DE112012005123T5 - Klimaanlage eines Fahrzeugs - Google Patents

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c/o Sanden Corporation Suzuki Kenichi
c/o Sanden Corporation Takei Hidenori
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Abstract

Bereitgestellt wird eine Klimaanlage eines Fahrzeugs bereitzustellen, die den Druckverlust reduzieren und die Effizienz des Betriebs der Klimaanlage erhöhen kann. Beim Kühlungs- und Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang fließt das Kühlmittel durch den äußeren Wärmetauscher, den Unterkühlungs-Heizkörper 24 und anschließend in den Heizkörper 21 hinein, um die Wärme aufzunehmen. Beim Heizvorgang fließt das Kühlmittel dabei durch den Wärmetauscher 22 und wird dann in den Verdichter 21 eingesaugt, ohne durch den Unterkühlungs-Heizkörper 24 zu fließen. Beim ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang fließt das Kühlmittel durch den Heizkörper 15, den Unterkühlungs-Heizkörper 24 und anschließend in den Wärmetauscher 14 hinein, um die Wärme aufzunehmen.

Description

  • Fachgebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimaanlage eines Fahrzeugs, die z. B. auf elektrische Pkw Anwendung findet.
  • Stand der Technik
  • Konventionell umfasst eine derartige Klimaanlage: einen von einem Motor als Energiequelle eines Fahrzeugs angetriebenen Verdichter; einen außerhalb des Fahrzeuginneren vorgesehenen Heizkörper; einen im Fahrzeuginneren vorgesehenen Wärmetauscher. Mit dieser Klimaanlage erfolgt die Kühlung des Fahrzeugs durch: Freisetzen der Wärme aus dem vom Verdichter im Heizkörper freigesetzten Kühlmittel; Aufnehmen der Wärme ins Kühlmittel im Wärmetauscher; und Zuführen der Luft, die durch das Kühlmittel einem Wärmetausch unterzogen wurde, zum Fahrzeuginneren. Außerdem umfasst eine derartige herkömmliche Klimaanlage eines Fahrzeugs eine Heizvorrichtung und führt einen Heizvorgang wie folgt aus: Freisetzen der Abwärme aus dem zum Kühlen des Motors in der Heizvorrichtung eingesetzten Kühlwassers; und Hineinblasen der Luft, die durch das Kühlmittel in der Heizvorrichtung einem Wärmetausch unterzogen wurde, ins Fahrzeuginnere. Außerdem führt eine derartige herkömmliche Klimaanlage eines Fahrzeugs einen Heiz- und Entfeuchtungsvorgang wie folgt aus: Kühlen der dem Fahrzeuginneren zuzuführenden Luft auf eine erforderliche absolute Feuchtigkeit im Wärmetauscher, um diese zu entfeuchten; Wärmen der im Wärmetauscher gekühlten, entfeuchteten Luft auf eine gewünschte Temperatur in der Heizvorrichtung; und Hineinblasen der gewärmten Luft ins Fahrzeuginnere.
  • Die vorgenannte Klimaanlage verwendet die Abwärme des Motors als Wärmequelle, um die Luft beim Heiz- oder Heiz- und Entfeuchtungsvorgang zu wärmen. Generell wird bei einem elektrischen Pkw ein elektrischer Motor als Energiequelle eingesetzt, und die Abwärme zur Wärmung der Luft lässt sich mit dem elektroischen Motor aber ohne Motor schwer erfassen. Somit ist die vorgenannte Klimaanlage auf elektrische Pkw nicht anwendbar.
  • Um dieses Problem zu lösen, ist eine Klimaanlage eines Fahrzeugs bekannt, die auf elektrische Pkw Anwendung findet. Diese Klimaanlage umfasst: Einen zur Verdichtung und Freisetzung eines Kühlmittels knfigurierten Verdichter; einen zur Freisetzung der Wärme aus dem Kühlmittel konfigurierten Heizkörper; einen zur Aufnahme der Wärme ins Kühlmittel konfigurierten Wärmetauscher; einen zur Freisetzung bzw. zur Aufnahme der Wärme ins Kühlmittel konfigurierten äußeren Wärmetauscher;
    einen zur Einführung des aus dem Verdichter gelassenen Kühlmittels in den Heizkörper, zur Zuführung des durch den Heizkörper geströmten Kühlmittels zum äußeren Wärmetauscher über die Erweiterung; und zur Zuführung des durch den äußeren Wärmetauscher geströmten Kühlmittels zum Verdichter über die Erweiterung konfigurierten Heizungs-Kältekreislauf (HKK);
    einen zur Einführung des aus dem Verdichter gelassenen Kühlmittels in den Heizkörper, zur Zuführung eines Teils des durch den Heizkörper geströmten Kühlmittels zum äußeren Wärmetauscher über die Erweiterung, zur Zuführung des übrigen Kühlmittels zum äußeren Wärmetauscher über die Erweiterung, und zur Einsaugung des durch den Wärmetauscher geströmten und des durch den äußeren Wärmetauscher geströmten Kühlmittels in den Verdichter konfigurierten Heizungs- und Entfeuchtungs-Kältekreislauf (HEKK); und einen zur Einführung des aus dem Verdichter gelassenen Kühlmittels in den Heizkörper, zur Zuführung des durch den Heizkörper geströmten Kühlmittels zum äußeren Wärmetauscher; zur Zuführung des durch den äußeren Wärmetauscher geströmten Kühlmittels zum Wärmetauscher über die Erweiterung; und zur Aufsaugung des durch den Wärmetauscher geströmten Kühlmittels durch den Verdichter konfigurierten Kühlungs- und Entfeuchtungs-Kältekreislauf (KEKK) (vgl. Patentliteratur 1).
  • Literatur
  • Patentliteratur
    • PTL 1: Japanische Patentanmeldung Nr. 2001-324237
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Bekannt ist, dass die Klimaanlage eines Fahrzeugs die Effizienz des Kühlvorgangs und des Kühl- und Entfeuchtungsvorgangs dadurch verbessern kann, dass die Wärme aus dem Kühlmittel freigesetzt wird, um dieses im Kühlungs-/Kühlungs- und Entfeuchtungskreislauf zu unterkühlen, wenn das Kühlmittel im äußeren Wärmetauscher entkomprimiert wird. Zur Unterkühlung des Kühlmittels im äußeren Wärmetauscher durch die Freisetzung der Wärme aus dem Kühlmittel ist ein Unterkühlungselement vorgesehen, um das Kühlmittel auf der nachgeschalteten Seite der Strömungsrichtung des Kühlmittels in den äußeren Wärmetauscher zu leiten.
  • Wenn das Unterkühlungselement jedoch im äußeren Wärmetäuscher angeordnet ist, wird der Druckverlust dadurch erhöht, dass das Kühlmittel durch das Unterkühlungselement fließt, wenn neven dem Kühlungs-/Kühlungs- und Entfeuchtungs-Kältekreislauf ein Kältekreislauf im äußeren Wärmetauscher vorgesehen ist. Dies kann bei anderen Vorgängen als der Kühlungs- und Kühlungs-/Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang zum Effizienzverlust führen.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es also, eine Klimaanlage eines Fahrzeugs bereitzustellen, die den Druckverlust reduzieren und damit die Effizienz des Betriebs der Klimaanlage erhöhen.
  • Lösung des Problems
  • Um dieses Ziel zu erreichen, umfasst die erfindungsgemäße Klimaanlage: Einen zur Verdichtung und Freisetzung eines Kühlmittels knfigurierten Verdichter; einen zur Freisetzung der Wärme aus dem Kühlmittel konfigurierten Heizkörper; einen zur Aufnahme der Wärme ins Kühlmittel konfigurierten Wärmetauscher; einen zur Freisetzung bzw. zur Aufnahme der Wärme ins Kühlmittel konfigurierten äußeren Wärmetauscher; einen zur weiteren Freisetzung der Wärme aus dem Kühlmittel, das im äußeren Wärmetauscher bereits die Wärme freigesetzt hat, konfigurierten äußeren Heizkörper; einen zur Einführung des aus dem Verdichter gelassenen Kühlmittels in den Heizkörper, zur Zuführung des durch den Heizkörper geströmten Kühlmittels zum äußeren Wärmetauscher; zur Zuführung des durch den äußeren Wärmetauscher geströmten Kühlmittels zum äußeren Heizkörper; und zur Zuführung des durch den äußeren Heizkörper geflossenen Kühlmittels zum Wärmetauscher über ein Expansionsventil sowie zur Einsaugung des durch den Wärmetauscher geströmten Kühlmittels in den Verdichter konfigurierten Kühlungs-/Kühlungs- und Entfeuchtungs-Kältekreislauf (KKEKK); und einen zur Einführung des aus dem Verdichter gelassenen Kühlmittels in den Heizkörper, zur Zuführung des durch den Heizkörper geströmten Kühlmittels zum äußeren Wärmetauscher über eine Erweiterung und zur Einsaugung des durch den äußeren Wärmetauscher geströmten Kühlmittels in den Verdichter konfigurierten Heizungs-Kühlkreislauf (HKK).
  • Auf diese Weise fließt das durch den äußeren Heizkörper geflossene Kühlmittel im Kühlungs-/Kühlungs- und Entfeuchtungs-Kältekreislauf in den Heizkörper hinein, während das durch den äußeren Wärmetauscher geflossene Kühlmittel in den Verdichter eingesaugt wird, ohne durch den äußeren Heizkörper zu fließen.
  • Wirkung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird das durch den Wärmetauscher geflossene Kühlmittel im äußeren Wärmetauscher unterkühlt, wodurch die Effizienz des Betriebs der Klimaanlage verbessert werden kann. Außerdem wird das nicht durch den Wärmetauscher geflossene Kühlmittel in den Verdichter eingesaugt, ohne durch den Unterkühlungs-Heizkörper zu fließen. Daher ist es möglich, den Druckverlust zu reduzieren und damit auch die Effizienz des Betriebs der Klimaanlage zu verbessern. Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Darstellung einer Klimaanlage eines Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
  • 2 zeigt einen äußeren Wärmetauscher;
  • 3A ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einem Eröffnungssignal eines Ventils und einem Öffnungsbereich der Erweiterung des ersten Regelventils;
  • 3B ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einem Eröffnungssignal eines Ventils und einem Öffnungsbereich des Verflüssigungsdruckreglers des ersten Regelventils;
  • 3C ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einem Eröffnungssignal eines Ventils und einem Öffnungsbereich der Kombination aus der Erweiterung und dem Verflüssigungsdruckregler des ersten Regelventils;
  • 4 ist eine schematische Darstellung der Klimaanlage eines Fahrzeugs jeweils beim Kühlen und beim Kühlen und Entfeuchten;
  • 5 ist eine schematische Darstellung der Klimaanlage eines Fahrzeugs beim Heizen;
  • 6 ist eine schematische Darstellung der Klimaanlage eines Fahrzeugs bei der Ausführung eines ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgangs;
  • 7 ist eine schematische Darstellung der Klimaanlage eines Fahrzeugs bei der Ausführung eines zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgangs;
  • 8 ist eine schematische Darstellung der Klimaanlage eines Fahrzeugs beim Abtauen;
  • 9 ist eine tabellarische Aufstellung der Zustände des Regelventils bei jedem Vorgang;
  • 10 ist ein Flussdiagram eines Bestimmungsverfahrens eines zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgangs;
  • 11 ist ein Flussdiagram eines Verfahrens zum Umschalten auf einen zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang;
  • 12 ist ein Flussdiagram eines Verfahrens zur Steuerung des Umschaltvorgangs;
  • 13 ist eine schematische Darstellung einer Klimaanlage eines Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
  • 14 ist eine tabellarische Aufstellung der Zustande des Regelventils bei jedem Vorgang;
  • 15 ist eine schematische Darstellung einer Klimaanlage eines Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung;
  • 16 ist eine tabellarische Aufstellung der Zustande des Regelventils bei jedem Vorgang;
  • 17 ist eine schematische Darstellung einer Klimaanlage eines Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung;
  • 18 ist eine tabellarische Aufstellung der Zustände des Regelventils bei jedem Vorgang;
  • 19 ist eine schematische Darstellung einer Klimaanlage eines Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung;
  • 20 zeigt den äußeren Wärmetauscher;
  • 21A ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Ventilöffnung und dem Öffnungsbereich der Kombination aus der Erweiterung und dem Verflüssigungsdruckregler des ersten Regelventils;
  • 21B ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Ventilöffnung und dem Öffnungsbereich jeweils der Erweiterung und des Verflüssigungsdruckreglers bei einem weiteren Beispiel des ersten Regelventils;
  • 21C ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Ventilöffnung und dem Öffnungsbereich jeweils der Erweiterung und des Verflüssigungsdruckreglers bei noch einem weiteren Beispiel des ersten Regelventils;
  • 22 zeigt die Struktur der Erweiterung des in 21c dargestellten ersten Regelventils und erläutert ihre Funktion;
  • 23 zeigt das mit dem Rückschlagventil einstückig ausgebildete erste Regelventil;
  • 24 ist eine schematische Darstellung der Klimaanlage eines Fahrzeugs jeweils beim Kühlen und beim Kühlen und Entfeuchten;
  • 25 ist eine schematische Darstellung der Klimaanlage eines Fahrzeugs beim Heizen;
  • 26 ist eine schematische Darstellung der Klimaanlage eines Fahrzeugs bei der Ausführung eines ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgangs;
  • 27 ist eine schematische Darstellung der Klimaanlage eines Fahrzeugs bei der Ausführung eines zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgangs;
  • 28 ist eine schematische Darstellung der Klimaanlage eines Fahrzeugs beim Abtauen;
  • 29 ist eine tabellarische Aufstellung der Zustande des Regelventils bei jedem Vorgang;
  • 30 ist eine schematische Darstellung einer Klimaanlage eines Fahrzeugs gemäß der Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung; und
  • 31 ist eine tabellarische Aufstellung der Zustände des Regelventils bei jedem Vorgang.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • 1 bis 12 zeigen die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 1 dargestellt, umfasst die erfindungsgemäße Klimaanlage eine im Fahrzeuginneren vorgesehene Klimaanlage 10 sowie einen über das Fahrzeuginnere und den Außenbereich ausgebildeten Kältekreislauf 20.
  • Die Klimaanlage 10 umfasst einen Luftdurchgang 11, der Zuführung und Durchgang der Luft ins Fahrzeuginnere ermöglicht. Eine äußerer Lufteinlaß 11a und ein innerer Lufteinlaß 11b sind auf der ersten Endseite des Luftdurchgangs 11 angeordnet. Der äußere Lufteinlaß 11a ist derart konfiguriert, dass er die Außenluft in den Luftdurchgang 11 hineinfließen lässt, und der innere Lufteinlaß 11b ist derart konfiguriert, dass die Innenluft in den Luftdurchgang 11 hineinfließen kann. Dabei sind auf der zweiten Endseite des Durchgangs 11 ein Fussauslaß 11c, ein Luftloch 11d und ein Entfrosterauslaß 11e vorgesehen. Der Fussauslaß 11c ist derart konfiguriert, dass er zulässt, dass die durch den Durchgang 11 fließende Luft auf die Füße der Passagiere im Fahrzeug geblasen wird. Das Luftloch 11d ist derart konfiguriert, dass er zulässt, dass die durch den Durchgang 11 fließende Luft auf den Oberkörper der Passagiere im Fahrzeug geblasen wird. Der Entfrosterauslaß 11e ist derart konfiguriert, dass er zulässt, dass die durch den Durchgang 11 fließende Luft auf die Innenfläche der Windschutzscheibe geblasen wird.
  • Ein Innenventilator 12 wie z. B. ein Scirocco-Ventilator, der derart konfiguriert ist, dass die Luft von Ende zu Ende durch den Durchgang 11 fließen kann, ist auf der ersten Endseite des Durchgangs 11 vorgesehen.
  • Außerdem ist auf der ersten Endseite des Durchgangs 11 ein Einlaß-Umschaltdämpfer 13, der zur Eröffnung entweder des äußeren Lufteinlasses 11a oder des inneren Lufteinlasses 11b und zur Schließung des jeweils anderen konfiguriert ist. Wenn der Umschaltdämpfer 13 den inneren Lufteinlaß 11b schließt und den äußeren Lufteinlaß 11a eröffnet, wird auf den Außenluftzufuhrmodus umgeschaltet, bei dem die Luft vom äußeren Lufteinlaß 11a in den Durchgang 11 hineinfließt. Wenn der Umschaltdämpfer 13 den äußeren Lufteinlaß 11a schließt und den äußeren inneren 11b eröffnet, wird auf den Innenluftzufuhrmodus umgeschaltet, bei dem die Luft vom inneren Lufteinlaß 11b in den Durchgang 11 hineinfließt. Außerdem, wenn der Umschaltdämpfer 13 zwischen dem äußeren Lufteinlaß 11 und dem inneren Lufteinlaß 11b angeordnet ist und sich der äußere 11a und innere Lufteinlaß 11b öffnen, fließt die Luft je nach dem Eröffnungsverhältnis des äußeren Lufteinlasses 11a und des inneren Lufteinlasses 11b sowohl vom äußeren als auch vom inneren Lufteinlaß 11a, 11b in den Durchgang 11 hinein.
  • Die Auslaß-Umschaltdämpfer 13b, 13c und 13d, die zur Eröffnung und Schließung des Flußauslasses 11c, des Luftlochs 11d und des Entfrosterauslasses 11e konfiguriert sind, sind jeweils auf der zweiten Seite des Durchgangs 11 angeordnet. Diese Umschaltdämpfer 13b, 13c und 13d sind derart konfiguriert, dass sie sich über eine Verknüpfung (nicht dargestellt) gemeinsam bewegen. Wenn hier die Auslaß-Umschaltdämpfer 13b, 13c und 13d den Fussauslaß 1c eröffnen, das Luftloch 11d schließen und den Entfrosterauslaß 11e leicht eröffnen wird ein Großteil der durch den Durchgang 11 fließenden Luft aus dem Fussauslaß 11c ausgeblasen und die übrige Luft wird aus dem Entfrosterauslaß 11e geblasen. Dieser Modus wird als ”Fussmodus” bezeichnet. Wenn dabei die Auslaß-Umschaltdämpfer 13b, 13c und 13d den Fussauslaß 11c und den Entfrosterauslaß 11e schließen, und das Luftloch 11d eröffnen, wird die ganze durch den Durchgang 11 fließende Luft aus dem Luftloch 11d geblasen. Dieser Modus wird als ”Luftlochmodus” bezeichnet. Wenn außerdem die Auslaß-Umschaltdämpfer 13b, 13c und 13d den Fussauslaß 11c und das Luftloch 11d eröffnen und den Entfrosterauslaß 11e schließen, wird die durch den Durchgang 11 fließende Luft aus dem Fussauslaß 11c und dem Luftloch 11d geblasen. Dieser Modus wird als ”Doppelmodus” bezeichnet. Wenn außerdem die Auslaß-Umschaltdämpfer 13b, 13c und 13d den Fussauslaß 11c und das Luftloch 11d schließen, und das den Entfrosterauslaß 11e eröffnen, wird die durch den Durchgang 11 fließende Luft aus dem Entfrosterauslaß 11e geblasen. Dieser Modus wird als ”Entfrostermodus” bezeichnet.
  • Wenn außerdem die Auslaß-Umschaltdämpfer 13b, 13c und 13d das Luftloch 11d schließen und den Fussauslaß 11c eröffnen, wird die durch den Durchgang 11 fließende Luft aus dem Fussauslaß 11c und dem Entfrosterauslaß 11e geblasen. Dieser Modus wird als ”Entfroster/Fussmodus” bezeichnet. Beim Doppelmodus sind der Durchgang 11, der Fussauslaß 11c, das Luftloch 11d und ein Wärmetauscher und Heizkörper, die nachfolgend noch beschrieben werden, derart angeordnet und konfiguriert, dass die Temperatur der aus dem Fussauslaß 11c geblasenen Luft höher ist als die Temperatur der aus dem Luftloch 11d geblasenen Luft.
  • Ein Wärmetauscher 14 ist im Durchgang 11 angeordnet und in Luftströmungsrichtung dem Innenventilator 12 nachgeschaltet. Der Wärmetauscher 14 ist derart konfiguriert, dass er die durch den Durchgang 11 fließende Luft abkühlt und entfeuchtet. Außerdem ist im Durchgang 11 ein Heizkörper 15 angeordnet und in Luftströmungsrichtung dem Wärmetauscher 14 nachgeschaltet. Der Heizkörper 15 ist derart konfiguriert, dass er die durch den Durchgang 11 fließende Luft wärmt. Wärmetauscher 14 und Heizkörper 15 sind Wärmetauscher, die jeweils aus Flossen und Röhren bestehen und derart konfiguriert sind, dass sie einen Wärmetausch zwischen dem dadurch fließenden Kühlmittel und der durch den Durchgang 11 fließenden Luft vornehmen.
  • Zwischen dem Wärmetauscher 14 und dem Heizkörper 15 ist im Durchgang 11 ein Luftmischdämpfer 16 angeordnet, der derart konfiguriert ist, dass er den Anteil der zu wärmenden Luft, die durch den Durchgang 11 fließt, regelt. Ist der Luftmischdämpfer 16 im Durchgang im k des Heizkörpers 15 angeordnet, so wird der Anteil der im Heizkörper 15 einem Wärmetausch unterzogenen Luft reduziert. Wird der Luftmischdämpfer 16 hingegen in eine andere Position als die des Heizkörpers 15 im Durchgang 11 gebracht, so wird der Anteil der im Heizkörper 15 einem Wärmetausch unterzogenen Luft erhöht. Wenn der Luftmischdämpfer 16 im Durchgang 11 die vorgeschaltete Seite des Heitkörpers 15 schließt und einen anderen Abschnitt als den Heizkörper 15 eröffnet, beträgt der Eröffnungsgrad 0%; wenn andererseits der Luftmischdämpfer 16 die vorgeschaltete Seite des Heizkörpers 15 eröffnet und den anderen Abschnitt als den Heizkörper 15 schließt, beträgt der Eröffnungsgrad 100%.
  • Das Kältekreislauf 20 umfasst: den Wärmetauscher 14; den Heizkörper 15; einen zur Verdichtung eines Kühlmittels konfigurierten Verdichter 21; einen zur Vornahme eines Wärmetausches zwischen dem Kühlmittel und der Außenluft konfigurierten äußeren Wärmetauscher 22; einen zum Auffangen des aus dem äußeren Wärmetauscher gelassenen flüssigen Kühlmittels konfigurierten Auffangtank 23; einen Unterkühlungs-Heizkörper 24 als äußeren Heizkörper, der zum Unterkühlen des aus dem Tank 23 gelassenen flüssigen Kühlmittels konfiguriert ist;
    einen inneren Wärmetauscher 25, der zur Vornahme eines Wärmetausches zwischen dem aus dem Unterkühlungs-Heizkörper 24 und dem aus dem Wärmetauscher 14 gelassenen Kühlmittel konfiguriert ist; ein erstes Regelventil 26, umfassend eine zur Entkomprimierung des beim Heizvorgang und beim ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang in den äußeren Wärmetauscher 22 hineinfließenden Kühlmittels konfigurierte Erweiterung, und einen zur Regelung des Verflüssigungsdrucks des Kühlmittels im Heizkörper 15 beim Kühlungs- und Entfeuchtungsbetrieb konfigurierten Verflüssigungsdruckregler; ein zur Regelung des Verdampfungsdrucks des Kühlmittels im Wärmetauscher 14 konfiguriertes zweites Regelventil 27; 1. bis 4. Magnetventile 28a, 28b, 28c und 28d; 1. bis 4. Rückschlagventile 29a, 29b, 29c und 29d; ein Expansionsventil 30; und einen Akkumulator 31, der derart konfiguriert ist, dass er das flüssige Kühlmittel vom Kühlmitteldampf separiert, damit das flüssige Kühlmittel nicht in den Verdichter 21 hineingesaugt wird. Diese Komponenten sind über ein Kupfer- oder Aluminiumrohr miteinander verbunden.
  • Im Einzelnen ist die Eingangsseite des Heizkörpers 15, in die das Kühlmittel hineinfließt, mit der Zufuhrseite des Verdichters 21 verbunden, aus der das Kühlmittel freigsetzt wird, um den Kühlmittel-Durchgang 20a zu bilden. Außerdem ist die Eingangsseite des ersten Regelventils 26, in die das Kühlmittel hineinfließt, mit der Ausgangsseite des Heizkörpers 15 verbunden, aus der das Kühlmittel freigsetzt wird, um den Kühlmittel-Durchgang 20b zu bilden. Eine erste Schnittstelle des äußeren Wärmetauschers 22 ist mit der Ausgangsseite der Erweiterung und dem Verflüssigungsdruckregler des ersten Regelventils 26, aus dem das Kühlmittel freigesetzt wird, verbunden, wodurch der Kühlmittel-Durchgang 20c gebildet wird. Die Eingangsseite des Auffangtanks 23, in den das Kühlmittel hineinfließt, ist mit einer zweiten Schnittstelle des äußeren Wärmetauschers 22 verbunden, wodurch der Kühlmittel-Durchgang 20d gebildet wird. Im Durchgang 20d das erste Magnetventil 28a und das erste Rückschlagventil 29a in der Reihenfolge von der Seite des äußeren Wärmetauschers 22. Die Eingangsseite des Unterkühlungs-Heizkörpers 24, in die das Kühlmittel hineinfließt, ist mit der Ausgangsseite des Auffangtanks 23 verbunden, aus der das Kühlmittel freigsetzt wird, um den Kühlmittel-Durchgang 20e zu bilden. Die Eingangsseite des inneren Wärmetauschers 25, in die das Hochdruck-Kühlmittel hineinfließt, ist mit der Ausgangsseite des Unterkühlungs-Heizkörpers 24 verbunden, aus der das Kühlmittel freigsetzt wird, um den Kühlmittel-Durchgang 20f zu bilden. Die Eingangsseite des Wärmetauschers 14, in die das Hochdruck-Kühlmittel hineinfließt, ist mit der Ausgangsseite des inneren Wärmetauschers 25 verbunden, aus der das Kühlmittel freigsetzt wird, um den Kühlmittel-Durchgang 20g zu bilden. Das Expansionsventil 30 ist im Durchgang 20g vorgesehen. Die Eingangsseite des inneren Wärmetauschers 25, in die ein Niederdruck-Kühlmittel hineinfließt, ist mit der Ausgangsseite des Wärmetauschers 14 verbunden, aus der das Kühlmittel freigsetzt wird, um den Kühlmittel-Durchgang 20h zu bilden. Das zweite Regelventil 27 ist im Durchgang 20h vorgesehen. Die Ansaugeseite des Verdichters 21, in die das Kühlmittel hineingesaugt wird, ist mit der Ausgangsseite des inneren Wärmetauschers 25 verbunden, aus der das Kühlmittel freigsetzt wird, um den Kühlmittel-Durchgang 20i zu bilden. Das dritte Rückschlagventil 29c und der Akkumulator 31 sind von der Seite des inneren Wärmetauschers 25 aus gesehen im Durchgang 20i vorgesehen. Der zwischen dem ersten Rückschlagventil 29a und dem Auffangtank 23 liegende Abschnitt des Durchgangs 20d ist mit dem Durchgang 20b verbunden, um den Kühlmittel-Durchgang 20j zu bilden. Das zweite Magnetventil 28b und das zweite Rückschlagventil 29b sind von der Seite des Durchgangs 20b aus gesehen im Durchgang 20j vorgesehen. Der zwischen dem dritten Rückschlagventil 29c und dem Akkumulator 31 liegende Abschnitt des Durchgangs 20i ist mit einer dritten Schnittstelle des äußeren Wärmetauschers 22 verbunden, um den Kühlmittel-Durchgang 20k zu bilden. Das dritte Magnetventil 28c ist im Durchgang 20k vorgesehen. Das Kühlmittel 20c ist mit dem Durchgang 20a verbunden, um so den Durchgang 20l als Entfrostungskreislauf zu bilden. Das vierte Magnetventil 28d und das vierte Rückschlagventil 29d sind von der Seite des Durchgangs 20a aus gesehen im Durchgang 20l vorgesehen.
  • Verdichter 21, äußerer Wärmetauscher 22, Auffangtank 23 und Unterkühlungs-Heizkörper 24 sind außerhalb des Fahrzeuginneren angeordnet. Der äußere Wärmetauscher 22 umfasst einen Außenventilator 32, der bei einem Halten des Fahrzeugs zur Vornahme eines Wärmetausches zwischen der Außenluft und dem Kühlmittel und der Außenluft konfiguriert ist.
  • Wie in 2 dargestellt, ist der äußere Wärmetauscher 22 einstückig mit dem Auffangtank 23, dem Unterkühlungs-Heizkörper 24, dem 1. Regelventil 26, dem 1. Magnetventil 28a, dem 2. Magnetventil 28b, dem 3. Magnetventil 28c, dem 1. Rückschlagventil 29a und dem 2. Rückschlagventil 29b ausgebildet, um eine äußere Wärmetauscheinheit U auszubilden.
  • Der äußere Wärmetauscher 22 und der Unterkühlungs-Heizkörper 24 umfassen: ein Paar oberer und unterer Sammler 22a, die sich aus der Breiterichtung erstrecken; eine Mehrzahl gesondert voneinander vorgesehene Flachrohre 22b, die zwischen den Sammlern 22a verbunden sind; sowie wellenförmige Flossen 22c, die zwischen jedem der Flachrohre 22b angeordnet sind. Der äußere Wärmetauscher 22 ist auf einer Seite der Breiterichtung des Sammlerpaares 22a vorgesehen, während der Unterkühlungs-Heizkörper 24 auf der anderen Seite der Breiterichtung des Sammlerpaares 22a angeordnet ist.
  • Jeder der Sammler 22a besteht aus einem zylindrischen Glied, das an beiden Enden geschlossen ist. Die Innenseite jedes der Sammler 22a ist in der Breiterichtung durch eine Mehrzahl Teiler 22d unterteilt. Auf diese Weise ist im äußeren Wärmetauscher 22 ein Kühlmittel-Durchgang ausgebildet, der sich in Breiterichtung, zickzackförmig nach oben und unten erstreckt. Der Durchgang 20c ist mit dem unteren Sammler 22a an einer Stelle in einem Bereich des unteren Sammlers 22a für den äußeren Wärmetauscher 22 verbunden. Der Durchgang 20d und der Durchgang 20k sind mit dem unteren Sammler 22a an jeweiligen Stellen in einem anderen Bereich für den äußeren Wärmetauscher 22 verbunden. Außerdem ist der Durchgang 20e ist mit dem unteren Sammler 22a an einer Stelle in einem Bereich für den Unterkühlungs-Heizkörper 24 verbunden. Außerdem ist der Durchgang 20f ist mit dem oberen Sammler 22a an einer Stelle in einem Bereich für den Unterkühlungs-Heizkörper 24 verbunden.
  • Der Auffangtank 23 besteht aus einem sich vertikal erstreckenden zylindrischen Glied, das an beiden Enden geschlossen ist. Die Durchgänge 20d und 20e sind mit dem unteren Ende des Auffangtanks 23 verbunden. Der Kühlmittelüberschuss im Kältekreislauf 20 sammelt sich im Auffangtank 23 an.
  • Der innere Wärmetauscher 25 ist z. B. ein Zwei-Rohr-Wärmetauscher und ist derart konfiguriert, dass er das durch den Durchgang 20f fließende Kühlmittel ins Innenrohr und das durch den Durchgang 20h fließende Kühlmittel ins Außenrohr fließen lässt, um so einen Wärmetausch zwischen den beiden Kühlmitteln vorzunehmen.
  • Im ersten Regelventil 26 sind für einen Kühlmitteleinlaß ein zur Erweiterung führender Kühlmittelkanal und ein zum Verflüssigungsdruckregler führender Kühlmittelkanal vorgesehen. Außerdem ist im Regelventil 26 für den zur Erweiterung führenden Kühlmittelkanal und den Verflüssigungsdruckregler führenden Kühlmittelkanal ein Kühlmittelauslaß vorgesehen. In jedem zur Erweiterung führenden Kühlmittelkanal sowie jedem zum Verflüssigungsdruckregler führenden Kühlmittelkanal ein Kühlmittelauslaß ist ein Ventilelement zur Regelung einer Ventilöffnung vorgesehen. Die Erweiterung des 1. Regelventils 26 fungiert als elektronisches Expansionventil, und der Verflüssigungsdruckregler als Magnetventil. Das 1. Regelventil 26 kann die Ventilöffnung zwischen einer Position, in der die Ventilöffnung jeweils der Erweiterung und des Verflüssigungsdruckreglers gleich Null ist, und einer vollständig geöffneten Position regeln. Wie in 3 dargestellt, kann das 1. Regelventil 26 den Öffnungsbereich des Kühlmittelkanals zwischen einer Position regeln, in der die Erweiterung und der Verflüssigungsdruckregler (VDR) vollständig geschlossen und vollständig geöffnet sind. 3 zeigt die Beziehung zwischen einem Eröffnungssignal eines Ventils und einem Öffnungsbereich, wobei die horizontale Achse das Eröffnungssignal und die vertikale Achse die dem Öffnungsbereich des Kühlmittelkanals entsprechende Öffnungsgröße darstellt. 3A zeigt die Beziehung zwischen dem Eröffnungssignal eines Ventils und der dem Öffnungsbereich des Kühlmittelkanals auf der Erweiterungsseite entsprechenden Öffnungsgröße. 3B zeigt die Beziehung zwischen dem Eröffnungssignal eines Ventils und der dem Öffnungsbereich des Kühlmittelkanals auf der Verflüssigungsdruckreglerseite entsprechenden Öffnungsgröße. 3C zeigt die Beziehung zwischen dem Eröffnungssignal eines Ventils und der dem Öffnungsbereich des Kühlmittelkanals in der Kombination aus der Erweiterungs- und der Verflüssigungsdruckreglerseite entsprechenden Öffnungsgröße.
  • Das 2. Regelventil 27 ist derart konfiguriert, dass dessen Öffnung schrittweise oder wahlweise geregelt werden kann. Das 2. Regelventil 27 ist derart konfiguriert, dass es eine durch den Durchgang 20h fließende Durchflussmenge an Kühlmittel durch Regeln der Ventilöffnung regelt und dadurch den Verdampfungsdruck des Kühlmittels im Wärmetauscher 14 regelt.
  • Das Expansionventil 30 ist ein Temperatur-Expansionventil, das je nach der Temperatur des aus dem Wärmetauscher 14 gelassenen Kühlmittels eine eintstellbare Öffnung aufweist. Als Temperatur-Expansionsventil, z. B. ein Temperatur-Expansionsventil vom Kastentyp, das einen Kühlmittel-Auslaßkanal umfasst, der das aus dem Wärmetauscher herausfließende Kühlmittel durchfließen lässt, eine temperaturempfindliche Stange, die die Temperatur des aus dem Auslaßkanal herausfließenden Kühlmittels erkennt und eine Membran zur verschiebung des Ventilelements, die einstückig ausgebildet sind.
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst die Klimaanlage eines Fahrzeugs ferner eine Steuerung 40, die zur Steuerung der Drehzahl des Verdichters 21, der Ventilöffnung des 1. Regelventils 26, der Ventilöffnung des 2. Regelventils 27 und der Eröffnung und Schließung jedes der 1. bis 4. Magnetventile 28a, 28b, 28c und 28d konfiguriert ist.
  • Verdichter 21, 1. Regelventil 26, 2. Regelventil 27 und 1. bis 4. Magnetventile 28a, 28b, 28c und 28d sind mit der Ausgangsseite der Steuerung 40 verbunden. Dabei sind ein Hochdruck-Kühlmitteltemperatursensor (HKTS) 41, der zur Erkennung der Temperatur Thp1 eines durch den Durchgang 20b fließenden Hochdruck-Kühlmittels konfiguriert ist; ein Hochdruck-Kühlmitteldruckensor (HKDS) 42, der zur Erkennung des Drucks Php1 des durch den Durchgang 20b fließenden Hochdruck-Kühlmittels konfiguriert ist; ein Niederdruck-Kühlmitteltemperatursensor (NKTS) 43, der zur Erkennung der Temperatur Thp2 eines durch den Durchgang 20k fließenden Niederdruck-Kühlmittels konfiguriert ist; ein Niederdruck-Kühlmitteldrucksensor (NKDS) 44, der zur Erkennung des Drucks Php2 des durch den Durchgang 20k fließenden Niederdruck-Kühlmittels konfiguriert ist; ein dem Wärmetauscher 14 vorgeschalteter Eingangslufttemperatursensor (ELTS) 45, der zur Erkennung der Temperatur T der durch den Durchgang 11 fließenden Luft konfiguriert ist; einen Kühlluft-Temperatursensor (KLTS) 46, der zur Erkennung der dem Wärmetauscher 14 nachgeschalteten Temperatur Tc konfiguriert ist; ein Temperatursensor für das abgesaugte Kühlmittel (AKTS) 47, der zur Erkennung der Temperatur des durch den Durchgang 20i fließenden, in den Verdichter 21 hineingesaugten Kühlmittels konfiguriert ist; ein Drucksensor für das abgesaugte Kühlmittel (AKDS) 48, der zur Erkennung des Drucks des durch den Durchgang 20i fließenden, in den Verdichter 21 hineingesaugten Kühlmittels konfiguriert ist; ein Drucksensor für das freigesetzte Kühlmittel (FKDS) 49, der zur Erkennung des Drucks des durch den Durchgang 20a fließenden, aus dem Verdichter 21 freigesetzten Kühlmittels konfiguriert ist; ein Temperatursensor für das einfließende Kühlmittel (EKTS) 50, der zur Erkennung der Temperatur des durch den Durchgang 20a fließenden, in den Verdichter 15 einfließenden Kühlmittels konfiguriert ist; und ein Drucksensor für das einfließende Kühlmittel (EKDS) 51, der zur Erkennung des Drucks des durch den Durchgang 20a fließenden, in den Verdichter 15 einfließenden Kühlmittels konfiguriert ist; und ein Drucksensor 52, der zur Erkennung des Drucks des durch den Durchgang 20f fließenden Kühlmittels konfiguriert ist, sind mit der Eingangsseite der Steuerung 40 verbunden. Hier müssen HKTS 41 und HKDS 42 nicht unbedingt getrennt vorliegen, sondern sie können auch einstückig ausgebildet sein. Außerdem müssen AKTS 47 und AKDS 48 nicht unbedingt getrennt vorliegen, sondern sie können auch einstückig ausgebildet sein. Außerdem müssen EKTS 50 und EKDS 51 nicht unbedingt getrennt vorliegen, sondern sie können auch einstückig ausgebildet sein.
  • Die Klimaanlage mit der oben beschriebenen Konfiguration führt den Kühlungs-, Kühlungs- und Entfeuchtungs-, Heiz-, ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang als Heiz- und Entfeuchtungsvorgang, zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang als inneren Heiz- und Entfeuchtungsvorgang und den ersten Entfrostungsvorgang durch. Anschließend wird jeder Vorgang beschrieben.
  • Beim Kühlungs- und Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang ist im Kältekreislauf 20 der Kühlmittelkanal zur Erweiterung geschlossen, während der Kühlmitteldurchgang zum Verflüssigungsdruckregler im ersten Regelventil 26 geöffnet ist; das erste Magnetventil 28a ist geöffnet; die 2., 3. und 4. Magnetventile 28b, 28c und 28d sind geschlossen und der Verdichter 21 wird betrieben. Auf diese Weise fließt das aus dem Verdichter 21 gelassene Kühlmittel in der nachfolgenden Reihenfolge, wie in 4 gezeigt: Kühlmitteldurchgang 20a; Heizkörper 15; Kühlmitteldurchgang 20b; Verflüssigungsdruckregler des 1. Regelventils 26; Kühlmitteldurchgang 20c; äußerer Wärmetauscher 22; Kühlmitteldurchgang 20d; Auffangtank 23; Kühlmitteldurchgang 20e; Unterkühlungs-Heizkörper 24; Kühlmitteldurchgang 20f; Hochdruckseite des inneren Wärmetauschers 25; Kühlmitteldurchgang 20g; Wärmetauscher 14; Kühlmitteldurchgang 20h; die Niederdruckseite des inneren Wärmetauschers 25; und der Durchgang 20i und wird in den Verdichter 21 eingesaugt. Beim Kühlungsvorgang setzt das durch den Kältekreislauf 20 fließende Kühlmittel im äußeren Wärmetauscher 22 die Wärme frei und nimmt die Wärme im Wärmetauscher 14 auf. Beim Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang setzt das durch den Kältekreislauf 20 fließende Kühlmittel auch im Heizkörper 15 die Wärme frei, wenn der Luftmischdämpfer 16 eröffnet wird, wie von der gestrichelten Linie der 4 angedeutet.
  • In diesem Fall lässt der Innenventilator 12 der Klimaanlage 10 beim Kühlungsvorgang die Luft durch den Luftdurchgang 11 fließen, und die Luft wird einem Wärmetausch mit dem Kühlmittel im Wärmetauscher 14 unterzogen und gekühlt. Die Temperatur der Kühlungsluft wird zur Soll-Luftblastemperatur TAO der aus dem Auslässen 11c, 11d und 11e ins Fahrzeuginnere zu blasenden Luft, um die Temperatur des Fahrzeuginneren auf die vorgegebene Solltemperatur Tset einzustellen.
  • Die Solltemperatur TAO wird aufgrund der vorgegebenen Temperatur Tset sowie den Umgebungsbedingungen wie z. B. Außentemperatur Tam, Innentemperatur Tr und Isolationsgrad Ts berechnet.
  • Dabei lässt der Innenventilator 12 der Klimaanlage 10 beim Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang die Luft durch den Luftdurchgang 11 fließen, und die Luft wird einem Wärmetausch mit dem Kühlmittel, das die Wärme aufnimmt, im Wärmetauscher 14 unterzogen und dadurch gekühlt und entfeuchtet. Die im Wärmetauscher 14 entfeuchtete Luft wird einem Wärmetausch mit dem Kühlmittel, das die Wärme im Heizkörper 15 freisetzt, unterzogen und wird dadurch gewärmt. Infolgedessen wird die Luft bei der Solltemperatur TAO ins Fahrzeuginnere geblassen.
  • Beim Kühlungs- und Entfeuchtungsbetrieb wird die Öffnung des Verflüssigungsdruckreglers des 1. Regelventils 26 eingestellt, um den Verflüssigungsdruck des Kühlmittels im Heizkörper 15 zu regeln. Mit anderen Worten lässt sich die im Heizkörper 15 freigesetzte Wärmemenge durch Regeln des Verflüssigungsdrucks des Kühlmittels im Heizkörper 15 regeln. Im Einzelnen wird der Verflüssigungsdruck des Kühlmittels im Heizkörper 15 durch Vergrößern der Öffnung des Verflüssigungsdruckreglers des 1. Regelventils 26 gesenkt und durch Verkleinern der Öffnung erhöht. Auf diese Weise wird die im Heizkörper 15 freigesetzte Wärmemenge durch Senken des Verflüssigungsdrucks gesenkt, aber durch Erhöhen des Verflüssigungsdrucks erhöht.
  • Beim Kühlungs- und Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang fließt das durch den äußeren Wärmetauscher 22 geflossene Kühlmittel über den Auffangtank 23 in den Unterkühlungs-Heizkörper 24 hinein. Daher wird das in den Unterkühlungs-Heizkörper 24 hineinfließende flüssige Kühlmittel einem Wärmetausch mit der Außenluft unterzogen und dadurch in einen unterkühlten Zustand versetzt.
  • Beim Heizvorgang ist im Kältekreislauf 20 der Kühlmittelkanal zur Erweiterung geöffnet, während der Kühlmittelkanal zum Verflüssigungsdruckregler im ersten Regelventil 26 geschlossen ist; das dritte Magnetventil 28c ist geöffnet; die 1., 2. und 4. Magnetventile 28a, 28b und 28d sind geschlossen und der Verdichter 21 wird betrieben. Auf diese Weise fließt das aus dem Verdichter 21 gelassene Kühlmittel in der nachfolgenden Reihenfolge, wie in 5 gezeigt: Kühlmitteldurchgang 20a; Heizkörper 15; Kühlmitteldurchgänge 20b; Erweiterung des 1. Regelventils 26; Kühlmitteldurchgänge 20c; äußerer Wärmetauscher 22; und die Durchgänge 22k und 20i und wird in den Verdichter 21 eingesaugt. Das durch den Kältekreislauf 20 fließende Kühlmittel setzt im Wärmetauscher 15 die Wärme frei und nimmt die Wärme im äußeren Wärmetauscher 22 auf.
  • In diesem Fall lässt der Innenventilator 12 der Klimaanlage 10 beim Kühlungsvorgang die Luft durch den Luftdurchgang 11 fließen, und die Luft wird im Wärmetauscher 14, sondern im Heizkörper 15 einem Wärmetausch mit dem Kühlmittel unterzogen und wird daher gewärmt. Infolgedessen wird die Luft bei der Solltemperatur TAO ins Fahrzeuginnere geblassen.
  • Beim ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang ist im Kältekreislauf 20 der Kühlmittelkanal zur Erweiterung geöffnet, während der Kühlmittelkanal zum Verflüssigungsdruckregler im ersten Regelventil 26 geschlossen ist; die 2. und 3. Magnetventile 28b und 28c sind geöffnet; die 1. und 4. Magnetventile 28a und 28d sind geschlossen und der Verdichter 21 wird betrieben. Auf diese Weise fließt das aus dem Verdichter 21 gelassene Kühlmittel in der nachfolgenden Reihenfolge, wie in 6 gezeigt: Kühlmitteldurchgang 20a; Heizkörper 15; und Kühlmitteldurchgang 20b. Ein Teil des durch den Durchgang 20b fließenden Kühlmittels fließt in der nachfolgenden Reihenfolge: Erweiterung des 1. Regelventils 26; Kühlmitteldurchgang 20c; äußerer Wärmetauscher 22; und die Durchgänge 22k und 20i und wird in den Verdichter 21 eingesaugt. Dabei fließt das übrige durch den Durchgang 20b fließende Kühlmittel in der nachfolgenden Reihenfolge: Kühlmitteldurchgänge 20j und 20d; Auffangtank 23; Kühlmitteldurchgang 20e; Unterkühlungs-Heizkörper 24; Kühlmitteldurchgang 20f; Hochdruckseite des inneren Wärmetauschers 25; Kühlmitteldurchgang 20g; Wärmetauscher 14; Kühlmitteldurchgang 20h; die Niederdruckseite des inneren Wärmetauschers 25; und der Durchgang 20i und wird in den Verdichter 21 eingesaugt. Das durch den Kältekreislauf 20 fließende Kühlmittel setzt im Heizkörper 15 die Wärme frei und nimmt die Wärme im Wärmetauscher 14 und dem äußeren Wärmetauscher 22 auf.
  • In diesem Fall lässt der Innenventilator 12 der Klimaanlage 10 die Luft durch den Luftdurchgang 11 fließen, und die fließende Luft wird einem Wärmetausch mit dem Kühlmittel im Wärmetauscher 14 unterzogen und dadurch gekühlt und entfeuchtet. Ein Teil der im Wärmetauscher 14 entfeuchteten Luft wird einem Wärmetausch mit dem Kühlmittel im Heizkörper 15 unterzogen und wird dadurch gewärmt. Infolgedessen wird die Luft bei der Solltemperatur TAO ins Fahrzeuginnere geblassen.
  • Außerdem wird die Verdampfungstemperatur des Kühlmittels im Wärmetauscher 14 durch Regeln der Öffnung des 2. Regelventils 27 geregelt. Mit anderen Worten: Wenn die Öffnung des 2. Regelventils 27 verkleinert wird, wird die Verdampfungstemperatur des Kühlmittels im Wärmetauscher 14 erhöht. Wenn andererseits die Öffnung des 2. Regelventils 27 vergrößert wird, sinkt die Verdampfungstemperatur.
  • Beim zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang sind im Kältekreislauf 20 sowohl der Kühlmittelkanal zur Erweiterung als auch der Kühlmittelkanal zum Verflüssigungsdruckregler im 1. Regelventil 26 geschlossen; das 2. Magnetventil 28b ist geöffnet; die 1., 3. und 4. Magnetventile 28a, 28b und 28d sind geschlossen und der Verdichter 21 wird betrieben. Auf diese Weise fließt das aus dem Verdichter 21 gelassene Kühlmittel in der nachfolgenden Reihenfolge, wie in 7 gezeigt: Kühlmitteldurchgang 20a; Heizkörper 15; Kühlmitteldurchgänge 20b, 20j und 20d; Auffangtank 23; Kühlmitteldurchgänge 20e; Unterkühlungs-Heizkörper 24; Kühlmitteldurchgänge 20f; Hochdruckseite des inneren Wärmetauschers 25; Kühlmitteldurchgänge 20g; Wärmetauscher 14; Kühlmitteldurchgänge 20h; die Niederdruckseite des inneren Wärmetauschers 25; und die Durchgänge 20i und wird in den Verdichter 21 eingesaugt. Das durch den Kältekreislauf 20 fließende Kühlmittel setzt im Heizkörper 15 die Wärme frei und nimmt die Wärme im Wärmetauscher 14 auf.
  • In diesem Fall lässt der Innenventilator 12 der Klimaanlage 10 die Luft durch den Luftdurchgang 11 fließen, und die fließende Luft wird einem Wärmetausch mit dem Kühlmittel im Wärmetauscher 14 unterzogen, und wird dadurch auf die gleiche Weise wie beim ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang gekühlt und entfeuchtet. Ein Teil der im Wärmetauscher 14 entfeuchteten Luft wird einem Wärmetausch mit dem Kühlmittel im Heizkörper 15 unterzogen und wird dadurch gewärmt. Infolgedessen wird die Luft bei der Solltemperatur TAO ins Fahrzeuginnere geblassen. Hierbei es sich bei der in den Durchgang 11 hineinfließenden Luft um Außen- oder Innenluft handeln.
  • Beim Entfrostungsvorgang ist im Kältekreislauf 20 der Kühlmittelkanal zur Erweiterung geöffnet, während der Kühlmittelkanal zum Verflüssigungsdruckregler im ersten Regelventil 26 geschlossen ist; die 3. und 4. Magnetventile 28c und 28d sind geöffnet, während die 1. und 2. Magnetventile 28a und 28b geschlossen sind und der Verdichter 21 wird betrieben. Auf diese Weise fließt ein Teil des aus dem Verdichter 21 gelassene Kühlmittel in der nachfolgenden Reihenfolge, wie in 8 gezeigt: Kühlmitteldurchgang 20a; Heizkörper 15; Kühlmitteldurchgang 20b; Erweiterung des 1. Regelventils 26; und der Durchgang 20c und wird in den Verdichter 21 eingesaugt. Dabei fließt das übrige aus dem Verdichter 21 gelassene Kühlmittel durch die Durchgänge 20l und 20c und in den äußeren Wärmetauscher 22 hinein. Das aus dem Verdichter 22 gelassene Kühlmittel durch die Durchgänge 20k und 20i und wird in den Verdichter 21 eingesaugt. Das durch den Kältekreislauf 20 fließende Kühlmittel setzt im Heizkörper 15 die Wärme frei und nimmt zu diesem Zeitpunkt die Wärme im äußeren Wärmetauscher 22 auf.
  • In diesem Fall lässt der Innenventilator 12 der Klimaanlage 10 beim Kühlungsvorgang die Luft durch den Luftdurchgang 11 fließen. Die fließende Luft wird nicht im Wärmetauscher 14, sondern im Heizkörper einem Wärmetausch mit dem Kühlmittel, das die Wärme im Heizkörper 15 freisetzt, unterzogen und wird dadurch gewärmt und ins Fahrzeuginnere hineingeblasen.
  • Bei den vorgenannten Vorgängen der Klimaanlage wird die Eröffnung und Schließung jeweils des 1. Regelventils 26, des 2. Regelventils 27 und der 1. bis 4. Magnetventile so umgeschaltet, wie in der Tabelle der 9 dargestellt.
  • Wenn ein automatischer Schalter eingeschaltet ist, wird je nach den Umgebungsbedingungen, insbesondere Außentemperatur Tam, Innentemperatur Tr, Außenluftfeuchtigkeit, Innenluftfeuchtigkeit Th, Isolationsgrad Ts usw., zwischen Kühlungs-, Kühlungs- und Entfeuchtungs-, Heiz-, dem ersten Heiz- und Entfeuchtungs-, dem zweiten Heiz- und Entfeuchtungs- und dem Entfrostungsvorgang geschaltet.
  • Außerdem wird der Modus der Auslässe 11c, 11d und 11e durch die Umschaltdämpfer 13b, 13c und 13d umgeschaltet. Die Öffnung des Luftmischdämpfers 16 wird derart geregelt, dass die Temperatur der aus den Auslässen 11c, 11d und 11e geblasenen Luft die Solltemperatur TAO ist.
  • Bei jedem Vorgang erfolgt das Umschalten zwischen dem Fuss-, Luftloch- und Doppelmodus jedes der Auslässe 11c, 11d und 11e je nach Solltemperatur TAO. Im Einzelnen wird der Modus auf Fussmodus eingestellt, wenn die Solltemperatur TAO hoch, z. B. 40°C, ist. Wenn dabei die Solltemperatur TAO niedrig ist, z. B. weniger als 25°C, wird der Modus auf Luftlochmodus eingestellt. Außerdem, Wenn die Solltemperatur TAO zwischen der Temperatur des Fussmodus und der Temperatur des Luftlochmodus liegt, wird der Modus auf Doppelmodus eingestellt.
  • Wenn jeder der Auslässe 11c, 11d und 11e auf Doppelmodus eingestellt ist, führt die Steuerung ein Bestimmungsverfahren für den zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang durch, um zu ermitteln, ob der zweite Heiz- und Entfeuchtungsvorgang auszuführen ist. Nun wird die Funktionsweise der Steuerung 40 bei diesem Verfahren unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm 10 erläutert.
  • (Schritt 1)
  • Beim Schritt 1 ermittelt die CPU, ob jeder der Auslässe 11c, 11d und 11e auf Doppelmodus eingestellt ist. Bei der Ermittlung, ob die Auslässe auf Doppelmodus eingestellt sind, geht die CPU zum Schritt S2 weiter. Andererseits beendet die CPU das Bestimmungsverfaren für den zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang, wenn festgestellt wird, dass die Auslässe nicht auf Doppelmodus eingestellt sind.
  • (Schritt S2)
  • Wird beim Schritt S1 festgestellt, dass der Doppelmodus eingestellt ist, ermittelt die CPU beim Schritt S2, ob die vom ELTS 45 erkannte Temperatur T eine erste Solltemperatur T1 (z. B. 10 bis 15°C) oder höher ist. Wird festgestellt, dass die vom ELTS 45 erkannte Temperatur T die erste Solltemperatur T1 oder höher ist, geht die CPU zum Schritt S3 weiter. Wird andererseits festgestellt, dass die vom ELTS 45 erkannte Temperatur T niedriger ist als die erste Solltemperatur T1, geht die CPU zum Schritt S5 weiter.
  • (Schritt S3)
  • Wird beim Schritt 2 festgestellt, dass die vom ELTS 45 erkannte Temperatur die erste Solltemperatur T1 oder höher ist, ermittelt die CPU beim Schritt S3, ob die vom ELTS 45 erkannte Temperatur T die zweite Solltemperatur T2 (z. B. 20 bis 25°C) oder höher ist. Wird festgestellt, dass die vom ELTS 45 erkannte Temperatur T die zweite Solltemperatur T2 oder höher ist, geht die CPU zum Schritt S5 weiter. Wird andererseits festgestellt, dass die vom ELTS 45 erkannte Temperatur T niedriger ist als die zweite Solltemperatur T2 (T1 < T < T2), geht die CPU zum Schritt S4 weiter.
  • (Schritt S4)
  • Wird beim Schritt S3 festgestellt, dass die vom ELTS 45 erkannte Temperatur niedriger ist als die zweite Solltemperatur T2, beginnt die CPU den zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang und beendet im Schritt S4 das Bestimmungsverfahren für den zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang.
  • (Schritt S5)
  • Wird beim Schritt S2 festgestellt, dass die vom ELTS 45 erkannte Temperatur niedriger ist als die erste Solltemperatur T1, oder wird beim Schritt S3 festgestellt, dass die Temperatur T die zweite Solltemperatur T2 oder höher ist, beendet die CPU im Schritt 5 den zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang und beendet das Bestimmungsverfahren für den zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang.
  • Ob der zweite Heiz- und Entfeuchtungsvorgang auszuführen ist, kann sich nicht nur nach der Temperatur T der dem Wärmetauscher 14 vorgeschalteten Luft sondern auch der der Außenluft bestimmen.
  • Außerdem wird beim Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang oder dem ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorang je nach einer Lufttemperatur nach einem Wärmetausch mit dem Kühlmittel im Wärmetauscher 14 ein Verfahren zum Umschalten auf den zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang ausgeführt, wenn jeder der Auslässe 11c, 11d und 11e auf Doppelmodus eingestellt ist. Nun wird die Funktionsweise der Steuerung 40 bei diesem Verfahren unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm 11 erläutert.
  • (Schritt S11)
  • Beim Schritt S11 ermittelt die CPU, ob der Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang ausgeführt wird. Bei der Ermittlung, ob der Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang ausgeführt wird, geht die CPU zum Schritt 12 weiter. Bei der Ermittlung, dass der Heiz- und Entfeuchtungsvorgang nicht ausgeführt wird, geht die CPU andererseits zum Schritt 13 weiter.
  • (Schritt S12)
  • Wird beim Schritt S11 festgestellt, dass der Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang ausgeführt wird, ermittelt die CPU beim Schritt 12, ob die vom KLTS 46 erkannte Temperatur Tc eine dritte Solltemperatur Tc1) oder niedriger ist. Wird festgestellt, dass die vom KLTS 46 erkannte Temperatur Tc die dritte Solltemperatur Tc1 oder niedriger ist, geht die CPU zum Schritt 15 weiter. Andererseits beendet die CPU das Verfahren zum Umschalten auf den zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang, wenn festgestellt wird, dass die Temperatur Tc höher als die dritte Solltemperatur Tc1 ist.
  • (Schritt 13)
  • Wird beim Schritt S11 festgestellt, dass der Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang nicht ausgeführt wird, ermittelt die CPU, ob der erste Heiz- und Entfeuchtungsvorgang ausgeführt wird. Bei der Ermittlung, ob der erste Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang ausgeführt wird, geht die CPU zum Schritt S14 weiter. Wird festgestellt, dass der Heiz- und Entfeuchtungsvorgang nicht ausgeführt wird, beendet die CPU das Verfahren zum Umschalten auf den zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang.
  • (Schritt 14)
  • Wird beim Schritt S13 festgestellt, dass der Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang ausgeführt wird, ermittelt die CPU, ob die vom KLTS 46 erkannte Temperatur Tc eine vierte Solltemperatur Tc2 oder höher ist. Wird festgestellt, dass die vom KLTS 36 erkannte Temperatur Tc die vierte Solltemperatur Tc2 oder höher ist, geht die CPU zum Schritt 15 weiter. Andererseits beendet die CPU das Verfahren zum Umschalten auf den zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang, wenn festgestellt wird, dass die Temperatur Tc niedriger als die vierte Solltemperatur Tc2 ist.
  • (Schritt S15)
  • Wird beim Schritt S12 festgestellt, dass die vom KLTS 46 erkannte Temperatur die dritte Solltemperatur Tc1 oder niedriger ist, oder wird beim Schritt S14 festgestellt, dass die vom KLTS 46 Temperatur Tc die vierte Solltemperatur Tc2 oder höher ist, schaltet die CPU beim Schritt S15 auf den zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang und beendet das Bestimmungsverfahren für den zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang.
  • Es kann nicht nur auf der Grundlage der Temperatur Tc der dem Wärmetauscher 14 nachgeschalteten fließenden Luft, sondern auch auf der Grundlage eines Prognosewerts der dem Heizkörper 15 nachgeschalteten fließenden Luft auf den zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang umgeschaltet werden.
  • Außerdem wird beim zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang die Temperatur der dem Heizkörper 15 nachgeschalteten Luft durch Regeln der Drehzahl des Verdichters 21 geregelt. Außerdem ist die Temperatur der dem Fahrzeuginneren zugeführten Luft beim zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang durch Einstellen der Öffnung des Luftmischdämpgers 16 innerhalb eines vorgegebenen Bereichs auf die Solltemperatur TAO eingestellt, da die Auslässe 11c, 11c und 11e auf Doppelmodus eingestellt sind. In diesem Fall wird die Drehzahl des Verdichters 21 je nach einem oder mehreren der nachfolgenden Faktoren geregelt: dem Druck der Hochdruckseite des Kältekreislaufs 20; der Temperatur der Hochdruckseite des Kältekreislaufs 20; der Temperatur der durch den Durchgang 11 fließenden Luft; und der Temperatur der aus dem Wärmetauscher 14 fließenden Luft;
    Außerdem führt die Steuerung 40 ohne Rücksicht darauf, ob die Auslässe 11c, 11d und 11e auf Doppelmodus eingestellt sind, ein Verfahren zur Steuerung des Umschaltens aus, um zwischen dem ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang, dem zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang und dem Kühlungs- oder Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang zu schalten. Nun wird die Funktionsweise der Steuerung 40 bei diesem Verfahren unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm 12 erläutert.
  • (Schritt S21)
  • Beim Schritt S21 ermittelt die CPU, ob der erste Heiz- und Entfeuchtungsvorgang ausgeführt wird. Bei der Ermittlung, ob der erste Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang ausgeführt wird, geht die CPU zum Schritt S22 weiter. Wird festgestellt, dass der erste Heiz- und Entfeuchtungsvorgang nicht ausgeführt wird, geht die CPU andererseits zum Schritt S24 weiter.
  • (Schritt S22)
  • Wird beim Schritt S21 festgestellt, dass der erste Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang ausgeführt wird, ermittelt die CPU, ob der Unterschied (Tc-TEO) zwischen der vom KLTS 46 erkannten Temperatur Tc und der Solltemperatur TEO der dem Wärmetauscher 14 nachgeschalteten Luft einen vorbestimmten Wert übersteigt. Wird festgestellt, dass der Unterschied (Tc-TEO) größere als der vorbestimmte Wert ist, geht die CPU zum Schritt S27 weiter. Wird festgestellt, dass der Unterschied den vorbestimmten Wert oder kleiner beträgt, geht die CPU andererseits zum Schritt S23 weiter.
  • (Schritt S23)
  • Wird im Schritt S22 festgestellt, dass der Unterschied (Tc-TEO) zwischen der erkannten Temperatur Tc und der Solltemperatur TEO den vorbestimmten Wert oder kleiner beträgt; oder wenn beim nachfolgend beschriebenen Schritt 26 festgestellt wird, dass der Unterschied (TCO-TH) zwischen der Solltemperatur TCO der dem Heizkörper 15 nachgeschalteten Luft und der geschätzten Temperatur TH der dem Heizkörper 15 nachgeschalteten Luft einen vorbestimmten Wert übersteigt, oder dass der Unterschied (TEO-Tc) zwischen der Solltemperatur TEO der dem Wärmetauscher 14 nachgeschalteten Luft und der vom KLTS 46 erkannten Temperatur Tc den vorbestimmten Wert übersteigt, führt die CPU beim Schritt S23 den ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang aus und beendet das Verfahren zur Steuerung des Umschaltvorgangs.
  • (Schritt S24)
  • Wird beim Schritt S21 festgestellt, dass der erste Heiz- und Entfeuchtungsvorgang nicht ausgeführt wird, ermittelt die CPU S24, ob der zweite Heiz- und Entfeuchtungsvorgang ausgeführt wird. Bei der Ermittlung, ob der zweite Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang ausgeführt wird, geht die CPU zum Schritt S25 weiter. Wird festgestellt, dass der zweite Heiz- und Entfeuchtungsvorgang nicht ausgeführt wird, geht die CPU andererseits zum Schritt S28 weiter.
  • (Schritt S25)
  • Wird beim Schritt S24 festgestellt, dass der zweite Heiz- und Entfeuchtungsvorgang ausgeführt wird, ermittelt die CPU, ob der Unterschied (Tc-TEO) zwischen der vom KLTS 46 erkannten Temperatur Tc und der Solltemperatur TEO der dem Wärmetauscher 14 nachgeschalteten Luft einen vorbestimmten Wert übersteigt. Wird festgestellt, dass der Unterschied größer als der vorbestimmte Wert ist, geht die CPU zum Schritt S30 weiter. Wird festgestellt, dass der Unterschied den vorbestimmten Wert oder kleiner beträgt, geht die CPU andererseits zum Schritt S26 weiter.
  • (Schritt S26)
  • Wird im Schritt 25 festgestellt, dass der Unterschied (Tc-TEO) zwischen der vom KLTS 46 erkannten Temperatur Tc und der Solltemperatur TEO den vorbestimmten Wert oder kleiner beträgt, ermittelt die CPU, ob der Unterschied (TCO-TH) zwischen der Solltemperatur TCO der dem Heizkörper 15 nachgeschalteten Luft einen vorbestimten Wert übersteigt, oder ob der Unterschied (TEO-Tc) zwischen der Solltemperatur TEO der dem Wärmetauscher 14 nachgeschalteten Luft und der vom KLTS 46 erkannten Temperatur einen vorbestimmten Wert übersteigt. Wird festgestellt, dass der Unterschied größer als der vorbestimmte Wert ist, geht die CPU zum Schritt S23 weiter. Wird festgestellt, dass der Unterschied den vorbestimmten Wert oder kleiner beträgt, geht die CPU andererseits zum Schritt S27 weiter.
  • (Schritt S27)
  • Wird im Schritt S22 festgestellt, dass der Unterschied (Tc-TEO) zwischen der erkannten Temperatur Tc und der Solltemperatur TEO den vorbestimmten Wert übersteigt; wird im Schritt 26 festgestellt, dass der Unterschied (TEO-Tc) zwischen der Solltemperatur TEO der dem Wärmetauscher 14 nachgeschalteten Luft und der vom KLTS 46 erkannten TC den vorbestimmten Wert oder kleiner beträgt; oder wenn im nachfolgend beschriebenen Schritt S29 festgestellt wird, dass der Unterschied (TCO-TH) zwischen der Solltemperatur TCO des Heizkörpers 15 und der geschätzten Temperatur TH einen vorbestimmten Wert übersteigt, führt die CPU im Schritt S27 den zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang und beendet das Verfahren zur Steuerung des Umschaltvorgangs.
  • (Schritt S28)
  • Wird beim Schritt S24 festgestellt, dass der zweite Heiz- und Entfeuchtungsvorgang nicht ausgeführt wird, ermittelt die CPU beim Schritt S28, ob der Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang ausgeführt wird. Bei der Ermittlung, ob der Kühlungs- oder Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang ausgeführt wird, geht die CPU zum Schritt S29 weiter. Wird festgestellt, dass der Kühlungs oder Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang nicht ausgeführt wird, beendet die CPU das Verfahren zum Steuerung des Umschaltvorgangs.
  • (Schritt S29)
  • Wird beim Schritt S28 festgestellt, dass der Kühlungs- oder Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang ausgeführt wird, ermittelt die CPU, ob der Unterschied (TCO-TH) zwischen der Solltemperatur TCO des Heizkörpers 15 und der geschätzten Temperatur der dem Heizkörper 15 nachgeschalteten Luft einen vorbestimmten Wert zum Schritt S29 übersteigt. Wird festgestellt, dass der Unterschied größer als der vorbestimmte Wert ist, geht die CPU zum Schritt S27 weiter. Wird festgestellt, dass der Unterschied den vorbestimmten Wert oder kleiner beträgt, geht die CPU andererseits zum Schritt S30 weiter.
  • (Schritt S30)
  • Wird beim Schritt S25 festgestellt, dass der Unterschied (Tc-TEO) zwischen der erkannten Temperatur Tc und der Solltemperatur TEO den vorbestimmten Wert übersteigt, oder wird im Schritt S29 festgestellt, dass der Unterschied (TCO-TH) zwischen der Solltemperatur TCO und der geschätzten Temperatur TH den vorbestimmten Wert oder kleiner beträgt, führt die CPU beim Schritt S30 den Kühlungs- oder Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang aus und beendet das Verfahren zur Steuerung des Umschaltvorgangs.
  • Hier liegen der vorbestimmte Wert des Unterschieds zwischen der vom KLTS 46 erkannten Temperatur Tc und der Solltemperatur TEO des Wärmetauschers 14 sowie der vorbestimmte Wert des Unterschieds zwischen der Solltemperatur TCO des Heizkörpers 15 und der geschätzten Temperatur der dem Heizkörper 15 nachgeschalteten Luft z. B. im Bereich von 2 bis 3°C. Außerdem wird bei dieser Ausführungsform der vorbestimmte Wert aufgrund der vom KLTS 46 erkannten Temperatur Tc, d. h. der Temperatur der dem Wärmetauscher 14 nachgeschalteten Luft, berechnet. Der vorbestimmte Wert kann aber auch aufgrund eines Ist-Messwerts der Oberflächentemperatur (zwischen den Flossen) des Wärmetauschers 14 berechnet werden. Bei dieser Ausführungsform wird der vorbestimmte Wert außerdem aufgrund der geschätzten Temperatur TH der dem Heizkörper 15 nachgeschalteten Luft berechnet. Der vorbestimmte Wert kann aber auch aufgrund eines Ist-Messwerts der der dem Heizkörper 15 nachgeschalteten Luft berechnet werden.
  • Auf diese Weise fließt das Kühlmittel bei der Klimaanlage gemäß der vorliegenden Ausführungsform beim Kühlungs- und Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang durch den äußeren Wärmetauscher 22 sowie den Unterkühlungs-Heizkörper 24 und nimmt die Wärme dann in den Wärmetauscher 14 auf. Beim Heizvorgang fließt das Kühlmittel dabei durch den äußeren Wärmetauscher 22 und wird dann in den Verdichter 21 eingesaugt, ohne durch den Unterkühlungs-Heizkörper 24 zu fließen. Beim ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang und dem zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang fließt das Kühlmittel außerdem durch den Heizkörper 15 und den Unterkühlungs-Heizkörper 24 und nimmt die Wärme im Wärmetauscher 14 auf. Auf diese Weise wird das Kühlmittel im Unterkühlungs-Heizkörper 24 in unterkühlten Zustand versetzt und fließt dann durch den Wärmetauscher 14; wodurch die Effizienz des Betriebs der Klimaanlage verbessert werden kann. Dabei wird das Kühlmittel, das nicht durch den Wärmetauscher 14 fließen darf, in den Verdichter 21 eingesaugt, ohne durch den Unterkühlungs-Heizkörper 24 zu fließen. Daher ist es möglich, den Druckverlust zu reduzieren und damit auch die Effizienz des Betriebs der Klimaanlage zu verbessern.
  • Außerdem ist der Auffangtank 23, der das flüssige Kühlmittel auffangen kann, dem Unterkühlungs-Heizkörper 24 in Flussrichtung des Kühlmittels vorgeschaltet. Auf diese Weise kann der Kühlmittelüberschuss beim Kühlungs-, Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang, dem ersten und zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang im Auffangtank 23 aufgefangen werden und dadurch die im Kältekreislauf 20 zirkulierende Durchlussmenge an Kühlmittel entsprechend einzustellen.
  • Außerdem ist der Kühlmitteldurchgang 20l vorgesehen, der das aus dem Verdichter 21 gelassene Kühlmittel direkt in den äußeren Wärmetauscher 22 hineinfließen lässt. Auf diese Weise kann das Kühlmittel 20 bei hoher Temperatur in den äußeren Wärmetauscher 22 hineinfließen, wodurch die Entfrostungszeit reduziert wird, wenn sich ein Frost auf dem äußeren Wärmetauscher 22 gebildet hat.
  • Außerdem fließt das Kühlmittel von einem Ende des im äußeren Wärmetauscher 22 ausgebildeten Kühlmitteldurchgangs in den äußeren Wärmetauscher 22 hinein und aus dem anderen Ende wieder heraus. Auf diese Weise wird die Kreislaufkonfiguration des Kältekreislaufs 20 vereinfacht, was eine Senkung der Fertigungskosten ermöglicht.
  • Außerdem ist die äußere Wärmetauscheinheit U einstückig mit dem äußeren Wärmetauscher 22, dem Auffangtank 23, dem Unterkühlungs-Heizkörper 24, dem 1. Regelventil 26, dem 1. Magnetventil 28a, dem 2. Magnetventil 28b, dem 3. Magnetventil 28c, dem 1. Rückschlagventil 29a und dem 2. Rückschlagventil 29b ausgebildet. Auf diese Weise kann die äußere Wärmetauscheinheit U als eine Komponente installiert werden, wodurch die Anzahl der Installationsschritte reduziert wird.
  • Außerdem ist das 1. Regelventil 26, das die als elektronisches Magnetventil fungierende Erweiterung und den als Magnetventil fungierenden Verflüssigungsdruckregler, die einstückig ausgebildet sind, umfasst, im Kältekreislauf 20 angeordnet, und die Eingangsseite, in die das Kühlmittel hineinfließt, und die Ausgangsseite, aus der das Kühlmittel wieder herausfließt, sind jeweils als Schnittstellen ausgebildet. Auf diese Weise können die beiden, unterschiedliche Funktionen aufweisenden Komponenten als eine Komponente installiert werden, wodurch die Anzahl der Installationsschritte reduziert wird.
  • Außerdem beginnt und endet der zweite Heiz- und Entfeuchtungsvorgang aufgrund der vom ELTS 45 erkannten Temperatur T, wenn die Auslässe 11c, 11d und 11e auf Doppelmodus eingestellt sind. Auf diese Weise kann der zweite Heiz- und Entfeuchtungsvorgang unter der Bedingung mit einer geringen Belastung der Klimaanlage effizient ausgeführt werden, wodurch der Energieverbrauch gesenkt werden kann.
  • Außerdem wird beim Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang oder dem ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang aufgrund der vom KLTS 46 erkannten Temperatur Tc auf den zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang umgeschaltet. Auf diese Weise kann der zweite Heiz- und Entfeuchtungsvorgang unter der Bedingung mit einer geringen Belastung der Klimaanlage ausgeführt werden, wodurch der Energieverbrauch gesenkt werden kann.
  • Außerdem wird die Temperatur der dem Heizkörper 15 nachgeschalteten Luft durch Regeln der Drehzahl des Verdichters 21 geregelt, und die Temperatur der dem Fahrzeuginneren zugeführten Luft wird auf die Solltemperatur TAO dadurch eingestellt, dass die Öffnung des Luftmischdämpfers 16 geregelt wird. Auf diese Weise kann die Temperatur der dem Fahrzeuginneren zugeführten Luft – und damit auch Temperatur und Luftfeuchtigkeit des Fahrzeuginneren – optimiert werden.
  • 13 bis 14 zeigen die Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung. Hier werden gleiche Komponenten mit denselben Bezugszeichen wie bei der vorgenannten Ausführungsform gekennzeichnet.
  • Wie in 13 gezeigt, ist der Durchgang 20e mit dem Durchgang 20f verbunden, um einen Durchgang 20m im Kältekreislauf 20 der Klimaanlage eines Fahrzeugs auszubilden. Ein 5. Magnetventil 28e ist im Durchgang 20m vorgesehen. Außerdem ist ein 6. Magnetventil 28f der Schnittstelle des Durchgangs 20e mit dem Durchgang 20m nachgeschaltet. Außerdem ist ein 5. Rückschlagventil 29e der Schnittstelle des Durchgangs 20f mit dem Durchgang 20m vorgeschaltet.
  • Bei der Klimaanlage der vorgenannten Konfiguration wird Öffnung und Schließen jedes des 1. Regelventils 26, des 2. Regelventils 27, der 1. bis 6. Magnetventile 28a, 28b, 28c, 28d, 28e und 28f beim Kühlung-, Kühlungs- und Entfeuchtungs-, Heizvorgang, dem ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang, dem zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang und dem Entfrostungsvorgang umgeschaltet, wie in der Tabelle der 14 gezeigt.
  • Beim ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang und dem zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang fließt das durch den Durchgang 20d geflossene Kühlmittel in den Auffangtank 23 und dann in den Wärmetauscher 14 hinein, ohne in den Unterkühlungs-Heizkörper 24 hineinzufließen.
  • Auf diese Weise wird das Kühlmittel bei der Klimaanlage gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Unterkühlungs-Heizkörper 24 in einen unterkühlten Zustand versetzt und fließt dann beim Kühlungs- und Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang durch den Wärmetauscher 14. Daher ist es möglich, die Effizienz des Betriebs der Klimaanlage zu verbessern. Dabei wird das Kühlmittel, das nicht durch den Wärmetauscher 14 fließen darf, in den Verdichter 21 eingesaugt, ohne durch den Unterkühlungs-Heizkörper 24 zu fließen. Daher ist es möglich, den Druckverlust zu reduzieren und damit auch die Effizienz des Betriebs der Klimaanlage zu verbessern.
  • Außerdem fließt das aus dem Heizkörper 15 gelassene Kühlmittel beim ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang und dem zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang durch den Auffangtank 23, ohne in den Unterkühlungs-Heizkörper 24 hineinzufließen, und fließt anschließend in den Wärmetauscher 14 hinein. Auf diese Weise kann beim ersten Heiz- und Entfeuchgungsvorgang und dem zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang der Druckverlust reduziert werden. Außerdem kann der Kühlmittelüberschuss im Auffangtank 23 aufgefangen werden, wodurch die im Kältekreislauf 20 zirkulierende Durchflussmenge an Kühlmittel entsprechend eingestellt werden kann.
  • 15 bis 16 zeigen die Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung. Hier werden gleiche Komponenten mit denselben Bezugszeichen wie bei der vorgenannten Ausführungsform gekennzeichnet.
  • Wie in 15 dargestellt, sind der Durchgang 20m und das 3. Rückschlagventil 29c im Kältekreislauf 20 der Klimaanlage vorgesehen, wie es auch bei der 2. Ausführungsform der Fall ist. Ein Dreiweg-Magnetventil 28g ist an der Schnittstelle zwischen dem Durchgang 20e und dem Durchgang 20m vorgesehen.
  • Bei der Klimaanlage der vorgenannten Konfiguration wird Öffnung und Schließen jedes des 1. Regelventils 26, des 2. Regelventils 27, der 1. bis 4. Magnetventile 28a, 28b, 28c und 28d und das Dreiweg-Magnetventil 28g beim Kühlung-, Kühlungs- und Entfeuchtungs-, Heizvorgang, dem ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang, dem zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang und dem Entfrostungsvorgang umgeschaltet, wie in der Tabelle der 16 gezeigt.
  • Beim ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang und dem zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang fließt das durch den Durchgang 20d geflossene Kühlmittel in den Auffangtank 23 und dann in den Wärmetauscher 14 hinein, ohne durch den Unterkühlungs-Heizkörper 24 zu fließen.
  • Auf diese Weise wird das Kühlmittel bei der Klimaanlage gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Unterkühlungs-Heizkörper 24 in einen unterkühlten Zustand versetzt und fließt dann beim Kühlungs- und Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang durch den Wärmetauscher 14. Daher ist es möglich, die Effizienz des Betriebs der Klimaanlage zu verbessern. Dabei wird das Kühlmittel, das nicht durch den Wärmetauscher 14 fließen darf, in den Verdichter 21 eingesaugt, ohne durch den Unterkühlungs-Heizkörper 24 zu fließen. Daher ist es möglich, den Druckverlust zu reduzieren und damit auch die Effizienz des Betriebs der Klimaanlage zu verbessern.
  • Außerdem fließt das aus dem Heizkörper 15 gelassene Kühlmittel beim ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang und dem zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang durch den Auffangtank 23, ohne in den Unterkühlungs-Heizkörper 24 hineinzufließen, und fließt anschließend in den Wärmetauscher 14 hinein. Auf diese Weise kann beim ersten Heiz- und Entfeuchgungsvorgang und dem zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang der Druckverlust reduziert werden. Außerdem kann der Kühlmittelüberschuss im Auffangtank 23 aufgefangen werden, wodurch die im Kältekreislauf 20 zirkulierende Durchflussmenge an Kühlmittel entsprechend eingestellt werden kann.
  • 17 bis 18 zeigen die Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung. Hier werden gleiche Komponenten mit denselben Bezugszeichen wie bei der vorgenannten Ausführungsform gekennzeichnet.
  • Wie in 17 dargestellt, umfasst diese Klimaanlage einen Kühlmittel-Durchgang 20n, der den Durchgang 20b, anstatt des in der Ausführungsform 1 beschriebenen Durchgangs 20j, mit dem dem inneren Wärmetauscher 25 vorgeschalteten Durchgang 20f verbindet. Im Durchgang 20n sind das 2. Magnetventil 28b, der Auffangtank 23a und das 2. Rückschlagventil 29b in der Reihenfolge von der Seite des äußeren Wärmetauschers 22 angeordnet.
  • Bei der Klimaanlage der vorgenannten Konfiguration wird Öffnung und Schließung jedes des 1. Regelventils 26, des 2. Regelventils 27, der 1. bis 4. Magnetventile 28a, 28b, 28c und 28d beim Kühlung-, Kühlungs- und Entfeuchtungs-, Heizvorgang, dem ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang, dem zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang und dem Entfrostungsvorgang umgeschaltet, wie in der Tabelle der 18 gezeigt.
  • Beim ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang und dem zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang fließt das durch den Durchgang 20n geflossene Kühlmittel in den Auffangtank 23 und dann in den Wärmetauscher 14 hinein, ohne in den Unterkühlungs-Heizkörper 24 hineinzufließen.
  • Auf diese Weise wird das Kühlmittel bei der Klimaanlage gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Unterkühlungs-Heizkörper 24 in einen unterkühlten Zustand versetzt und fließt dann beim Kühlungs- und Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang in den Wärmetauscher 14 hinein. Daher ist es möglich, die Effizienz des Betriebs der Klimaanlage zu verbessern. Dabei wird das Kühlmittel, das nicht durch den Wärmetauscher 14 fließen darf, in den Verdichter 21 eingesaugt, ohne durch den Unterkühlungs-Heizkörper 24 zu fließen. Daher ist es möglich, den Druckverlust zu reduzieren und damit auch die Effizienz des Betriebs der Klimaanlage zu verbessern.
  • Außerdem fließt das aus dem Heizkörper 15 gelassene Kühlmittel beim ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang und dem zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang durch den Auffangtank 23, ohne in den Unterkühlungs-Heizkörper 24 hineinzufließen, und fließt anschließend in den Wärmetauscher 14 hinein. Auf diese Weise kann beim ersten Heiz- und Entfeuchgungsvorgang und dem zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang der Druckverlust reduziert werden. Außerdem kann der Kühlmittelüberschuss im Auffangtank 23 aufgefangen werden, wodurch die im Kältekreislauf 20 zirkulierende Durchflussmenge an Kühlmittel entsprechend eingestellt werden kann.
  • 19 bis 29 zeigen die Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung. Hier werden gleiche Komponenten mit denselben Bezugszeichen wie bei der vorgenannten Ausführungsform gekennzeichnet.
  • Wie in 19 gezeigt, ist in der Klimaanlage eines Fahrzeugs ein Kältekreislauf 60 vorgesehen.
  • Im Einzelnen ist die Eingangsseite des Heizkörpers 15, in die das Kühlmittel hineinfließt, mit der Ausgangsseite des Verdichters 21 verbunden, aus der das Kühlmittel freigsetzt wird, um den Kühlmittel-Durchgang 60a zu bilden. Dabei ist die Eingangsseite des ersten Regelventils 26, in die das Kühlmittel hineinfließt, mit der Ausgangsseite des Heizkörpers 15 verbunden, aus der das Kühlmittel freigsetzt wird, um einen Kühlmittel-Durchgang 60b zu bilden. Eine erste Schnittstelle des äußeren Wärmetauschers 22 ist mit der Ausgangsseite des Verflüssigungsdruckreglers des ersten Regelventils 26, aus dem das Kühlmittel freigesetzt wird, verbunden, wodurch ein Kühlmittel-Durchgang 60c gebildet wird. Eine zweite Schnittstelle des äußeren Wärmetauschers 22 ist mit der Ausgangsseite der Erweiterung des ersten Regelventils 26, aus dem das Kühlmittel freigesetzt wird, verbunden, wodurch ein Kühlmittel-Durchgang 60d gebildet wird. Das erste Rückschlagventil 29a ist im Durchgang 60d vorgesehen. Die Eingangsseite des Auffangtanks 23, in den das Kühlmittel hineinfließt, ist mit der dritten Schnittstelle des äußeren Wärmetauschers 22 verbunden, wodurch ein Kühlmittel-Durchgang 60e gebildet wird. Im Durchgang 60e sind das erste Magnetventil 28a und das zweite Rückschlagventil 29a in der Reihenfolge von der Seite des äußeren Wärmetauschers 22 vorgesehen. Die Eingangsseite des Unterkühlungs-Heizkörpers 24, in die das Kühlmittel hineinfließt, ist mit der Ausgangsseite des Auffangtanks 23 verbunden, aus der das Kühlmittel freigsetzt wird, um den Kühlmittel-Durchgang 60f zu bilden. Die Eingangsseite des inneren Wärmetauschers 25, in die das Hochdruck-Kühlmittel hineinfließt, ist mit der Ausgangsseite des Unterkühlungs-Heizkörpers 24 verbunden, aus der das Kühlmittel freigsetzt wird, um den Kühlmittel-Durchgang 60g zu bilden. Die Eingangsseite des Wärmetauschers 14, in die das Hochdruck-Kühlmittel hineinfließt, ist mit der Ausgangsseite des inneren Wärmetauschers 25 verbunden, aus der das Kühlmittel freigsetzt wird, um den Kühlmittel-Durchgang 60h zu bilden. Das Expansionsventil 30 ist im Durchgang 60h vorgesehen. Die Eingangsseite des inneren Wärmetauschers 25, in die ein Niederdruck-Kühlmittel hineinfließt, ist mit der Ausgangsseite des Wärmetauschers 14 verbunden, aus der das Kühlmittel freigsetzt wird, um den Kühlmittel-Durchgang 60i zu bilden. Das zweite Regelventil 27 ist im Durchgang 60i vorgesehen. Die Ansaugeseite des Verdichters 21, in die das Kühlmittel hineingesaugt wird, ist mit der Ausgangsseite des inneren Wärmetauschers 25 verbunden, aus der das Niederdruck-Kühlmittel freigsetzt wird, um den Kühlmittel-Durchgang 60j zu bilden. Im Durchgang 60j sind das 5. RÜckschlagventil 29e und der Akkumulator 31 in der Reihenfolge von der Seite des inneren Wärmetauschers 25 vorgesehen. Ein zwischen dem ersten Rückschlagventil 29a und dem Auffangtank 23 liegender Abschnitt des Durchgangs 60e ist mit dem Durchgang 60b verbunden, um den Kühlmittel-Durchgang 60k zu bilden. Im Durchgang 60k sind das 2. Magnetventil 28b und das zweite Rückschlagventil 29c in der Reihenfolge von der Seite des Durchgangs 60b vorgesehen. Außerdem ist im Durchgang 60c ein zwischen dem inneren Wärmetauscher 25 und dem Akkumulator 31 liegender Abschnitt des Durchgangs 60j, um einen Kühlmittel-Durchgang 60l zu bilden. Das dritte Magnetventil 28c ist im Durchgang 60l vorgesehen. Der Durchgang 60a ist an dem 1. Rückschlagventil 29a in Fließrichtung des Kühlmittels nachgeschalteter Stelle mit dem Durchgang 60d verbunden, um einen Kühlmittel-Durchgang 60m zu bilden. Im Durchgang 60m sind das 4. Magnetventil 28d und das 4. Rückschlagventil 29d in der Reihenfolge von der Seite des Durchgangs 60a vorgesehen.
  • Wie in 20 dargestellt, ist der äußere Wärmetauscher 22 einstückig mit dem Auffangtank 23, dem Unterkühlungs-Heizkörper 24, dem 1. Regelventil 26, dem 1. Magnetventil 28a, dem 2. Magnetventil 28b, dem 3. Magnetventil 28c, dem 1. Rückschlagventil 29a, dem 2. Rückschlagventil 29b, dem 3. Rückschlagventil 29c und dem 4. Rückschlagventil 29d ausgebildet, um eine äußere Wärmetauscheinheit U auszubilden.
  • Die Teiler 22d teilen jeden Sammler 22a des äußeren Wärmetauschers 22 derart, dass sich der Querschnitt des Kühlmittel-Durchgangs in Richtung von der Schnittstelle des Durchgangs 60c hin zur Schnittstelle des Durchgangs 60e verjüngt. Au diese Weise fließt das aus dem Durchgang 60c einfließende Kühlmittel durch den Kühlmittel-Durchgang, dessen Querschnitt sich schrittweise verjüngt, wenn der äußeren Wärmetauscher als Heizkörper fungiert, so dass der Kühlmitteldampf auf zuverlässige Weise verdichtet werden kann. Dabei fließt das aus dem Durchgang 60d einfließende Kühlmittel durch den Kühlmittel-Durchgang, dessen Querschnitt sich schrittweise verjüngt, wenn der äußere Wärmetauscher 22 als Heizkörper fungiert. Hierdurch kann das Kühlmittel infolge der Verdampfung mit einem größeren Volumen reibungslos durchfließen, so dass der Druckverlust reduziert werden kann.
  • Das erste Regelventil 26 umfasst den zur Erweiterung führenden Kühlmittelkanal und einen zum Verflüssigungsdruckregler führender Kühlmittelkanal, die für je einen Kühlmitteleinlaß vorgesehen sind. Ein Ventilelement ist in jedem Kühlmittelkanal vorgesehen, um dessen Öffnung zu steuern. Wie in 21A gezeigt, umfasst das 1. Regelventil 26 die Erweiterung als elektronisches Expansionventil 26a und den Verflüssigungsdruckregler als Magnetventil 26b. Wie aus der graphischen Darstellung jeder Ventilöffnung in der 21A hervorgeht, kann das 1. Regelventil 26 die Ventilöffnung des elektronischen Expansionsventils 26a zwischen dem vollständig geschlossenen und vollständig geöffneten Zustand steuern. Außerdem können Eröffnung und Schließung des elektronischen Expansionsventils 26b durch Ein- und Ausschalten umgeschaltet werden.
  • Als eine weitere Konfiguration des 1. Regelventils 26, können, wie in 21B gezeigt, Erweiterung und Verflüssigungsdruckregler jeweils in Ventil mit kleinem Durchmesser 26c und ein Ventil mit großem Durchmesser 26d sein. Sie haben jeweils eine wahlweise steuerbare Öffnung. In diesem Fall ist die Öffnung jeweils des Ventils 26c und des Ventils 26d zwischen dem vollständig geschlossenen und dem vollständig geöffneten Zustand steuerbar.
  • Außerdem kann, wie in 21C dargestellt, als eine weitere Konfiguration des 1. Regelventils 26 das 1. Regelventil 26 ein Ventil 26e mit kleinem Durchmesser und ein Ventil 26f mit großem Durchmesser umfassen, die jeweils eine sich nahe dem vollständig geöffneten Zustand steil erweiternde Öffnung aufweisen. Auf diese Weise kann beim Entfrostungsvorgang die Durchflussmenge an Kühlmittel erhöht und dadurch die zur Entfrostung erforderliche Zeit verkürzt werden. Wie in 22 gezeigt, umfasst das Ventil 26a einen Ventilkörper 26e1, einen relativ zum Körper 26e1 auf- und abwärts verschiebbaren Ventilsitz 26e2 und ein relativ zum Sitz 26e2 auf- und abwärts bewegliches nadelförmiges Ventilelement 26e3. Wie in 22A gezeigt, schließt das Ventil 26e den Kühlmittelkanal in Richtung des Ventilkörpers 26e1. Dabei bewegt sich das Ventilelement 26e3, wie in 22B gezeigt, aufwärts, um den Kühlmittelkanal zu eröffnen und so das Kühlmittel durchfließen zu lassen. Außerdem bewegt sich das Ventilelement 26e3, wie in 22C gezeigt, aufwärts, um den Ventilsitz 26e2 nach oben zu verschieben, und dadurch den Ventilsitz 26e2 vom Körper 26e1 zu trennen. Auf diese Weise kann eine Durchflussmenge an Kühlmittel erhöht werden.
  • Außerdem ist, wie in 23 gezeigt, eine weitere Konfiguration des 1. Regelventils 26 möglich, bei der das 1. Rückschlagventil 29a einstückig ausgebildet ist.
  • Die Klimaanlage mit der oben beschriebenen Konfiguration führt den Kühlungs-, Kühlungs- und Entfeuchtungs-, Heiz-, ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang als Heiz- und Entfeuchtungsvorgang, zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang den Entfrostungsvorgang durch. Anschließend wird jeder Vorgang beschrieben.
  • Beim und Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang ist im Kältekreislauf 60 der Kühlmittelkanal zur Erweiterung geschlossen, während der Kühlmitteldurchgang zum Verflüssigungsdruckregler im ersten Regelventil 26 geöffnet ist; das erste Magnetventil 28a ist geöffnet; die 2., 3. und 4. Magnetventile 28b, 28c und 28d sind geschlossen und der Verdichter 21 wird betrieben. Auf diese Weise fließt das aus dem Verdichter 21 gelassene Kühlmittel in der nachfolgenden Reihenfolge, wie in 24 gezeigt: Kühlmitteldurchgang 60a; Heizkörper 15; Kühlmitteldurchgang 60b; Verflüssigungsdruckregler des 1. Regelventils 26; Kühlmitteldurchgang 60c; äußerer Wärmetauscher 22; Kühlmitteldurchgang 60e; Auffangtank 23; Kühlmitteldurchgang 60f; Unterkühlungs-Heizkörper 24; Hochdruckseite des inneren Wärmetauschers 25; Kühlmitteldurchgang 60h; Wärmetauscher 14; Kühlmitteldurchgang 60i; die Niederdruckseite des inneren Wärmetauschers 25; und der Durchgang 60j und wird in den Verdichter 21 eingesaugt.
  • Beim Kühlungs- und Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang fließt das durch den äußeren Wärmetauscher 22 geflossene Kühlmittel über den Auffangtank 23 in den Unterkühlungs-Heizkörper 24 hinein. Daher wird das in den Unterkühlungs-Heizkörper hineinfließende flüssige Kühlmittel einem Wärmetausch mit der Außenluft unterzogen und dadurch in einen unterkühlten Zustand versetzt.
  • Beim Heizvorgang ist im Kältekreislauf 60 der Kühlmittelkanal zur Erweiterung geöffnet, während der Kühlmittelkanal zum Verflüssigungsdruckregler im ersten Regelventil 26 geschlossen ist; das dritte Magnetventil 28c ist geöffnet; die 1., 2. und 4. Magnetventile 28a, 28b und 28d sind geschlossen und der Verdichter 21 wird betrieben. Auf diese Weise fließt das aus dem Verdichter 21 gelassene Kühlmittel in der nachfolgenden Reihenfolge, wie in 25 gezeigt: Kühlmitteldurchgang 60a; Heizkörper 15; Kühlmitteldurchgang 60b; Erweiterung des 1. Regelventils 26; Kühlmitteldurchgang 60d; äußerer Wärmetauscher 22; und die Durchgänge 60c und 60l und wird in den Verdichter 21 eingesaugt.
  • Beim ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang ist im Kältekreislauf 60 der Kühlmittelkanal zur Erweiterung geöffnet, während der Kühlmittelkanal zum Verflüssigungsdruckregler im ersten Regelventil 26 geschlossen ist; die 2. und 3. Magnetventile 28b und 28c sind geöffnet; die 1. und 4. Magnetventile 28a und 28d sind geschlossen und der Verdichter 21 wird betrieben. Auf diese Weise fließt das aus dem Verdichter 21 gelassene Kühlmittel in der nachfolgenden Reihenfolge, wie in 26 gezeigt: Kühlmitteldurchgang 60a; Heizkörper 15; und Kühlmitteldurchgang 60b. Ein Teil des durch den Durchgang 60b fließenden Kühlmittels fließt in der nachfolgenden Reihenfolge durch: Erweiterung des 1. Regelventils 26; Kühlmitteldurchgang 60d; äußerer Wärmetauscher 22; und die Durchgänge 60c und 60l und wird in den Verdichter 21 eingesaugt. Dabei fließt das übrige durch den Durchgang 60b fließende Kühlmittel in der nachfolgenden Reihenfolge: the refrigerant flow passages 60k and 60c; the receiver tank 23; the refrigerant flow passage 60f; Unterkühlungs-Heizkörper 24; Kühlmitteldurchgang 60g; Hochdruckseite des inneren Wärmetauschers 25; Kühlmitteldurchgang 60h; Wärmetauscher 14; Kühlmitteldurchgang 60i; die Niederdruckseite des inneren Wärmetauschers 25; und der Durchgang 60i und wird in den Verdichter 21 eingesaugt.
  • Beim zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang sind im Kältekreislauf 60 sowohl der Kühlmittelkanal zur Erweiterung als auch der Kühlmittelkanal zum Verflüssigungsdruckregler im 1. Regelventil 26 geschlossen; das 2. Magnetventil 28b ist geöffnet; die 1., 3. und 4. Magnetventile 28a, 28b und 28d sind geschlossen und der Verdichter 21 wird betrieben. Auf diese Weise fließt das aus dem Verdichter 21 gelassene Kühlmittel in der nachfolgenden Reihenfolge, wie in 27 gezeigt: Kühlmitteldurchgang 60a; Heizkörper 15; Kühlmitteldurchgänge 60b, 60k und 60e; Auffangtank 23; Kühlmitteldurchgang 60f; Unterkühlungs-Heizkörper 24; Kühlmitteldurchgang 60g; Hochdruckseite des inneren Wärmetauschers 25; Kühlmitteldurchgang 60h; Wärmetauscher 14; Kühlmitteldurchgang 60i; die Niederdruckseite des inneren Wärmetauschers 25; und die Durchgänge 60j und wird in den Verdichter 21 eingesaugt.
  • Beim Entfrostungsvorgang ist im Kältekreislauf 60 der Kühlmittelkanal zur Erweiterung geöffnet, während der Kühlmittelkanal zum Verflüssigungsdruckregler im ersten Regelventil 26 geschlossen ist; die 3. und 4. Magnetventile 28c und 28d sind geöffnet; und die 1. und 2. Magnetventile 28a und 28b sind geschlossen und der Verdichter 21 wird betrieben. Auf diese Weise fließt ein Teil des aus dem Verdichter 21 gelassene Kühlmittel in der nachfolgenden Reihenfolge, wie in 28 gezeigt: Kühlmitteldurchgang 60a; Heizkörper 15; Kühlmitteldurchgang 60b; Erweiterung des 1. Regelventils 26; und der Durchgang 30d und wird in den Verdichter 21 eingesaugt. Dabei fließt das übrige aus dem Verdichter 21 gelassene Kühlmittel durch die Durchgänge 60m und 60d und in den äußeren Wärmetauscher 22 hinein. Das aus dem äußeren Wärmetauscher 22 gelassene Kühlmittel fließt durch die Durchgänge 60c und 60j und wird in den Verdichter 21 eingesaugt.
  • Bei den vorgenannten Vorgängen der Klimaanlage wird die Eröffnung und Schließung jeweils des 1. Regelventils 26, des 2. Regelventils 27 und der 1. bis 4. Magnetventile 28a, 28b, 28c und 28d so umgeschaltet, wie in der Tabelle der 29 dargestellt.
  • Wie oben beschrieben, wird das Kühlmittel bei der Klimaanlage gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Unterkühlungs-Heizkörper 24 in einen unterkühlten Zustand versetzt und fließt dann beim Kühlungs- und Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang in den Wärmetauscher 14 hinein. Daher ist es möglich, die Effizienz des Betriebs der Klimaanlage zu verbessern. Dabei wird das Kühlmittel, das nicht durch den Wärmetauscher 14 fließen darf, in den Verdichter 21 eingesaugt, ohne durch den Unterkühlungs-Heizkörper 24 zu fließen. Daher ist es möglich, den Druckverlust zu reduzieren und damit auch die Effizienz des Betriebs der Klimaanlage zu verbessern.
  • Außerdem ist der Kühlmittel-Durchgang im äußeren Wärmetauscher 22 ausgebildet. Um die Wärme freizusetzen, fließt das Kühlmittel ins erste Ende des Kühlmitteldurchgangs hinein, setzt die Wärme frei und fließt aus dem zweiten Ende wieder heraus. Um die Wärme aufzunehmen, fließt das Kühlmittel dabei ins zweite Ende des Kühlmitteldurchgangs hinein, nimmt die Wärme auf und fließt aus dem ersten Ende wieder heraus. Auf diese Weise kann sowohl bei der Verflüssigung des Kühlmittels als auch bei der Verdampfung des Kühlmittels im äußeren Wärmetauscher 22 ein Kühlmitteldurchgang ausgebildet werden, der das Kühlmittel in optimalem Zustand durchfließen lässt. Daher kann die Kühlmittel-Verdichtungsleistung des äußeren Wärmetauschers 22 verbessert werden. Dabei kann der Druckmittelverlust bei der Verdampfung des Kühlmittels im äußeren Wärmetauscher 22 reduziert werden.
  • 30 bis 31 zeigen die Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung. Hier werden gleiche Komponenten mit denselben Bezugszeichen wie bei der vorgenannten Ausführungsform gekennzeichnet.
  • Wie in 30 dargestellt, umfasst diese Klimaanlage einen Kühlmittel-Durchgang 60n, der derart konfiguriert ist, dass er den Durchgang 60b, anstatt des in der Ausführungsform 5 beschriebenen Durchgangs 60k, mit dem dem inneren Wärmetauscher 25 vorgeschalteten Durchgang 60g verbindet. Im Durchgang 60n sind das 2. Magnetventil 28b, der Auffangtank 23a und das 2. Rückschlagventil 29b in der Reihenfolge von der vorgeschalteten Seite angeordnet.
  • Bei der Klimaanlage der vorgenannten Konfiguration wird Öffnung und Schließung jedes des 1. Regelventils 26, des 2. Regelventils 27, der 1. bis 4. Magnetventile 28a, 28b, 28c und 28d beim Kühlung-, Kühlungs- und Entfeuchtungs-, Heizvorgang, dem ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang, dem zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang und dem Entfrostungsvorgang umgeschaltet, wie in der Tabelle der 31 gezeigt.
  • Beim ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang und dem zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang fließt das durch den Durchgang 60n geflossene Kühlmittel in den Auffangtank 23 und dann in den Wärmetauscher 14 hinein, ohne durch den Unterkühlungs-Heizkörper 24 zu fließen.
  • Wie oben beschrieben, wird das Kühlmittel bei der Klimaanlage gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Unterkühlungs-Heizkörper 24 in einen unterkühlten Zustand versetzt und fließt dann beim Kühlungs- und Kühlungs- und Entfeuchtungsvorgang in den Wärmetauscher 14 hinein. Daher ist es möglich, die Effizienz des Betriebs der Klimaanlage zu verbessern. Dabei wird das Kühlmittel, das nicht durch den Wärmetauscher 14 fließen darf, in den Verdichter 21 eingesaugt, ohne durch den Unterkühlungs-Heizkörper 24 zu fließen. Daher ist es möglich, den Druckverlust zu reduzieren und damit auch die Effizienz des Betriebs der Klimaanlage zu verbessern.
  • Außerdem fließt das aus dem Heizkörper 15 gelassene Kühlmittel beim ersten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang und dem zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang durch den Auffangtank 23, ohne durch den Unterkühlungs-Heizkörper 24 zu fließen, und fließt anschließend in den Wärmetauscher 14 hinein. Auf diese Weise kann auch beim ersten Heiz- und Entfeuchgungsvorgang und dem zweiten Heiz- und Entfeuchtungsvorgang der Druckverlust reduziert werden. Außerdem kann der Kühlmittelüberschuss in einem Auffangtank 23a aufgefangen werden, wodurch die im Kältekreislauf 20 zirkulierende Durchflussmenge an Kühlmittel entsprechend eingestellt werden kann.
  • Bei den vorgenannten Ausführungsformen ist eine Konfiguration erläutert worden, bei der der innere Wärmetauscher im Kältekreislauf 20 oder 60 vorgesehen ist; dies soll jedoch keineswegs eine Einschränkung darstellen. Dieselbe Wirkung wie bei der Ausführungsform kann auch ohne inneren Wärmetauscher 25 erzielt werden.
  • Außerdem ist die Konfiguration des 1. Regelventils 26 in den Ausführungsform so beschrieben, dass die Erweiterung als elektronisches Expansionventil, und der Verflüssigungsdruckregler als Magnetventil fungiert, und jeweils einstückig ausgebildet sind. Dies soll jedoch keineswegs eine Einschränkung darstellen. Eine weitere Konfiguration, bei der z. B. das 1. Regelventil 26 ein Dreiwegventil, das den Kühlmittelauslaß von einem auf das andere umschalten kann, und ein Expansionsventil in einem Kühlmittelauslaß umfasst.
  • Obwohl in den Ausführungsform außerdem das Expansionsventil 30 als Temperatur-Expansionsventil beschrieben wurde, soll dies keineswegs eine Einschränkung darstellen; ein elektronisches Expansionsventil ist ebenfalls anwendbar.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Klimaanlage
    11
    Luftdurchgang
    14
    Wärmetauscher
    15
    Heizkörper
    20
    Kältekreislauf
    21
    Verdichter
    22
    äußerer Wärmetauscher
    23, 23a
    Auffangtank
    24
    Unterkühlungs-Heizkörper
    26
    1. Regelventil
    27
    2. Regelventil
    28a, 28b, 28c, 28d
    1. bis 4. Magnetventile
    29a, 29b, 29c, 29d, 29e
    1. bis 5. Rückschlagventile
    30
    Expansionsventil
    40
    Steuerung
    60
    Kältekreislauf

Claims (20)

  1. Klimaanlage eines Fahrzeugs, umfassend: einen zur Verdichtung und Freisetzung eines Kühlmittels konfigurierten Verdichter; einen zur Freisetzung der Wärme aus dem Kühlmittel konfigurierten Heizkörper; einen zur Aufnahme der Wärme ins Kühlmittel konfigurierten Wärmetauscher; einen zur Freisetzung bzw. zur Aufnahme der Wärme ins Kühlmittel konfigurierten äußeren Wärmetauscher; einen zur weiteren Freisetzung der Wärme aus dem Kühlmittel, das im äußeren Wärmetauscher bereits die Wärme freigesetzt hat, konfigurierten äußeren Heizkörper; einen zur Einführung des aus dem Verdichter gelassenen Kühlmittels in den Heizkörper, zur Zuführung des durch den Heizkörper geströmten Kühlmittels zum äußeren Wärmetauscher; zur Zuführung des durch den äußeren Wärmetauscher geströmten Kühlmittels zum äußeren Heizkörper; und zur Zuführung des durch den äußeren Heizkörper geflossenen Kühlmittels zum Wärmetauscher über ein Expansionsventil sowie zur Einsaugung des durch den Wärmetauscher geströmten Kühlmittels in den Verdichter konfigurierten Kühlungs-/Kühlungs- und Entfeuchtungs-Kältekreislauf (KKEKK); und einen zur Einführung des aus dem Verdichter gelassenen Kühlmittels in den Heizkörper, zur Zuführung des durch den Heizkörper geströmten Kühlmittels zum äußeren Wärmetauscher über eine Erweiterung und zur Einsaugung des durch den äußeren Wärmetauscher geströmten Kühlmittels in den Verdichter konfigurierten Heizungs-Kältekreislauf (HKK).
  2. Klimaanlage nach Anspruch 1, ferner umfassend einen zur Einführung des aus dem Verdichter gelassenen Kühlmittels in den Heizkörper, zur Zuführung eines Teils des durch den Heizkörper geströmten Kühlmittels zum äußeren Wärmetauscher über die Erweiterung, zur Zuführung des durch den Heizkörper geströmten übrigen Kühlmittels zum äußeren Heizkörper, zur Zuführung des durch den äußeren Heizkörper geströmten Kühlmittels zum Wärmetauscher über die Erweiterung, und zur Einsaugung des durch den äußeren Wärmetauscher geströmten und des durch den Wärmetauscher geströmten Kühlmittels in den Verdichter konfigurierten Heizungs- und Entfeuchtungs-Kältekreislauf (HEKK).
  3. Klimaanlage nach Anspruch 2, ferner umfassend einen zur Einführung des aus dem Verdichter gelassenen Kühlmittels in den Heizkörper, zur Zuführung des durch den Heizkörper geströmten übrigen Kühlmittels zum äußeren Heizkörper, zur Zuführung des durch den äußeren Heizkörper geströmten Kühlmittels zum Wärmetauscher über die Erweiterung, und zur Einsaugung des durch den äußeren Wärmetauscher geströmten Kühlmittels in den Verdichter konfigurierten inneren Heizungs- und Entfrostungs-Kältekreislauf (IHEK).
  4. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend einen zum Auffangen eines flüssigen Kühlmittels konfigurierten Auffangtank, wobei der Auffangtank in Fließrichtung des Kühlmittels dem äußeren Heizkörper vorgeschaltet ist.
  5. Klimaanlage nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen zum Auffangen eines flüssigen Kühlmittels konfigurierten Auffangtank; und einen zur Einführung des aus dem Verdichter gelassenen Kühlmittels in den Heizkörper, zur Zuführung eines Teils des durch den Heizkörper geströmten Kühlmittels zum äußeren Wärmetauscher über die Erweiterung, zur Zuführung des durch den Heizkörper geströmten übrigen Kühlmittels zum Auffangtank, ohne dass dieses in den äußeren Heizkörper hineinfließt, zur Zuführung des durch den Auffangtank geströmten Kühlmittels zum Wärmetauscher über die Erweiterung, und zur Einsaugung des durch den äußeren Wärmetauscher geströmten und des durch den Wärmetauscher geströmten Kühlmittels in den Verdichter konfigurierten Heizungs- und Entfeuchtungs-Kältekreislauf (HEKK).
  6. Klimaanlage nach Anspruch 5, ferner umfassend einen zur Einführung des aus dem Verdichter gelassenen Kühlmittels in den Heizkörper, zur Zuführung des durch den Heizkörper geströmten Kühlmittels zum Auffangtank, ohne dass dieses in den äußeren Heizkörper hineinfließt, zur Zuführung des durch den Auffangtank geströmten Kühlmittels zum Wärmetauscher über die Erweiterung, und zur Einsaugung des durch den äußeren Wärmetauscher geströmten Kühlmittels in den Verdichter konfigurierten inneren Heizungs- und Entfrostungs-Kältekreislauf (IHEK).
  7. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 3 und 6, ferner umfassend: einen zur Zuführung von Luft zum Fahrzeuginneren konfigurierten Luftdurchgang, wobei der Wärmetauscher in Luftfließrichtung dem Luftdurchgang vorgeschaltet ist; und wobei der Heizkörper dem Wärmetauscher nachgeschaltet ist; ein Auslaß-Umschaltelement, das derart konfiguriert ist, dass es zwischen einem Ventilmodus zum Blasen der durch den Luftdurchgang fließenden Luft auf einen Kopf eines Passagiers im Fahrzeuginneren, einem Fussmodus zum Blasen der Luft auf die Füße des Passagiers im Fahrzeuginneren und einem oppelmodus zum Blasen der Luft auf Kopf und Füße des Passagiers im Fahrzeuginneren je nach einer Soll-Luftblastemperatur der dem Fahrzeuginneren zuzuführenden Luft umschaltet, um die Temperatur des Fahrzeuginneren auf eine vorgegebene Solltemperatur einzustellen; einen Eingangslufttemperatursensor (ELTS), der zur Erkennung der Temperatur der in den Luftdurchgang hineinfließenden Luft konfiguriert ist; und eine innere Heizungs- und Entfeuchtungssteuerung, die zum Beginnen oder Beenden eines Betriebs des IHEKK je nach der vom ELTS erkannten Temperatur konfiguriert ist, wenn das AuslaßUmschaltelement den Doppelmodus einstellt.
  8. Klimaanlage nach Anspruch 7, ferner umfassend: einen Lufttemperatursensor (LTD), der zur Erkennung der Temperatur der in den Luftdurchgang hineinfließenden Luft konfiguriert ist; und ein Umschaltelement, das derart konfiguriert ist, dass es zwischen einem Vorgang des HEKK oder des KKEK und einem Vorgang des IHEKK je nach der vom LTS erkannten Temperatur umschaltet.
  9. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 7 und 8, ferner umfassend: einen Heißlufttemperaturschätzer (HLTS), der zur Schätzung der Temperatur der dem Heizkörper im Luftdurchgang nachgeschalteten Luft konfiguriert ist; eine Verdichtersteuerung, die zur Steuerung einer Drehzahl des Verdichters je nach der vom HLTS geschätzten Temperatur konfiguriert ist; einen Luftmischdämpfer, der derart konfiguriert ist, dass er einen Anteil der durch den Luftdurchgang fließenden Luft verändert, der mit dem durch den Heizkörper fließenden Kühlmittel einem Wärmetausch unterzogen wird, wobei der Anteil der Luft steigt, wenn eine Öffnung des Luftmischdämpfers größer ist; und einen Dämpfer-Öffnungsregler, der zur Regelung der Öffnung des Luftmischdämpfers konfiguriert ist, so dass die Temperatur der dem Fahrzeuginneren zugeführten Luft die Soll-Luftblastemperatur ist.
  10. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 3 und 6, ferner umfassend: einen zur Zuführung von Luft zum Fahrzeuginneren konfigurierten Luftdurchgang, wobei der Wärmetauscher in Luftfließrichtung dem Luftdurchgang vorgeschaltet und der Heizkörper dem Wärmetauscher nachgeschaltet ist; einen Wärmetauscher-Temperatursensor (WTTS), der zur Erkennung einer Oberflächentemperatur des Wärmetauschers oder der dem Wärmetauscher im Luftdurchgang nachgeschalteten Luft konfiguriert ist; einen Heizkörpertemperaturssensor (HKTS), der zur Erkennung oder Schätzung der Temperatur der dem Heizkörper im Luftdurchgang nachgeschalteten Luft konfiguriert ist; und ein Umschaltelement, das derart konfiguriert ist, dass es zwischen einem Vorgang des HEKK oder des KKEK und einem Vorgang des IHEKK je nach der vom LTS erkannten oder vom HLTS geschätzten Temperatur umschaltet.
  11. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner umfassend: einen zur direkten Einführung mindestens eines Teils des aus dem Verdichter gelassenen Kühlmittels in den Heizkörper konfigurierten Entfrostungskreislauf.
  12. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei ein Kühlmitteldurchgang im äußeren Wärmetauscher ausgebildet ist, wobei das Kühlmittel in ein erstes Ende des Kühlmitteldurchgangs hineinfließt und aus einem zweiten Ende des Kühlmitteldurchgangs wieder herausfließt.
  13. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei ein Kühlmittel-Durchgang im äußeren Wärmetauscher ausgebildet ist; um die Wärme freizusetzen, fließt das Kühlmittel ins erste Ende des Kühlmitteldurchgangs hinein, setzt die Wärme frei und fließt aus dem zweiten Ende wieder heraus; um die Wärme aufzunehmen, fließt das Kühlmittel ins zweite Ende des Kühlmitteldurchgangs hinein, nimmt die Wärme auf und fließt aus dem ersten Ende wieder heraus.
  14. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 10, ferner umfassend eine äußere Wärmetauscheinheit, die den äußeren Wärmetauscher, den äußeren Heizkörper, den Auffangtank, einen Kühlmittel-Durchgang, der den äußeren Wärmetauscher mit dem Auffangtank verbindet und ein im Kühlmittel-Durchgang vorgesehenes Ventil umfasst, die einstückig ausgebildet sind.
  15. Klimaanlage nach Anspruch 14, wobei ein Ventil mit äußeren Wärmetauscher einstückig ausgebildet ist, und wobei das Ventil in einem Kühlmittel-Durchgang vorgesehen ist, der an den den Kühlmittel-Durchgang anschließt, der äußeren Wärmetauscher mit dem Auffangtank verbindet.
  16. Klimaanlage nach Anspruch 15, wobei ein Ventil mit äußeren Wärmetauscher einstückig ausgebildet ist, und wobei das Ventil in einem Kühlmittel-Durchgang vorgesehen ist, der den äußeren Wärmetauscher mit dem Verdichter verbindet.
  17. Klimaanlage nach Anspruch 16, wobei ein Ventil mit äußeren Wärmetauscher einstückig ausgebildet ist, und wobei das Ventil in einem Kühlmittel-Durchgang vorgesehen ist, der den Heizkörper mit dem äußeren Wärmetauscher verbindet.
  18. Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 17, ferner umfassend eine Regelventileinheit, welche umfasst: eine Erweiterung, die derart konfiguriert ist, dass sie das in den äußeren Wärmetauscher hineinfließende Kühlmittel entkomprimiert, wenn das Kühlmittel im äußeren Wärmetauscher die Wärme aufnimmt; und einen Stromregler, der derart konfiguriert ist, dass er eine in den äußeren Wärmetauscher hineinfließende Durchflussmenge an Kühlmittel regelt, wenn das Kühlmittel die Wärme im äußeren Wärmetauscher freisetzt, wobei die Erweiterung und der Stromregler einstückig ausgebildet sind, wobei die Erweiterung und der Stromregler jeweils einen Kühlmitteleinlaß und -auslaß aufweisen und das Regelventil eine Schnittstelle umfasst, die zur Verbindung mindestens mit dem Kühlmitteleinlaß jeweils der Erweiterung und des Stromreglers konfiguriert ist.
  19. Klimaanlage nach Anspruch 18, wobei die Erweiterung ein elektronisches Expansionsventil ist und der Stromregler ein Magnetventil ist.
  20. Klimaanlage nach Anspruch 18, wobei die Regelventileinheit ein Dreiwegventil, das den Kühlmittelauslaß von einem auf das andere umschalten kann, und ein im Kühlmittelauslaß vorgesehenes Expansionsventil umfasst.
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