorgane) einer Klimatisierungseinheit 1 steuert, um die Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, wie eines Kraftfahrzeugs, zu klimatisieren, das mit einem Verbrennungsmotor (nachfolgend als Motor bezeichnet) E versehen ist.
  • Die Klimatisierungseinheit 1 umfasst ein Klimatisierungsgehäuse 2, das auf der Vorderseite der Fahrgastzelle des Fahrzeugs zum Festlegen eines Luftdurchlasses im Innern angeordnet ist. Am am weitesten stromaufwärts liegenden Teil des Klimatisierungsgehäuses 2 in Luftströmungsrichtung ist ein Innen-/Außenluftumschaltkasten vorgesehen, in dem eine Außenluftansaugöffnung 11, durch die Luft außerhalb der Fahrgastzelle (Außenluft) angesaugt wird, und eine Innenluftansaugöffnung 12 gebildet sind, durch die Luft in der Fahrgastzelle (Innenluft) angesaugt wird. Außerdem ist eine Innen-/Außenluftumschaltklappe 13 vorgesehen, die in dem Innen-/Außenluftumschaltkasten untergebracht ist, um die Außenluftansaugöffnung 11 und die Innenluftansaugöffnung 12 wahlweise zu öffnen und zu schließen. Stromabwärts von diesen Bestandteilen in Luftströmungsrichtung ist ein Luftgebläse vom Zentrifugaltyp zum Einstellen des Durchsatzes von Luft vorgesehen, die in die Fahrgastzelle geleitet wird. Beispielsweise wird die Innen-/Außenluftumschaltklappe 13 durch ein (nicht gezeigtes) Stellorgan, wie etwa einen Servomotor, angetrieben, um die Ansaugöffnungsbetriebsart zumindest zwischen einer Außenluftansaug-(FRS)Betriebsart und einer Innenluftumwälz-(REC)Betriebsart umzuschalten.
  • Das Zentrifugalluftgebläse weist ein Schnecken- bzw. Spiralgehäuse auf, das integral mit dem Klimatisierungsgehäuse 2 gebildet ist, einen Gebläsemotor 19, durch den eine (nicht gezeigte) Gebläsetreiberschaltung eine Spannung steuern kann, die an ihn angelegt ist (eine Gebläsesteuerspannung) zum Ändern der Drehzahl des Motors, und einen Zentrifugallüfter 20, der durch den Gebläsemotor 19 drehangetrieben ist. Am am weitesten stromabwärts liegenden Teil des Klimatisierungsgehäuses 2 in Luftströmungsrichtung ist eine Entfroster(DEF)öffnung 14 zum Blasen von Luft in Richtung auf die Innenseite der Windschutzscheibe des Fahrzeugs vorgesehen, eine Gesichts-(FACE)öffnung 15 zum Blasen klimatisierter Luft in Richtung auf den Oberkörper (beispielsweise die Kopf- und Brustabschnitte) eines Fahrgasts, eine Fuß-(FOOT)öffnung 16 zum Blasen klimatisierter Luft auf den Unterkörper (beispielsweise den Fußabschnitt) eines Fahrgasts und Umschaltklappen 17, 18 zum wahlweisen Öffnen und Schließen von jeder dieser Blasöffnungen.
  • Die Öffnungsumschaltklappen 17, 18, die beispielsweise durch ein (nicht gezeigtes) Stellorgan, wie etwa einen Servomotor, angetrieben werden, schalten die Blasöffnungsbetriebsart zumindest zwischen einer Gesichts-(FACE)betriebsart, einer Zwei-Niveau-(B/L)Betriebsart, einer Fuß-(FOOT)betriebsart, einer Fuß/Entfroster-(F/D)betriebsart und einer Entfroster(DEF)betriebsart um. Stromaufwärts von den mehreren Blasöffnungsumschaltklappen 17, 18 in Luftströmungsrichtung ist beispielsweise ein Heißwasserheizer (Heizerkern) 8 zum Wiedererhitzen der Luft, die einen Verdampfer 7 durchsetzt hat, derart angeordnet, dass ein Teil eines Luftstromdurchlasses in dem Klimatisierungsgehäuse 2 blockiert wird. Der Heißwasserheizer 8 ist in etwa im Mittenpunkt in einem Kühlwasserkreislauf angeordnet, in dem ein Kühlwasserzirkulations- bzw. -umwälzstrom durch eine Wasserpumpe 22 erzeugt wird, die durch den Motor E angetrieben wird. Außerdem erlaubt der Heißwasserheizer 8, dass Kühlwasser durch ihn zirkuliert, das Abwärme von dem Motor E absorbiert hat, wenn ein Heißwasserventil 23, das in dem Kühlwasserzirkulationskreis angeordnet ist, geöffnet ist, und das Kühlwasser wird als Heizwärmequelle verwendet. In diesem Hinblick bildet der Heißwasserheizer 8 einen Heizwärmetauscher, der das Klimatisierungsgehäuse 2 durchsetzende Luft in die Lage versetzt, Wärme mit dem Kühlwasser zu tauschen, wodurch sie geheizt wird.
  • Der. Heißwasserheizer 8 ist außerdem mit einer Luftmischklappe 24 zum Einstellen des Luftvolumens versehen, das den Heißwasserheizer 8 durchsetzt, und zum Einstellen des Luftvolumens, das den Heißwasserheizer 8 umgeht, um dadurch die Blastemperatur von Luft zu steuern, die in die Fahrgastzelle geblasen wird. Die Luftmischklappe 24 wird beispielsweise durch ein (nicht gezeigtes) Stellorgan, wie etwa einen Servomotor, angetrieben. Zwischen dem Zentrifugalluftgebläse und dem Heißwasserheizer 8 ist der Verdampfer 7, der als Bestandteil des Kältekreislaufs dient, der in dem Fahrzeug vorgesehen ist, derart angeordnet, dass der gesamte Luftstromdurchlass in dem Klimatisierungsgehäuse 2 blockiert wird.
  • Der Verdampfer 7 in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform bildet einen Kältemittelverdampfer zum Verdampfen von Kältemittel, das zwei Phasen aufweist, bestehend aus einer flüssigen und einer gasförmigen Phase, und das adiabatisch expandiert worden ist, während es das Drosselloch 67 eines Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 in dem Kältekreislauf durchsetzt hat. Der Verdampfer 7 bildet einen Kühlwärmetauscher, damit Luft das Klimatisierungsgehäuse 2 durchsetzen kann, um Wärme mit dem Kältemittel zu tauschen, das dadurch gekühlt wird. Wie in 1 und 3 gezeigt, handelt es sich bei dem Verdampfer 7 um einen Wärmetauscher in Schichtaufbau, der einen Einlasstankabschnitt aufweist, der über ein Einlassrohr 35 mit einem ersten Kältemitteldurchlass 25 verbunden ist, der in einer kubischen Blockverbindung 9 festgelegt ist, in der dasselbe Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 vorgesehen ist, einen Auslasstankabschnitt, der über ein Auslassrohr 36 mit einem zweiten Kältemitteldurchlass 26 verbunden ist, der in der Blockverbindung 9 festgelegt ist, und eine Kombination aus Formplatten und gewellten Rippen, die abwechselnd schichtweise übereinander angeordnet sind, um einen U-förmigen Kältemittelverdampfungsdurchlass festzulegen, der zwischen den Einlass- und Auslasstankabschnitten in Verbindung gebracht ist.
  • Der vorstehend genannte Kältekreislauf, der in einem Fahrzeug, wie etwa einem Kraftfahrzeug, vorgesehen ist, umfasst einen Verdichter (Kältemittelverdichter) 3, einen Unterkühlungskondensator bzw. -verflüssiger 4, einen Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5, das Umkehrunterkühlungssteuerventil (variables Drosselventil) 6, den Verdampfer (Kältemittelverdampfer) 7 und eine Kältemittelleitung zum Verbinden dieser Komponenten in einem Ring bzw. Kreis(lauf). Der Verdichter 3 ist ein Kältemittelverdichter zum Verdichten von Kältemittel, das durch die Ansaugöffnung angesaugt wird, und daraufhin zum Austragen aus der Austragöffnung. Der Verdichter 3 ist mit der Abtriebswelle des Motors E über eine (nicht gezeigte) elektromagnetische Kupplung verbunden. Die elektromagnetische Kupplung unterbricht die Kraftübertragung vom Motor E auf den Verdichter 3. Außerdem kann die Antriebswelle des Verdichters 3 mittels eines Elektromotors drehangetrieben sein.
  • Wie in 1 und 6B gezeigt, weist der Unterkühlungskondensator 4 einen ersten Sammeltank 41 auf, der über eine Hochdruckkältemittelleitung 33 mit der Austragöffnung des Verdichters 3 verbunden ist, einen zweiten Sammeltank 42, der über eine Hochdruckkältemittelleitung 34 mit dem Einlassabschnitt des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 5 verbunden ist, mehrere Rohre 43, 44 und Rippen (nicht gezeigt), die zwischen die ersten und zweiten Sammeltanks 41, 42 in Verbindung gebracht sind, und einen Sammelbehälter 45, der mit der Rückseitenwandfläche des ersten Sammeltanks 41 verbunden ist.
  • Das Innere des ersten Sammeltanks 41 ist durch mehrere Trennwände (nicht gezeigt) in eine Einlasstankkammer, eine Auslasstankkammer und eine Einlasstankkammer (von denen keine gezeigt ist) unterteilt. Das Innere des zweiten Sammeltanks 42 ist hingegen mittels einer einzigen (nicht gezeigten) Trennwand in eine Zwischentankkammer und eine Auslasstankkammer (nicht gezeigt) unterteilt. Außerdem sind mehrere Rohre 43 und Rippen vorgesehen, die zwischen die Einlass- und Auslasstankkammern des ersten Sammeltanks 41 und die Zwischentankkammer des zweiten Sammeltanks 42 in Verbindung gebracht sind unter Bildung eines Kältemittelkondensators bzw. -verflüssigers 46. Der Kältemittelkondensator 46 ermöglicht es, dass das aus der Austragöffnung des Verdichters 3 ausgetragene Kältemittel mit der Luft außerhalb der Fahrgastzelle (Außenluft) Wärme tauscht, um in flüssiges Kältemittel kondensiert zu werden.
  • Mehrere Rohre 43 und Rippen, die zwischen die Einlasstankkammer des ersten Sammeltanks 41 und die Auslasstankkammer des zweiten Sammeltanks 42 in Verbindung gebracht sind, bilden einen Unterkühler 47, damit flüssiges Kältemittel, das ausgehend vom Sammelbehälter 45 gefördert wird, Wärme mit Außenluft tauscht, um dadurch unterkühlt zu werden. Der Sammelbehälter 45 ist ein Vorratsbehälter für flüssiges Kältemittel, der das Kältemittel, das im Kältemittelkondensator 46 kondensiert und verflüssigt wurde, in flüssiges und gasförmiges Kältemittel trennt, wobei ausschließlich das flüssige Kältemittel zum Unterkühler 47 zugeführt werden kann.
  • Wie in 3, 4A und 4B gezeigt, tauscht der Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5 Wärme zwischen dem Hochdruckkältemittel, das durch eine erste Kältemittelleitung 51 strömt, die flüssigkeitsdicht in etwa im Mittenpunkt der Hochdruckkältemittelleitung (Hochdruckflüssigkeitsleitung) 34 in Verbindung gebracht ist, und dem Niederdruckkältemittel tauscht, das durch eine zweite Kältemittelleitung 52 strömt, die flüssigkeitsdicht in etwa im Mittenpunkt in einer Niederdruckkältemittelleitung (Niederdruckansaugleitung) 37 in Verbindung gebracht ist. In der ersten Kältemittelleitung 51 ist ein erster Kältemittelwärmetauschdurchlass 53 festgelegt, der sich in Fluidverbindung mit dem ersten Kältemitteldurchlass 25 befindet, der in der Blockverbindung 9 festgelegt ist. In der zweiten Kältemittelleitung 52 ist ein zweiter Kältemittelwärmetauschdurchlass 54 festgelegt, der sich in Fluidverbindung mit dem zweiten Kältemitteldurchlass 26 befindet, der in der Blockverbindung 9 festgelegt ist.
  • In dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5 sind die erste Kältemittelleitung 51 und die zweite Kältemittelleitung 52 nahe nebeneinander angeordnet, so dass Wärme zwischen den Kältemitteln getauscht werden kann, die durch sie strömt. Der Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5 ist als Doppelrohr-Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher aufgebaut, der es der ersten Kältemittelleitung 51, die größeren Querschnitt besitzt, erlaubt, durch die zweite Kältemittelleitung 52 umgeben werden zu können, die ringförmigen Querschnitt aufweist. Hochdruckkältemittel, das ausgehend von dem Unterkühler 47 gefördert und zu dem Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 geleitet wird, strömt durch den inneren ersten Kältemittelwärmetauschdurchlass 53 in den Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5. Niederdruckkältemittel, das ausgehend vom Verdampfer 7 gefördert und zu dem Verdichter 3 geleitet wird, strömt durch den äußeren zweiten Kältemittelwärmetauschdurchlass 54 in den Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5. Das Niederdruckkältemittel strömt in einer Richtung entgegengesetzt zu dem Hochdruckkältemittel, um dadurch zwischen diesen Wärme zu tauschen.
  • Wie in 3 und 5 gezeigt, ist das Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 in dem ersten Kältemitteldurchlass 25 der kubischen Blockverbindung (dem Verbinder) 9 aufgenommen und darin gehalten, die mit einem Endverbindungsabschnitt des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 5 verbunden ist. In der Blockverbindung 9 ist der zweite Kältemitteldurchlass 26 in dem ersten Kältemitteldurchlass 25 festgelegt. Die Durchlässe 25, 26 sind voneinander durch einen Grenzwandabschnitt der Blockverbindung 9 getrennt.
  • In dem ersten Kältemitteldurchlass 25 ist die stromaufwärtige Seite des Drossellochs 67 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 als Hochdruckkältemitteldurchlass 55 festgelegt, während die stromabwärtige Seite des Drossellochs 67 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 als Niederdruckkältemitteldurchlass 56 festgelegt ist. Die Blockverbindung 9 weist eine Öffnung 57 auf, die mit der Außenseite am untersten Teil des Hochdruckkältemitteldurchlasses 55 in Verbindung steht, wie in 3 gezeigt. Die Öffnung 57 ist mit einer Abdeckung 58 blockiert bzw. abgedeckt. Ein O-Ring 59 ist zwischen der Außenumfangsfläche der Abdeckung 58 und der Innenwandfläche der Öffnung 57 der Blockverbindung 9 vorgesehen, um Kältemittelleckage zu unterbinden.
  • Die Blockverbindung 9, die aus Metallmaterial hergestellt und in einer vorbestimmten Form einstückig gebildet ist, ist eine Rohrverbindung zur flüssigkeitsdichten Verbindung zwischen der ersten Kältemittelleitung 51 des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 5 und dem Einlassrohr 35 des Verdampfers 7 sowie zur flüssigkeitsdichten Verbindung zwischen der zweiten Kältemittelleitung 52 des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 5 und dem Auslassrohr 36 des Verdampfers 7. Die Außenwandfläche der Blockverbindung 9, d. h., die Öffnung am stromabwärtigen Ende des Niederdruckkältemitteldurchlasses 56 des ersten Kältemitteldurchlasses 25 und der Öffnung am stromaufwärtigen Ende des zweiten Kältemitteldurchlasses 26 sind durch Schweißen oder dergleichen mit einem kreisrohrförmigen ersten Buchsennippel 61 verbunden, der mit dem Einlassrohr 35 des Verdampfers 7 in Verbindung steht, und einem kreisrohrförmigen zweiten Buchsennippel 62, der mit dem Auslassrohr 36 des Verdampfers 7 in Verbindung steht. Die ersten und zweiten Buchsennippel 61, 62 können auch mit der Blockverbindung 9 integriert sein.
  • Zwischen der Außenumfangsfläche des ersten Buchsennippels 61 und der Innenumfangsfläche des Einlassrohrs 35 ist ein O-Ring 63 vorgesehen, um Kältemittelleckage zu unterbringen. Außerdem ist zwischen der Außenumfangsfläche des zweiten Buchsennippels 62 und der Innenumfangsfläche des Auslassrohrs 36 ein O-Ring 64 vorgesehen, um Kältemittelleckage zu unterbinden. In dem ersten Buchsennippel 61 ist ein rundlochförmiger erster Verbindungspfad 65 vorgesehen, der es dem inneren ersten Kältemittelwärmetauschdurchlass 53 des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 5 erlaubt, mit dem Auslassrohr 36 des Verdampfers 7 über den ersten Kältemitteldurchlass 25 in der Blockverbindung 9 Verbindung aufzunehmen. In dem zweiten Buchsennippel 62 ist ein rundlochförmiger zweiter Verbindungspfad 66 gebildet, der es dem Einlassrohr 35 des Verdampfers 7 erlaubt, mit dem äußeren zweiten Kältemittelwärmetauschdurchlass 54 in dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5 über den zweiten Kältemitteldurchlass 26 in der Blockverbindung 9 Verbindung aufzunehmen.
  • Das Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform entspricht dem variablen Drosselventil gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Umkehrunterkühlungs steuerventil 6 weist ein Ventilgehäuse 68 mit einem Drosselloch (Ventilloch) 67 zum adiabatischen Expandieren von flüssigem Kältemittel auf, das dort hindurch tritt, und zwar in Zweiphasenkältemittel, d. h. flüssiges und gasförmiges Kältemittel. Das Steuerventil 6 weist außerdem ein Ventil (einen Ventilkörper) 69 zum Einstellen der Öffnungsquerschnittsfläche bzw. des Drosselöffnungsgrads des Drossellochs 67 und eine Ventilkörperantriebseinrichtung zum antriebsmäßigen Öffnen des Ventils 69 in Reaktion auf den hohen Druck, die Temperatur bzw. den Unterkühlungspegel bzw. -grad (SC) von Kältemittel auf, das in den Hochdruckkältemitteldurchlass 55 geleitet wird. Das Steuerventil 6 weist außerdem eine Ventilkörpervorspanneinrichtung zum Vorspannen des Ventils 69 in geschlossener Stellung auf.
  • Das Ventilgehäuse 68, das allgemein in Form eines Kreisrohrs gebildet ist, ist flüssigkeitsdicht auf der Innenwandfläche des Grenzwandabschnitts vorgesehen, der eine Trennung zwischen dem Hochdruckkältemitteldurchlass 55 und dem Niederdruckkältemitteldurchlass 56 in der Blockverbindung 9 bereit stellt. Auf dem Außenumfangsabschnitt des Ventilgehäuses 68 sind eine Kältemitteleinlassöffnung 71 und eine Kältemittelauslassöffnung 72 gebildet. Die Kältemitteleinlassöffnung 71 ist eine Öffnung, in der flüssiges Kältemittel in das Drosselloch 67 aus dem Hochdruckkältemitteldurchlass 55 eingeführt wird. Die Kältemittelauslassöffnung 72 ist eine Öffnung, durch die in zwei Phasen vorliegendes Kältemittel, d. h., flüssiges und gasförmiges Kältemittel, das Drosselloch 67 durchsetzt, um in den Niederdruckkältemitteldurchlass 56 geleitet zu werden.
  • Zwischen der Außenumfangsfläche des Ventilgehäuses 68 und der Innenwandfläche des Grenzwandabschnitts der Blockverbindung 9 ist ein O-Ring 73 vorgesehen, um zu verhindern, dass Kältemittel das Drosselloch 67 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 umgeht und direkt aus dem Hochdruckkältemitteldurchlass 55 in den Niederdruckkältemitteldurchlass 56 strömt. In der Öffnung an einem Ende des Ventilgehäuses 68 (oberes Ende in 6) ist eine Einstellschraube 74 zum Einstellen des Ventilöffnungsdrucks des Ventils 69 in einen (nicht gezeigten) Innengewindeumfangsabschnitt geschraubt, der dafür gebildet ist. In der Öffnung am anderen Ende des Ventilgehäuses 68 (unteres Ende in der Figur) ist ein Membrangehäuse 76 zum Aufnehmen einer Membran 75 fest angebracht, die die Ventilkörperantriebseinrichtung bildet.
  • Das Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform ist in dem ersten Kältemitteldurchlass 25 der Blockverbindung 9 hinter dem Wärmetausch in dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5 aufgenommen. D. h., das Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 wird ausgehend von der Öffnung 57 in den ersten Kältemitteldurchlass 25 der Blockverbindung 9 eingeführt und die Öffnung 57 wird gegenüber der Atmosphäre unter Verwendung des O-Rings 59 in der Abdeckung 58 luftdicht gehalten. Gleichzeitig wird ein Schulterabschnitt, der auf dem Außenumfangsabschnitt des Ventilgehäuses 68 gebildet ist, gegen den Grenzwandabschnitt der Blockverbindung 9 sicher bzw. fest gedrängt. Die Abdeckung 58 ist vorliegend derart dicht fest angebracht, dass der Gewindeabschnitt, der auf dem Außenumfang der Abdeckung 58 vorgesehen ist, fest bzw. dauerhaft in den Gewindeabschnitt geschraubt ist, der auf dem Innenumfang der Öffnung 57 vorgesehen ist. Die Abdeckung bzw. der Deckel 58 kann außerdem an der Blockverbindung 9 unter Verwendung einer. Festlegungseinrichtung bzw. Fixiereinrichtung, wie etwa eines Sicherungsrings, festgelegt sein.
  • In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform handelt es sich bei der zum Einsatz kommenden Ventilkörpervorspanneinrichtung um eine Rückstellschraubenfeder 77 (nachfolgend der Einfachheit halber als Feder bezeichnet). Die Feder 77 ist in einem Niederdruckkältemitteldurchlass 38 in dem Ventilgehäuse 68 aufgenommen. Ein Ende der Feder 77 (in 3 das obere Ende) befindet sich im Eingriff mit der Einstellschraube 74 bzw. wird durch diese gehalten, während das andere Ende der Feder 77 (in 3 das untere Ende) sich im Eingriff mit dem Federtragelement 78 befindet bzw. durch dieses gehalten ist, das mit dem Ventil 69 verbunden ist bzw. an diesem anliegt.
  • Die Ventilkörperantriebseinrichtung in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform verwendet eine Membran 75, die in den 3 und 5 abhängig von der Druckdifferenz zwischen dem Innendruck einer ersten Druckkammer 31 und dem Innendruck einer zweiten Druckkammer 32 vertikal verschoben wird, und eine Betätigungsstange (einen stangenförmigen Körper) 79 zum Übertragen der Verschiebung der Membran 75 auf das Ventil 69. Wie vorstehend angesprochen, ist die Membran 75 in dem Membrangehäuse 76 aufgenommen. Der Innenraum des Membrangehäuses 76 ist in die erste Druckkammer 31 und die zweite Druckkammer 32 durch die Membran 75 unterteilt.
  • In der ersten Druckkammer 31, die durch die Membran 75 auf einer Seite (in den Figuren der Unterseite) festgelegt ist, ist ein Medium (beispielsweise gasförmiges Kältemittel) dicht eingeschlossen, das eine Temperaturänderung eines Kältemittels, das ausgehend von der ersten Kältemittelleitung 51 des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 5 fördert und in den Hochdruckkältemitteldurchlass 55 des ersten Kältemitteldurchlasses 25 leitet, in eine Druckänderung umsetzt. Andererseits unterliegt das Innere der zweiten Druckkammer 32, die durch die Membran 75 auf der anderen Seite (in der Figur der Oberseite) festgelegt ist, dem hohen Druck eines Kältemittels, das ausgehend von der ersten Kältemittelleitung 51 des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 5 gefördert und ausgehend von dem Hochdruckkältemitteldurchlass 55 des ersten Kältemitteldurchlasses 25 in einen Hochdruckkältemitteldurchlass 39 in dem Ventilgehäuse 68 geleitet wird. Mit anderen Worten befindet sich die zweite Druckkammer 32 in Fluidverbindung mit dem Hochdruckkältemitteldurchlass 39.
  • Unter der Voraussetzung, dass der Pegel bzw. das Niveau der Unterkühlung (SCout) eines Kältemittels, das ausgehend von der ersten Kältemittelleitung 51 des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 5 gefördert und in den Hochdruckkältemitteldurchlass 55 im Bereich der ersten Druckkammer 31 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 geleitet wird, zunimmt. Außerdem wird angenommen, dass der Innendruck der ersten Druckkammer 31 niedriger als der Innendruck der zweiten Druckkammer 32 ist. In diesem Fall erlaubt es das Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 der Membran 75 und der Betätigungsstange 79 in der Figur nach unten derart verschoben zu werden, dass das Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 von der Vorspannkraft der Feder 77 begleitet bzw. unterstützt wird, um das Ventil 69 in Schließstellung anzutreiben.
  • Außerdem wird angenommen, dass der Unterkühlungspegel bzw. -grad (SCout) von Kältemittel, das ausgehend von der ersten Kältemittelleitung 51 des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 5 gefördert und in den Hochdruckkältemitteldurchlass 55 im Bereich der ersten Druckkammer 31 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 geleitet wird, abnimmt bzw. kleiner wird. Außerdem wird angenommen, dass der Innendruck der ersten Druckkammer 31 höher als der Innendruck der zweiten Druckkammer 32 ist. In diesem Fall erlaubt es das Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 der Membran 75 und der Betätigungsstange 79 in der Figur nach oben derart verschoben zu werden, dass das Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 das Ventil 69 entgegen der Vorspannkraft der Feder 77 in die Öffnungsstellung antreibt.
  • [Arbeitsweise der ersten Ausführungsform]
  • Nunmehr wird die Arbeitsweise des Kältekreislaufs der Fahrzeugklimaanlage in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform unter Bezug auf 1 bis 6 näher erläutert. 6A zeigt ein Mollier-Diagramm von Zustandspunkten eines Kältemittels in dem Kältemittelkreis des Kältekreislaufs. 6B zeigt Zustandspunkte "a" bis "g" des Kältemittels in dem Kältemittel des Kältekreislaufs entsprechend den Zustandspunkten "a" bis "g" in dem Mollier-Diagramm von 6A.
  • Wie in 2 gezeigt, wird beispielsweise die Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, wie etwa eines Kraftfahrzeugs, wie folgt gekühlt. D. h., die Anlage erlaubt es, dass die Innen/Außenluftumschaltklappe 13 von der Ansaugöffnungsbetriebsart in die Außenluftansaug-(FRS)betriebsart umgeschaltet wird, um die Außenluftansaugöffnung 11 vollständig zu öffnen und die Innenluftansaugöffnung 12 vollständig zu schließen. Die Anlage erlaubt es außerdem den Umschaltklappen 17, 18, die Blasöffnungsbetriebsart in die Gesichts-(FACE)betriebsart umzuschalten, um die FACE-Blasöffnung 15 vollständig zu öffnen, und die DEF-Blasöffnung 14 und die FOOT-Blasöffnung 16 vollständig zu schließen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Luftmischklappe 24 auf einen vorbestimmten Öffnungsgrad geöffnet, um eine Blastemperatur bereit zu stellen, die auf die Sollpunkttemperatur anspricht, die durch einen Fahrgast gewählt ist.
  • Drehantreiben des Verdichters 3 durch den Motor E o. dgl., der im Fahrzeug, wie etwa dem Kraftfahrzeug, vorgesehen ist, veranlasst Kältemittel dazu, durch den Kältekreislauf zu zirkulieren. Das Kältemittel wird daraufhin in dem Verdichter 3 verdichtet, wodurch gasförmiges Hochdruckkältemittel (Zustandspunkt "a") aus der Austragöffnung zum Einleiten in den Kältemittelkondensator 46 des Unterkühlungskondensators 4 ausgetragen wird. Beim Durchströmen des Kältemittelkondensators 46 gibt das in den Kältemittelkondensator 46 geleitete gasförmige Hochdruckkältemittel Wärme an die Außenluft ab und wird dadurch gekühlt, indem es in flüssiges Kältemittel kondensiert wird.
  • Daraufhin wird das Hochdruckkältemittel, das aus dem Kältemittelkondensator 46 gefördert wird, in den Sammelbehälter 45 geleitet, um in flüssiges und gasförmiges Kältemittel (Zustandspunkt "b") getrennt zu werden. Daraufhin wird lediglich das flüssige Kältemittel in den Unterkühler 47 geleitet. Das in den Unterkühler 47 geleitete Kältemittel gibt Wärme an die Außenluft ab, wenn es den Unterkühler 47 durchsetzt, um zusätzlich gekühlt zu werden, wodurch es unterkühlt wird (Zustandspunkt "c"). Daraufhin und wie in 4 gezeigt, wird das aus dem Unterkühler 47 geförderte Hochdruckkältemittel in den ersten Kältemittelwärmetauschdurchlass 53 geleitet, der in der ersten Kältemittelleitung 51 des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 5 (SCin) festgelegt ist.
  • Der Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5 in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform besitzt Doppelrohraufbau, demnach Hochdruckkältemittel, das aus dem Unterkühler 47 ge fördert und zu dem Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 geleitet wird, durch den inneren ersten Kältemittelwärmetauschdurchlass 53 strömt, während Niederdruckkältemittel, das ausgehend vom Verdampfer 7 gefördert und zu dem Verdichter 3 geleitet wird, durch den äußeren zweiten Kältemittelwärmetauschdurchlass 54 strömt. Das Niederdruckkältemittel strömt dabei in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Hochdruckkältemittels, um zwischen den Kältemitteln Wärme zu tauschen. Hierdurch kann flüssiges Hochdruckkältemittel in den inneren ersten Kältemittelwärmetauschdurchlass 53 geleitet werden, um Wärme mit dem Niederdruckkältemittel zu tauschen, das durch den äußeren zweiten Kältemittelwärmetauschdurchlass 54 strömt, um in ein Hochdruckkältemittel zusätzlich unterkühlt zu werden, das in einer einzigen Phase, nämlich flüssig, vorliegt (SCout, Zustandspunkt "d").
  • Wie in 3 bis 5 gezeigt, wird das Hochdruckkältemittel, das ausgehend von dem ersten Kältemittelwärmetauschdurchlass 53 der ersten Kältemittelleitung 51 in dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5 gefördert und in dem Hochdruckkältemitteldurchlass 55 des ersten Kältemitteldurchlasses 25 in der Blockverbindung 9 geleitet wird, ausgehend von der Kältemitteleinlassöffnung 71 des Ventilgehäuses 68 in dem Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 in den Hochdruckkältemitteldurchlass 39 geleitet und daraufhin durch das Drosselloch 67 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 geleitet. Beim Durchsetzen des Drossellochs 67 wird das Hochdruckkältemittel schlagartig adiabatisch expandiert, um in gasförmiges und flüssiges Kältemittel getrennt zu werden (Zustandspunkt "e"), das daraufhin in den Niederdruckkältemitteldurchlass 38 geleitet wird. Das Niederdruckkältemittel, das ausgehend von der Kältemittelauslassöffnung 72 des Ventilgehäuses 68 in den Niederdruckkältemitteldurchlass 56 des ersten Kältemittel durchlasses 25 in der Blockverbindung 9 geleitet wird, durchsetzt daraufhin den ersten Verbindungspfad 65 des ersten Buchsennippels 61, um in das Einlassrohr 35 des Verdampfers 7 geleitet zu werden.
  • Das in das Einlassrohr 35 geleitete Niederdruckkältemittel strömt daraufhin in den Einlasstankabschnitt des Verdampfers 7, um in die mehreren U-förmigen Kältemittelverdampfungsdurchlässe geleitet zu werden. Daraufhin tauscht das Kältemittel, das in den Kältemittelverdampfungsdurchlass des Verdampfers 7 geleitet wird, Wärme mit der Außenluft, die durch das Klimatisierungsgehäuse 2 strömt, beim Hindurchtreten durch den Kältemittelverdampfungsdurchlass, wodurch es verdampft wird. Da diese Ausführungsform, wie nachfolgend erläutert, dazu bestimmt ist, einen bestimmten Pegel bzw. Grad an Überhitzung (SH) des Kältemittels in dem zweiten Kältemittelwärmetauschdurchlass 54 zu erzielen, der in der äußeren zweiten Kältemittelleitung 52 des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 5 festgelegt ist, wird das Kältemittel davon abgehalten, auf der Auslassseite des Verdampfers 7 zu verdampfen, bis das Kältemittel sich in einem überhitzten Dampfzustand befindet (SHin, Zustandspunkt "f").
  • Das Niederdruckkältemittel, das ausgehend vom Kältemittelverdampfungsdurchlass des Verdampfers 7 gefördert wird, wird daraufhin in den auslassseitigen Tankabschnitt geleitet, um das Auslassrohr 36 zu durchsetzen, und es wird daraufhin ausgehend vom zweiten Verbindungspfad 66 des zweiten Buchsennippels 62 in den zweiten Kältemitteldurchlass 26 der Blockverbindung 9 geleitet. Wie in 3 und 4 gezeigt, strömt daraufhin das Niederdruckkältemittel, das flüssig und gasförmig vorliegt und in den zweiten Kältemitteldurchlass 26 geleitet wurde, in den zweiten Kältemittelwärmetauschdurchlass 54, der in der äußeren zweiten Kältemittelleitung 52 des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 5 festgelegt ist. Wie in 4 gezeigt, tauscht daraufhin das Niederdruckkältemittel, das in den äußeren zweiten Kältemittelwärmetauschdurchlass 54 geleitet wird, Wärme mit dem Hochdruckkältemittel, das durch den inneren ersten Kältemittelwärmetauschdurchlass 53 strömt, um geheizt bzw. erwärmt zu werden, woraufhin es in ein Niederdruckkältemittel gebildet wird, das ausschließlich in Gasphase vorliegt (als überhitzter Dampf) (SHout, Zustandspunkt "g"). Das gasförmige Niederdruckkältemittel in überhitztem Dampfzustand wird daraufhin in die Ansaugöffnung des Verdichters 3 gesaugt.
  • In das Klimatisierungsgehäuse 2 durch den Zentrifugallüfter 20 gesaugte heiße Luft, in dem das Zentrifugalluftgebläse in Drehung versetzt wird, gibt Wärme an ein Niederdruckkältemittel ab, wenn Luft den Verdampfer 7 durchsetzt. Die heiße Luft wird dadurch in kühle Luft gekühlt. Beispielsweise wird die gekühlte Luft in klimatisierte Luft mit komfortabler Blastemperatur geändert als Ergebnis des Klappenöffnungsgrads der Luftmischklappe 24. Die Luft wird daraufhin in die Fahrgastzelle durch die FACE-Öffnung 15 geblasen, wodurch die Fahrgastzelle des Fahrzeugs, wie etwa eines Kraftfahrzeugs, gekühlt wird.
  • Der Kältekreislauf in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform ist wie folgt aufgebaut. D. h., eine Erhöhung des Unterkühlungspegels bzw. -grads stromaufwärts von dem Drosselloch 67 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 verringert den Ventilöffnungsgrad des Ventils 69 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6. Eine Verringerung des Unterkühlungspegels bzw. -grads stromaufwärts von dem Drosselloch 67 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 erhöht andererseits den Ventilöff nungsgrad des Ventils 69 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6, wodurch die Kältemittelmenge eingestellt wird, die durch den Kältekreislauf zirkuliert. Dies erlaubt es dem Überhitzungspegel bzw. -grad (SH) auf der Auslassseite des Verdampfers 7, der das Leistungsvermögen des Verdampfers 7 u.a. beeinflusst, auf den Unterkühlungsgrad bzw. -pegel (SC) stromaufwärts von dem Drosselloch 67 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 rückgeführt bzw. rückgekoppelt zu werden.
  • Insbesondere wird angenommen, dass die Kältemittelmenge, die durch den Kältekreislauf zirkuliert, für eine Kühllast zu groß ist. In diesem Fall liegt das Niederdruckkältemittel, das ausgehend vom Verdampfer 7 gefördert und zu dem Verdichter 3 geleitet wird, in zwei Phasen, nämlich flüssig und gasförmig, vor, wodurch eine größere Wärmemenge in dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5 getauscht werden kann. Zu diesem Zeitpunkt gibt das Hochdruckkältemittel Wärme an das Niederdruckkältemittel ab, wodurch ein höherer Überhitzungspegel bzw. -grad für das Kältemittel bereit gestellt wird, das in den Verdichter 3 gesaugt wird. Andererseits kühlt das Niederdruckkältemittel das Hochdruckkältemittel unter Bereitstellung eines höheren Unterkühlungspegels bzw. -grads (SC) für das Kältemittel stromaufwärts vom Drosselloch 67 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 in Richtung des Kältemittelstroms.
  • Das Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 ist derart ausgelegt, wie aus Vorstehendem hervorgeht, dass ein Medium, wie etwa gasförmiges Kältemittel, das in der ersten Druckkammer 31 auf der Unterseite der Membran 75 eingeschlossen ist (wie in 3 gezeigt) den Sättigungsdruck veranlasst, als Funktion der Temperatur des Hochdruckkältemittel zu variieren, das in den Hochdruckkältemitteldurchlass 55 des ersten Kältemitteldurch lasses 25 in der Blockverbindung 9 eingeleitet wird. Außerdem ist das Innere der zweiten Druckkammer 32 auf der Oberseite der Membran 75 (wie in 3 gezeigt) dem hohen Druck des Hochdruckkältemittels ausgesetzt, das in das Drosselloch 67 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 geleitet wird. Am oberen Abschnitt des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 in der Figur sind die Feder 77 und die Einstellschraube 74 derart gewählt bzw. eingestellt, dass sie eine Last gegen die Last bereit stellen, die durch die Membran 75 erzeugt wird, damit der Ventilöffnungsgrad des Ventils 69 durch den Unterkühlungspegel bzw. -grad steuerbar ist.
  • Eine Erhöhung des Unterkühlungspegels bzw. -grads (SC) stromaufwärts vom Drosselloch 67 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 in Richtung des Kältemittelstroms führt dazu, dass der Innendruck der ersten Druckkammer 31 niedriger als der Innendruck der zweiten Druckkammer 32 wird, wodurch die Membran 75 und die Betätigungsstange 79 veranlasst werden, in 3 und 5 abwärts verschoben zu werden. Dies wiederum führt dazu, dass der Ventilöffnungsgrad des Ventils 69 in dem Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 durch Antrieb bzw. antriebsmäßig verkleinert wird, wodurch die Neigung entsteht, das Drosselloch 67 zu schließen. D. h., je höher der Unterkühlungspegel bzw. -grad (SC) ist, desto kleiner wird der Ventilöffnungsgrad des Ventils 69 in dem Umkehrunterkühlungssteuerventil 6, was dazu führt, dass die durch den Kältekreislauf zirkulierende Kältemittelmenge verkleinert wird. Da dies erlaubt, dass die Kältemittelmenge, die durch den Kältekreislauf zirkuliert, optimiert wird, wird das Kühlvermögen verbessert. Andererseits wird angenommen, dass die Kältemittelmenge, die durch den Kältekreislauf zirkuliert, für eine Kühllast unzureichend ist. In diesem Fall wird ein übermäßiger Überhitzungspegel bzw. -grad (SH) des Niederdruckkältemittels, das ausgehend vom Verdampfer 7 gefördert und zum Verdichter 3 geleitet wird, bereit gestellt, wodurch veranlasst wird, dass eine kleinere Wärmemenge in dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5 getauscht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der Unterkühlungspegel bzw. -grad (SC) stromaufwärts vom Drosselloch 67 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 in Kältemittelströmungsrichtung verkleinert.
  • Eine Verkleinerung bzw. Verringerung des Unterkühlungspegels bzw. -grads (SC) stromaufwärts von dem Drosselloch 67 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 in Richtung des Kältemittelstroms führt dazu, dass der Innendruck der ersten Druckkammer 31 höher als der Innendruck der zweiten Druckkammer 32 wird, wodurch die Membran 75 und die Betätigungsstange 79 veranlasst werden, in 3 und 5 in Aufwärtsrichtung verschoben zu werden. Dies wiederum führt dazu, dass der Ventilöffnungsgrad des Ventils 69 in dem Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 durch Antrieb bzw. antriebsmäßig vergrößert wird, wodurch die Neigung bereit gestellt wird, das Drosselloch 67 zu öffnen. D. h., je niedriger der Unterkühlungspegel bzw. -grad (SC) ist, desto höher bzw. größer ist der Ventilöffnungsgrad des Ventils 69 in dem Umkehrunterkühlungssteuerventil 6, was dazu führt, dass eine größere Kältemittelmenge durch den Kältekreislauf zirkuliert. Dies verursacht einen geringeren Überhitzungspegel bzw. -grad (SH) auf der Auslassseite des Verdampfers 7, wodurch eine verbesserte bzw. vergrößerte Wärmemenge zum Tausch zwischen dem Hochdruckkältemittel, das durch den inneren ersten Kältemittelwärmetauschdurchlass 53 in den Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5 strömt und dem Niederdruckkältemittel gebracht wird, das durch den äußeren zweiten Kältemittelwärmetauschdurchlass 54 strömt.
  • [Wirkungen der ersten Ausführungsform]
  • Wie vorstehend erläutert, erlaubt der Kältekreislauf der Fahrzeugklimaanlage in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform, dass der Doppelrohr-Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5 Wärme zwischen dem flüssigen Hochdruckkältemittel, das ausgehend vom Unterkühler 47 des Unterkühlungskondensators 4 vom Verdampfer 7 gefördert wird, und Niederdruckkältemittel, das in flüssiger und gasförmiger Form vorliegt, um zum Verdampfer 7 des Verdichters 3 gefördert zu werden, zu tauschen. Dies erlaubt insbesondere, dass der Überhitzungspegel bzw. -grad (SH) und der Trockenheitsgrad auf der Auslassseite des Verdampfers 7 abgesehen von anderen das Leistungsvermögen des Verdampfers 7 beeinflussenden Faktoren auf dem Unterkühlungspegel bzw. -grad (SC) stromaufwärts vom Drosselloch 67 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 rückgekoppelt bzw. rückgeführt wird. D. h., die Kältemittelmenge, die durch den Kältekreislauf zirkuliert, wird in Reaktion auf den Unterkühlungspegel bzw. -grad (SC) eingestellt, wodurch der Überhitzungspegel bzw. -grad (SH) und der Trockenheitsgrad auf der Auslassseite des Verdampfers 7 indirekt gesteuert werden können. Dies erbringt eine Verbesserung bezüglich des Luftkühlvermögens des Verdampfers 7, d. h., bezüglich des Kühlvermögens der Fahrgastzelle.
  • Da das Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 derart ausgelegt ist, dass lediglich der Zustand des Kältemittels stromaufwärts vom Drosselloch 67 in Kältemittelstromrichtung verwendet werden kann, um das Ventil 69, die Membran 75 und die Betätigungsstange 79 zu betätigen, kann ein stärker vereinfachter Aufbau bereit gestellt werden als bei dem temperaturgesteuerten Expansionsventil 104 gemäß dem Stand der Technik. Das temperaturgesteuerte Expansionsventil 104 gemäß dem Stand der Technik benötigt einen Hochdruckkältemitteldurchlass und einen Niederdruckkältemitteldurchlass, die in dem Block festgelegt sind. Das Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform benötigt lediglich zumindest den Hochdruckkältemittelumgehungsdurchlass 55 des ersten Kältemitteldurchlasses 25, der in der Blockverbindung 9 festgelegt ist, um das Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 zu betätigen. Dies ist deshalb der Fall, weil das Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 keinen temperaturempfindlichen Zylinder 106 zum Erfassen des Überhitzungspegels bzw. -grads (SH) auf der Auslassseite des Verdampfers 7 aufweist. Das Einfügen des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 in den Hochdruckkältemitteldurchlass 55 des ersten Kältemitteldurchlasses 25 beseitigt außerdem die Notwendigkeit für eine externe Dichtungsstruktur zur Verhinderung einer Kältemittelleckage aus dem Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 zur Außenseite, wodurch eine zusätzlich vereinfachte Struktur für das Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 bereit gestellt wird.
  • Das temperaturgesteuerte Expansionsventil 104 ist außerdem dazu ausgelegt, die Kältemittelmenge einzustellen, die durch den Kältekreislauf zirkuliert, um dadurch den Überhitzungspegel bzw. -grad (SH) auf der Auslassseite des Verdampfers 105 einzustellen. Dies erfordert einen Überhitzungsbereich in dem Kältemittelverdampfungsdurchlass des Verdampfers 105, was es schwierig macht, das Leistungsvermögen des Verdampfers 105 vollständig zu nutzen. Der Kältekreislauf in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform ermöglicht außerdem eine willkürliche Einstellung des Zustands des Kältemittels auf der Auslassseite des Verdampfers 7 durch den Unterkühlungspegel bzw. -grad, wodurch eine Verbesserung des Luftkühlvermögens für den Verdampfer 7 möglich ist, d. h., des Kühlleistungsvermögens der Fahrgastzelle.
  • Ein bestimmter Trockenheitsgrad kann außerdem für das Kältemittel auf der Auslassseite des Verdampfers 7 bereit gestellt werden, weil der Unterkühlungspegel bzw. -grad (SC) stromaufwärts vom Drosselloch 67 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 kleiner wird. Dies erlaubt es, dass eine größere Wärmemenge zum Wärmetausch zwischen dem flüssigen Hochdruckkältemittel, das ausgehend vom Unterkühler 47 des Unterkühlungskondensators 4 zum Verdampfer 7 bereit gestellt wird, und dem Niederdruckkältemittel, das in flüssiger und gasförmiger Phase vorliegt, und ausgehend vom Verdampfer 7 zum Verdichter 3 gefördert wird, zu bewirken. Das Hochdruckkältemittel wird demnach mittels des Niederdruckkältemittels problemlos unterkühlt, wodurch das Niederdruckkältemittel durch das Hochdruckkältemittel problemlos überhitzt werden kann. Dies ermöglicht die Bereitstellung eines höheren Unterkühlungspegels bzw. -grads (SC) stromaufwärts vom Drosselloch 67 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6, wodurch sowohl das Leistungsvermögen des Verdampfers 7 verbessert wird wie die Wärmemenge erhöht wird, die zum Tausch in dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5 gebracht wird.
  • Da ein bestimmter Trockenheitsgrad für das Kältemittel auf der Auslassseite des Verdampfers 7 bereit gestellt werden kann, weil der Unterkühlungsgrad bzw. -pegel (SC) stromaufwärts vom Drosselloch 67 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 kleiner wird, werden im Verdichter 3 erzeugte Geräusche nur minimal zum Verdampfer 7 übertragen, wodurch verhindert werden kann, dass Geräusch und Vibration vom Verdampfer 7, der im Klimatisierungsgehäuse 2 vorgesehen ist, zur Fahrgastzelle übertragen werden. Das Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 ist außerdem in dem Hochdruckkältemitteldurchlass 55 gemäß dem ersten Kältemitteldurchlass 25 enthalten, der in der Blockverbindung 9 festgelegt ist zur Verbindung zwischen der er sten Kältemittelleitung 51 des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 5 und dem Einlassrohr 35 des Verdampfer 7. Dies erbringt eine Verbesserung bei der Anbringung bzw. Halterung des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 am Fahrzeug im Vergleich zu dem Fall, in dem das Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 außerhalb der Blockverbindung 9 vorgesehen ist.
  • Das Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 ist außerdem stromabwärts vom Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5 sowie stromaufwärts vom Verdampfer 7 in Verbindung gebracht, wodurch das flüssige Hochdruckkältemittel, nachdem es in dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5 unterkühlt worden ist, zu dem Drosselloch 67 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 zugeführt werden kann. In dem Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 erzeugtes Geräusch kann dadurch problemlos unterdrückt werden im Vergleich zum Fall eines Kältemittels in kombinierter flüssiger und gasförmiger Phase zur Einführung in das Drosselloch 67. Das Hochdruckkältemittel erzeugt außerdem problemlos ein Kältemittel doppelter Phase, umfassend flüssiges und gasförmiges Kältemittel, beim Durchsetzen des Drossellochs 67 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6, wodurch das Luftkühlvermögen des Verdampfers 7 verbessert wird, d. h., das Kühlvermögen der Fahrgastzelle.
  • In dieser Ausführungsform sind die erste Kältemittelleitung 51 und die zweite Kältemittelleitung 52 in dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5 nahe zueinander angeordnet, so dass Wärme zwischen den dadurch strömenden Kältemitteln ausgetauscht werden kann. Der Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5 ist insbesondere als Doppelrohr-Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher ausgelegt, wobei die erste Kältemittelleitung 51 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, die durch die zweite Kältemittelleitung 52 mit ringförmigem Querschnitt umgeben ist. Hierdurch kann die Größe des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 5 verringert werden und Verbesserungen bezüglich Anbringung bzw. Halterung des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 5 in bestimmter Position werden bereit gestellt und der Raum bzw. Platzbedarf zum Installieren des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 5 in der Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, wie etwa eines Kraftfahrzeugs, kann verringert werden.
  • [Aufbau der zweiten Ausführungsform]
  • 7 und 8 zeigen eine zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. Insbesondere zeigt 7 einen Kältekreislauf einer Fahrzeugklimaanlage und 8 zeigt eine Klimatisierungseinheit der Fahrzeugklimaanlage.
  • Der Kältekreislauf der Fahrzeugklimaanlage in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform umfasst einen normalen Kühlkreislauf, einen Heißgaskreislauf und ein elektromagnetisches Umschaltventil 10 zum Umschalten zwischen dem normalen Kühlkreislauf und dem Heißgaskreislauf. Ein Rückschlagventil 50 steht in Verbindung zwischen einer Stelle stromabwärts vom Unterkühlungskondensator 4 und einer Stelle stromaufwärts vom elektromagnetischen Umschaltventil. Das Rückschlagventil 50 kann außerdem integral in dem elektromagnetischen Umschaltventil 10 vorgesehen sein.
  • Wie vorliegend verwendet, bezieht sich der Begriff "normaler Kühlkreislauf" auf einen Kältekreis (einen ersten Kältekreislauf), in dem gasförmiges Hochdruckkältemittel, das aus der Austragöffnung des Verdichters 3 ausgetragen wird, durch den Unterkühlungskondensator bzw. -verflüssiger 4 (ausgehend vom Kältekondensator 46 durch den Sammelbehälter 45 zum Unterküh ler 47), der ersten Kältemittelleitung 51 in dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5, dem Umkehrunterkühlungssteuerventil 6, dem Verdampfer 7, der zweiten Kältemittelleitung 52 in dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5 und einem Sammelbehälter 21 zur Ansaugöffnung des Verdichters 3 zurück umgewälzt wird.
  • Wie vorliegend verwendet, bezieht sich der Begriff "Heißgaskreislauf" auf einen Kältemittelkreis (zweiter Kältekreislauf), in dem gasförmiges Nochdruckkältemittel, das aus der Austragöffnung des Verdichters 3 ausgetragen wird, den Unterkühlungskondensator bzw. -verflüssiger 4 umgehen gelassen wird, woraufhin es durch die erste Kältemittelleitung 51 in dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5, das Umkehrunterkühlungssteuerventil 6, den Verdampfer 7, die zweite Kältemittelleitung 52 in dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5, den Sammelbehälter 21 und daraufhin zurück zur Ansaugöffnung des Verdichters 3 zirkuliert.
  • Das elektromagnetische Umschaltventil 10 dient als Kreislaufumschalteinrichtung. Das elektromagnetische Umschaltventil 10 schaltet den normalen Kühlkreislauf auf den Heißgaskreislauf um, wenn die Temperaturen der Außenluft, des Motorkühlwassers, der in den Verdampfer 7 gesaugten Luft und der Luft unmittelbar. stromabwärts vom Verdampfer 7 niedriger als ein vorbestimmter Wert sind. Beispielsweise tritt ein Umschalten auf, wenn der Öffnungsgrad der Luftmischklappe 24 maximal bzw. MAX und heiß bzw. HOT steht.
  • 9 zeigt eine Ansicht eines Kältekreislaufs der Fahrzeugklimaanlage in Übereinstimmung mit einem Vergleichsbeispiel. In diesem Kältekreislauf sind ein elektromagnetisches Umschaltventil 107 zum Umschalten des normalen Kühlkreislaufs auf den Heißgaskreislauf und das temperaturgesteuerte Expansionsventil 104 vorgesehen. Als temperaturgesteuertes Expansionsventil 104 wird ein so genanntes Blocktyp(Kastentyp)Expansionsventil verwendet, das den Expansionsventilkörper und den temperaturempfindlichen Zylinder 106 in einem kubischen Block enthalten aufweist. Ein Rückschlagventil 108 und ein Akkumulator bzw. Sammelbehälter 109 sind ebenfalls gezeigt. Ein invariables bzw. unveränderliches Drosselventil 113 mit einem Durchmesser von etwa 2,5 mm ist in einer Umgehungsleitung 110 angeordnet und macht das Kältemittel druckfrei, das zu dem Verdampfer 105 während des Heißgaskreislaufs geleitet wird. In dieser Anordnung können auch das Rückschlagventil 108 und das unveränderliche Drosselventil 113 integral in dem elektromagnetischen Umschaltventil 107 vorgesehen sein.
  • [Merkmale der zweiten Ausführungsform]
  • Wie beispielsweise in 7 gezeigt, wird die Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, wie etwa eines Kraftfahrzeugs, wie folgt gekühlt. D. h., die Anlage erlaubt es der Innen/Außenluftumschaltklappe 13, die Ansaugöffnungsbetriebsart in die Außenluftansaug-(FRS)betriebsart umzuschalten, um die Außenluftansaugöffnung 11 vollständig zu öffnen und die Innenluftansaugöffnung 12 vollständig zu schließen. Außerdem erlaubt es das System den Blasöffnungsumschaltklappen 17, 18, auf die Blasöffnungsbetriebsart für die Fuß-(FOOT)betriebsart zum vollständigen Öffnen der FOOT-Blasöffnung 16 und zum vollständigen Schließen der DEF-Blasöffnung 14 und der FACE-Blasöffnung 15 umzuschalten. Zu diesem Zeitpunkt wird die Luftmischklappe 24 auf einen vorbestimmten Grad (beispielsweise MAX und HOT) geöffnet, um eine Blastemperatur bereit zu stellen, die auf die Sollpunkttemperatur anspricht, die durch einen Fahrgast gewählt ist.
  • Andererseits würde das Umschalten des Kältekreislaufs vom normalen Kühlkreislauf auf den Heißgaskreislauf mittels des elektromagnetischen Umschaltventils 10 die Ursache haben, dass ein Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel, das aus dem Verdichter 3 ausgetragen wird, den Unterkühlungskondensator bzw. -verflüssiger 4 umgeht und daraufhin durch die erste Kältemittelleitung 51 des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 5 und das Drosselloch 67 des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 in den Verdampfer 7 zu fließen. In dem Verdampfer 7 wird daraufhin Wärme zwischen der durch das Klimatisierungsgehäuse 2 der Klimatisierungseinheit 1 strömenden Luft und dem Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel getauscht, um der Luft Wärme zuzuführen, die durch das Klimatisierungsgehäuse 2 strömt, wodurch die Heizfähigkeit des Heißwasserheizers 8 beim Starten des Motors oder unmittelbar, nachdem der Motor gestartet worden ist, verbessert wird.
  • In dem Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 wird außerdem das Steuerventil 69 vollständig geöffnet, wenn ein Unterkühlungspegel bzw. -grad (SC) stromaufwärts vom Drosselloch 67 in der Kühlmittelstromrichtung nicht erzielt werden kann. Selbst dann, wenn das elektromagnetische Umschaltventil 10 den normalen Kühlkreislauf auf den Heißgaskreislauf umschaltet, um das Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 zu betätigen (Unterkühlungsgrad bzw. -pegel = 0°C), ist es nicht erforderlich, den Unterkühlungskondensator 102 und das Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 zu umgehen. Dies macht die Umgehungsleitung 100 von 9 im Kältekreislauf überflüssig, wodurch der Aufbau des Kältekreislaufs vereinfacht werden kann. Es wird bemerkt, dass das Ventilloch des Umkehrunterkühlungssteuerventils 6 einen Durchmesser (von einen Durchmesser (von beispielsweise 24 mm) in seiner vollständigen Öffnungsstellung aufweist, die während des Heißgaskreislauf erforderlich ist. Wie in 9 gezeigt, erfordert ein typischer Sammelbehälterkreislauf die Umgehungsleitung 110, die an dem Fahrzeug aufwendig angebracht werden muss und zu zusätzlichen Kosten führt; diese Probleme können jedoch bei der vorliegenden Ausführungsform nicht auftreten.
  • [Weitere Ausführungsformen]
  • In der vorstehend erläuterten Ausführungsform ist das variable Drosselventil mit dem Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 implementiert, das einen kleineren Öffnungsquerschnitt bzw. einen kleineren Drosselöffnungsgrad für das Drosselloch 67 bzw. ein geringeres Ausmaß, um das das Ventil 69 angehoben wird, bereit stellt, wenn ein höherer Unterkühlungspegel bzw. -grad bereit gestellt wird oder der Unterkühlungspegel bzw. -grad größer als ein vorbestimmter Wert ist. Das variable Drosselventil, das mit dem Umkehrunterkühlungssteuerventil 6 implementiert ist, stellt außerdem einen größeren Öffnungsquerschnitt bzw. einen höheren Drosselöffnungsgrad für das Drosselloch 67 bzw. ein größeres Ausmaß bereit, um das das Ventil 69 angehoben wird, wenn ein geringerer Unterkühlungspegel bzw. -grad bereit gestellt wird oder der Unterkühlungspegel bzw. -grad kleiner als der vorbestimmte Wert ist. Es ist jedoch auch möglich, ein Elektromotor angetriebenes oder ein elektromagnetisches Durchsatzsteuerventil mit einer Kältemitteltemperatursensoreinrichtung zum Erfassung des Unterkühlungspegels bzw. -grads bzw. der Kältemitteltemperatur bereit zu stellen, das einen kleineren Öffnungsquerschnitt bzw. einen kleineren Drosselöffnungsgrad für das Drosselloch 67 bzw. ein kleineres Ausmaß bereit stellt, um das das Ventil 69 angehoben werden muss, wenn ein höherer Unterkühlungspegel bzw. -grad bzw. eine höhere Kältemitteltemperatur mit der Kältemitteltemperaturerfassungseinrichtung erfasst wird. Die Vorrichtung kann außerdem einen größeren Öffnungsquerschnitt bzw. einen höheren Drosselöffnungsgrad für das Drosselloch 67 bzw. ein größeres Ausmaß, um das das Ventil 69 angehoben wird, bereit stellen, wenn ein Unterkühlungspegel bzw. -grad bzw. eine niedrigere Kältemitteltemperatur erfasst wird.
  • In der vorstehend genannten Ausführungsform ist die Auslassseite des Unterkühlungskondensators (ein Kältemittelkondensator, der mit einem Sammelbehälter für flüssiges Kältemittel integriert ist) 4, der den Kältemittelkondensator 46, den Sammelbehälter 45 und den Unterkühler 47 integriert, mit der Einlassseite der ersten Kältemittelleitung 51 des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 5 verbunden. Es ist jedoch auch möglich, eine Verbindung zwischen der Auslassöffnung des Sammelbehälters 45, der von dem Kältemittelkondensator 46 getrennt ist, und der Einlassseite der ersten Kältemittelleitung 51 des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 5 bereit zu stellen. D. h., der Unterkühler 47 kann entfallen, weil Hochdruckkältemittel in der ersten Kältemittelleitung 51 des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers 5 unterkühlt wird.
  • Da der Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher in der vorstehend genannten Ausführungsform den Doppelrohr-Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5 nutzt, der so aufgebaut ist, dass die Außenumfangsfläche der ersten Kältemittelleitung 51, durch die Hochdruckkältemittel, gefördert ausgehend vom Unterkühlungskondensator 4 und gerichtet zu dem Verdampfer 7 strömt, von der zweiten Kältemittelleitung 52 umgeben ist, durch die Niederdruckkältemittel, gefördert ausgehend vom Verdampfer 7 und geleitet zu dem Verdichter 3 strömt. Es ist jedoch auch möglich, einen Doppelrohr- Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher 5 zu verwenden, der so aufgebaut ist, dass die Außenumfangsfläche der zweiten Kältemittelleitung 52, durch die Niederdruckkältemittel, gefördert ausgehend vom Verdampfer 7 und geleitet zu dem Verdichter 3 strömt, von der ersten Kältemittelleitung 51 umgeben ist, durch die Hochdruckkältemittel, gefördert ausgehend vom Unterkühlungskondensator 4 und geleitet zu dem Verdampfer 7 strömt.
  • Andererseits kann als Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher auch ein Doppelschicht-Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher verwendet werden, der es erlaubt, dass eine Endfläche bzw. Endseite der ersten Kältemittelleitung 51 (eine Seite bzw. Fläche in Gegenüberlage zu der zweiten Kältemittelleitung 52) eine Endfläche bzw. Stirnseite der zweiten Kältemittelleitung 52 (eine Fläche bzw. Seite in Gegenüberlage zu der ersten Kältemittelleitung 52) eng kontaktiert, so dass Wärme zwischen den dort hindurch strömenden Kältemitteln getauscht werden kann.
  • Die erste Kältemittelleitung 51 und die zweite Kältemittelleitung 52 können auch benachbart oder nahe zueinander derart angeordnet sein, dass Wärme zwischen den Kältemitteln getauscht werden kann, die dort hindurch strömen.
  • Die Erfindung ist vorstehend lediglich beispielhaft erläutert worden und zahlreichen Abwandlungen und Modifikationen zugänglich, die sämtliche im Umfang der Erfindung liegen.

Claims (10)

  1. Kältekreislaufvorrichtung, aufweisend: Einen Verdichter (3) zum Verdichten und Austragen von Kältemittel, einen Kondensator (4) zum Kondensieren des aus dem Kältemittelverdichter (3) ausgetragenen Kältemittels in flüssiges Kältemittel, einen Sammelbehälter (45) für flüssiges Kältemittel zum Trennen des Kältemittels, das vom Kältemittelkondensator (4) gefördert wird, in flüssiges Kältemittel und gasförmiges Kältemittel, wobei ausschließlich eine Förderung des flüssigen Kältemittels zugelassen wird, ein variables Drosselventil (6), das ein Ventilloch (67) festlegt, durch das vom Sammelbehälter (45) für flüssiges Kältemittel gefördertes flüssiges Kältemittel hindurch tritt, einen Ventilkörper (69) zum Einstellen eines Öffnungsquerschnitts des Ventillochs (67), einen Kältemittelverdampfer (7) zum Verdampfen des Kältemittels, das beim Durchsetzen des Ventillochs (67) des variablen Drosselventils (6) adiabatisch expandiert wurde, und einen Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher (5) zum Tauschen von Wärme zwischen Hochdruckkältemittel, das von dem Sammelbehälter (45) für flüssiges Kältemittel gefördert wird, und Niederdruckkältemittel, das von dem Kältemittelverdampfer (7) gefördert wird, wobei das variable Drosselventil (6) einen Öffnungsquerschnitt bzw. einen Drosselöffnungsgrad des Ventillochs (67) bzw. ein Ausmaß verringert, mit dem der Ventilkörper (69) angehoben wird, wenn der Unterkühlungspegel bzw. -grad eines Kältemittels, das von dem Kältemittel/Kältemittel- Wärmetauscher (5) gefördert wird, zunimmt oder auf einen vorbestimmten Wert oder einen größeren Wert zugenommen hat, und das variable Drosselventil (6) den Öffnungsquerschnitt bzw. den Drosselöffnungsgrad des Ventillochs (67) bzw. das Ausmaß vergrößert, mit dem der Ventilkörper (69) angehoben wird, wenn der Unterkühlungspegel bzw. -grad des Kältemittels, das von dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher (5) gefördert wird, abnimmt oder auf einen vorbestimmten Wert oder einen kleineren Wert abgenommen hat.
  2. Kältekreislaufvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das variable Drosselventil (6) stromabwärts von dem Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher (5) sowie stromaufwärts von dem Kältemittelverdampfer (7) angeordnet ist.
  3. Kältekreislaufvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher (5) außerdem aufweist: Eine erste Kältemittelleitung (51), durch die ein Hochdruckkältemittel, das von dem Sammelbehälter (45) für flüssiges Kältemittel gefördert und zu dem variablen Drosselventil (6) geleitet wird, strömt, und eine zweite Kältemittelleitung (52), durch die ein Niederdruckkältemittel, das von dem Kältemittelverdampfer (7) gefördert und zu dem Kältemittelverdichter (3) geleitet wird, strömt.
  4. Kältekreislaufvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher (5) ein Doppelrohr-Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher ist, wobei eine Außenumfangsfläche von entweder der ersten oder zweiten Kältemittelleitung von der anderen Kältemittelleitung umgeben ist.
  5. Kältekreislaufvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher (5) ein Doppelschicht-Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauscher ist, wobei eine Endfläche bzw. Stirnseite der ersten und zweiten Kältemittelleitungen sich im engen Kontakt mit einer Stirnseite bzw. Endfläche der anderen Kältemittelleitung befindet.
  6. Kältekreislaufvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, außerdem aufweisend: Eine Rohrverbindung (9) bzw. einen Block zur Verbindung zwischen der ersten Kältemittelleitung (51) des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers (5) und einem Einlassrohr des Kältemittelverdampfers (7), wobei ein Hochdruckkältemitteldurchlass (55), durch den Hochdruckkältemittel strömt, in der Rohrverbindung (9) bzw. dem Block festgelegt ist, und das variable Drosselventil (6) in dem Hochdruckkältemitteldurchlass (55) enthalten ist.
  7. Kältekreislaufvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei ein Hochdruckkältemitteldurchlass (55), durch den Hochdruckkältemittel strömt, in der ersten Kältemittelleitung (51) des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers (5) festgelegt ist, und das variable Drosselventil (6) in dem Hochdruckkältemitteldurchlass (55) enthalten ist.
  8. Kältekreislaufvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei das variable Drosselventil (6) außerdem aufweist: Eine Einrichtung zum Antreiben des Ventilkörpers (69), die eine erste Druckkammer (31) aufweist, in der ein Medium zum Umsetzen einer Temperaturänderung eines Kältemittels, das von der ersten Kältemittelleitung des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers (5) gefördert wird, in eine Druckänderung eingeschlossen ist, eine zweite Druckkammer (32), auf die das Kältemittel, das von der ersten Kältemittelleitung des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers (5) geförderte Kältemittel einen hohen Druck ausübt, und eine Membran (75), die in Reaktion auf eine Druckdifferenz zwischen einem Innendruck der ersten Druckkammer (31) und einem Innendruck der zweiten Druckkammer (32) verschoben wird, und eine Einrichtung zum Vorspannen des Ventilkörpers (69) in eine Schließstellung, wobei die Ventilkörperantriebseinrichtung eine Vorspannkraft aufweist, um den Ventilkörper (69) unter Antrieb zu verschließen, wenn ein Unterkühlungspegel bzw. -grad eines Kältemittels, das in das Ventilloch (67) des variablen Drosselventils (6) geleitet wird, größer wird und der Innendruck der ersten Druckkammer (31) kleiner ist als der Innendruck der zweiten Druckkammer (32), und die Ventilkörperantriebseinrichtung den Ventilkörper (69) angetrieben entgegen der Vorspannkraft der Ventilkörpervorspanneinrichtung öffnet, wenn der Unterkühlungspegel bzw. -grad eines Kältemittels, das in das Ventilloch (67) des variablen Drosselventils (6) geleitet wird, kleiner wird und der Innendruck der ersten Druckkammer (31) höher als der Innendruck der zweiten Druckkammer (32) ist.
  9. Kältekreislaufvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, außerdem aufweisend: Eine Klimatisierungseinheit zum Klimatisieren einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs, wobei der Kältemittelverdampfer (7) zum Tauschen von Wärme zwischen Kältemittel, das von dem variablen Drosselventil (6) angesaugt wird, und Luft, und ein Heißwasserheizer (8) zum Tauschen von Wärme zwischen Kühlwasser zum Kühlen eines Motors und Luft in dem Klimatisierungsgehäuse (2) der Klimatisierungseinheit (1) angeordnet sind.
  10. Kältekreislaufvorrichtung nach Anspruch 9, außerdem aufweisend: Einen ersten Kältekreislauf, der Kältemittel, das von dem Kältemittelverdichter (3) ausgetragen wird, durch den Kondensator (4) und den Sammelbehälter (45) für flüssiges Kältemittel strömen lässt und daraufhin durch die erste Kältemittelleitung des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers (5), das variable Drosselventil (6), den Kältemittelverdampfer (7) und die zweite Kältemittelleitung des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers (5) zu dem Kältemittelverdichter (3) zurückkehren lässt, einen zweiten Kältekreislauf, der Kältemittel, das von dem Kältemittelverdichter (3) ausgetragen wird, den Kältemittelkondensator (4) und den Sammelbehälter (45) für flüssiges Kältemittel umgehen und daraufhin durch die erste Kältemittelleitung des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers (5), das variable Drosselventil (6), den Kältemittelverdampfer (7) und die zweite Kältemittelleitung des Kältemittel/Kältemittel-Wärmetauschers (5) zu dem Kältemittelverdichter (3) zurückkehren lässt, und eine Einrichtung zum Umschalten zwischen dem ersten Kältekreislauf und dem zweiten Kältekreislauf.
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