DE112013001410T5 - Kältekreislaufvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Wenn ein Kältemittelströmungspfadschalter ein Schalten zu einem ersten Kältemittelströmungspfad ausführt, sind ein innerer Kondensator (13), welcher Luft aufheizt, welche in ein Inneres geblasen wird, als ein erstes Temperatureinstellobjekt und ein zusätzlicher Wärmetauscher (15) in paralleler Art und Weise verbunden, und der zusätzliche Wärmetauscher (15) heizt Luft auf, welche zu einer Batterie als ein zweites Temperatureinstellobjekt geblasen wird. Wenn im Gegensatz dazu der Kältemittelströmungspfadschalter ein Schalten zu einem zweiten Kältemittelströmungspfad ausführt, sind ein innerer Verdampfer (20), welcher Luft kühlt, welche in das Innere geblasen wird, und der zusätzliche Wärmetauscher (15) in paralleler Art und Weise verbunden, und der zusätzliche Wärmetauscher (15) kühlt die Luft, welche zu der Batterie geblasen wird. Mit dieser Anordnung kann ein gemeinsamer zusätzlicher Wärmetauscher (15) die Luft für die Batterie kühlen oder heizen, wobei dies dadurch zu einer Reduzierung hinsichtlich der Größe einer gesamten Kältekreislaufvorrichtung führt.

Description

  • Bezugnahme auf betroffene Anmeldung
  • Die Anmeldung basiert auf den japanischen Patentanmeldungen Nr. 2012-056724 , welche am 14. März 2012 angemeldet wurde, und Nr. 2012-176873 , welche am 9. August 2012 angemeldet wurde, deren Inhalte hierbei durch eine Referenznahme in ihrer Gesamtheit miteinbezogen werden.
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kältekreislaufvorrichtung für ein Einstellen von Temperaturen von einer Mehrzahl von Arten von Objekten für eine Temperatureinstellung.
  • Hintergrund-Stand-der-Technik
  • Herkömmliche elektrische Fahrzeuge, einschließlich eines Elektrofahrzeug und eines Hybridfahrzeugs, sind konstruiert, um eine elektrische Leistung, welche in einer elektrischen Speichereinrichtung gespeichert ist, wie zum Beispiel einer Akkumulatorbatterie bzw. sekundärerer Batterie, an einen elektrischen Motor über einen Wechselrichter oder ähnliches zu liefern, um dadurch eine Antriebsleistung für ein Fahren auszugeben. Diese elektrischen Einrichtungen, welche die Akkumulatorbatterie, den Wechselrichter, den elektrischen Motor und ähnliches umfassen, können schlecht funktionieren oder kaputtgehen, wenn eine hohe Temperatur aufgrund einer Selbsterwärmung oder ähnlichem erreicht wird. Aus diesem Grund müssen die elektrischen Fahrzeuge mit einer Temperatureinstelleinrichtung zum Kühlen von solch einer elektrischen Einrichtung ausgestattet sein.
  • Das Patentdokument 1 offenbart zum Beispiel das Verwenden von einer Kältekreislaufvorrichtung vom Typ Dampf-Kompression zum Kühlen von Luft in einer Fahrzeugklimaanlage, welche in ein Inneres des Fahrzeugs zu blasen ist, als ein Beispiel der Temperatureinstelleinrichtung für ein Kühlen der elektrischen Einrichtung. Die Kältekreislaufvorrichtung, welche in dem Patentdokument 1 offenbart ist, umfasst noch genauer zwei Verdampfer, welche in paralleler Art und Weise verbunden sind. Einer der Verdampfer ist angepasst zum Kühlen der Luft, welche in das Innere des Fahrzeugs zu blasen ist, während der andere angepasst ist zum Kühlen eines Wärmeträgermediums zum Kühlen der elektrischen Einrichtung.
  • In anderen Worten ist die Kältekreislaufvorrichtung bei dem Patentdokument 1 ausgebildet zum Einstellen der Temperaturen von zwei Arten von Objekten einer Temperatureinstellung, und zwar der Luft (erstes Objekt einer Temperatureinstellung) und dem Wärmeträgermedium (zweites Objekt einer Temperatureinstellung).
  • Stand-der-Technik-Dokument – Patentdokument
    • Patentdokument 1: JP-A-2002-313441
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Jedoch können unter einer niedrigen Temperatur einige der elektrischen Einrichtungen, welche oben beschrieben sind, nicht ihre Leistungsfähigkeit in ausreichender Art und Weise aufweisen. Die Akkumulatorbatterie zum Beispiel weist ihre Eingangs- und Ausgangseigenschaften verschlechtert auf, wenn eine niedrige Temperatur erreicht wird. Wenn somit die Akkumulatorbatterie unter solch einer Atmosphäre mit niedriger Temperatur verwendet wird, welche die Batterie nur durch das Selbstaufheizen nicht aufwärmen kann, kann ein ausreichender elektrischer Strom nicht ausgegeben werden, oder eine regenerative Energie kann nicht ausreichend für ein Laden verwendet werden.
  • Die Temperatureinstelleinrichtungen für die elektrischen Einrichtungen, welche an elektrische Fahrzeuge angewendet werden, müssen daher nicht nur eine Funktion eines einfachen Kühlens der elektrischen Einrichtung aufweisen, sondern ebenso eine andere Funktion eines Einstellen der Temperatur der elektrischen Einrichtung in einem vorherbestimmten Temperaturbereich durch ein Aufheizen der elektrischen Einrichtung. Die Kältekreislaufvorrichtung, welche in dem Patentdokument 1 offenbart ist, kann jedoch nur das Wärmeträgermedium kühlen und kann somit nicht die Temperatur der elektrischen Einrichtung in dem vorherbestimmten Temperaturbereich unter der Atmosphäre einer niedrigen Temperatur einstellen.
  • Im Gegensatz dazu haben die Erfinder eine Kältekreislaufvorrichtung für eine Fahrzeugklimaanlage vorgeschlagen, welche als die Temperatureinstellvorrichtung für ein Einstellen der Temperatur der elektrischen Einrichtung in dem vorherbestimmten Bereich verwendet werden kann, in einer japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-91847 (im Folgenden hier als Voranmeldung bezeichnet).
  • Die Kältekreislaufvorrichtung der Voranmeldung umfasst noch genauer einen Wärmetauscher für ein Kühlen eines Wärmeträgermediums durch ein Austauschen von Wärme zwischen einem Kältemittel eines niedrigen Drucks und dem Wärmeträgermedium für eine Temperatureinstellung der elektrischen Einrichtung und einen anderen Wärmetauscher zum Heizen des Wärmeträgermediums durch ein Austauschen von Wärme zwischen einem Kältemittel eines hohen Drucks und dem Wärmeträgermedium. Beide der Wärmetauscher werden zum Kühlen oder zum Heizen des Wärmeträgermediums verwendet, wobei dadurch die Temperatur der elektrischen Einrichtung (noch genauer einer Akkumulatorbatterie) in den vorherbestimmten Temperaturbereich eingestellt wird.
  • Solch eine Kältekreislaufvorrichtung der Voranmeldung umfasst jedoch zwei exklusive Wärmetauscher, welche zum jeweiligen Kühlen und Heizen des Wärmeträgermediums (zweites Objekt einer Temperatureinstellung) zweckbestimmt sind, um die Temperatur davon einzustellen, zusätzlich zu der Struktur des normalen Kältekreislaufs für eine Klimaanlage, welche zum Einstellen von lediglich der Temperatur von Luft (erstes Objekt einer Temperatureinstellung) konstruiert ist. Dies führt in nachteiliger Art und Weise zu einer Zunahme hinsichtlich der Größe der gesamten Kältekreislaufvorrichtung und einer komplizierten Struktur der Kältekreislaufvorrichtung.
  • Im Hinblick auf die vorangegangenen Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Kältekreislaufvorrichtung in der Größe zu verkleinern, welche die Temperaturen von einer Mehrzahl von Arten von Objekten für eine Temperatureinstellung einstellen kann.
  • Es ist des Weiteren eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kreislaufstruktur einer Kältekreislaufvorrichtung zu vereinfachen, welche die Temperaturen von der Mehrzahl von Arten von Objekten für eine Temperatureinstellung einstellen kann.
  • Eine Kältekreislaufvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Kompressor, welcher ein Kältemittel komprimiert und auslässt; einen äußeren Wärmetauscher, welcher Wärme zwischen Außenluft und dem Kältemittel, welches von dem Kompressor ausgelassen wird, austauscht und das Kältemittel dazu bringt, in Richtung zu einer Seite von einem Sauganschluss des Kompressors herauszuströmen; einen Wärmetauscher einer Nutzerseite, welcher Wärme zwischen einem ersten Temperatureinstellobjekt und einem von dem Kältemittel, welches von dem Kompressor ausgelassen wird, und dem Kältemittel, welches von dem äußeren Wärmetauscher herausströmt, austauscht; einen zusätzlichen Wärmetauscher, welcher Wärme zwischen dem Kältemittel und einem zweiten Temperatureinstellobjekt austauscht; und einen Kältemittelströmungspfadschalter, welcher zwischen Kältemittelströmungspfaden schaltet, in welchen von jedem das Kältemittel in einem Kreislauf zirkuliert. Der Kältemittelströmungspfadschalter ist des Weiteren fähig zum Schalten mindestens zwischen einem ersten Kältemittelströmungspfad und einem zweiten Kältemittelströmungspfad. Der erste Kältemittelströmungspfad erlaubt es dem Kältemittel, in einem Bereich von einer Seite eines Auslassanschlusses von dem Kompressor zu einer Einlassseite von dem äußeren Wärmetauscher in den zusätzlichen Wärmetauscher zu strömen, und leitet das Kältemittel, welches von dem zusätzlichen Wärmetauscher her strömt, zu der Einlassseite des äußeren Wärmetauschers. Der zweite Kältemittelströmungspfad erlaubt es dem Kältemittel, in einen Bereich von einer Auslassseite von dem äußeren Wärmetauscher zu einer Seite eines Sauganschlusses von dem Kompressor in den zusätzlichen Wärmetauscher zu strömen, und leitet das Kältemittel, welches von dem zusätzlichen Wärmetauscher her strömt, zu der Seite des Sauganschlusses von dem Kompressor.
  • Mit dieser Anordnung kann der Wärmetauscher einer Nutzerseite Wärme zwischen dem ersten Temperatureinstellobjekt und dem Kältemittel einer hohen Temperatur, welches von dem Kompressor ausgelassen wird, oder dem Kältemittel einer niedrigen Temperatur, welches von dem äußeren Wärmetauscher her strömt, austauschen und dadurch die Temperatur des ersten Temperatureinstellobjekts einstellen.
  • Wenn der Kältemittelströmungspfadschalter ein Schalten zu dem ersten Kältemittelströmungspfad ausführt, kann der zusätzliche Wärmetauscher Wärme zwischen dem zweiten Temperatureinstellobjekt und dem Kältemittel einer hohen Temperatur in einem Bereich von der Seite des Auslassanschlusses des Kompressors zu der Einlassseite des äußeren Wärmetauschers austauschen, wobei dadurch das zweite Temperatureinstellobjekt erwärmt wird. Wenn der Kältemittelströmungspfadschalter ein Schalten zu dem zweiten Kältemittelströmungspfad ausführt, kann der zusätzliche Wärmetauscher Wärme zwischen dem zweiten Temperatureinstellobjekt und dem Kältemittel eines niedrigen Drucks in einem Bereich von der Auslassseite des äußeren Wärmetauschers zu der Seite des Sauganschlusses von dem Kompressor austauschen, wobei dadurch das zweite Temperatureinstellobjekt gekühlt wird.
  • Die Kältekreislaufvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann daher die Temperaturen von einer Mehrzahl von Arten von Temperatureinstellobjekten, einschließlich des ersten Temperatureinstellobjekts und des zweiten Temperatureinstellobjekts, einstellen. In diesem Fall kann lediglich ein gemeinsamer zusätzlicher Wärmetauscher zum Kühlen oder zum Heizen des zweiten Temperatureinstellobjekts verwendet werden. Diese Ausführungsform kann als ein Ergebnis die Größe der gesamten Kältekreislaufvorrichtung im Vergleich zu einer Struktur für ein Kühlen oder Heizen des zweiten Temperatureinstellobjekts unter Verwenden einer Mehrzahl von Wärmetauschern reduzieren.
  • Die Kältekreislaufvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann das Kältemittel einer niedrigen Temperatur oder das Kältemittel einer hohen Temperatur zu dem einen gemeinsamen zusätzlichen Wärmetauscher leiten, wobei dadurch die Kreislaufstruktur der gesamten Kältekreislaufvorrichtung im Vergleich zu einer Struktur für ein Leiten des Kältemittels einer niedrigen Temperatur oder des Kältemittels einer hohen Temperatur zu einer Mehrzahl von Wärmetauschern vereinfacht wird. Als ein Ergebnis kann sie die Montierbarkeit der Kältekreislaufvorrichtung auf einem Produkt verbessern.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung in einem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und eines Einrichtungkühlens einer Kältekreislaufvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung in einem Kühlbetriebsmodus der Kältekreislaufvorrichtung bei der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 3 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung in einem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens der Kältekreislaufvorrichtung bei der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 4 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung in einem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und eines Einrichtungheizens der Kältekreislaufvorrichtung bei der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 5 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung in einem Heizbetriebsmodus der Kältekreislaufvorrichtung bei der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 6 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung in einem Betriebsmodus eines Einrichtungheizens von der Kältekreislaufvorrichtung bei der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 7 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung in einem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und eines Einrichtungkühlens von der Kältekreislaufvorrichtung bei der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 8 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung in einem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und eines Einrichtungkühlens von einer Kältekreislaufvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 9 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung in einem Kühlbetriebsmodus der Kältekreislaufvorrichtung bei der zweiten Ausführungsform zeigt.
  • 10 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung in einem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens der Kältekreislaufvorrichtung bei der zweiten Ausführungsform zeigt.
  • 11 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung in einem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und eines Einrichtungkühlens der Kältekreislaufvorrichtung bei der zweiten Ausführungsform zeigt.
  • 12 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung in einem Heizbetriebsmodus der Kältekreislaufvorrichtung bei der zweiten Ausführungsform zeigt.
  • 13 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung in einem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens der Kältekreislaufvorrichtung bei der zweiten Ausführungsform zeigt.
  • 14 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung bei einem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und eines Einrichtungkühlens der Kältekreislaufvorrichtung bei der zweiten Ausführungsform zeigt.
  • 15 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration einer Kältekreislaufvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 16 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration einer Kältekreislaufvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 17 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung in einem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und eines Einrichtungkühlens von einer Kältekreislaufvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 18 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung in einem Kühlbetriebsmodus der Kältekreislaufvorrichtung bei der fünften Ausführungsform zeigt.
  • 19 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung in einem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens der Kältekreislaufvorrichtung bei der fünften Ausführungsform zeigt.
  • 20 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung in einem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und eines Einrichtungkühlens der Kältekreislaufvorrichtung bei der fünften Ausführungsform zeigt.
  • 21 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung bei einem Heizbetriebsmodus der Kältekreislaufvorrichtung bei der fünften Ausführungsform zeigt.
  • 22 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung bei einem Betriebsmodus eines Einrichtungheizens der Kältekreislaufvorrichtung bei der fünften Ausführungsform zeigt.
  • 23 ist eine Darstellung einer gesamten Konfiguration, welche eine Kältemittelströmung bei einem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und eines Einrichtungkühlens der Kältekreislaufvorrichtung bei der fünften Ausführungsform zeigt.
  • 24 ist ein Mollier-Diagramm, welches einen Zustand des Kältemittels in einem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und eines Einrichtungheizens der Kältekreislaufvorrichtung bei der fünften Ausführungsform zeigt.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Erste Ausführungsform
  • Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten mit einer Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben werden. Bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Kältekreislaufvorrichtung 10 an ein elektrisches Fahrzeug angewendet, welches konstruiert ist zum Erhalten einer Antriebskraft für ein Fahren von einem elektrischen Motor für ein Fahren. Bei dem elektrischen Fahrzeug dieser Ausführungsform kann des Weiteren die Kältekreislaufvorrichtung 10 zum Steuern einer Klimatisierung (ein Kühlen und ein Heizen) von einem Innenraum eines Fahrzeugs verwendet werden und ebenso zum Einstellen der Temperatur (ein Kühlen und ein Heizen) von einer sekundären Batterie bzw. Akkumulatorbatterie (Einrichtung) 55, welche als eine elektrische Speichereinrichtung für ein Speichern darin von elektrischem Strom dient, welcher an den elektrischen Motor für ein Fahren zu liefern ist.
  • Die Kältekreislaufvorrichtung 10 führt noch genauer eine Funktion eines Einstellens der Temperatur von Luft für den Innenraum des Fahrzeugs aus, welche in eine Fahrgastzelle zu blasen ist, und eine andere Funktion eines Einstellens der Temperatur von Luft für die Batterie, welche in Richtung zu der Akkumulatorbatterie 55 zu blasen ist. In anderen Worten ist die Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform angepasst zum Einstellen der Temperaturen von einer Mehrzahl von Arten von Objekten für eine Temperatureinstellung, und zwar der Luft für den Innenraum des Fahrzeugs (erstes Objekt einer Temperatureinstellung) und der Luft für die Batterie (zweites Objekt einer Temperatureinstellung).
  • Ein Kompressor 11 unter den Komponenten des Kältekreislaufs 10 ist in einer Motorhaube oder Abdeckhaube positioniert und dient zum Ansaugen, Komprimieren und Auslassen des Kältemittels in der Kältekreislaufvorrichtung 10. Der Kompressor ist ein elektrischer Kompressor, welcher einen Kompressionsmechanismus einer festen Verstellung mit einer festgelegten Auslasskapazität durch ein Verwenden eines elektrischen Motors antreibt. Der elektrische Motor des Kompressors 11 ist hinsichtlich eines Betriebs (die Drehzahlen) durch ein Steuersignal gesteuert, welches von einer Steuereinheit, die später zu beschreiben ist, ausgegeben wird.
  • Der Kältekreislauf 10 setzt ein Fluorkohlenwasserstoff-(FKW-)Kältemittel (und zwar R134a) als das Kältemittel ein und führt einen unterkritischen Kältekreislauf vom Typ Dampf-Kompression aus, dessen Kältemittel einer Hochdruckseite nicht den kritischen Druck des Kältemittels überschreitet. Selbstverständlich können ein Olefin-Fluorwasserstoff-(HFO-)Kältemittel (und zwar R1234yf) oder ähnliches als das Kältemittel verwendet werden. Ein Kältemaschinenöl zum Schmieren des Kompressors 11 ist in das Kältemittel gemischt, und ein Teil des Kältemaschinenöls zirkuliert durch den Kreislauf zusammen mit dem Kältemittel.
  • Eine Auslassanschlussseite des Kompressors 11 ist mit einem Kältemitteleinlass eines ersten Abzweigungsabschnitts 12a zum Abzweigen der Strömung des Kältemittels, welches von dem Kompressor 11 ausgelassen wird, verbunden. Der erste Abzweigungsabschnitt 12a ist aus einer Drei-Wege-Kopplung gebildet, welche drei Einlass- und Auslassanschlüsse aufweist, von welchen einer ein Kältemitteleinlass ist und die verbleibenden zwei Kältemittelauslässe sind. Solch eine Drei-Wege-Kopplung kann durch verbindende Rohre mit verschiedenen Durchmessern gebildet sein oder durch Bildung einer Mehrzahl von Kältemitteldurchlässen in einem Metallblock oder einem Harzblock.
  • Einer von den Kältemittelauslässen des ersten Abzweigungsabschnitts 12a ist mit einem Kältemitteleinlass eines inneren Kondensators 13 verbunden. Der innere Kondensator 13 ist in einem Gehäuse 31 angeordnet, welches einen Luftdurchlass für Luft von dem Fahrzeuginneren in einer inneren Klimatisierungseinheit 30 bildet. Der innere Kondensator 13 ist ein Wärmetauscher für eine Wärmeableitung unter den Wärmetauschern einer Nutzerseite, welcher in den angehängten Ansprüchen beschrieben ist. Der innere Kondensator 13 tauscht Wärme zwischen dem Kältemittel, welches von dem Kompressor 11 ausgelassen wird, und der Luft für den Innenraum, welche durch den inneren Verdampfer 20 hindurchgegangen ist (später zu beschreiben), aus, um dadurch Wärme von dem Kältemittel abzuleiten. Die Details der inneren Klimatisierungseinheit 30 werden später beschrieben werden.
  • Eine Kältemittelauslassseite des inneren Kondensators 13 ist mit einem der Kältemitteleinlässe eines ersten Vereinigungsabschnitts 12b verbunden. Der erste Vereinigungsabschnitt 12b ist von der gleichen Art einer Drei-Wege-Kopplung wie der erste Abzweigungsabschnitt 12a gebildet. Die Drei-Wege-Kopplung weist drei Einlass- und Auslassanschlüsse auf, von welchen zwei Kältemitteleinlässe sind und der verleibende ein Kältemittelauslass ist.
  • Im Gegensatz dazu ist der andere Kältemittelauslass des ersten Abzweigungsabschnitts 12a mit einem ersten Drei-Wege-Ventil 14a verbunden. Das Drei-Wege-Ventil 14a ist ein elektrisches Drei-Wege-Ventil, dessen Betrieb durch eine Steuerspannung, welche von der Steuereinheit ausgegeben wird, gesteuert wird.
  • Noch genauer ist das erste Drei-Wege-Ventil 14a angepasst zum Schalten zwischen einem Kältemittelströmungspfad für ein Verbinden der anderen Auslassseite des ersten Abzweigungsabschnitts 12a mit der Kältemitteleinlassseite eines zusätzlichen Wärmetauschers 15 und einem anderen Kältemittelströmungspfad zum Verbinden der Auslassseite eines Expansionsventils 21 für eine Batterie, welches später zu beschreiben ist, und der Kältemitteleinlassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15. Das Drei-Wege-Ventil 14a dient somit als ein Kältemittelströmungspfadschalter zum Schalten zwischen den Kältemittelströmungspfaden, um es dem Kältemittel zu erlauben, durch den Kreislauf zu zirkulieren.
  • Der zusätzliche Wärmetauscher 15 ist in einem Batteriepack 50 angeordnet, welcher einen Durchlass für Luft für die Batterie bildet, welche in Richtung zu der Akkumulatorbatterie 55 zu blasen ist. Der zusätzliche Wärmetauscher 15 dient zum Einstellen der Temperatur der Luft für die Batterie durch ein Austauschen von Wärme zwischen dem Kältemittel, welches dort hindurch strömt, und der Luft für die Batterie. Die Details des Batteriepacks 50 werden später beschrieben werden. Eine Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 ist mit einem zweiten Drei-Wege-Ventil 14b verbunden. Das zweite Drei-Wege-Ventil 14b weist die gleiche grundsätzliche Struktur wie diejenige des ersten Drei-Wege-Ventils 14a auf.
  • Noch genauer ist das zweite Drei-Wege-Ventil 14b angepasst zum Schalten zwischen einem Kältemittelströmungspfad für ein Verbinden der Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 und des anderen Kältemitteleinlasses von dem ersten Vereinigungsabschnitt 12b und einem anderen Kältemittelströmungspfad zum Verbinden der Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 und eines Kältemitteleinlasses eines dritten Vereinigungsabschnitts 12f, welcher später zu beschreiben ist. Das zweite Drei-Wege-Ventil 14b dient somit als ein Kältemittelströmungspfadschalter zum Schalten zwischen den Kältemittelströmungspfaden, um es dem Kältemittel zu erlauben, durch den Kreislauf zu zirkulieren, ähnlich zu dem ersten Drei-Wege-Ventil 14a.
  • Ein Kältemittelauslass des ersten Vereinigungsabschnitts 12b ist mit einer Einlassseite eines Expansionsventils 16 für ein Heizen verbunden. Das Expansionsventil 16 dekomprimiert das Kältemittel, welches von dem ersten Vereinigungsabschnitt 12b herausströmt, wenn die Luft für den Innenraum aufgeheizt wird, um dadurch den Innenraum des Fahrzeugs zu heizen.
  • Das Expansionsventil 16 für ein Heizen ist ein elektrisches Expansionsventil, welches einen Ventilkörper umfasst, dessen Drosselöffnung einstellbar ist, und einen elektrischen Stellantrieb mit einem Schrittmotor zum Ändern der Drosselöffnung des Ventilkörpers. Das Expansionsventil 16 weist seinen Betrieb durch ein Steuersignal gesteuert auf, welches von der Steuereinheit ausgegeben wird. Eine Kältemittelauslassseite des Expansionsventils 16 für ein Heizen ist mit einer Kältemitteleinlassseite eines äußeren Wärmetauschers 17 verbunden.
  • Des Weiteren ist ein Kältemittelauslass des ersten Vereinigungsabschnitts 12b mit einem Bypassdurchlass 16b verbunden, um es dem Kältemittel, welches von dem ersten Vereinigungsabschnitt 12b herausströmt, zu erlauben, das Expansionsventil 16 für ein Heizen zu umgehen, um zu der Kältemitteleinlassseite des äußeren Wärmetauschers 17 geleitet zu werden. Der Bypassdurchlass 16b ist mit einem Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses zum Öffnen und Schließen des Bypassdurchlasses 16b versehen. Das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses ist ein elektromagnetisches Ventil, dessen Öffnungs- und Schließbetrieb durch einen Steuerdruck (bzw. Steuersignal) gesteuert werden, welcher von der Steuereinheit ausgegeben wird.
  • Ein Druckverlust, welcher verursacht wird, wenn das Kältemittel durch das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses hindurchgeht, ist viel geringer als derjenige, welcher verursacht wird, wenn das Kältemittel durch das Expansionsventil 16 für ein Heizen hindurchgeht. Das Kältemittel, welches von dem ersten Vereinigungsabschnitt 12b herausgeströmt ist, strömt somit in den äußeren Wärmetauscher 17 über den Bypassdurchlass 16b, ohne dekomprimiert zu werden, wenn das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses offen ist, und strömt in den äußeren Wärmetauscher 17, während es durch das Expansionsventil 16 für ein Heizen dekomprimiert wird, wenn das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses geschlossen ist.
  • Das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses bildet einen Kältemittelströmungspfadschalter. Als solch ein Kältemittelströmungspfadschalter kann ein elektrisches Drei-Wege-Ventil oder ähnliches eingesetzt werden, welches zum Schalten zwischen einem Kältemittelströmungspfad für ein Verbinden der Kältemittelauslassseite des ersten Vereinigungsabschnitts 12b mit der Einlassseite des Expansionsventils 16 für ein Heizen und einem anderen Strömungspfad für ein Verbinden der Kältemittelauslassseite des ersten Vereinigungsabschnitts 12b mit der Einlassseite des Öffnungs-/Schließventils 16a eines Bypassdurchlasses angepasst ist.
  • Ein Expansionsventil mit einer vollständig öffnenden Funktion kann als das Expansionsventil 16 für ein Heizen verwendet werden, um dadurch die Drosselöffnung von seinem Ventilkörper vollständig zu öffnen, so dass ein Dekomprimierungseffekt kaum gegeben ist, was den Bypassdurchlass 16b und das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses beseitigen kann. Ähnlich zu dieser Ausführungsform jedoch sind vorzugsweise der Bypassdurchlass 16b und das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses vorgesehen, um die Antwort auf ein Schalten zwischen einem Zustand einer Dekomprimierung des Kältemittels, welches von dem ersten Vereinigungsabschnitt 12b in den äußeren Wärmetauscher 17 strömt, und einem anderen Zustand einer Nichtdekomprimierung des Kältemittels zu verbessern.
  • Der äußere Wärmetauscher 17 ist in der Motorhaube des Fahrzeugs angeordnet und zum Austauschen von Wärme zwischen dem Kältemittel, welches dort hindurch strömt, und Außenluft, welche von einem Gebläselüfter 17a geblasen wird, ausgebildet. Noch genauer dient der äußere Wärmetauscher 17 als ein Verdampfer zum Aufweisen einer Wärmeabsorptionswirkung durch ein Verdampfen eines Kältemittels eines niedrigen Drucks, wenn der Innenraum des Fahrzeugs aufgewärmt wird durch ein Heizen der Luft für den Innenraum, und dient ebenso als ein Kühler zum Ableiten von Wärme von einem Kältemittel eines hohen Drucks, wenn ein Kühlen oder ein Klimatisieren des Innenraums des Fahrzeugs durch das Kühlen der Luft für den Innenraum ausgeführt wird.
  • Der Gebläselüfter 17a ist ein elektrisches Gebläse, dessen Betriebsrate, d. h. dessen Drehzahlen (Volumen an Luft) durch eine Steuerspannung gesteuert wird, welche von der Steuereinheit ausgegeben wird. Eine Auslassseite des äußeren Wärmetauschers 17 ist mit einem Kältemitteleinlass eines zweiten Abzweigungsabschnitts 12c zum Abzweigen der Strömung von Kältemittel, welches von dem äußeren Wärmetauscher 17 ausgelassen wird, verbunden.
  • Einer der Kältemittelauslässe des zweiten Abzweigungsabschnitts 12c ist mit einem Kältemitteleinlass eines dritten Abzweigungsabschnitts 12d über ein Rückschlagventil 18 verbunden. Der andere der Kältemittelauslässe des zweiten Abzweigungsabschnitts 12c ist mit dem einen Kältemitteleinlass eines zweiten Vereinigungsabschnitts 12e über eine Saugseite des Öffnungs-/Schließventils 18a verbunden. Die grundsätzlichen Strukturen des zweiten und dritten Abzweigungsabschnitts 12c und 12d und des zweiten und dritten Vereinigungsabschnitts 12e und 12f sind die gleichen jeweils wie diejenigen des ersten Abzweigungsabschnitts 12a und des ersten Vereinigungsabschnitts 12b.
  • Das Rückschlagventil 18 erlaubt es dem Kältemittel, lediglich von einer Seite des zweiten Abzweigungsabschnitts 12c (an der Kältemittelauslassseite des äußeren Wärmetauschers 17) zu einer Seite des dritten Abzweigungsabschnitts 12d (einer Kältemitteleinlassseite des inneren Verdampfers 20 oder einer Kältemitteleinlassseite des zusätzlichen Wärmetauschers) zu strömen. Das Rückschlagventil 18 verhindert somit eine Rückströmung des Kältemittels von der Kältemitteleinlassseite des inneren Verdampfers 20 oder der Kältemitteleinlassseite des zusätzlichen Wärmetauschers zu der Kältemittelauslassseite des äußeren Wärmetauschers 17.
  • Das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite ist ein elektromagnetisches Ventil, welches die gleiche Struktur wie diejenige von dem Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses aufweist. Wenn das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite offen ist, strömt das Kältemittel, welches von dem äußeren Wärmetauscher 17 herausgeströmt ist, in einen Sammler 23, welcher später zu beschreiben ist, über den zweiten Vereinigungsabschnitt 12e. Wenn im Gegensatz dazu das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite geschlossen ist, strömt das Kältemittel, welches von dem äußeren Wärmetauscher 17 herausgeströmt ist, in den dritten Abzweigungsabschnitt 12d über das Rückschlagventil 18. Das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite dient somit als der Kältemittelströmungspfadschalter.
  • Ein Kältemittelauslass des dritten Abzweigungsabschnitts 12d ist mit der Kältemitteleinlassseite des inneren Verdampfers 20 über das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen und ein Expansionsventil 19 für ein Kühlen verbunden. Der andere Kältemittelauslass des dritten Abzweigungsabschnitts 12d ist mit dem oben erwähnten ersten Drei-Wege-Ventil 14a über ein Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie und das Expansionsventil 21 für die Batterie verbunden.
  • Das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen ist ein elektromagnetisches Ventil mit der gleichen Struktur wie dem Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses. Das Öffnungs-/Schließventil 19a kann zwischen den Kältemittelströmungspfaden für das Kältemittel, welches durch den Kreislauf zirkuliert, durch ein Öffnen und ein Schließen eines Kältemitteldurchlasses von einer Kältemittelauslassseite des dritten Abzweigungsabschnitts 12d zu der Kältemitteleinlassseite des inneren Verdampfers 20 schalten. Das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen dient somit als der Kältemittelströmungspfadschalter.
  • Das Expansionsventil 19 für ein Kühlen ist ein elektrisches Expansionsventil mit der gleichen Struktur wie das Expansionsventil 16 für ein Heizen. Das Expansionsventil 19 ist eine Dekomprimierungseinrichtung für ein Dekomprimieren des Kältemittels, welches von dem äußeren Wärmetauscher 17 in den inneren Verdampfer 20 herausströmt, wenn eine Klimatisierung oder eine Kühlung des Innenraums des Fahrzeugs durch ein Kühlen der Luft für den Innenraum ausgeführt wird.
  • Der innere Verdampfer 20 ist an der stromaufwärtigen Seite der Luft, welche im Verhältnis mit dem inneren Kondensator 13 innerhalb des Gehäuses 31 der inneren Klimatisierungseinheit 30 strömt, angeordnet. Der innere Verdampfer 20 unter den Wärmetauschern einer Nutzerseite, welche in den Ansprüchen beschrieben sind, dient als ein Wärmetauscher für eine Verdampfung, welcher Wärme zwischen der Luft für den Innenraum und dem Kältemittel, welches durch das Expansionsventil 19 für ein Kühlen dekomprimiert wird, austauscht, um das Kältemittel dazu zu bringen, zu verdampfen. Eine Kältemittelauslassseite des inneren Verdampfers 20 ist mit dem anderen Kältemitteleinlass des dritten Vereinigungsabschnitts 12f verbunden.
  • Ein Expansionsventil mit einer vollständig schließenden Funktion kann als das Expansionsventil 19 für ein Kühlen verwendet werden, um die Drosselöffnung seines Ventilkörpers vollständig zu schließen, wobei dadurch der Kältemitteldurchlass geschlossen wird, was das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen beseitigen kann. Ähnlich wie diese Ausführungsform jedoch ist es wünschenswert, das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen vorzusehen, um die Antwort auf das Schalten zwischen einem Zustand einer Dekomprimierung des Kältemittels, welches von dem dritten Abzweigungsabschnitt 12d in den inneren Verdampfer 20 strömt, und einem anderen Zustand eines vollständigen Schließens der Drosselöffnung seines Ventilkörpers zu verbessern. Das gleiche gilt für das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie, welches unten beschrieben werden wird.
  • Das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie ist ein elektromagnetisches Ventil mit der gleichen Struktur wie dem Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses. Das Öffnungs-/Schließventil 21a kann zwischen den Kältemittelströmungspfaden für das Kältemittel, welches durch den Kreislauf zirkuliert, schalten durch ein Öffnen und Schließen eines Kältemitteldurchlasses von der anderen Kältemittelauslassseite des dritten Abzweigungsabschnitts 12d zu der Kältemitteleinlassseite des ersten Drei-Wege-Ventils 14a. Das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie dient somit als der Kältemittelströmungspfadschalter.
  • Das Expansionsventil 21 für die Batterie ist ein elektrisches Expansionsventil mit der gleichen Struktur wie dem Expansionsventil 16 für ein Heizen. Das Expansionsventil 21 dient zum Dekomprimieren des Kältemittels, welches in den zusätzlichen Wärmetauscher 15 strömt, wenn ein Klimatisieren oder Kühlen der Akkumulatorbatterie 55 durch ein Kühlen der Luft für die Batterie ausgeführt wird.
  • Ein Kältemittelauslass des dritten Vereinigungsabschnitts 12f ist mit dem anderen Kältemitteleinlass des zweiten Vereinigungsabschnitts 12e über eine festgelegte Drossel 22 verbunden. Die festgelegte Drossel 22 ist angeordnet, um eine Rückströmung des Kältemittels von dem zweiten Vereinigungsabschnitt 12e zu dem dritten Vereinigungsabschnitt 12f zu verhindern. Noch genauer kann eine Öffnung bzw. Blende oder ein kapillares Rohr, deren Stärke einer Dekomprimierung vergleichsweise gering ist, als die festgelegte Drossel 22 eingesetzt werden. Die festgelegte Drossel 22 kann beseitigt sein, um den Stromverbrauch des Kompressors 11 zu reduzieren.
  • Ein Kältemittelauslass des zweiten Vereinigungsabschnitts 12e ist mit einer Einlassseite des Sammlers 23 verbunden. Der Sammler 23 ist ein Gas-flüssig-Separator, welcher das Kältemittel, welches dort hineinströmt, in eine flüssige Phase und eine Gasphase trennt, um darin das überschüssige Kältemittel innerhalb des Kreislaufs zu speichern. Ein Kältemittelauslass einer Gasphase des Sammlers 23 ist mit einer Saugseite des Kompressors 11 verbunden. Der Sammler 23 dient somit zum Unterbinden des Ansaugens von Kältemittel einer Flüssigphase in den Kompressor 11, um dadurch die Komprimierung der Flüssigkeit in dem Kompressor 11 zu verhindern.
  • Es wird nun die innere Klimatisierungseinheit 30 unten beschrieben werden. Die innere Klimatisierungseinheit 30 dient zum Blasen der Luft für den Innenraum, deren Temperatur eingestellt wird, in die Fahrgastzelle des Fahrzeugs. Die innere Klimatisierungseinheit 30 ist im Inneren eines Instrumentenbretts (Armaturenbrett) an der Vorderseite einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs angeordnet. Die Einheit 30 nimmt ein Gebläse 32, den oben erwähnten inneren Kondensator 13, den inneren Verdampfer 20 und ähnliches in dem Gehäuse 31 auf, welches eine äußere Umhüllung bildet.
  • Das Gehäuse 31 bildet darin einen Luftdurchlass für die Luft für den Innenraum. Das Gehäuse 31 ist aus einem Harz (z. B. Polypropylen) gebildet, welches einen gewissen Grad einer Elastizität und eine exzellente Festigkeit aufweist. Ein Innenluft-/Außenluftschalter 33, welcher zwischen der Luft (Innenluft) für den Innenraum des Fahrzeugs und der Außenluft schaltet, ist an der am weitesten stromaufwärts liegenden Seite der Luftströmung in dem Gehäuse 31 angeordnet.
  • Der Innenluft-/Außenluftschalter 33 weist einen Innenlufteinleitanschluss für ein Einleiten von Innenluft in das Gehäuse 31 und einen Außenlufteinleitanschluss für ein Einleiten von Außenluft in das Gehäuse 31 auf. Eine Innenluft-/Außenluftschaltklappe ist im Inneren des Innenluft-/Außenluftschalters 33 angeordnet, um kontinuierlich die Öffnungsbereiche des Innenlufteinleitanschlusses und des Außenlufteinleitanschlusses einzustellen, um dadurch das Verhältnis der eingeleiteten Menge von Innenluft zu der Außenluft zu ändern.
  • An der stromabwärtigen Seite des Luftstroms von dem Innenluft-/Außenluftschalter 33 ist das Gebläse 32 vorgesehen zum Blasen von Luft, welche über den Innenluft-/Außenluftschalter 33 eingeleitet wird, in Richtung zu dem Innenraum des Fahrzeugs. Das Gebläse 32 ist ein elektrisches Gebläse, welches einen zentrifugalen Mehrfachblatt-Lüfter (Sirocco-Lüfter) durch einen elektrischen Motor antreibt. Das Gebläse 32 weist die Drehzahlen (d. h. das Volumen an geblasener Luft) durch eine Steuerspannung gesteuert auf, welche von der Steuereinheit ausgegeben wird.
  • Der innere Verdampfer 20 und der innere Kondensator 13 sind an der stromabwärtigen Seite von dem Luftstrom des Gebläses 32 in dieser Reihenfolge mit Bezug auf die Strömung der Luft für den Innenraum angeordnet. In anderen Worten ist der innere Verdampfer 20 an der stromaufwärtigen Seite in der Strömungsrichtung der Luft für den Innenraum im Verhältnis zu dem inneren Kondensator 13 angeordnet.
  • Eine Luftmischklappe 34 ist an der stromabwärtigen Seite von der Luftströmung in dem inneren Verdampfer 20 und auf der stromaufwärtigen Seite von der Luftströmung in dem inneren Kondensator 13 angeordnet. Die Luftmischklappe 34 stellt die Rate des Volumens der Luft ein, welche durch den inneren Kondensator 13 hindurchgeht, unter der Luft, welche durch den inneren Verdampfer 20 hindurchgegangen ist. Ein Mischraum 35 ist an der stromabwärtigen Seite von der Luftströmung in dem inneren Kondensator 13 derart vorgesehen, um die Luft, welche durch ein Austauschen von Wärme mit dem Kältemittel in dem inneren Kondensator 13 aufgeheizt ist, mit der Luft, welche während eines Umgehens des inneren Kondensators 13 nicht aufgeheizt wird, zu mischen.
  • Öffnungen für ein Blasen der klimatisierten Luft, welche in dem Mischraum 35 gemischt wird, in dem Innenraum des Fahrzeugs als einem zu klimatisierenden Raum sind an der am weitesten stromabwärts liegenden Seite der Luftströmung in dem Gehäuse 31 vorgesehen. Noch genauer umfassen die Öffnungen eine Frontluftöffnung zum Blasen der klimatisierten Luft in Richtung zu dem Oberkörper eines Insassen in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs, eine Fußluftöffnung zum Blasen der klimatisierten Luft in Richtung zu dem Fuß des Insassen und eine Defrosterluftöffnung zum Blasen der klimatisierten Luft in Richtung zu der inneren Seite einer Vorderscheibe des Fahrzeugs (diese Öffnungen sind nicht gezeigt).
  • Die Luftmischklappe 34 stellt somit die Rate des Volumens von Luft, welche durch den inneren Kondensator 13 hindurchgeht, ein, um dadurch die Temperatur der klimatisierten Luft, welche in dem Mischraum 35 gemischt wird, einzustellen, wobei die Temperatur der klimatisierten Luft, welche von jeder Öffnung her geblasen wird, gesteuert wird. Das heißt, die Luftmischklappe 34 dient als eine Temperatureinstelleinrichtung zum Einstellen der Temperatur der klimatisierten Luft, welche in den Innenraum des Fahrzeugs zu blasen ist. Die Luftmischklappe 34 wird durch einen Servomotor (nicht gezeigt) angetrieben, dessen Betrieb durch ein Steuersignal gesteuert wird, welches von der Steuereinheit ausgegeben wird.
  • Eine Frontklappe zum Öffnen eines Öffnungsbereichs der Frontluftöffnung ist an der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung von der Frontluftöffnung angeordnet, eine Fußklappe zum Einstellen eines Öffnungsbereichs der Fußluftöffnung ist an der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung von der Fußluftöffnung angeordnet, und eine Defrosterklappe für ein Einstellen eines Öffnungsbereichs der Defrosterluftöffnung ist an der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung von der Defrosterluftöffnung angeordnet (diese Klappen sind nicht gezeigt).
  • Die Frontklappe, die Fußklappe und die Defrosterklappe dienen als eine Öffnungsmodusschalteinrichtung zum Schalten unter Öffnungsmodi und werden durch einen Servomotor (nicht gezeigt) angetrieben, dessen Betrieb durch ein Steuersignal gesteuert wird, welches von der Steuereinheit ausgegeben wird, über einen Verbindungsmechanismus oder ähnliches.
  • Als nächstes wird unten der Batteriepack 50 beschrieben werden. Der Batteriepack 50 ist an einer Seite von der Bodenoberfläche des Fahrzeugs vorgesehen, welche zwischen einem Gepäckraum und einer Rückbank oder der rückwärtigen Seite des Fahrzeugs angeordnet ist. Der Batteriepack umfasst ein metallisches Gehäuse 51, welches einer elektrisch-isolierenden Behandlung (z. B. einer isolierenden Beschichtung) ausgesetzt ist, und bildet einen Luftdurchlass für ein Blasen der Luft für die Batterie in das Gehäuse 51, wenn erforderlich, wobei die Luft dazu gebracht wird, dort hindurch zu zirkulieren. Der Batteriepack 50 nimmt ein Gebläse 52, den oben erwähnten zusätzlichen Wärmetauscher 15 und die Batterie 55 in dem Luftdurchlass auf.
  • Das Gebläse 52 ist an der stromaufwärtigen Seite der Luftströmung des zusätzlichen Wärmetauschers 15 angeordnet. Das Gebläse 52 ist ein elektrisches Gebläse, welches angepasst ist zum Blasen der Luft für die Batterie in Richtung zu dem zusätzlichen Wärmetauscher 15. Das Gebläse 52 weist eine Betriebsrate, d. h. die Drehzahlen (Volumen an geblasener Luft), auf, welche durch eine Steuerspannung, die von der Steuereinheit ausgegeben wird, gesteuert ist. Die Akkumulatorbatterie 55 ist des Weiteren an der stromabwärtigen Seite von der Luftströmung in dem zusätzlichen Wärmetauscher 15 angeordnet. Die stromabwärtige Seite von der Luftströmung von der Akkumulatorbatterie 55 steht mit der Sauganschlussseite des Gebläses 52 in Kommunikation.
  • Wenn einmal das Gebläse 52 betrieben wird, wird somit die Luft für die Batterie, deren Temperatur durch den zusätzlichen Wärmetauscher 15 eingestellt wird, in die Akkumulatorbatterie 55 geblasen, wobei dadurch die Temperatur der Akkumulatorbatterie 55 eingestellt wird. Sodann wird die Luft für die Batterie, welche die Temperatur der Akkumulatorbatterie 55 eingestellt hat, in das Gebläse 52 eingesaugt, um wiederum in Richtung zu dem zusätzlichen Wärmetauscher 15 geblasen zu werden.
  • Als nächstes wird unten eine elektrische Steuereinheit dieser Ausführungsform beschrieben werden. Die Steuereinheit ist aus einem bekannten Mikrocomputer, welcher eine CPU, ein ROM, ein RAM und ähnliches umfasst, und einem peripheren Schaltkreis davon aufgebaut. Die Steuereinheit steuert die Betriebsweisen von verschiedenen Einrichtungen 11, 14a, 14b, 16, 16a, 17a, 18a, 19, 19a, 21, 21a, 32, 52 und ähnlichem, welche zu steuern sind, welche mit der Ausgangsseite verbunden sind, durch ein Ausführen von verschiedenen Arten von Berechnungen und Verarbeitungen basierend auf Steuerprogrammen, welche in dem ROM gespeichert sind.
  • Eine Gruppe von verschiedenen Steuersensoren ist mit der Eingangsseite der Steuereinheit verbunden. Die Sensoren umfassen einen Innenluftsensor zum Erfassen einer Temperatur Tr des Innenraums des Fahrzeugs, einen Außenluftsensor zum Erfassen einer Temperatur Tam der Außenluft, einen Sonnenstrahlungssensor zum Erfassen einer Stärke einer Sonnenstrahlung Ts in dem Innenraum des Fahrzeugs und einen Verdampfertemperatursensor zum Erfassen einer Temperatur von geblasener Luft (Verdampfungstemperatur) Tefin des inneren Verdampfers 20. Die Sensoren umfassen ebenso einen Temperatursensor einer geblasenen Luft für ein Erfassen der Temperatur von der Luft TAV, welche von dem Mischraum 35 in den Innenraum des Fahrzeugs geblasen wird, und einen Batterietemperatursensor, welcher als ein Temperaturfühler zum Erfassen einer Batterietemperatur Tb dient, welche die Temperatur der Akkumulatorbatterie 55 ist.
  • Noch genauer erfasst der Verdampfertemperatursensor dieser Ausführungsform die Temperatur von Wärmeaustauschrippen des inneren Verdampfers 20. Selbstverständlich kann der Verdampfertemperatursensor für eine Verwendung ein Temperaturfühler zum Erfassen der Temperatur von irgendeinem Teil des inneren Verdampfers 20, welcher ein anderer ist als Rippen, sein oder ein Temperaturfühler zum direkten Erfassen der Temperatur des Kältemittels selbst, welches durch den inneren Verdampfer 20 strömt.
  • Die Akkumulatorbatterie 55 weist eine größere thermische Kapazität auf und ist wahrscheinlicher, eine Temperaturverteilung aufzuweisen, im Vergleich zu jeweiligen Komponenten der Kältekreislaufvorrichtung 10. Aus diesem Grund verwendet diese Ausführungsform eine Mehrzahl von Temperaturfühlern zum Erfassen einer Mehrzahl von Punkten von dem Inneren und Oberflächen von der Akkumulatorbatterie 55 und bestimmt sodann eine Batterietemperatur Tb durch ein Bilden eines Durchschnitts von erfassten Werten, welche von den Temperaturfühlern erhalten werden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist der Temperatursensor von geblasener Luft für ein Erfassen der Temperatur TAV von geblasener Luft vorgesehen. Anstatt von diesem kann die Temperatur TAV von geblasener Luft für eine Verwendung ein Wert sein, welcher basierend auf einer Verdampfertemperatur Tefin, einer Temperatur Td von ausgelassenem Kältemittel oder ähnlichem berechnet ist.
  • Ein Betriebsbrett (nicht gezeigt) ist nahe einem Armaturenbrett an der Vorderseite der Fahrgastzelle des Fahrzeugs vorgesehen und mit der Eingangsseite der Steuereinheit verbunden. Betriebssignale werden von verschiedenen Arten von Betriebsschaltern, welche an dem Betriebsbrett vorgesehen sind, eingegeben. Die verschiedenen Betriebsschalter, welche an dem Betriebsbrett vorgesehen sind, umfassen einen Klimatisierungsbetriebsschalter für ein Anfragen einer Luftklimatisierung des Innenraums eines Fahrzeugs, einen Temperatureinstellschalter eines Innenraums des Fahrzeugs für ein Einstellen einer Fahrzeuginnentemperatur, einen Auswahlschalter für einen Klimatisierungsbetriebsmodus und ähnliches.
  • Die Steuereinheit dieser Ausführungsform ist integral mit einer Steuereinheit für ein Steuern von verschiedenen Einrichtungen aufgebaut für eine Steuerung, welche mit einer Ausgangsseite von der Steuereinheit verbunden ist. Jede von den Steuereinheiten für ein Steuern der Betriebsweisen der Einrichtungen für eine Steuerung kann eine Struktur (Hardware und Software) umfassen, welche angepasst ist zum Steuern des Betriebs von jeder der Einrichtungen für eine Steuerung.
  • Unter den Steuereinheiten dient zum Beispiel die Struktur (Hardware und Software) für ein Steuern des Betriebs des Kompressors 11 als eine Kältemittelauslasskapazitätssteuereinheit, und die Struktur für ein Steuern des Betriebs von jeder der Einrichtungen 14a, 14b, 16a, 18a, 19a und 21a, welche den Kältemittelströmungspfadschalter aufbauen, dienen als eine Kältemittelströmungspfadschaltsteuereinheit.
  • Als nächstes wird der Betrieb der Kältekreislaufvorrichtung 10 mit der oben beschriebenen Struktur bei dieser Ausführungsform unten beschrieben werden. Wie es oben erwähnt ist, kann die Kältekreislaufvorrichtung 10 die Temperatur der Akkumulatorbatterie 55 einstellen während eines Ausführens einer Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs.
  • Die Betriebsmodi einer Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs umfassen einen Kühlmodus für ein Kühlen des Innenraums des Fahrzeugs und einen Heizmodus für ein Heizen des Innenraums des Fahrzeugs. Die Betriebsmodi einer Einstellung der Temperatur der Akkumulatorbatterie 55 umfassen einen Heizmodus eines Heizens der Akkumulatorbatterie 55 und einen Kühlmodus eines Kühlens der Akkumulatorbatterie 55. Ein Schalten zwischen diesen Betriebsmodi wird durch ein Ausführen eines Steuerprogramms ausgeführt, welches zuvor in einem Speicherschaltkreis durch die Steuereinheit gespeichert wird.
  • Das Steuerprogramm wird ausgeführt, um eine Steuerroutine zu wiederholen. Die Steuerroutine umfasst ein Lesen von Erfassungssignalen von einer Gruppe von Sensoren für eine Steuerung und einem Betriebssignal von dem Betriebsbrett, ein Bestimmen des Steuerzustands von jeder der verschiedenen Einrichtungen, welche zu steuern sind, basierend auf den Werten der Erfassungssignale und gelesenen Betriebssignale und ein Ausgeben eines Steuersignals oder einer Steuerspannung an jede Steuereinrichtung, welche zu steuern ist, um so den festgelegten Steuerzustand zu erhalten.
  • In dem Fall eines Lesens von dem Betriebssignal von dem Betriebsbrett in dem Betriebsmodus einer Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs wird der Wärmetauscher auf den Kühlmodus geschaltet, wenn ein Kühlen durch den Auswahlschalter mit einem Klimatisierungsbetriebsschalter angeschaltet (AN) ausgewählt ist, wohingegen der Wärmetauscher auf den Heizmodus geschaltet wird, wenn ein Heizen durch den Auswahlschalter mit dem Klimatisierungsbetriebsschalter angeschaltet (AN) ausgewählt ist.
  • In dem Fall eines Lesens des Erfassungssignals von der Sensorgruppe für eine Steuerung in dem Betriebsmodus einer Lufteinstellung der Akkumulatorbatterie 55 wird die Kältekreislaufvorrichtung auf den Heizmodus eines Heizens der Akkumulatorbatterie 55 geschaltet, wenn die Batterietemperatur Tb gleich ist zu oder niedriger ist als eine erste Referenztemperatur Tk1 (bei dieser Ausführungsform 10°C). Im Gegensatz dazu wird die Kältekreislaufvorrichtung auf den Kühlmodus eines Kühlens der Akkumulatorbatterie geschaltet, wenn die Batterietemperatur Tb gleich ist zu oder höher ist als eine zweite Referenztemperatur Tk2 (bei dieser Ausführungsform 40°C).
  • Es wird nun eine Beschreibung hinsichtlich des Betriebs von jedem der Betriebsmodi gegeben werden.
  • a) Betriebsmodus Innenraumkühlen und Einrichtungkühlen
  • Der Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und eines Einrichtungkühlens ist ein Betriebsmodus eines gleichzeitigen Kühlens des Innenraums des Fahrzeugs und ebenso eines Kühlens der Akkumulatorbatterie 55. Noch genauer wird dieser Betriebsmodus mit einem Betriebsschalter des Betriebsbretts angeschaltet (AN) ausgeführt, wenn ein Kühlen durch den Auswahlschalter ausgewählt ist und die Batterietemperatur Tb gleich ist zu oder höher ist als die zweite Referenztemperatur Tk2.
  • Bei dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und eines Einrichtungkühlens steuert die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die Kältemittelauslassseite des Expansionsventils 21 für die Batterie mit der Kältemitteleinlassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 zu verbinden. Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b derart, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit einem von den Kältemitteleinlässen des dritten Vereinigungsabschnitts 12f zu verbinden. Die Steuereinheit öffnet des Weiteren das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses, schließt das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, öffnet das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen und öffnet das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie.
  • Auf diese Weise erlaubt es in dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und eines Einrichtungkühlens die Kältekreislaufvorrichtung 10 dem Kältemittel, durch den Kältemittelströmungspfad zu strömen, wie er durch dicke Pfeile der 1 angegeben ist.
  • Mit der oben genannten Struktur des Kältemittelströmungspfads ist die Steuereinheit zum Berechnen einer Zielauslasslufttemperatur TAO angepasst, welche eine Zieltemperatur von Luft ist, welche in den Innenraum des Fahrzeugs zu blasen ist, basierend auf den Werten der Erfassungssignale und ausgelesenen Betriebssignale. Die Steuereinheit bestimmt des Weiteren den Betriebszustand von jeder der verschiedenen Einrichtungen für eine Steuerung, welche mit der Ausgangsseite der Steuereinheit verbunden sind, basierend auf der berechneten Zielauslasslufttemperatur TAO und dem Erfassungssignal von der Sensorgruppe.
  • Zum Beispiel wird die Kältemittelauslasskapazität des Kompressors 11, d. h. das Steuersignal, welches an den elektrischen Motor des Kompressors 11 auszugeben ist, in der nachfolgenden Art und Weise bestimmt. Als erstes wird eine Zieltemperatur TEO einer Verdampferauslassluft des inneren Verdampfers 20 basierend auf der Zielauslasslufttemperatur TAO mit einer Bezugnahme auf das Steuerkennfeld, welches vorab in der Steuereinheit gespeichert ist, bestimmt.
  • Sodann wird ein Steuersignal, welches an den elektrischen Motor des Kompressors 11 auszugeben ist, basierend auf einer Abweichung zwischen der Zieltemperatur TEO einer Verdampferauslassluft und der Temperatur von geblasener Luft von dem inneren Verdampfer 20, welche durch den Verdampfertemperatursensor erfasst wird, derart durch ein Verfahren einer Rückkopplungssteuerung bestimmt, dass die Temperatur der von dem inneren Verdampfer 20 geblasenen Luft sich der Zieltemperatur TEO einer Verdampferauslassluft annähert.
  • Die Steuerspannung, welche an den elektrischen Motor des Gebläses 32 auszugeben ist, wird basierend auf der Zielauslasslufttemperatur TAO mit einer Bezugnahme auf ein Steuerkennfeld, welches vorab in dem Speicherschaltkreis gespeichert ist, bestimmt. Die Steuerspannung, welche an den elektrischen Motor auszugeben ist, wird noch genauer in einem sehr niedrigen Temperaturbereich (maximaler Kühlbereich) und einem sehr hohen Temperaturbereich (maximaler Heizbereich) der Zielauslasslufttemperatur TAO maximiert, wobei das Volumen von geblasener Luft gesteuert wird, nahe zu dem maximalen Niveau zu sein. Wenn die Zielauslasslufttemperatur TAO näher zu einem Zwischentemperaturbereich erhöht wird, wird das Volumen an geblasener Luft verringert.
  • Das Steuersignal, welches an das Expansionsventil 19 für ein Kühlen auszugeben ist, wird derart bestimmt, dass ein Überkühlungsgrad des Kältemittels, welches in das Expansionsventil 19 für ein Kühlen strömt, sich einem Zielüberkühlungsgrad annähert, welcher zuvor derart bestimmt wird, um eine Leistungskennzahl (COP, engl.: coefficient of performance) des Kreislaufs näher zu dem im Wesentlichen maximalen Wert zu bringen.
  • Das Steuersignal, welches an den Servomotor der Luftmischklappe 34 auszugeben ist, wird unter Verwenden der Zielauslasslufttemperatur TAO, der Temperatur Tefin von geblasener Luft von dem inneren Verdampfer 20 und ähnlichem derart bestimmt, dass die Temperatur von Luft, welche in den Innenraum des Fahrzeugs zu blasen ist, eine von einem Insassen gewünschte Temperatur wird, welche durch den Temperatureinstellschalter eines Innenraums des Fahrzeugs eingestellt ist. Bei einem Betriebsmodus eines Kühlens des Innenraums des Fahrzeugs kann ähnlich wie bei dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und eines Einrichtungkühlens die Luftmischklappe 34 derart betrieben werden, um den Luftdurchlass auf einer Seite von dem inneren Kondensator 13 zu schließen.
  • Das Steuersignal, welches an das Expansionsventil 21 für die Batterie auszugeben ist, wird derart bestimmt, dass eine Drosselöffnung des Expansionsventils 21 für die Batterie eine vorherbestimmte Drosselöffnung ist. Das Steuersignal, welches an das Gebläse 52 des Batteriepacks 50 auszugeben ist, wird derart bestimmt, dass eine Blasekapazität des Gebläses 52 eine vorherbestimmte Blasekapazität ist. Sodann werden die Steuersignale oder die Steuerspannungen von der Steuereinheit an die Einrichtungen, welche zu steuern sind, ausgegeben, um den oben festgelegten Steuerzustand zu erreichen.
  • In dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und eines Einrichtungkühlens erlaubt es somit die Kältekreislaufvorrichtung 10 dem Kältemittel eines hohen Drucks, das von einem Kompressor 11 ausgelassen wird, in den inneren Kondensator 13 zu strömen ohne ein Abzweigen des Kältemittels von dem ersten Abzweigungsabschnitt 12a in die Seite des ersten Drei-Wege-Ventils 14a. Das Kältemittel, welches in den inneren Kondensator 13 strömt, tauscht Wärme mit der Luft für den Innenraum aus, welche durch den inneren Verdampfer 20 hindurchgegangen ist, um davon Wärme abzuleiten, und strömt sodann von dem inneren Kondensator 13 heraus.
  • Das Kältemittel, welches von dem inneren Kondensator 13 herausgeströmt ist, strömt in den äußeren Wärmetauscher 17 über den Vereinigungsabschnitt 12b und den Bypassdurchlass 16b, da das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses offen ist. Das Kältemittel, welches in den äußeren Wärmetauscher 17 strömt, tauscht Wärme mit Außenluft aus, welche von einem Gebläselüfter 17a geblasen wird, um weiter Wärme davon abzuleiten. Das Kältemittel, welches von dem äußeren Wärmetauscher 17 herausgeströmt ist, strömt von der Seite des zweiten Abzweigungsabschnitts 12c in Richtung zu dem dritten Abzweigungsabschnitt 12d über das Rückschlagventil 18, da das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite geschlossen ist.
  • Das Kältemittel, welches von einem von den Kältemittelauslässen des dritten Abzweigungsabschnitts 12d her geströmt ist, wird durch das Expansionsventil 19 für ein Kühlen dekomprimiert. Das durch das Expansionsventil 19 für ein Kühlen dekomprimierte Kältemittel strömt in den inneren Verdampfer 20 und absorbiert Wärme von der Luft für den Innenraum, welche von dem Gebläse 32 geblasen wird, um selbst zu verdampfen. Auf diese Weise wird die Luft für den Innenraum gekühlt. Das Kältemittel, welches von dem inneren Verdampfer 20 her geströmt ist, strömt in den Sammler 23 über den dritten Vereinigungsabschnitt 12f, die festgelegte Drossel 22 und den zweiten Vereinigungsabschnitt 12e.
  • Kältemittel, welches von dem anderen der Kältemittelauslässe des dritten Abzweigungsabschnitts 12d her geströmt ist, wird durch das Expansionsventil 21 für die Batterie in ein Kältemittel eines niedrigen Drucks dekomprimiert. Das Kältemittel, welches von dem Expansionsventil 21 für die Batterie her geströmt ist, strömt in den zusätzlichen Wärmetauscher 15 und absorbiert Wärme von der Luft von der Batterie, welche von dem Gebläse 52 geblasen wird, um selbst zu verdampfen.
  • Auf diese Weise wird die Luft für die Batterie gekühlt. Das Kältemittel, welches von dem zusätzlichen Wärmetauscher 15 her geströmt ist, strömt in den Sammler 23 über den dritten Vereinigungsabschnitt 12f, die festgelegte Drossel 22 und den zweiten Vereinigungsabschnitt 12e. Das Kältemittel einer Gasphase, welches durch den Sammler 23 abgetrennt wird, wird in den Kompressor 11 eingesaugt und darin wieder komprimiert.
  • Wie es oben erwähnt ist, kann in dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und eines Einrichtungkühlens die Luft für den Innenraum durch den inneren Verdampfer 20 gekühlt werden, um dadurch den Innenraum des Fahrzeugs zu kühlen, während die Luft für die Batterie durch den zusätzlichen Wärmetauscher 15 gekühlt werden kann, um dadurch die Akkumulatorbatterie 55 zu kühlen.
  • b) Kühlbetriebsmodus
  • Der Kühlbetriebsmodus ist ein Betriebsmodus eines Kühlens des Innenraums des Fahrzeugs ohne ein Einstellen der Temperatur der Akkumulatorbatterie 55. Noch genauer wird dieser Betriebsmodus mit einem Betriebsschalter des Betriebsbretts angeschaltet (AN) ausgeführt, wenn ein Kühlen durch den Auswahlschalter ausgewählt ist, während die Batterietemperatur Tb höher ist als die erste Referenztemperatur Tk1 und die zweite Referenztemperatur Tk2.
  • In dem Kühlbetriebsmodus steuert die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die Kältemittelauslassseite des Expansionsventils 21 für die Batterie mit der Kältemitteleinlassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 zu verbinden. Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit einem von den Kältemitteleinlässen des dritten Vereinigungsabschnitts 12f zu verbinden. Die Steuereinheit öffnet des Weiteren das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses, schließt das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, öffnet das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen und schließt das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie.
  • Auf diese Weise führt in dem Kühlbetriebsmodus die Kältekreislaufvorrichtung 10 ein Schalten zu dem Kältemittelströmungspfad aus, um es dem Kältemittel zu erlauben, dort hindurch zu strömen, wie es durch dicke Pfeile der 2 angegeben ist. Ähnlich wie bei dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und eines Einrichtungkühlens steuert die Steuereinheit die Betriebsweisen des Kompressors 11, des Expansionsventils 19 für ein Kühlen, des Gebläses 32 und der Luftmischklappe 34, um dadurch das Gebläse 52 für den Batteriepack 50 anzuhalten. Das Gebläse 52 kann auf die gleiche Art und Weise wie bei dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und eines Einrichtungkühlens betrieben werden.
  • Bei dem Kühlbetriebsmodus erlaubt es somit die Kältekreislaufvorrichtung 10 dem Kältemittel eines hohen Drucks, welches von dem Kompressor 11 ausgelassen wird, von dem inneren Kondensator 13 durch den Bypassdurchlass 16b und den äußeren Wärmetauscher 17 in dieser Reihenfolge zu strömen, ähnlich zu dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens. Das Kältemittel, welches von dem äußeren Wärmetauscher 17 her geströmt ist, strömt in den dritten Abzweigungsabschnitt 12d über den zweiten Abzweigungsabschnitt 12c und das Rückschlagventil 18, weil das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite geschlossen ist.
  • Das Kältemittel, welches in den dritten Abzweigungsabschnitt 12d strömt, strömt in Richtung zu dem Expansionsventil 19 für ein Kühlen, ohne in Richtung zu der Seite von dem Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie abgezweigt zu werden, weil das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie geschlossen ist. Das durch das Expansionsventil 19 für ein Kühlen dekomprimierte Kältemittel strömt in den inneren Verdampfer 20 und absorbiert Wärme von der Luft für den Innenraum, welche von dem Gebläse 32 geblasen wird, um selbst zu verdampfen. Auf diese Weise wird die Luft für den Innenraum gekühlt.
  • Das Kältemittel, welches von dem inneren Verdampfer 20 her geströmt ist, strömt in den Sammler 23 über den dritten Vereinigungsabschnitt 12f, die festgelegte Drossel 22 und den zweiten Vereinigungsabschnitt 12e. Das Kältemittel einer Gasphase, welches durch den Sammler 23 abgetrennt wird, wird in den Kompressor 11 eingesaugt und darin wieder komprimiert.
  • Wie es oben erwähnt ist, kann in dem Kühlbetriebsmodus die Luft für den Innenraum durch den inneren Verdampfer 20 gekühlt werden, um dadurch den Innenraum des Fahrzeugs zu kühlen.
  • c) Betriebsmodus Einrichtungkühlen
  • Der Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens ist ein Betriebsmodus eines Kühlen der Akkumulatorbatterie 55 ohne ein Ausführen eines Klimatisierens des Innenraums des Fahrzeugs. Noch genauer wird dieser Betriebsmodus mit einem Betriebsschalter des Betriebsbretts ausgeschaltet (AUS) ausführt, wenn die Batterietemperatur Tb gleich ist zu oder höher ist als die zweite Referenztemperatur Tk2.
  • Bei dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens steuert die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die Kältemittelauslassseite des Expansionsventils 21 für die Batterie mit der Kältemitteleinlassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 zu verbinden. Die Steuereinheit steuert auch den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b derart, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit einem von den Kältemitteleinlässen des dritten Vereinigungsabschnitts 12f zu verbinden. Des Weiteren öffnet die Steuereinheit das Öffnungs-/Schließventil 16a des Bypassdurchlasses, schließt das Öffnungs-/Schließventil 18a der Saugseite, schließt das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen und öffnet das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie.
  • Auf diese Weise führt in dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens die Kältekreislaufvorrichtung 10 ein Schalten zu dem Kältemittelströmungspfad aus, um es dem Kältemittel zu erlauben, dort hindurch zu strömen, wie es durch dicke Pfeile der 3 angegeben ist. Des Weiteren steuert, ähnlich wie bei dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und eines Einrichtungkühlens, die Steuereinheit die Betriebsweise des Kompressors 11, des Expansionsventils 21 für die Batterie und des Gebläses 52 des Batteriepacks 50. Die Steuereinheit stoppt das Gebläse 32 der inneren Klimatisierungseinheit 30 und betreibt die Luftmischklappe 34 derart, dass die Luftmischklappe 34 den Luftdurchlass auf der Seite des inneren Kondensators 13 schließt.
  • Somit erlaubt es in dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens die Kältekreislaufvorrichtung 10 dem Kältemittel eines hohen Drucks, welches von dem Kompressor 11 ausgelassen wird, von dem inneren Kondensator 13 durch den Bypassdurchlass 16 und den äußeren Wärmetauscher 17 in dieser Reihenfolge zu strömen, ähnlich zu dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und eines Einrichtungkühlens. Das Kältemittel, welches von dem äußeren Wärmetauscher 17 her geströmt ist, strömt in den dritten Abzweigungsabschnitt 12d über den zweiten Abzweigungsabschnitt 12c und das Rückschlagventil 18, weil das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite geschlossen ist.
  • Das Kältemittel, welches in den dritten Abzweigungsabschnitt 12d strömt, strömt in Richtung zu dem Expansionsventil 21 für die Batterie, ohne in Richtung zu dem Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen abgezweigt zu werden, weil das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen geschlossen ist. Das Kältemittel, welches durch das Expansionsventil 21 für die Batterie dekomprimiert wird, strömt in den zusätzlichen Wärmetauscher 15 und absorbiert Wärme von der Luft für die Batterie, welche von dem Gebläse 52 geblasen wird, um selbst zu verdampfen. Auf diese Weise wird die Luft für die Batterie gekühlt.
  • Das Kältemittel, welches von dem zusätzlichen Wärmetauscher 15 her geströmt ist, strömt in den Sammler 23 über den dritten Vereinigungsabschnitt 12f, die festgelegte Drossel 22 und den zweiten Vereinigungsabschnitt 12e. Das Kältemittel einer Gasphase, welches durch den Sammler 23 getrennt wird, wird in den Kompressor 11 eingesaugt und dort wieder darin komprimiert.
  • Wie es oben erwähnt ist, kann in dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens die Luft für die Batterie durch den zusätzlichen Wärmetauscher 15 gekühlt werden, um dadurch die Akkumulatorbatterie 55 zu kühlen.
  • d) Betriebsmodus Innenraumheizen und Einrichtungheizen
  • Der Betriebsmodus eines Innenraumheizens und eines Einrichtungheizens ist ein Betriebsmodus eines gleichzeitigen Heizens des Innenraums des Fahrzeugs und ebenso eines Heizens der Akkumulatorbatterie 55. Noch genauer wird dieser Betriebsmodus mit einem Betriebsschalter des Betriebsbretts angeschaltet (AN) ausgeführt, wenn ein Heizen durch den Auswahlschalter ausgewählt ist und die Batterietemperatur Tb gleich ist zu oder niedriger ist als die erste Referenztemperatur Tk1.
  • Bei dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und eines Einrichtungheizens steuert die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die andere Kältemittelauslassseite von dem ersten Abzweigungsabschnitt 12a mit der Kältemitteleinlassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 zu verbinden. Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b derart, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit dem anderen der Kältemitteleinlässe von dem ersten Vereinigungsabschnitt 12b zu verbinden. Des Weiteren schließt die Steuereinheit das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses, öffnet das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, schließt das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen und schließt das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie.
  • Auf diese Weise führt in dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und eines Einrichtungheizens die Kältekreislaufvorrichtung 10 ein Schalten des Kältemittelströmungspfads aus, durch welchen das Kältemittel strömt, wie es durch die dicken Pfeile der 4 angegeben ist. Die Steuereinheit steuert die Betriebsweisen des Gebläses 32 der inneren Klimatisierungseinheit 30 und des Gebläses 52 des Batteriepacks 50 in der gleichen Art und Weise wie in dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und eines Einrichtungkühlens.
  • Die Kältemittelauslasskapazität des Kompressors 11, d. h. das Steuersignal, welches an den elektrischen Motor des Kompressors 11 auszugeben ist, wird derart bestimmt, dass die Temperatur TAV von geblasener Luft, welche durch den Temperatursensor von geblasener Luft erfasst wird, sich der Zielauslasslufttemperatur TAO annähert. Die Zielauslasslufttemperatur TAO, welche bei dem Heizen des Innenraums des Fahrzeugs festgelegt wird, liegt in einem Bereich von in etwa 40 bis 60°C.
  • Das Steuersignal, welches an das Expansionsventil 16 für ein Heizen auszugeben ist, wird derart bestimmt, dass ein Überkühlungsgrad des Kältemittels, welches in das Expansionsventil 16 für ein Heizen strömt, sich einem Zielüberkühlungsgrad annähert, der zuvor derart festgelegt wird, um eine Leistungskennzahl (COP) des Kreislaufs näher zu dem im Wesentlichen maximalen Wert zu bringen. Das Steuersignal, welches an den Servomotor der Luftmischklappe 34 auszugeben ist, wird derart bestimmt, dass die Luftmischklappe 34 den Luftdurchlass an einer Seite von dem inneren Kondensator 13 vollständig öffnet.
  • In dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens erlaubt es somit die Kältekreislaufvorrichtung 10 dem Strom von einem Kältemittel eines hohen Drucks, welches von dem Kompressor 11 ausgelassen wird, an dem ersten Abzweigungsabschnitt 12a abgezweigt zu werden. Das Kältemittel, welches von einem Kältemittelauslass des ersten Abzweigungsabschnitts 12a herausströmt, strömt in den inneren Kondensator 13 und tauscht Wärme mit der Luft für den Innenraum aus, um die Wärme davon abzuleiten. Auf diese Weise wird die Luft für den Innenraum aufgeheizt. Das Kältemittel, welches von dem inneren Kondensator 13 geströmt ist, strömt in einen von den Kältemitteleinlässen des ersten Vereinigungsabschnitts 12b.
  • Das Kältemittel, welches von dem anderen Kältemittelauslass des ersten Abzweigungsabschnitts 12a herausströmt, strömt in den zusätzlichen Wärmetauscher 15 über das erste Drei-Wege-Ventil 14a und tauscht Wärme mit der Luft für die Batterie aus, um davon die Wärme abzuleiten. Auf diese Weise wird die Luft für die Batterie aufgeheizt. Das Kältemittel, welches von dem zusätzlichen Wärmetauscher 15 herausströmt, strömt in den anderen Kältemitteleinlass des ersten Vereinigungsabschnitts 12b, um mit dem Kältemittel, welches von dem inneren Kondensator 13 geströmt ist, gemischt zu werden.
  • Das Kältemittel, welches von dem ersten Vereinigungsabschnitt 12b geströmt ist, strömt in das Expansionsventil 16 für ein Heizen, um dekomprimiert zu werden, weil das Öffnungs-/Schließventil 16a für eine Expansion des Bypassdurchlasses geschlossen ist. Das Kältemittel, welches durch das Expansionsventil 16 für ein Heizen dekomprimiert ist, strömt in den äußeren Wärmetauscher 17 und absorbiert Wärme von der Außenluft, welche von dem Gebläselüfter 17a geblasen wird, um selbst verdampft zu werden.
  • Mit der Saugseite des Öffnungs-/Schließventils 18a geöffnet, dem Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen geschlossen und dem Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie geschlossen, strömt das Kältemittel, welches von dem äußeren Wärmetauscher 17 herausgeströmt ist, über den zweiten Vereinigungsabschnitt 12e in den Sammler 23. Das Kältemittel einer Gasphase, welches durch den Sammler 23 getrennt wird, wird in den Kompressor 11 eingesaugt und darin wieder komprimiert.
  • Wie es oben erwähnt ist, kann in dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens die Luft für den Innenraum durch den inneren Verdampfer 13 aufgeheizt werden, um dadurch den Innenraum des Fahrzeugs aufzuheizen, während die Luft für die Batterie durch den zusätzlichen Wärmetauscher 15 aufgeheizt werden kann, um dadurch die Akkumulatorbatterie 55 zu heizen.
  • e) Heizbetriebsmodus
  • Der Heizbetriebsmodus ist ein Betriebsmodus eines Heizens des Innenraums des Fahrzeugs ohne ein Einstellen der Temperatur der Akkumulatorbatterie 55. Dieser Betriebsmodus wird noch genauer mit einem Betriebsschalter des Betriebsbretts angeschaltet (AN) ausgeführt, wenn ein Heizen durch den Auswahlschalter ausgewählt ist, während die Batterietemperatur Tb höher ist als die erste Referenztemperatur Tk1 und niedriger ist als die zweite Referenztemperatur Tk2.
  • In dem Heizbetriebsmodus steuert die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die Kältemittelauslassseite des Expansionsventils 21 für die Batterie mit der Kältemitteleinlassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 zu verbinden. Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b derart, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit einem von den Kältemitteleinlässen des dritten Vereinigungsabschnitts 12f zu verbinden. Des Weiteren schließt die Steuereinheit das Öffnungs-/Schließventil 16a des Bypassdurchlasses, öffnet das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, schließt das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen und schließt das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie.
  • Auf diese Weise führt in dem Heizbetriebsmodus die Kältekreislaufvorrichtung 10 ein Schalten zu dem Kältemittelströmungspfad aus, um es dem Kältemittel zu erlauben, dort hindurch zu strömen, wie es durch dicke Pfeile der 5 angegeben ist. Wie bei dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und eines Einrichtungheizens steuert die Steuereinheit den Betrieb des Kompressors 11, des Expansionsventils 16 für ein Heizen, des Gebläses 32 und der Luftmischklappe 34, um dadurch das Gebläse 52 des Batteriepacks 50 zu stoppen. Das Gebläse 52 kann auf die gleiche Art und Weise wie bei dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens betrieben werden.
  • Im dem Heizbetriebsmodus erlaubt es somit die Kältekreislaufvorrichtung 10 dem Kältemittel eines hohen Drucks, welches von dem Kompressor 11 ausgelassen wird, in den inneren Kondensator 13 zu strömen, ohne das Kältemittel von dem ersten Abzweigungsabschnitt 12a in das erste Drei-Wege-Ventil 14a abzuzweigen. Das Kältemittel, welches in den inneren Kondensator 13 strömt, tauscht Wärme mit der Luft für den Innenraum aus, um davon Wärme abzuleiten, und strömt dann von dem inneren Kondensator 13 heraus. Auf diese Weise wird die Luft für den Innenraum aufgeheizt. Die Betriebsweisen, welche auf diesen Schritt folgen, werden die gleichen sein wie diejenigen bei dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens.
  • Wie es oben erwähnt ist, kann in dem Heizbetriebsmodus die Luft für den Innenraum durch den inneren Kondensator 13 aufgeheizt werden, um dadurch den Innenraum des Fahrzeugs zu heizen.
  • f) Betriebsmodus Einrichtungheizen
  • Der Betriebsmodus eines Einrichtungheizens ist ein Betriebsmodus eines Heizens der Akkumulatorbatterie 55 ohne ein Ausführen einer Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs. Noch genauer wird dieser Betriebsmodus mit einem Betriebsschalter des Betriebsbretts ausgeschaltet (AUS) ausführt, wenn die Batterietemperatur Tb gleich ist zu oder niedriger ist als die erste Referenztemperatur Tk1.
  • Bei dem Betriebsmodus eines Einrichtungheizens steuert die Steuereinheit den Betrieb des Kältemittelströmungspfadschalters, des Kompressors 11, des Expansionsventils 16 für ein Heizen und des Gebläses 52 von dem Batteriepack 50 ähnlich zu dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens. Das Gebläse 32 der inneren Klimatisierungseinheit 30 ist gestoppt, und das Steuersignal, welches an den Servomotor der Luftmischklappe 34 auszugeben ist, wird derart bestimmt, dass die Luftmischklappe 34 vollständig den Luftdurchlass auf einer Seite von dem inneren Kondensator 13 schließt.
  • Auf diese Weise führt in dem Betriebsmodus eines Einrichtungheizens die Kältekreislaufvorrichtung 10 ein Schalten zu dem Kältemittelströmungspfad aus, um es dem Kältemittel zu erlauben, dort hindurch zu strömen, wie es durch dicke Pfeile der 6 angegeben ist, so dass das Kältemittel in der gleichen Weise wie bei dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens strömt. Das Kältemittel, welches in den zusätzlichen Wärmetauscher 15 strömt, tauscht somit Wärme mit der Luft für die Batterie aus, um davon Wärme abzuleiten, wobei die Luft für die Batterie aufgeheizt wird.
  • Bei dem Betriebsmodus eines Einrichtungheizens jedoch wird der Betrieb des Gebläses 32 gestoppt, und die Luftmischklappe 34 schließt vollständig den Luftdurchlass auf der Seite des inneren Kondensators 13, so dass das Kältemittel, welches in den inneren Kondensator 13 strömt, von dem inneren Kondensator 13 herausströmt, ohne Wärme mit der Luft für den Innenraum auszutauschen. Die Luft für den Innenraum wird somit nicht aufgeheizt.
  • Wie es oben erwähnt ist, kann in dem Betriebsmodus eines Einrichtungheizens die Luft für die Batterie durch den zusätzlichen Wärmetauscher 15 aufgeheizt werden, wobei dadurch die Akkumulatorbatterie 55 geheizt wird.
  • g) Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens
  • Die oben erwähnten Betriebsmodi a) bis c) werden ausgeführt zum Kühlen des Innenraums des Fahrzeugs oder der Akkumulatorbatterie 55, wenn die Außenlufttemperatur relativ hoch wird, hauptsächlich im Sommer oder ähnlichem. Die oben erwähnten Betriebsmodi d) bis f) werden zum Heizen des Innenraums des Fahrzeugs oder der Akkumulatorbatterie 55 ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur relativ niedrig wird, hauptsächlich im Winter oder ähnlichem.
  • Im Gegensatz dazu kann im Frühling oder im Herbst, während ein Heizen durch den Auswahlschalter mit dem Betriebsschalter des Betriebsbretts angeschaltet (AN) ausgewählt wird, das Selbstaufheizen der Akkumulatorbatterie 55 die Batterietemperatur Tb auf die zweite Referenztemperatur Tk2 oder höher erhöhen. In solch einem Fall wird die Kältekreislaufvorrichtung in dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens betrieben.
  • Bei dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens steuert die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die Kältemittelauslassseite des Expansionsventils 21 für die Batterie mit der Kältemitteleinlassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 zu verbinden. Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b derart, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit einem von den Kältemitteleinlässen des dritten Vereinigungsabschnitts 12f zu verbinden. Die Steuereinheit öffnet des Weiteren das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses, schließt das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, schließt das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen und öffnet das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie.
  • Auf diese Weise führt in dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens die Kältekreislaufvorrichtung 10 ein Schalten zu dem Kältemittelströmungspfad aus, um es dem Kältemittel zu erlauben, dort hindurch zu strömen, wie es durch dicke Pfeile der 7 angegeben ist. Die Steuereinheit steuert den Betrieb des Kompressors 11, des Gebläses 32, der inneren Klimatisierungseinheit 30 und des Gebläses 52 von dem Batteriepack 50 auf die gleiche Weise wie bei dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens. Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb der Luftmischklappe auf die gleiche Weise wie bei dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens. Die Steuereinheit steuert des Weiteren den Betrieb des Expansionsventils 21 für die Batterie auf die gleiche Weise wie bei dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens.
  • Bei dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens erlaubt es somit die Kältekreislaufvorrichtung 10 dem Kältemittel eines hohen Drucks, welches von dem Kompressor 11 ausgelassen wird, in den inneren Kondensator 13 zu strömen, ohne das Kältemittel von dem ersten Abzweigungsabschnitt 12a in das erste Drei-Wege-Ventil 14a abzuzweigen. Das Kältemittel, welches in den inneren Kondensator 13 strömt, tauscht Wärme mit der Luft für den Innenraum aus, um Wärme davon abzuleiten, und strömt dann von dem inneren Kondensator 13 heraus. Auf diese Weise wird die Luft für den Innenraum aufgeheizt.
  • Das Kältemittel, welches durch den inneren Kondensator 13 geströmt ist, strömt in den äußeren Wärmetauscher 17 über den Bypassdurchlass 16b, weil das Öffnungs-/Schließventil 16a des Bypassdurchlasses offen ist, und tauscht Wärme mit der Außenluft aus, welche von dem Gebläselüfter 17 geblasen wird, um Wärme davon abzuleiten. Das Kältemittel, welches von dem äußeren Wärmetauscher 17 herausgeströmt ist, strömt von dem zweiten Abzweigungsabschnitt 12c durch das Rückschlagventil 18 und den dritten Abzweigungsabschnitt 12d in dieser Reihenfolge auf die gleiche Weise wie bei dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens und strömt dann und wird dekomprimiert durch das Expansionsventil 21 für die Batterie.
  • Das Kältemittel, welches durch das Expansionsventil 21 für die Batterie dekomprimiert wird, strömt in den zusätzlichen Wärmetauscher 15 und absorbiert Wärme von der Luft für die Batterie, welche von dem Gebläse 52 geblasen wird, um selbst zu verdampfen. Auf diese Weise wird die Luft für die Batterie gekühlt. Die Betriebsweisen nachfolgend auf diesen Schritt werden die gleichen sein wie diejenigen bei dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens.
  • Wie es oben erwähnt wurde, kann in dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens die Luft für den Innenraum durch den inneren Kondensator 13 aufgeheizt werden, um dadurch den Innenraum des Fahrzeugs zu heizen, während die Luft für die Batterie durch den zusätzlichen Wärmetauscher 15 gekühlt werden kann, um dadurch die Akkumulatorbatterie 55 zu kühlen.
  • Bei dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens dieser Ausführungsform ist die Steuereinheit angepasst, das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses zu öffnen und den äußeren Wärmetauscher 17 dazu zu bringen, als ein Kühler zu wirken, wie es schon erläutert worden ist. Auf alternative Art und Weise kann in dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses geschlossen sein, und die Drosselöffnung des Expansionsventils 16 für ein Heizen kann auf die gleiche Weise wie bei dem oben erwähnten Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens gesteuert werden, wobei der äußere Wärmetauscher 17 als der Verdampfer funktionieren kann.
  • In diesem Fall funktioniert der äußere Wärmetauscher 17 als der Verdampfer, welcher die Menge einer Absorption von Wärme in dem Kältemittel erhöhen kann, wobei dadurch die Heizkapazität der Luft für den Innenraum in dem inneren Kondensator 13 verbessert wird. Wenn zum Beispiel die Außenlufttemperatur Tam höher ist als eine vorherbestimmte Temperatur, funktioniert der äußere Wärmetauscher 17 als der Kühler. Wenn im Gegensatz dazu die Außenlufttemperatur Tam niedriger ist als die vorherbestimmte Temperatur, kann der äußere Wärmetauscher 17 als der Verdampfer funktionieren.
  • Zusätzlich zu den oben beschriebenen Betriebsmodi a) bis g) kann die Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform den Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungheizens erreichen, in welchem gleichzeitig der Innenraum des Fahrzeugs gekühlt wird und die Akkumulatorbatterie 55 geheizt wird. Da solch ein Kühlen des Innenraums des Fahrzeugs ausgeführt wird, wenn im Sommer die Außenlufttemperatur relativ hoch ist, ist die Akkumulatorbatterie 55 weniger wahrscheinlich, ihre Temperatur aufzuweisen, welche gleich ist zu oder niedriger ist als die erste Referenztemperatur Tk1. Der Betrieb des Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungheizens ist daher unwahrscheinlich, ausgeführt zu werden.
  • Bei dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungheizens steuert die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die andere Auslassseite von dem ersten Abzweigungsabschnitt 12a mit der Kältemitteleinlassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 zu verbinden. Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b derart, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit dem anderen von den Kältemitteleinlässen des ersten Vereinigungsabschnitts 12b zu verbinden. Des Weiteren öffnet die Steuereinheit das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses, schließt das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, öffnet das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen und schließt das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie.
  • Die Steuereinheit steuert den Betrieb des Kompressors 11, des Gebläses 32 der inneren Klimatisierungseinheit 30, das Gebläse 52 des Batteriepacks 50 und die Luftmischklappe 34 in der gleichen Weise wie bei dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens.
  • In dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungheizens erlaubt es somit die Kältekreislaufvorrichtung 10 der Luft für den Innenraum, durch den inneren Verdampfer 20 in der gleichen Weise wie bei dem Kühlbetriebsmodus gekühlt zu werden, wobei dadurch der Innenraum des Fahrzeugs gekühlt wird. Gleichzeitig erlaubt es die Kältekreislaufvorrichtung 10 auch der Luft für die Batterie, durch den zusätzlichen Wärmetauscher 15 aufgeheizt zu werden in der gleichen Weise wie in dem Betriebsmodus eines Einrichtungheizens, wobei dadurch die Akkumulatorbatterie 55 geheizt wird.
  • Wie es oben erwähnt ist, ist die Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform mit zwei Wärmetauschern versehen, und zwar dem inneren Kondensator 13 und dem inneren Verdampfer 20, als dem Wärmetauscher einer Nutzerseite. Die Kältekreislaufvorrichtung 10 kann somit die Luft für den Innenraum als das erste Temperatureinstellobjekt heizen oder kühlen, wobei dadurch die Luftklimatisierung (Heizen oder Kühlen) des Innenraums des Fahrzeugs erzielt wird.
  • Noch genauer kann, wie es bei der Beschreibung des Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens, dem Heizbetriebsmodus und dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens erwähnt ist, der innere Kondensator 13, welcher den Wärmetauscher für eine Wärmeableitung bildet, Wärme zwischen dem Kältemittel, welches von dem Kompressor 11 ausgelassen wird, und der Luft für den Innenraum austauschen, wobei dadurch die Luft für den Innenraum aufgeheizt wird.
  • Wie es bei der Beschreibung des Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens erwähnt ist, kann der innere Verdampfer 20, welcher den Wärmetauscher für eine Verdampfung bildet, Wärme zwischen der Luft für den Innenraum und dem Kältemittel, welches von dem äußeren Wärmetauscher 17 geströmt ist und durch das Expansionsventil 19 für ein Kühlen dekomprimiert worden ist, austauschen, wobei dadurch die Luft für den Innenraum gekühlt wird.
  • Der Kältemittelströmungspfadschalter kann des Weiteren ein Schalten zu dem geeigneten Kältemittelströmungspfad ausführen, wobei dadurch die Luft für die Batterie als das zweite Temperatureinstellobjekt geheizt oder gekühlt wird, um die Temperatureinstellung der Akkumulatorbatterie 55 zu erreichen.
  • Mehr im Detail führt, ähnlich zu dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens und dem Betriebsmodus eines Einrichtungheizens, der Kältemittelströmungspfadschalter ein Schalten zu dem Kältemittelströmungspfad (erster Kältemittelströmungspfad) aus. In dem Strömungspfad strömt das Kältemittel in einem Bereich, welcher von der Seite des Auslassanschlusses des Kompressors 11 zu der Einlassseite des äußeren Wärmetauschers 17 führt (noch genauer zu der Einlassseite des inneren Kondensators 13), in den zusätzlichen Wärmetauscher 15, während das Kältemittel, welches von dem zusätzlichen Wärmetauscher 15 her geströmt ist, zu der Einlassseite des äußeren Wärmetauschers 17 geleitet wird. Das Kältemittel, welches von dem Kompressor 11 ausgelassen wird, kann somit Wärme mit der Luft für die Batterie austauschen, um dadurch die Luft für die Batterie aufzuheizen.
  • Wie bei dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens, dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens und dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens führt der Kältemittelströmungspfadschalter ein Schalten zu dem Kältemittelströmungspfad (zweiter Kältemittelströmungspfad) aus. In dem Strömungspfad wird das Kältemittel in einem Bereich, welcher von der Auslassseite des äußeren Wärmetauschers 17 zu der Seite des Sauganschlusses des Kompressors 11 führt (noch genauer an der Einlassseite des inneren Verdampfers 20), durch das Expansionsventil 21 für die Batterie dekomprimiert, um in den zusätzlichen Wärmetauscher 15 zu strömen, während das Kältemittel, welches von dem zusätzlichen Wärmetauscher 15 geströmt ist, zu der Seite des Sauganschlusses des Kompressors 11 geleitet wird. Das Kältemittel, welches von dem äußeren Wärmetauscher 17 ausgelassen wird, kann somit Wärme mit der Luft für die Batterie austauschen, um dadurch die Luft für die Batterie zu kühlen.
  • Aus diesem Grund kann die Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform die Temperaturen einer Mehrzahl von Arten von Objekten für eine Temperatureinstellung einstellen, einschließlich der Luft für den Innenraum (erstes Temperatureinstellobjekt) und der Luft für die Batterie (zweites Temperatureinstellobjekt). In diesem Fall kann diese Ausführungsform lediglich einen gemeinsamen zusätzlichen Wärmetauscher 15 zum Kühlen oder Heizen der Luft für die Batterie verwenden. Als ein Ergebnis kann diese Ausführungsform einen Raum für eine Montage des zusätzlichen Wärmetauschers 15 im Vergleich zu der Struktur für ein Kühlen oder Heizen der Luft für die Batterie unter Verwenden einer Mehrzahl von Wärmetauschern reduzieren. Diese Ausführungsform kann des Weiteren die Größe und Kosten der gesamten Kältekreislaufvorrichtung 10 reduzieren.
  • Diese Ausführungsform kann des Weiteren solch eine Struktur aufweisen, welche das Kältemittel einer niedrigen Temperatur oder einer hohen Temperatur zu dem einen gemeinsamen zusätzlichen Wärmetauscher 15 leitet, wobei dadurch die gesamte Struktur der Kältekreislaufvorrichtung vereinfacht ist im Vergleich zu der Struktur für ein Leiten des Kältemittels einer niedrigen Temperatur oder einer hohen Temperatur zu den jeweiligen Wärmetauschern. Diese Ausführungsform kann als ein Ergebnis die Montierbarkeit der Kältekreislaufvorrichtung auf einem Produkt verbessern.
  • Die Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform ist zum Heizen von irgendeinem der Objekte für eine Temperatureinstellung durch einen Wärmepumpenkreislauf (einen Kältekreislauf vom Typ Dampf-Kompression) angepasst und kann somit eine Energieeffizienz im Vergleich zu dem Fall verbessern, in welchem die Objekte für eine Temperatureinstellung durch eine elektrische Heizeinrichtung und den Heißgaskreislauf aufgeheizt werden.
  • Obwohl der Kältemittelströmungspfadschalter in der Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform zwischen dem ersten Kältemittelströmungspfad (vgl. 4 und 6) und dem zweiten Kältemittelströmungspfad (vgl. 1, 3 und 7) schaltet, ändern sich nicht die Kältemitteleinlassseite und die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 im Verhältnis zueinander. In anderen Worten ist die Strömungsrichtung des Kältemittels in dem zusätzlichen Wärmetauscher 15, welche vorgesehen ist, wenn der Kältemittelströmungspfadschalter ein Schalten zu dem ersten Kältemittelströmungspfad ausführt, die gleiche wie diejenige von dem Kältemittel in dem zusätzlichen Wärmetauscher 15, welche vorgesehen ist, wenn der Kältemittelströmungspfadschalter ein Schalten zu dem zweiten Kältemittelströmungspfad ausführt. Somit können die Spezifikationen des zusätzlichen Wärmetauschers 15 leicht optimiert werden.
  • Wenn der Kältemittelströmungspfadschalter ein Schalten zu dem ersten Kältemittelströmungspfad in der Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform ausführt wie bei dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens und dem Betriebsmodus eines Einrichtungheizens, strömt das Kältemittel in einem Bereich von der Seite des Auslassanschlusses des Kompressors 11 zu der Einlassseite des inneren Kondensators 13 in dem zusätzlichen Wärmetauscher 15. Das Kältemittel, welches von dem zusätzlichen Wärmetauscher 15 herausgeströmt ist, wird dann zu der Einlassseite des äußeren Wärmetauschers 17 geleitet.
  • Das heißt, wenn einmal der Kältemittelströmungspfadschalter ein Schalten zu dem ersten Kältemittelströmungspfad ausführt, sind der innere Kondensator 13 und der zusätzliche Wärmetauscher 15 in paralleler Weise verbunden. Das Kältemittel einer hohen Temperatur kann somit direkt, nachdem es von dem Kompressor 11 ausgelassen ist, verwendet werden, um schnell die Akkumulatorbatterie 55 aufzuwärmen.
  • Wenn der Kältemittelströmungspfadschalter ein Schalten zu dem zweiten Kältemittelströmungspfad in der Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform ausführt, ähnlich zu dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens, dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens und dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens, strömt das Kältemittel in einem Bereich von der Auslassseite des äußeren Wärmetauschers 17 zu der Einlassseite des inneren Verdampfers 20 in den zusätzlichen Wärmetauscher 15. Das Kältemittel, welches von dem zusätzlichen Wärmetauscher 15 herausgeströmt ist, wird dann zu der Seite des Sauganschlusses des Kompressors 11 geleitet.
  • Das heißt, wenn einmal der Kältemittelströmungspfadschalter ein Schalten zu dem zweiten Kältemittelströmungspfad ausführt, sind der innere Verdampfer 20 und der zusätzliche Wärmetauscher 15 in paralleler Weise verbunden. Somit kann zum Beispiel selbst bei einem Schalten von dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens zu dem Kühlbetriebsmodus die obige Anordnung die drastische Änderung hinsichtlich einer Trockenheit des Kältemittels an der Einlassseite des inneren Verdampfers 20 verhindern, wobei dadurch die Verschlechterung des Empfindens einer Klimatisierung unterbunden wird.
  • Die Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform führt ein Schalten zu dem ersten Kältemittelströmungspfad aus, wenn die Batterietemperatur Tb gleich ist zu oder niedriger ist als die erste Referenztemperatur Tk1. Auf der anderen Seite führt die Kältekreislaufvorrichtung 10 ein Schalten zu dem zweiten Kältemittelströmungspfad aus, wenn die Batterietemperatur Tb gleich ist zu oder höher ist als die zweite Referenztemperatur Tk2. Diese Anordnung kann leicht die Temperatur der Akkumulatorbatterie 55 in dem vorherbestimmten Temperaturbereich einstellen, während ein Steuerpendeln verhindert wird.
  • Zweite Ausführungsform
  • Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform im Zusammenhang mit Strukturen des ersten Abzweigungsabschnitts 12a und des ersten Drei-Wege-Ventils 14a. Noch genauer ist, wie es in der Darstellung einer gesamten Konfiguration der 8 bis 14 gezeigt ist, bei dieser Ausführungsform das erste Drei-Wege-Ventil 14a an der Kältemittelauslassseite des inneren Kondensators 13 angeordnet. Der erste Abzweigungsabschnitt 12a, welcher mit dem ersten Drei-Wege-Ventil 14a verbunden ist, ist in einem Kältemitteldurchlass für ein Verbinden der Auslassseite des Expansionsventils 21 für die Batterie mit der Kältemitteleinlassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 verbunden.
  • Das Drei-Wege-Ventil 14a ist somit angepasst zum Schalten zwischen einem Kältemittelströmungspfad für ein Verbinden der Kältemittelauslassseite des inneren Kondensators 13 und der Kältemitteleinlassseite des ersten Abzweigungsabschnitts 12a und einem anderen Kältemittelströmungspfad für ein Verbinden der Kältemittelauslassseite des inneren Kondensators 13 und einer Kältemitteleinlassseite des ersten Vereinigungsabschnitts 12b. Die Strukturen von anderen Komponenten sind die gleichen wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform.
  • Die Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform kann ebenso die Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs ausführen und die Temperatur der Akkumulatorbatterie 55 einstellen. Die Kältekreislaufvorrichtung 10 kann durch ein Schalten unter den Betriebsmodi a) bis g) ähnlich zu der ersten Ausführungsform betrieben werden. Es wird nun eine Beschreibung des Betriebs von jedem der Betriebsmodi gegeben werden.
  • a) Betriebsmodus Innenraumkühlen und Einrichtungkühlen
  • Bei dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens dieser Ausführungsform steuert die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die Kältemittelauslassseite des inneren Kondensators 13 mit einer Kältemitteleinlassseite des ersten Vereinigungsabschnitts 12b zu verbinden. Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b derart, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit einem von den Kältemitteleinlässen des dritten Vereinigungsabschnitts 12f zu verbinden. Des Weiteren öffnet die Steuereinheit das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses, schließt das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, öffnet das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen und öffnet das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie.
  • Auf diese Weise wird in dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens die Kältekreislaufvorrichtung 10 auf den Kältemittelströmungspfad geschaltet, um es dem Kältemittel zu erlauben, dort hindurch zu strömen, wie es durch dicke Pfeile der 8 angegeben ist. Das Kältemittel eines hohen Drucks, welches von dem Kompressor 11 ausgelassen wird, strömt somit in den inneren Kondensator 13, um Wärme mit der Luft für den Innenraum, welcher durch den inneren Verdampfer 20 hindurchgegangen ist, auszutauschen, wobei dadurch Wärme davon abgeleitet wird, und strömt dann von dem inneren Kondensator 13 heraus. Das Kältemittel, welches von dem inneren Kondensator 13 herausgeströmt ist, strömt in den äußeren Wärmetauscher 17 über das erste Drei-Wege-Ventil 14a, den ersten Vereinigungsabschnitt 12b und den Bypassdurchlass 16b. Die anderen Betriebsweisen als diejenigen, welche oben beschrieben sind, sind die gleichen zu denjenigen bei dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens der ersten Ausführungsform.
  • Das heißt, in dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens kann die Luft für den Innenraum durch den inneren Verdampfer 20 gekühlt werden, um dadurch den Innenraum des Fahrzeugs zu kühlen, während die Luft für die Batterie durch den zusätzlichen Wärmetauscher 15 gekühlt werden kann, um dadurch die Akkumulatorbatterie 55 zu kühlen.
  • b) Kühlbetriebsmodus
  • In dem Kühlbetriebsmodus steuert die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die Kältemittelauslassseite des inneren Kondensators 13 mit einer Kältemitteleinlassseite des ersten Vereinigungsabschnitts 12b zu verbinden. Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit einem von den Kältemitteleinlässen des dritten Vereinigungsabschitts 12f zu verbinden. Des Weiteren öffnet die Steuereinheit das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses, schließt das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, öffnet das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen und schließt das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie.
  • Auf diese Weise führt in dem Kühlbetriebsmodus die Kältekreislaufvorrichtung 10 ein Schalten zu dem Kältemittelströmungspfad aus, um es dem Kältemittel zu erlauben, dort hindurch zu strömen, wie es durch dicke Pfeile der 9 angegeben ist. Das Kältemittel eines hohen Drucks, welches von dem Kompressor 11 ausgelassen wird, strömt somit in den äußeren Wärmetauscher 17 von dem inneren Kondensator 13 zu dem ersten Drei-Wege-Ventil 14a, dem ersten Vereinigungsabschnitt 12b und dem Bypassdurchlass 16b, in der gleichen Weise wie bei dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens. Die anderen Betriebsweisen als diejenigen, welche oben beschrieben sind, sind die gleichen wie diejenigen bei dem Kühlbetriebsmodus der ersten Ausführungsform.
  • Das heißt, bei dem Kühlbetriebsmodus kann die Luft für den Innenraum durch den inneren Verdampfer 20 gekühlt werden, um dadurch den Innenraum des Fahrzeugs zu kühlen.
  • c) Betriebsmodus Einrichtungkühlen
  • In dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens steuert die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die Kältemittelauslassseite des inneren Kondensators 13 mit einer Kältemitteleinlassseite des ersten Vereinigungsabschnitts 12b zu verbinden. Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b derart, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit einem von den Kältemitteleinlässen des dritten Vereinigungsabschnitts 12f zu verbinden. Des Weiteren öffnet die Steuereinheit das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses, schließt das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, schließt das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen und öffnet das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie.
  • Auf diese Weise wird in dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens die Kältekreislaufvorrichtung 10 zu dem Kältemittelströmungspfad geschaltet, um es dem Kältemittel zu erlauben, dort hindurch zu strömen, wie es durch dicke Pfeile der 10 angegeben ist. Das Kältemittel eines hohen Drucks, welches von dem Kompressor 11 ausgelassen wird, strömt somit in den äußeren Wärmetauscher 17 von dem inneren Kondensator 13 zu dem ersten Drei-Wege-Ventil 14a, dem ersten Vereinigungsabschnitt 12b und dem Bypassdurchlass 16b, auf die gleiche Weise wie bei dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens. Die anderen Betriebsweisen als diejenigen, welche oben beschrieben sind, sind die gleichen wie diejenigen bei dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens der ersten Ausführungsform.
  • Das heißt, in dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens kann die Luft für die Batterie durch den zusätzlichen Wärmetauscher 15 gekühlt werden, um dadurch die Akkumulatorbatterie 55 zu kühlen.
  • d) Betriebsmodus Innenraumheizen und Einrichtungheizen
  • Bei dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens steuert die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die Kältemittelauslassseite des inneren Kondensators 13 mit der Kältemitteleinlassseite des ersten Abzweigungsabschnitts 12b zu verbinden. Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b derart, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit dem anderen von den Kältemitteleinlässen von dem ersten Vereinigungsabschnitt 12b zu verbinden. Des Weiteren schließt die Steuereinheit das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses, öffnet das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, schließt das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen und schließt das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie.
  • Auf diese Weise wird in dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens die Kältekreislaufvorrichtung 10 auf den Kältemittelströmungspfad geschaltet, um es dem Kältemittel zu erlauben, dort hindurch zu strömen, wie es durch dicke Pfeile der 11 angegeben ist. Das Kältemittel eines hohen Drucks, welches von dem Kompressor 11 ausgelassen wird, strömt somit in den inneren Kondensator 13, um Wärme mit der Luft für den Innenraum, welche durch den inneren Verdampfer 20 hindurchgegangen ist, auszutauschen, wobei dadurch Wärme davon abgeleitet wird, und strömt dann von dem inneren Kondensator 13 heraus. Das Kältemittel, welches von dem inneren Kondensator 13 herausgeströmt ist, strömt in den zusätzlichen Wärmetauscher 15 über das erste Drei-Wege-Ventil 14a. Die anderen Betriebsweisen als diejenigen, welche oben beschrieben sind, sind die gleichen wie diejenigen bei dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens der ersten Ausführungsform.
  • Das heißt, bei dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens kann die Luft für den Innenraum durch den inneren Kondensator 13 aufgeheizt werden, um dadurch den Innenraum des Fahrzeugs zu heizen, während die Luft für die Batterie durch den zusätzlichen Wärmetauscher 15 aufgeheizt werden kann, um dadurch die Akkumulatorbatterie 55 zu heizen.
  • e) Heizbetriebsmodus
  • In dem Heizbetriebsmodus steuert die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die Kältemittelauslassseite des inneren Kondensators 13 mit einer Kältemitteleinlassseite des ersten Vereinigungsabschnitts 12b zu verbinden. Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b derart, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit einem von den Kältemitteleinlässen des dritten Vereinigungsabschnitts 12f zu verbinden. Die Steuereinheit schließt das Weiteren das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses, öffnet das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, schließt das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen und schließt das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie.
  • Auf diese Weise führt in dem Heizbetriebsmodus die Kältekreislaufvorrichtung 10 ein Schalten zu dem Kältemittelströmungspfad aus, um es dem Kältemittel zu erlauben, dort hindurch zu strömen, wie es durch dicke Pfeile der 12 angegeben ist. Das Kältemittel eines hohen Drucks, welches von dem Kompressor 11 ausgelassen wird, strömt somit in den inneren Kondensator 13, um Wärme mit der Luft für den Innenraum, welche durch den inneren Verdampfer 12 hindurchgegangen ist, auszutauschen, wobei dadurch Wärme davon abgeleitet wird, und strömt dann von dem inneren Kondensator 13 heraus. Das Kältemittel, welches von dem inneren Kondensator 13 herausgeströmt ist, wird durch das Expansionsventil 16 für ein Heizen dekomprimiert, um in den äußeren Wärmetauscher 17 zu strömen. Die anderen Betriebsweisen als diejenigen, welche oben beschrieben sind, sind die gleichen wie diejenigen in dem Heizbetriebsmodus der ersten Ausführungsform.
  • Das heißt, in dem Heizbetriebsmodus kann die Luft für den Innenraum durch den inneren Kondensator 13 aufgeheizt werden, um dadurch den Innenraum des Fahrzeugs zu heizen.
  • f) Betriebsmodus Einrichtungheizen
  • In dem Betriebsmodus eines Einrichtungheizens steuert, ähnlich wie in dem Betriebsmodus eines Luftheizens/Einrichtungheizens, die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die Kältemittelauslassseite des inneren Kondensators 13 mit der Kältemitteleinlassseite des ersten Abzweigungsabschnitts 12a zu verbinden.
  • Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b derart, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit dem anderen von den Kältemitteleinlässen des ersten Vereinigungsabschnitts 12b zu verbinden. Die Steuereinheit schließt des Weiteren das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses, öffnet das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, schließt das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen und schließt das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie.
  • Auf diese Weise führt in dem Betriebsmodus eines Einrichtungheizens die Kältekreislaufvorrichtung 10 ein Schalten zu dem Kältemittelströmungspfad aus, um es dem Kältemittel zu erlauben, dort hindurch zu strömen, wie es durch die dicken Pfeile der 13 angegeben ist, so dass das Kältemittel in exakt der gleichen Weise wie bei dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens strömt. Das Kältemittel, welches in den zusätzlichen Wärmetauscher 15 strömt, tauscht somit Wärme mit der Luft für die Batterie aus, um Wärme davon abzuleiten, wobei die Luft für die Batterie aufgeheizt wird.
  • Bei dem Betriebsmodus eines Einrichtungheizens jedoch wird der Betrieb des Gebläses 32 gestoppt, und die Luftmischklappe 34 verschließt vollständig den Luftdurchlass auf der Seite des inneren Kondensators 13, so dass das Kältemittel, welches in den inneren Kondensator 13 strömt, von dem inneren Kondensator 13 herausströmt, ohne Wärme mit der Luft für den Innenraum auszutauschen. Die Luft für den Innenraum wird somit nicht aufgeheizt.
  • g) Betriebsmodus Innenraumheizen und Einrichtungkühlen
  • In dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens steuert die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die Kältemittelauslassseite des inneren Kondensators 13 mit einer Kältemitteleinlassseite von dem ersten Vereinigungsabschnitt 12b zu verbinden. Die Steuereinheit steuert auch den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b derart, um die Kältemittelauslassseite von dem zusätzlichen Wärmetauscher 15 mit einem von den Kältemitteleinlässen des dritten Vereinigungsabschnitts 12f zu verbinden. Des Weiteren öffnet die Steuereinheit das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses, schließt das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, schließt das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen und öffnet das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie.
  • Auf diese Weise wird in dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens die Kältekreislaufvorrichtung 10 auf den Kältemittelströmungspfad geschaltet, um es dem Kältemittel zu erlauben, dort hindurch zu strömen, wie es durch die dicken Pfeile der 14 angegeben ist. Das Kältemittel eines hohen Drucks, welches von dem Kompressor 11 ausgelassen wird, strömt somit in den äußeren Wärmetauscher 17 von dem inneren Kondensator 13 zu dem ersten Drei-Wege-Ventil 14a, dem ersten Vereinigungsabschnitt 12b und dem Bypassdurchlass 16b, in der gleichen Weise wie bei dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens. Die anderen Betriebsweisen als diejenigen, welche oben beschrieben sind, sind die gleichen wie diejenigen in dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens der ersten Ausführungsform.
  • Das heißt, in dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens kann die Luft für den Innenraum durch den inneren Kondensator 13 aufgeheizt werden, um dadurch den Innenraum des Fahrzeugs zu heizen, während die Luft für die Batterie durch den zusätzlichen Wärmetauscher 15 gekühlt werden kann, um dadurch die Akkumulatorbatterie 55 zu kühlen. Zusätzlich zu den Betriebsmodi, welche oben beschrieben sind, kann die Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform ebenso den Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungheizens erzielen, in welchem gleichzeitig der Innenraum des Fahrzeugs gekühlt wird und die Akkumulatorbatterie 55 geheizt wird.
  • Noch genauer steuert in dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungheizens die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die Kältemittelauslassseite des inneren Kondensators 13 mit der Kältemitteleinlassseite des ersten Abzweigungsabschnitts 12a zu verbinden. Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b derart, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit dem anderen der Kältemitteleinlässe von dem ersten Vereinigungsabschnitt 12b zu verbinden. Des Weiteren öffnet die Steuereinheit das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses, schließt das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, öffnet das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen und schließt das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie.
  • Wie es oben erwähnt wurde, kann die Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform die Luft für den Innenraum als das erste Temperatureinstellobjekt heizen oder kühlen, wobei dadurch die Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs erreicht wird. Die Kältekreislaufvorrichtung kann des Weiteren die Luft für die Batterie als das zweite Temperatureinstellobjekt heizen oder kühlen, wobei dadurch die Temperatureinstellung der Akkumulatorbatterie 55 erreicht wird. Die Kältekreislaufvorrichtung kann des Weiteren ihre Größe und Kosten reduzieren während eines Vereinfachens der Kreislaufstruktur, so dass diese Ausführungsform die gleichen Wirkungen wie diejenigen der ersten Ausführungsform aufweisen kann.
  • Wenn der Kältemittelströmungspfadschalter ein Schalten zu dem ersten Kältemittelströmungspfad in der Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform ausführt, ähnlich wie bei dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens und dem Betriebsmodus eines Einrichtungheizens, strömt das Kältemittel in einem Bereich von der Auslassseite des inneren Kondensators 13 zu der Einlassseite des äußeren Wärmetauschers 17 in den zusätzlichen Wärmetauscher 15. Das Kältemittel, welches von dem zusätzlichen Wärmetauscher 15 herausgeströmt ist, wird dann zu der Einlassseite des äußeren Wärmetauschers 17 geleitet.
  • Das heißt, wenn einmal der Kältemittelströmungspfadschalter ein Schalten zu dem ersten Kältemittelströmungspfad ausführt, sind der innere Kondensator 13 und der zusätzliche Wärmetauscher 15 in Reihe verbunden. Das Kältemittel eines hohen Druck, welches eine niedrigere Temperatur im Vergleich zu direkt, nachdem es von dem Kompressor 11 ausgelassen ist, aufweist, kann somit zum Heizen der Akkumulatorbatterie 55 verwendet werden. Diese Anordnung kann somit eine drastische Zunahme hinsichtlich der Temperatur der Akkumulatorbatterie 55 unterbinden. Dies ist wirksam bzw. effizient bei dem Verwenden der Akkumulatorbatterie 55, welche wahrscheinlich ist, bei einer vorherbestimmten Temperatur oder mehr kaputtzugehen.
  • Dritte Ausführungsform
  • Bei der ersten Ausführungsform ist das zweite Temperatureinstellobjekt Luft (ein Gas) für die Batterie, welche durch den Luftdurchlass des Batteriepacks 50 strömt, und wird im Wege eines Beispiels aufgeheizt oder gekühlt. Auf der anderen Seite kann bei dieser Ausführungsform, wie es in der Darstellung einer gesamten Konfiguration der 15 gezeigt ist, das zweite Temperatureinstellobjekt ein Wärmeträgermedium (eine Flüssigkeit) sein, welches durch einen Wärmeträgermediumkreislauf 50a im Wege eines Beispiels strömt, und kann aufgeheizt oder gekühlt werden.
  • Der Wärmeträgermediumkreislauf 50a ist ein Kreislauf, um eine Zirkulation des Wärmeträgermediums (noch genauer eine wässrige Ethylenglykollösung) zu erlauben, welche die Temperatur der Akkumulatorbatterie 55 einstellt. Mehr im Detail ist der Wärmeträgermediumkreislauf 50a durch ein Verbinden einer Wasserpumpe 52a für ein Zuführen des Wärmeträgermediums unter Druck, eines Wärmeträgermediumdurchlasses, welcher im Inneren oder Äußeren von der Akkumulatorbatterie 55 gebildet ist, und eines Wärmetauschers 15a für Wasser-Kältemittel für ein Austauschen von Wärme zwischen dem Wärmeträgermedium und dem Kältemittel durch Rohre in einer ringähnlichen Form in dieser Reihenfolge gebildet.
  • Die Wasserpumpe 52a ist eine elektrische Wasserpumpe, deren Betrieb (Kapazität einer Druckzuführung des Wärmeträgermediums) durch ein Steuersignal gesteuert wird, welches von der Steuereinheit ausgegeben wird. Die Wasserpumpe 52a weist noch genauer auch ihren Betrieb in den jeweiligen Betriebsmodi derart gesteuert auf, wie es bei der ersten Ausführungsform beschrieben ist, in der gleichen Weise wie das Gebläse 52.
  • Der Wärmetauscher 15a für Wasser-Kältemittel ist ein zusätzlicher Wärmetauscher zum Austauschen von Wärme zwischen dem Kältemittel, welches durch einen Kältemitteldurchlass 15b strömt, und dem Wärmeträgermedium, welches durch einen Wasserdurchlass 15c strömt. Solch ein Wärmetauscher 15a für Wasser-Kältemittel kann eine spezifische Struktur einsetzen, bei welcher ein Rohr, welches den Wasserdurchlass 15c bildet, um einen äußeren Umfang eines Kältemittelrohrs, welches den Kältemitteldurchlass 15b bildet, gewickelt ist, um dadurch Wärme zwischen dem Wärmeträgermedium und dem Kältemittel auszutauschen.
  • Auf alternative Weise kann eine andere Wärmetauscherstruktur eingesetzt werden, welche ein mäanderndes Rohr oder eine Mehrzahl von Rohren verwendet, um die Strömung des Kältemittels als den Kältemitteldurchlass 15b zu erlauben, wobei dadurch der Wasserdurchlass 15c zwischen den benachbarten Rohrteilen oder Rohren gebildet wird. Der Wärmetauscher ist mit gewellten Rippen oder plattenförmigen Rippen versehen, um den Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und einem Kühlmittel zu unterstützen.
  • Die Eingangsseite der Steuereinheit dieser Ausführungsform ist mit einem Temperatursensor einer Einlassseite eines Wärmeträgermediums verbunden, um eine Einlassseitentemperatur Tin des Wärmeträgermediums zu erfassen, das in den Wärmeträgermediumdurchlass der Batterie 55 strömt, und ebenso einem Temperatursensor einer Auslassseite eines Wärmeträgermediums zum Erfassen einer Auslassseitentemperatur Tout des Wärmeträgermediums, welches von dem Wärmeträgermediumdurchlass der Batterie 55 herausströmt.
  • Bei dem Kühlen oder Heizen der Akkumulatorbatterie wird die Kapazität einer Wasserdruckzuführung der Wasserpumpe 52a derart gesteuert, dass eine Differenz zwischen der Einlassseitentemperatur Tin und der Auslassseitentemperatur Tout im Wesentlichen gleich ist zu einer vorherbestimmten Temperatur (z. B. 5°C). Die Strukturen von anderen Komponenten sind die gleichen wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform.
  • Bei dem Betrieb der Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform in dem Betriebsmodus eines Luftheizens/Einrichtungheizens und dem Betriebsmodus eines Einrichtungheizens strömt das Kältemittel, welches von dem Kompressor 11 ausgelassen wird, in den Kältemitteldurchlass 15b des Wärmetauschers 15a für Wasser-Kältemittel, so dass das Wärmeträgermedium, welches durch den Wasserdurchlass 15c strömt, aufgeheizt werden kann. Auf diese Weise kann die Akkumulatorbatterie 55 geheizt werden.
  • Bei dem Betriebsmodus eines Luftkühlens/Einrichtungkühlens, dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens und dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens strömt das Kältemittel, welches durch das Expansionsventil 21 für die Batterie dekomprimiert wurde, in den Kältemitteldurchlass 15b des Wärmetauschers 15a für Wasser-Kältemittel, so dass das Wärmeträgermedium, welches durch den Wasserdurchlass 15c strömt, gekühlt werden kann. Auf diese Weise kann die Akkumulatorbatterie 55 gekühlt werden. Als ein Ergebnis kann selbst die Struktur, welche den Wärmeträgermediumkreislauf 50a dieser Ausführungsform einsetzt, die gleichen Wirkungen wie diejenigen der ersten Ausführungsform erreichen.
  • Obwohl der Kältemittelströmungspfadschalter bei der Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform zwischen dem ersten Kältemittelströmungspfad und dem zweiten Kältemittelströmungspfad schaltet, ändern sich die Kältemitteleinlassseite und Kältemittelauslassseite des Kältemitteldurchlasses 15b von dem Wärmetauscher 15a für Wasser-Kältemittel nicht im Verhältnis zueinander. Selbst nach einem Schalten des Kältemittelstroms kann dementsprechend die Strömung des Kältemittels in dem Kältemitteldurchlass 15b entgegengesetzt sein zu der Strömung des Wärmeträgermediums in dem Wasserdurchlass 15c, was eine Effizienz eines Wärmeaustauschs des Wärmetauschers 15a für Wasser-Kältemittel verbessern kann.
  • Diese Ausführungsform verwendet den Wärmeträgermediumkreislauf 50a in der Kältekreislaufvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform im Wege eines Beispiels. Auf alternative Weise kann diese Ausführungsform den Wärmeträgermediumkreislauf 50a in der Kältekreislaufvorrichtung 10 der zweiten Ausführungsform in der gleichen Weise wie diese Ausführungsform verwenden.
  • Vierte Ausführungsform
  • Unter einer Bezugnahme auf die Darstellung einer gesamten Konfiguration der 16 unterscheidet sich diese Ausführungsform von der ersten Ausführungsform dahingehend, dass die Akkumulatorbatterie 55 durch das Kältemittel, welches direkt von dem ersten Drei-Wege-Ventil 14a her geströmt ist, gekühlt oder geheizt wird. Mehr im Detail strömt das Kältemittel, welches von dem ersten Drei-Wege-Ventil 14a herausgeströmt ist, durch den Kältemitteldurchlass, welcher an dem äußeren Umfang der Akkumulatorbatterie 55 gebildet ist, und strömt dann in Richtung zu dem zweiten Drei-Wege-Ventil 14b heraus. Bei dieser Ausführungsform ist somit das zweite Temperatureinstellobjekt die Akkumulatorbatterie 55.
  • Die Strukturen und Betriebsweisen von anderen Komponenten sind die gleichen wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform. Beim Betrieb der Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform in dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens und dem Betriebsmodus eines Einrichtungheizens kann die Akkumulatorbatterie 55 direkt durch das Kältemittel geheizt werden, welches von dem Kompressor 11 ausgelassen wird. Bei dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens, dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens und dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens kann die Akkumulatorbatterie 55 direkt durch das Kältemittel gekühlt werden, welches durch das Expansionsventil 21 für die Batterie dekomprimiert wird. Als ein Ergebnis kann selbst die Struktur dieser Ausführungsform die gleichen Wirkungen wie diejenigen der ersten Ausführungsform erzielen.
  • Diese Ausführungsform ist angepasst, um direkt die Akkumulatorbatterie 55 mit dem Kältemittel, welches von dem ersten Drei-Wege-Ventil 14a in der Kältekreislaufvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform her geströmt ist, zu kühlen oder zu heizen. Auf alternative Weise kann diese Ausführungsform die Akkumulatorbatterie 55 mit dem Kältemittel, welches von dem ersten Abzweigungsabschnitt 12a in der Kältekreislaufvorrichtung 10 der zweiten Ausführungsform her geströmt ist, in der gleichen Weise wie bei dieser Ausführungsform kühlen oder heizen.
  • Fünfte Ausführungsform
  • Bei der oben erwähnten zweiten Ausführungsform sind, wenn der Kältemittelströmungspfadschalter ein Schalten zu dem ersten Kältemittelströmungspfad ausführt, der innere Kondensator 13 und der zusätzliche Wärmetauscher 15 im Wege eines Beispiels in Reihe im Verhältnis zu der Strömung des Kältemittels verbunden. Das heißt, der innere Kondensator 13 der zweiten Ausführungsform verwendet das Kältemittel eines hohen Drucks, welches von dem Kompressor 11 ausgelassen wird, direkt als eine Wärmequelle, wobei dadurch die Luft für den Innenraum aufgeheizt wird, wohingegen der zusätzliche Wärmetauscher 15 das Kältemittel eines hohen Drucks, welches eine niedrigere Temperatur als das Kältemittel aufweist, das direkt von dem Kompressor 11 ausgelassen wird, als eine andere Wärmequelle verwendet, wobei dadurch die Luft für die Batterie aufgeheizt wird.
  • Eine Differenz hinsichtlich der Temperatur zwischen der Luft für den Innenraum, welche durch den inneren Kondensator 13 aufgeheizt wird, und der Luft für die Batterie, welche durch den zusätzlichen Wärmetauscher 15 aufgeheizt wird, ist jedoch lediglich durch ein In-Reihe-Verbinden des inneren Kondensators 13 mit dem zusätzlichen Wärmetauscher 15 schwierig einzustellen. Die Temperatur der Luft für den Innenraum, welche für ein Heizen erforderlich ist, liegt im Allgemeinen in einem Bereich von in etwa 40 bis 60°C, wohingegen die Batterietemperatur Tb, welche für die geeigneten Eigenschaften eines Ladens/Entladens von der Akkumulatorbatterie (z. B. einer Lithium-Ionen-Batterie) erforderlich ist, in einem Bereich von in etwa 10 bis 40°C liegt.
  • Wenn die Temperatur der Luft für den Innenraum auf in etwa 60°C durch den inneren Kondensator 13 erhöht wird, während der Kältemittelströmungspfadschalter ein Schalten zu dem ersten Kältemittelströmungspfad ausführt, wird die Temperatur der Luft für die Batterie auf ein unnötig hohes Niveau erhöht, was die Eigenschaften der Akkumulatorbatterie 55 verschlechtern kann. Wenn die Batterie auf eine Batterietemperatur von Tb von in etwa 20°C beabsichtigt wird, erwärmt zu werden, kann die Luft für den Innenraum möglicherweise nicht auf ein Niveau, welches für ein Heizen erforderlich ist, erhöht werden.
  • Unter einer Bezugnahme auf die Darstellungen einer gesamten Konfiguration der 17 bis 23 unterscheidet sich diese Ausführungsform von der zweiten Ausführungsform hinsichtlich einer Modifikation der Anordnung des Expansionsventils 21 für die Batterie und auch durch eine Hinzufügung des Bypassdurchlasses 24 eines Expansionsventils, um es dem Kältemittel zu erlauben, das Expansionsventil 21 für die Batterie zu umgehen, sowie ein Öffnungs-/Schließventil 24a eines Bypassdurchlasses eines Expansionsventils zum Öffnen und Schließen des Bypassdurchlasses 24 eines Expansionsventils. Obwohl die 17 bis 23 die festgelegte Drossel 22 weglassen, ist es offensichtlich, dass die festgelegte Drossel 22 auf die gleiche Art und Weise wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen vorgesehen sein kann.
  • Das Expansionsventil 21 für die Batterie ist noch genauer in einem Kältemitteldurchlass angeordnet, welcher von der Kältemittelauslassseite des ersten Abzweigungsabschnitts 12a zu der Kältemitteleinlassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 führt. Der Bypassdurchlass 24 eines Expansionsventils ist ein Kältemitteldurchlass, welcher es dem Kältemittel, welches von dem ersten Abzweigungsabschnitt 12a her geströmt ist, erlaubt, zu der Kältemitteleinlassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 geleitet zu werden während eines Umgehens des Expansionsventils 21 für die Batterie. Das Öffnungs-/Schließventil 24a eines Bypassdurchlasses eines Expansionsventils ist ein elektromagnetisches Ventil, welches im Wesentlichen das gleiche ist wie das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses oder ähnlichem, und dient somit als der Kältemittelströmungspfadschalter bei dieser Ausführungsform.
  • Ein Druckverlust, welcher verursacht wird, wenn das Kältemittel durch das Öffnungs-/Schließventil 24a eines Bypassdurchlasses eines Expansionsventils hindurchgeht, ist viel geringer als derjenige, welcher verursacht wird, wenn das Kältemittel durch das Expansionsventil 21 für die Batterie hindurchgeht. Das Kältemittel, welches von dem ersten Abzweigungsabschnitt 12a herausgeströmt ist, strömt somit in den zusätzlichen Wärmetauscher 15, ohne dekomprimiert zu werden, wenn das Öffnungs-/Schließventil 24a eines Bypassdurchlasses eines Expansionsventils offen ist. Die Strukturen von anderen Komponenten sind die gleichen wie diejenigen bei der zweiten Ausführungsform.
  • Als nächstes wird der Betrieb der Kältekreislaufvorrichtung 10 mit der oben erwähnten Struktur bei dieser Ausführungsform unten beschrieben werden. Die Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform kann durch ein Schalten unter den Betriebsmodi in der gleichen Weise wie die zweite Ausführungsform betrieben werden.
  • a) Betriebsmodus Innenraumkühlen und Einrichtungkühlen
  • Bei dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens dieser Ausführungsform steuert die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die Kältemittelauslassseite des inneren Kondensators 13 mit einer Kältemitteleinlassseite des ersten Vereinigungsabschnitts 12b zu verbinden. Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b derart, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit einem der Kältemitteleinlässe des dritten Vereinigungsabschnitts 12f zu verbinden.
  • Des Weiteren öffnet die Steuereinheit das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses, schließt das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, öffnet das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen, öffnet das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie und schließt das Öffnungs-/Schließventil 24a eines Expansionsventilbypassdurchlasses. Auf diese Weise wird in dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlen und Einrichtungkühlens die Kältekreislaufvorrichtung 10 auf den Kältemittelströmungspfad geschaltet, um es dem Kältemittel zu erlauben, dort hindurch zu strömen, wie es durch dicke Pfeile der 17 angegeben ist.
  • Die anderen Betriebsweisen als diejenigen, welche oben beschrieben sind, sind die gleichen zu denjenigen bei dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens der zweiten Ausführungsform. In dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens kann diese Ausführungsform ein Schalten zu der Kreislaufstruktur ausführen, welche im Wesentlichen die gleiche ist wie diejenige bei dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens der zweiten Ausführungsform, welcher in der 8 dargestellt ist, und kann daher die Akkumulatorbatterie 55 kühlen während eines Kühlens des Innenraums des Fahrzeugs auf die gleiche Weise wie bei der zweiten Ausführungsform.
  • b) Kühlbetriebsmodus
  • In dem Kühlbetriebsmodus steuert die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die Kältemittelauslassseite des inneren Kondensators 13 mit einer Kältemitteleinlassseite des ersten Vereinigungsabschnitts 12b zu verbinden. Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit einem der Kältemitteleinlässe des dritten Vereinigungsabschnitts 12f zu verbinden.
  • Des Weiteren öffnet die Steuereinheit das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses, schließt das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, öffnet das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen und schließt das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie. Auf diese Weise führt in dem Kühlbetriebsmodus die Kältekreislaufvorrichtung 10 ein Schalten zu dem Strömungspfad aus, um es dem Kältemittel zu erlauben, dort hindurch zu strömen, wie es durch dicke Pfeile der 18 angegeben ist.
  • Da es in dem Kühlbetriebsmodus dem Kältemittel nicht erlaubt wird, in den zusätzlichen Wärmetauscher 15 zu strömen, kann das Öffnungs-/Schließventil 24a eines Bypassdurchlasses eines Expansionsventils geöffnet oder geschlossen sein. Diese Ausführungsform ist angepasst, die geöffneten/geschlossenen Zustände der jeweiligen Komponenten in einem vorherigen Betriebsmodus beizubehalten, bevor auf den vorliegenden Betriebsmodus geschaltet wird.
  • Die anderen Betriebsweisen als diejenigen, welche oben beschrieben sind, sind die gleichen wie diejenigen bei dem Kühlbetriebsmodus der zweiten Ausführungsform. In dem Kühlbetriebsmodus kann diese Ausführungsform ein Schalten zu der Kreislaufstruktur ausführen, welche im Wesentlichen die gleiche ist wie diejenige bei dem Luftkühlungsbetriebsmodus der zweiten Ausführungsform, welche in der 9 dargestellt ist, und kann daher den Innenraum des Fahrzeugs auf die gleiche Weise wie bei der zweiten Ausführungsform kühlen.
  • c) Betriebsmodus Einrichtungkühlen
  • In dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens steuert die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die Kältemittelauslassseite des inneren Kondensators 13 mit einer Kältemitteleinlassseite des ersten Vereinigungsabschnitts 12b zu verbinden. Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b derart, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit einem der Kältemitteleinlässe des dritten Vereinigungsabschnitts 12f zu verbinden.
  • Die Steuereinheit öffnet des Weiteren das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses, schließt das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, schließt das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen, öffnet das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie und schließt das Öffnungs-/Schließventil 24a eines Bypassdurchlasses eines Expansionsventils. Auf diese Weise wird in dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens die Kältekreislaufvorrichtung 10 auf den Kältemittelströmungspfad geschaltet, welcher es dem Kältemittel erlaubt, dort hindurch zu strömen, wie es durch dicke Pfeile der 19 angegeben ist.
  • Die anderen Betriebsweisen als diejenigen, welche oben beschrieben sind, sind die gleichen wie diejenigen bei dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens der zweiten Ausführungsform. Bei dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens kann diese Ausführungsform ein Schalten zu der Kreislaufstruktur ausführen, welche im Wesentlichen die gleiche ist wie diejenige des Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens der zweiten Ausführungsform, welche in der 10 dargestellt ist, und kann daher die Akkumulatorbatterie 55 auf die gleiche Weise wie bei der zweiten Ausführungsform kühlen.
  • d) Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens
  • Bei dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens steuert die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die Kältemittelauslassseite des inneren Kondensators 13 mit einer Kältemitteleinlassseite des ersten Vereinigungsabschnitts 12a zu verbinden. Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b derart, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit dem anderen einen von den Kältemitteleinlässen des ersten Vereinigungsabschnitts 12b zu verbinden.
  • Des Weiteren schließt die Steuereinheit das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses, öffnet das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, schließt das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen, schließt das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie und schließt das Öffnungs-/Schließventil 24a eines Bypassdurchlasses eines Expansionsventils. Auf diese Weise wird in dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens die Kältekreislaufvorrichtung 10 auf den Kältemittelströmungspfad geschaltet, um es dem Kältemittel zu erlauben, dort hindurch zu strömen, wie es durch dicke Pfeile der 20 angegeben ist.
  • Das Steuersignal, welches an das Expansionsventil 21 für die Batterie auszugeben ist, wird derart festgelegt, dass der Kältemitteldruck des Inneren des zusätzlichen Wärmetauschers 15 die Batterietemperatur Tb auf einen geeigneten Temperaturbereich (bei dieser Ausführungsform 10 bis 40°C) einstellt. Die Drosselöffnung des Expansionsventils 21 für die Batterie, welche in dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens festgelegt wird, ist groß im Verhältnis zu einer vorherbestimmten Drosselöffnung, welche in dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens oder dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens festgelegt wird. Die Stärke einer Dekomprimierung des Kältemittels durch das Expansionsventil 21 für die Batterie in dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens ist somit geringer als diejenige in dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungkühlens oder dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens.
  • Die anderen Betriebsweisen als diejenigen, welche oben beschrieben sind, sind die gleichen wie diejenigen bei dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens der ersten Ausführungsform. Die Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform erlaubt es somit, den Zustand des Kältemittels zu ändern, wie es in einem Mollier-Diagramm der 24 dargestellt ist. Unter einer Bezugnahme auf die 24 gibt E1 einen Druckbereich an, welcher ein Heizen von Luft ausführen kann, E2 gibt eine Stärke einer Dekomprimierung an, welche durch das Expansionsventil für die Batterie ausgeführt wird, und E3 ist ein Druckbereich, welcher ein geeignetes Heizen der Batterie ausführen kann. Das Kältemittel eines hohen Drucks, welches von dem Kompressor 11 ausgelassen wird, strömt in den inneren Kondensator 13 und tauscht Wärme mit der Luft für den Innenraum aus, um Wärme davon abzuleiten (wie es angegeben ist von dem Punkt a zu dem Punkt b in der 24).
  • Auf diese Weise wird die Luft für den Innenraum aufgeheizt, wobei dadurch das Heizen des Inneren des Fahrzeugs erreicht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Kältemittelauslasskapazität des Kompressors 11 derart festgelegt, dass die Temperatur TAV von geblasener Luft sich der Zielauslasslufttemperatur TAO annähert, wobei der Druck des Kältemittels in dem inneren Kondensator 13 auf einen Druck eingestellt wird, welcher ein Heizen des Innenraums des Fahrzeugs erreichen kann (d. h. ein Druck, welcher die Luft für den Innenraum auf eine Temperatur von in etwa 40 bis 60°C herauf aufheizen kann).
  • Das Kältemittel, welches von dem inneren Kondensator 13 herausgeströmt ist, strömt in das Expansionsventil 21 für die Batterie über das erste Drei-Wege-Ventil 14a und den ersten Abzweigungsabschnitt 12a, um in einen Zwischendruck dekomprimiert zu werden (wie es durch den Punkt b zu dem Punkt c der 24 angegeben ist). Das Expansionsventil 21 für die Batterie erlaubt es dem Kältemittel, in den zusätzlichen Wärmetauscher 15 zu strömen, um Wärme mit der Luft für die Batterie auszutauschen, wobei dadurch Wärme von dem Kältemittel abgeleitet wird (wie durch den Punkt c zu dem Punkt d der 21 angegeben).
  • Auf diese Weise wird die Luft für die Batterie aufgeheizt. Die aufgeheizte Luft für die Batterie wird zu der Batterie 55 durch das Gebläse 52 geblasen, wobei dadurch die Batterie 55 aufgewärmt wird. In diesem Zeitpunkt ist der Druck des Kältemittels in dem zusätzlichen Wärmetauscher 15 auf einen Druck eingestellt, bei welchem die Batterietemperatur Tb zwischen in etwa 10 bis 40°C liegt.
  • Das Kältemittel, welches von dem zusätzlichen Wärmetauscher 15 her geströmt ist, strömt in das Expansionsventil 16 für ein Heizen über das zweite Drei-Wege-Ventil 14b und den ersten Vereinigungsabschnitt 12b, um zu einem niedrigen Druck dekomprimiert zu werden (wie es durch den Punkt d zu dem Punkt e der 21 angegeben ist). Das Kältemittel eines niedrigen Drucks, welches durch das Expansionsventil 16 für ein Heizen dekomprimiert wird, strömt in den äußeren Wärmetauscher 17 und absorbiert Wärme von der Außenluft, welche von dem Gebläselüfter 17a geblasen wird, um selbst zu verdampfen (wie es durch den Punkt e zu dem Punkt f der 21 angegeben ist).
  • Mit dem Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen und dem Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie geschlossen und mit dem Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite geöffnet, strömt das Kältemittel, welches von dem äußeren Wärmetauscher 17 her geströmt ist, in den Sammler 23 über den zweiten Abzweigungsabschnitt 12c, das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite und den zweiten Vereinigungsabschnitt 12e. Das Kältemittel einer Gasphase, welches durch den Sammler 23 abgetrennt wird, wird in den Kompressor 11 eingesaugt und darin wieder komprimiert (wie es durch den Punkt f zu dem Punkt a der 21 angegeben ist).
  • In dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens kann somit die Luft für den Innenraum durch den inneren Kondensator 13 aufgeheizt werden, um dadurch den Innenraum des Fahrzeugs zu heizen, während die Luft für die Batterie durch den zusätzlichen Wärmetauscher 15 aufgeheizt werden kann, um dadurch die Akkumulatorbatterie 55 aufzuwärmen.
  • e) Heizbetriebsmodus
  • In dem Heizbetriebsmodus steuert die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die Kältemittelauslassseite des inneren Kondensators 13 mit einer Kältemitteleinlassseite des ersten Vereinigungsabschnitts 12b zu verbinden. Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b derart, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit einem der Kältemitteleinlässe von dem dritten Vereinigungsabschnitt 12f zu verbinden.
  • Des Weiteren schließt die Steuereinheit das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses, öffnet das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, schließt das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen und schließt das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie. Das Öffnungs-/Schließventil 24a eines Bypassdurchlasses eines Expansionsventils behält den geöffneten/geschlossenen Zustand des vorherigen Betriebsmodus, wie des Kühlmodus, bei. Auf diese Weise führt in dem Heizbetriebsmodus die Kältekreislaufvorrichtung 10 ein Schalten zu dem Kältemittelströmungspfad aus, um es dem Kältemittel zu erlauben, dort hindurch zu strömen, wie es durch dicke Pfeile der 21 angegeben ist.
  • Die anderen Betriebsweisen als diejenigen, welche oben beschrieben sind, sind die gleichen wie diejenigen bei dem Heizbetriebsmodus der zweiten Ausführungsform. In dem Heizbetriebsmodus kann diese Ausführungsform ein Schalten zu der Kreislaufstruktur ausführen, welche im Wesentlichen die gleiche ist wie diejenige in dem Heizbetriebsmodus der zweiten Ausführungsform, welche in der 12 dargestellt ist, und kann daher den Innenraum des Fahrzeugs auf die gleiche Weise wie die zweite Ausführungsform heizen.
  • f) Betriebsmodus Einrichtungheizen
  • In dem Betriebsmodus eines Einrichtungheizens steuert die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die Kältemittelauslassseite des inneren Kondensators 13 mit einer Kältemitteleinlassseite des ersten Vereinigungsabschnitts 12b zu verbinden. Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b derart, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit dem anderen von den Kältemitteleinlässen des ersten Vereinigungsabschnitts 12b zu verbinden.
  • Des Weiteren schließt die Steuereinheit das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses, öffnet das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, schließt das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen, schließt das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie und öffnet das Öffnungs-/Schließventil 24a eines Bypassdurchlasses eines Expansionsventils. Auf diese Weise wird in dem Betriebsmodus eines Einrichtungheizens die Kältekreislaufvorrichtung 10 auf den Kältemittelströmungspfad geschaltet, durch welchen das Kältemittel strömt, wie es durch dicke Pfeile der 21 angegeben ist.
  • Die anderen Betriebsweisen als diejenigen, welche oben beschrieben sind, sind die gleichen wie diejenigen bei dem Betriebsmodus eines Einrichtungheizens der zweiten Ausführungsform. In dem Betriebsmodus eines Einrichtungheizens kann diese Ausführungsform ein Schalten zu der Kreislaufstruktur ausführen, welche im Wesentlichen die gleiche ist wie diejenige bei dem Betriebsmodus eines Einrichtungheizens der zweiten Ausführungsform, welche in der 13 dargestellt ist, und kann daher die Akkumulatorbatterie 55 auf die gleiche Weise wie bei der zweiten Ausführungsform heizen.
  • g) Betriebsmodus Innenraumheizen und Einrichtungkühlen
  • In dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens steuert die Steuereinheit den Betrieb des ersten Drei-Wege-Ventils 14a derart, um die Kältemittelauslassseite des inneren Kondensators 13 mit einer Kältemitteleinlassseite des ersten Vereinigungsabschnitts 12b zu verbinden. Die Steuereinheit steuert ebenso den Betrieb des zweiten Drei-Wege-Ventils 14b derart, um die Kältemittelauslassseite des zusätzlichen Wärmetauschers 15 mit dem einen der Kältemitteleinlässe des dritten Vereinigungsabschnitts 12f zu verbinden.
  • Des Weiteren schließt die Steuereinheit das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses, schließt das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, schließt das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen, öffnet das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie und schließt das Öffnungs-/Schließventil 24a eines Bypassdurchlasses eines Expansionsventils. Auf diese Weise wird in dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens die Kältekreislaufvorrichtung 10 auf den Kältemittelströmungspfad geschaltet, um es dem Kältemittel zu erlauben, dort hindurch zu strömen, wie es durch dicke Pfeile der 23 angegeben ist.
  • Bei dieser Ausführungsform wird der Betrieb des Expansionsventils 16 für ein Heizen auf die gleiche Weise wie bei dem Heizbetriebsmodus oder ähnlichem gesteuert. Das Kältemittel eines hohen Drucks, welches von dem Kompressor 11 ausgelassen wird, strömt somit in das Expansionsventil 16 für ein Heizen von dem inneren Kondensator 13 zu dem ersten Drei-Wege-Ventil 14a und dem ersten Vereinigungsabschnitt 12b in dieser Reihenfolge, auf die gleiche Weise wie bei dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens der zweiten Ausführungsform.
  • Das Kältemittel, welches durch das Expansionsventil 16 für ein Heizen dekomprimiert wird, strömt in den äußeren Wärmetauscher 17 und absorbiert Wärme von der Außenluft, welche von dem Gebläselüfter 17a geblasen wird, um selbst zu verdampfen. Mit dem Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite, dem Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen und dem Öffnungs-/Schließventil 24a eines Bypassdurchlasses eines Expansionsventils geschlossen und mit dem Öffnungs-/Schließventil 21 für die Batterie geöffnet, strömt das Kältemittel, welches von dem äußeren Wärmetauscher 17 her geströmt ist, in das Expansionsventil 21 für die Batterie über das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie.
  • Das Kältemittel, welches durch das Expansionsventil 21 für die Batterie dekomprimiert wird, strömt in den zusätzlichen Wärmetauscher 15 und absorbiert Wärme von der Luft für die Batterie, welche von dem Gebläse 52 geblasen wird, um selbst zu verdampfen. Auf diese Weise wird die Luft für die Batterie gekühlt. Die Betriebsweisen, welche auf diesen Schritt nachfolgen, werden die gleichen sein wie diejenigen bei dem Betriebsmodus eines Einrichtungkühlens. In dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens kann somit der Innenraum des Fahrzeugs geheizt werden, und die Akkumulatorbatterie 55 kann gekühlt werden, auf die gleiche Weise wie bei der zweiten Ausführungsform.
  • In dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungkühlens dieser Ausführungsform bringt die Steuereinheit das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses dazu, geschlossen zu sein, und den äußeren Wärmetauscher 17, als ein Verdampfer zu dienen. Das Öffnungs-/Schließventil 24a eines Bypassdurchlasses eines Expansionsventils kann daher geöffnet sein, und die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem äußeren Wärmetauscher 17 kann gleich zu der Kältemittelverdampfungstemperatur in dem zusätzlichen Wärmetauscher 15 sein.
  • Wie es bei den ersten und zweiten Ausführungsformen erwähnt ist, kann die Steuereinheit das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses dazu bringen, geöffnet zu sein, und den äußeren Wärmetauscher 17, als Kühler zu dienen. In diesem Fall, mit dem Öffnungs-/Schließventil 24a eines Bypassdurchlasses eines Expansionsventils geschlossen, kann das Kältemittel, welches durch das Expansionsventil 21 für die Batterie dekomprimiert wird, durch den zusätzlichen Wärmetauscher 15 verdampft werden.
  • Zusätzlich zu den oben beschriebenen Betriebsmodi kann die Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform ebenso den Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungheizens ausführen, in welchem der Innenraum des Fahrzeugs gekühlt wird und gleichzeitig die Akkumulatorbatterie 55 geheizt wird, ähnlich wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform.
  • Noch genauer steuert in dem Betriebsmodus eines Innenraumkühlens und Einrichtungheizens die Steuereinheit den Betrieb des ersten und zweiten Drei-Wege-Ventils 14a und 14b, um das Öffnungs-/Schließventil 16a eines Bypassdurchlasses zu öffnen, das Öffnungs-/Schließventil 18a einer Saugseite zu schließen, das Öffnungs-/Schließventil 19a für ein Kühlen zu öffnen, das Öffnungs-/Schließventil 21a für die Batterie zu schließen und das Öffnungs-/Schließventil 24a eines Bypassdurchlasses eines Expansionsventils zu öffnen, in der gleichen Weise wie bei der zweiten Ausführungsform.
  • Wie es oben erwähnt wurde, kann die Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform die Luft für den Innenraum als das erste Temperatureinstellobjekt heizen oder kühlen, wobei dadurch die Klimatisierung des Innenraums des Fahrzeugs ausgeführt wird. Die Kältekreislaufvorrichtung kann des Weiteren die Luft für die Batterie als das zweite Temperatureinstellobjekt heizen oder kühlen, wobei dadurch die Temperatureinstellung der Akkumulatorbatterie 55 ausgeführt wird.
  • Bei der Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Ausführungsform kann des Weiteren, ähnlich wie bei dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens, das Kältemittel, welches in den zusätzlichen Wärmetauscher 15 strömt, durch das Expansionsventil 21 für die Batterie dekomprimiert werden, selbst wenn der Kältemittelströmungspfadschalter ein Schalten zu dem ersten Kältemittelströmungspfad ausführt. Das heißt, das Expansionsventil 21 für die Batterie kann als eine Zwischendekompressionseinrichtung dienen, welche in den angehängten Ansprüchen beschrieben ist.
  • Bei dem Betriebsmodus eines Innenraumheizens und Einrichtungheizens verwendet somit diese Ausführungsform Kältemittel eines hohen Drucks von dem Kompressor 11 als eine Wärmequelle, wobei dadurch die Luft für den Innenraum aufgeheizt wird, und verwendet ebenso Kältemittel eines Zwischendrucks, welches durch das Expansionsventil 21 für die Batterie dekomprimiert wird, als eine andere Wärmequelle, wobei dadurch die Luft für die Batterie aufgeheizt wird.
  • Zu diesem Zeitpunkt kann die Stärke einer Dekomprimierung des Kältemittels an dem Expansionsventil 21 für die Batterie eingestellt werden, um leicht die Temperatur des Kältemittels, welches Wärme an den zusätzlichen Wärmetauscher 15 ableitet, in einen Temperaturbereich zu steuern oder einzustellen, welcher niedriger ist als die Temperatur des Kältemittels, welches Wärme an dem inneren Kondensator 13 ableitet. Diese Anordnung kann leicht eine Differenz hinsichtlich der Temperatur zwischen der Luft für den Innenraum, welche durch den inneren Kondensator 13 aufgeheizt wird, und der Luft für die Batterie, welche durch den zusätzlichen Wärmetauscher 15 aufgeheizt wird, steuern.
  • Andere Ausführungsformen
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Modifikationen und Änderungen können an diesen Ausführungsformen ohne ein Abweichen von dem Umfang der vorliegenden Offenbarung bzw. Erfindung gemacht werden.
    • (1) Obwohl die Kältekreislaufvorrichtung 10 bei den oben erwähnten Ausführungsformen an dem elektrischen Fahrzeug im Wege eines Beispiels angewendet ist, ist es klar, dass die Kältekreislaufvorrichtung der vorliegenden Erfindung an normale Fahrzeuge angewendet werden kann, welche eine Antriebsquelle für ein Fahren verwenden, die durch eine Bremskraftmaschine erzeugt wird, und Hybridfahrzeuge, welche eine Antriebsquelle für ein Fahren verwenden, welche sowohl durch eine Bremskraftmaschine als auch einen elektrischen Motor zum Fahren erzeugt wird. Beim Anwenden der Kältekreislaufvorrichtung der vorliegenden Erfindung an einem Fahrzeug mit einer Brennkraftmaschine kann ein Heizkern für ein Heizen der Luft für den Innenraum vorgesehen werden, welcher ein Kühlmittel der Brennkraftmaschine als eine Wärmequelle verwendet.
  • Des Weiteren kann die Kältekreislaufvorrichtung 10 an irgendeine andere Einrichtung als die Fahrzeuge angewendet werden. Das erste Temperatureinstellobjekt kann zum Beispiel Luft sein, welche in einen Innenraum zu blasen ist, und das zweite Temperatureinstellobjekt kann ein Wärmeträgermedium für ein Einstellen der Temperatur einer stromerzeugenden Einrichtung sein.
    • (2) Obwohl die oben erwähnten Ausführungsformen zum Heizen oder Kühlen der Luft für den Innenraum, welche in einen Raum zum Klimatisieren zu blasen ist, als das erste Temperatureinstellobjekt im Wege eines Beispiels angepasst sind, ist das erste Temperatureinstellobjekt nicht darauf beschränkt. Die ersten Temperatureinstellobjekte für eine Verwendung können zum Beispiel Trinkwasser, Gebrauchswasser und ähnliches umfassen.
  • Obwohl die oben erwähnten Ausführungsformen zum Heizen oder Kühlen des zweiten Temperatureinstellobjekts angepasst sind, um dadurch die Akkumulatorbatterie 55 zu kühlen oder zu heizen, kann irgendeine andere Einrichtung als die Batterie gekühlt oder geheizt werden. Die zweiten Temperatureinstellobjekte, welche zu kühlen oder zu heizen sind, können zum Beispiel eine Brennkraftmaschine (Motor), einen elektrischen Motor, einen Wechselrichter, ein Getriebe und ähnliches umfassen.
    • (3) Obwohl bei den oben erwähnten Ausführungsformen der innere Verdampfer 20 und der zusätzliche Wärmetauscher 15 (Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 15a, Akkumulatorbatterie 55) in paralleler Weise verbunden sind, wenn der Kältemittelströmungspfadschalter ein Schalten zu dem zweiten Kältemittelströmungspfad im Wege eines Beispiels ausführt, können der innere Verdampfer 20 und der zusätzliche Wärmetauscher 15 in Reihe verbunden sein.
    • (4) Obwohl bei den oben erwähnten Ausführungsformen der Temperaturfühler für ein Erfassen der Batterietemperatur Tb der Temperatursensor für ein Erfassen der Temperatur von einem Hauptkörper der Akkumulatorbatterie 55 im Wege eines Beispiels ist, ist der Temperaturfühler nicht darauf beschränkt. Die erste Ausführungsform kann zum Beispiel einen Temperaturfühler für ein Erfassen der Temperatur von der Luft für die Batterie einsetzen, welcher direkt nach einem Hindurchgehen durch die Akkumulatorbatterie 55 angeordnet ist. Auf alternative Art und Weise kann die zweite Ausführungsform einen Temperaturfühler für ein Erfassen der Temperatur von dem Wärmeträgermedium einsetzen, welche direkt nach einem Hindurchgehen durch die Akkumulatorbatterie 55 erhalten wird.

Claims (4)

  1. Kältekreislaufvorrichtung, welche aufweist: einen Kompressor (11), welcher ein Kältemittel komprimiert und auslässt; einen äußeren Wärmetauscher (17), welcher Wärme zwischen Außenluft und dem Kältemittel, welches von dem Kompressor (11) ausgelassen wird, austauscht und das Kältemittel dazu bringt, in Richtung zu einer Seite eines Sauganschlusses von dem Kompressor (11) herauszuströmen; einen Wärmetauscher (13, 20) einer Nutzerseite, welcher Wärme zwischen einem ersten Temperatureinstellobjekt und einem von dem Kältemittel, welches von dem Kompressor (11) ausgelassen wird, und dem Kältemittel, welches von dem äußeren Wärmetauscher (17) herausströmt, austauscht; einen zusätzlichen Wärmetauscher (15), welcher Wärme zwischen dem Kältemittel und einem zweiten Temperatureinstellobjekt austauscht; einen Kältemittelströmungspfadschalter (14a, 14b, 16a, 18a, 19a, 21a, 24a), welcher zwischen Kältemittelströmungspfaden schaltet, in welchen von jedem das Kältemittel in einem Kältekreislauf zirkuliert, wobei der Kältemittelströmungspfadschalter fähig ist zu einem Schalten zwischen mindestens: i) einem ersten Kältemittelströmungspfad, welcher es dem Kältemittel in einem Bereich von einer Seite eines Auslassanschlusses des Kompressors (11) zu einer Einlassseite von dem äußeren Wärmetauscher (17) erlaubt, in den zusätzlichen Wärmetauscher (15) zu strömen, und welcher das Kältemittel, welches von dem zusätzlichen Wärmetauscher (15) her strömt, zu der Einlassseite von dem äußeren Wärmetauscher (17) leitet, und ii) einem zweiten Kältemittelströmungspfad, welcher es dem Kältemittel in einem Bereich von einer Auslassseite von dem äußeren Wärmetauscher (17) zu einer Seite eines Sauganschlusses des Kompressors (11) erlaubt, in den zusätzlichen Wärmetauscher (15) zu strömen, und welcher das Kältemittel, welches von dem zusätzlichen Wärmetauscher (15) her strömt, zu der Seite des Sauganschlusses von dem Kompressor (11) leitet; und eine Zwischendekompressionseinrichtung (21), welche das Kältemittel, welches in den zusästzlichen Wärmetauscher (15) strömt, dekomprimiert, wenn der erste Kältemittelströmungspfad durch den Kältemittelströmungspfadschalter geschaltet ist, wobei in einem Heizmodus zum Heizen des ersten Temperatureinstellobjekts der Wärmetauscher einer Nutzerseite als ein Wärmeableitungswärmetauscher (13) verwendet wird, welcher Wärme zwischen dem Kältemittel, welches von dem Kompressor (11) ausgelassen wird, und dem ersten Temperatureinstellobjekt austauscht, wobei der Wärmeableitungswärmetauscher (13) Wärme von dem Kältemittel ableitet und es dem Kältemittel erlaubt, in Richtung zu der Einlassseite des äußeren Wärmetauschers (17) herauszuströmen, und wenn der erste Kältemittelströmungspfad durch den Kältemittelströmungspfadschalter geschaltet ist, das Kältemittel in einem Bereich von einer Auslassseite von dem Wärmeableitungswärmetauscher (13) zu der Einlassseite des äußeren Wärmetauschers (17) in den zusätzlichen Wärmetauscher (15) strömt, während das Kältemittel, welches von dem zusätzlichen Wärmetauscher (15) her strömt, zu der Einlassseite des äußeren Wärmetauschers (17) geleitet wird, und eine Strömungsrichtung des Kältemittels in dem zusätzlichen Wärmetauscher (15), wenn der erste Kältemittelströmungspfad durch den Kältemittelströmungspfadschalter in dem Heizmodus geschaltet ist, die gleiche ist wie diejenige des Kältemittels in dem zusätzlichen Wärmetauscher (15), wenn der zweite Kältemittelströmungspfad durch den Kältemittelströmungspfadschalter in einem Kühlmodus für ein Kühlen des ersten Temperatureinstellobjekts geschaltet ist.
  2. Kältekreislaufvorrichtung, welche aufweist: einen Kompressor, welcher ein Kältemittel komprimiert und auslässt; einen äußeren Wärmetauscher (17), welcher Wärme zwischen Außenluft und dem Kältemittel, welches von dem Kompressor (11) ausgelassen wird, austauscht und das Kältemittel dazu bringt, in Richtung einer Seite von einem Sauganschluss des Kompressors (11) herauszuströmen; einen Wärmetauscher (13, 20) einer Nutzerseite, welcher Wärme zwischen einem ersten Temperatureinstellobjekt und einem von dem Kältemittel, welches von dem Kompressor (11) ausgelassen wird, und dem Kältemittel, welches von dem äußeren Wärmetauscher (17) herausströmt, austauscht; einen zusätzlichen Wärmetauscher (15), welcher Wärme zwischen dem Kältemittel und einem zweiten Temperatureinstellobjekt austauscht; einen Kältemittelströmungspfadschalter (14a, 14b, 16a, 18a, 19a, 21a, 24a), welcher zwischen Kältemittelströmungspfaden schaltet, in welchen das Kältemittel in einem Kreislauf zirkuliert, wobei der Kältemittelströmungspfadschalter fähig ist zu einem Schalten zwischen mindestens: i) einem ersten Kältemittelströmungspfad, welcher es dem Kältemittel in einem Bereich von einer Seite eines Auslassanschlusses des Kompressors (11) zu einer Einlassseite des äußeren Wärmetauschers (17) erlaubt, in dem zusätzlichen Wärmetauscher (15) zu strömen, und welcher das Kältemittel, welches von dem zusätzlichen Wärmetauscher (15) her strömt, zu der Einlassseite des äußeren Wärmetauschers (17) leitet, und ii) einem zweiten Kältemittelströmungspfad, welcher es dem Kältemittel in einem Bereich von einer Auslassseite des äußeren Wärmetauschers (17) zu einer Seite eines Sauganschlusses des Kompressors (11) erlaubt, in den zusätzlichen Wärmetauscher (15) zu strömen, und welcher das Kältemittel, welches von dem zusätzlichen Wärmetauscher (15) her strömt, zu der Seite eines Sauganschlusses des Kompressors (11) leitet; und eine Zwischendekompressionseinrichtung (21), welche das Kältemittel, welches in den zusätzlichen Wärmetauscher (15) strömt, dekomprimiert, wenn der erste Kältemittelströmungspfad durch den Kältemittelströmungspfadschalter geschaltet ist, wobei in einem Heizmodus für ein Heizen des ersten Temperatureinstellobjekts der Wärmetauscher einer Nutzerseite ein Wärmeableitungswärmetauscher (13) ist, welcher Wärme zwischen dem Kältemittel, welches von dem Kompressor (11) ausgelassen wird, und dem ersten Temperatureinstellobjekt austauscht, wobei der Wärmeableitungswärmetauscher (13) Wärme von dem Kältemittel ableitet und es dem Kältemittel erlaubt, in Richtung zu der Einlassseite des äußeren Wärmetauschers (17) herauszuströmen, wenn der erste Kältemittelströmungspfad durch den Kältemittelströmungspfadschalter geschaltet ist, das Kältemittel in einem Bereich von der Seite des Auslassanschlusses des Kompressors (11) zu der Einlassseite von dem äußeren Wärmetauscher (13) in den zusätzlichen Wärmetauscher (15) strömt, während das Kältemittel, welches von dem zusätzlichen Wärmetauscher (15) her strömt, zu der Einlassseite von dem äußeren Wärmetauscher (17) geleitet wird; eine Strömungsrichtung des Kältemittels in dem zusätzlichen Wärmetauscher (15), wenn der erste Kältemittelströmungspfad durch den Kältemittelströmungspfadschalter in den Heizmodus geschaltet ist, die gleiche ist wie diejenige des Kältemittels in dem zusätzlichen Wärmetauscher (15), wenn der zweite Kältemittelströmungspfad durch den Kältemittelströmungspfadschalter in einem Kältemittel für ein Kühlen des ersten Temperatureinstellobjekts geschaltet ist.
  3. Kältekreislaufvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin aufweisend: eine Dekompressionseinrichtung (19), welche das Kältemittel, welches von dem äußeren Wärmetauscher (17) her strömt, dekomprimiert, wobei ein Verdampfungswärmetauscher (20) als der Wärmetauscher einer Nutzerseite vorgesehen ist, um Wärme zwischen dem Kältemittel, welches durch die Dekompressionseinrichtung (19) dekomprimiert wird, und dem ersten Temperatureinstellobjekt auszutauschen, wobei der Verdampfungswärmetauscher (20) das Kältemittel verdampft und es dem Kältemittel erlaubt, in Richtung zu der Seite des Sauganschlusses des Kompressors herauszuströmen, und wenn der zweite Kältemittelströmungspfad durch den Kältemittelströmungspfadschalter in den Kühlmodus geschaltet ist, das Kältemittel in einem Bereich von der Auslassseite des äußeren Wärmetauschers (17) zu der Einlassseite des Verdampfungswärmetauschers (20) in den zusätzlichen Wärmetauscher (15) strömt, während das Kältemittel, welches von dem zusätzlichen Wärmetauscher (16) her strömt, zu der Saugseite des Kompressors (11) geleitet wird.
  4. Kältekreislaufvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin aufweisend: einen Temperaturfühler, welcher eine physikalische Größe erfasst, welche eine Beziehung zu einer Temperatur des zweiten Temperatureinstellobjekts hat, wobei der Kältemittelströmungspfadschalter ein Schalten zu dem ersten Kältemittelströmungspfad ausführt, wenn eine Erfassungstemperatur (Tb), welche durch den Temperaturfühler erfasst wird, gleich ist zu oder niedriger ist als eine erste vorherbestimmte Referenztemperatur (TK1), der Kältemittelströmungspfadschalter ein Schalten zu dem zweiten Kältemittelströmungspfad ausführt, wenn die Erfassungstemperatur (Tb) gleich ist zu oder höher ist als eine zweite vorherbestimmte Referenztemperatur (TK2).
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