DE112013004902T5

DE112013004902T5 - Kältekreislaufvorrichtung und Pilot-Ein-Aus-Ventil

Info

Publication number: DE112013004902T5
Application number: DE112013004902.3T
Authority: DE
Inventors: Hiromi Ohta
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-10-03
Filing date: 2013-09-02
Publication date: 2015-06-18
Also published as: US10240835B2; JP2014074516A; CN104704306B; US20150260439A1; CN104704306A; JP6031931B2; WO2014054218A1

Abstract

Wenn in einer Kältekreislaufvorrichtung mit einem Pilot-Ein-Aus-Ventil das Pilot-Ein-Aus-Ventil (22), das als eine Kältemittelkreis-Umschaltvorrichtung wirkt, einen Umleitungsdurchgang (zweiten Kältemitteldurchgang) (14b) öffnet, durch den ein hochdruckseitiger Abschnitt und ein niederdruckseitiger Abschnitt eines Kreislaufs miteinander in Verbindung stehen, öffnet ein Pilotventil (222) einen auslassseitigen Verbindungsdurchgang (221d) in einem Zustand, in dem ein Kältemitteldurchgang, in dem aus dem Pilot-Ein-Aus-Ventil (22) strömendes Kältemittel strömt, geschlossen ist Da ein Haupt-Ein-Aus-Ventil (221) einen Hauptdurchgang (220c) öffnet, nachdem ein Kältemitteldruck (P2) in einer Ausströmungsöffnung (220b) druckausgeglichen ist, um sich einem Kältemitteldruck (P1) in einer Zuströmungsöffnung (220a) auf einer Hochdruckseite zu nähern, kann folglich ein Kältemitteldurchgangsgeräusch, das erzeugt wird, wenn ein Pilot-Ein-Aus-Ventil (22) geöffnet wird, verringert werden, ohne den Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite zu verringern.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-221014 , eingereicht am 3 Oktober 2012, und hat diese hier per Referenz eingebunden.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Dampfkompressionskältekreislaufvorrichtung und ein Pilot-Ein-Aus-Ventil, das auf die Dampfkompressionskältekreislaufvorrichtung angewendet wird.
Hintergrundtechnik
Das Patentdokument 1 hat ein Pilot-Ein-Aus-Ventil offenbart, das als eine Kältemittelkreisumschaltvorrichtung arbeitet, die auf eine Dampfkompressionskältekreislaufvorrichtung angewendet wird und einen Kältemittelkreis umschaltet. In dem Pilot-Ein-Aus-Ventil des Patentdokuments 1 wird der Kältemitteldruck in einem Pilotraum (einem Raum, auf den ein Kältemitteldruck angewendet wird, der ein Haupt-Ein-Aus-Ventil in einer Ventilschließrichtung vorspannt) durch den Betrieb eines Pilotventils geändert, so dass das Haupt-Ein-Aus-Ventil geöffnet und geschlossen wird
Wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil geöffnet wird, wenn eine Druckdifferenz zwischen dem Kältemitteldruck auf der strömungsaufwärtigen Seite des Haupt-Ein-Aus-Ventils und dem Kältemitteldruck auf der strömungsabwärtigen Seite des Haupt-Ein-Aus-Ventils (auf die hier nachstehend als der Differenzdruck zwischen den Vorder- und Rückseiten des Haupt-Ein-Aus-Ventils Bezug genommen wird) in dieser Art von Pilot-Ein-Aus-Ventil groß ist, strömt ein Kältemittel in einem Stoß von einer Hochdruckseite des Kreislaufs zu einer Niederdruckseite des Kreislaufs. Aus diesem Grund wird eine große Menge an Kältemitteldurchgangsgeräuschen erzeugt.
Folglich verringert das Pilot-Ein-Aus-Ventil des Patentdokuments 1 ein Kältemitteldurchgangsgeräusch, indem es geeignet ist, ein Kältemittel, das in dem Pilotraum vorhanden ist, durch ein Kapillarrohr oder Ähnliches allmählich abzugeben, so dass das Haupt-Ein-Aus-Ventil allmählich geöffnet wird, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil geöffnet wird.
Dokument des bisherigen Stands der Technik
Patentdokument

Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 4238656

Zusammenfassung der Erfindung
Da jedoch gemäß der Untersuchung des Erfinders dieser Anmeldung das Haupt-Ein-Aus-Ventil lediglich geeignet ist, allmählich geöffnet zu werden, kann in dem Pilot-Ein-Aus-Ventil des Patentdokuments 1 gelegentlich ein Kältemitteldurchgangsgeräusch, das erzeugt wird, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil beginnt, geöffnet zu werden, nicht ausreichend verringert werden, während der Differenzdruck zwischen den Vorder- und Rückseiten des Haupt-Ein-Aus-Ventils groß ist.
Ein Verfahren, das ein Kältemitteldurchgangsgeräusch ausreichend verringert, indem das Haupt-Ein-Aus-Ventil geöffnet wird, nachdem der Differenzdruck zwischen den Vorder- und Rückseiten des Haupt-Ein-Aus-Ventils verringert wird, indem der Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite der Kältekreislaufvorrichtung verringert wird, wird in dieser Hinsicht betrachtet Wenn jedoch der Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite in der Dampfkompressionskältekreislaufvorrichtung verringert wird, bestehen Bedenken, dass die Kühlkapazität nicht ausgeübt werden kann und die Energie zur Erhöhung des Drucks des Kältemittels erneut benötigt wird. Wenn außerdem der Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite verringert wird, wenn ein auf der Hochdruckseite vorhandenes Kältemittel als eine Wärmequelle verwendet wird, um die Blasluft zu heizen und um einen Klimatisierungszielraum zu heizen, wird die Temperatur der ausgeblasenen Luft verringert Aus diesem Grund kann sich die Behaglichkeit zur Zeit des Heizens erheblich verschlechtern.
Unter Berücksichtigung der vorstehend beschriebenen Punkte ist es eine erste Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Kältemitteldurchgangsgeräusch, das erzeugt wird, wenn ein Pilot-Ein-Aus-Ventil geöffnet wird, ausreichend zu verringern, ohne den Kältemitteldruck auf einer Hochdruckseite in einer Kältekreislaufvorrichtung mit einem Pilot-Ein-Aus-Ventil zu verringern.
Ferner ist es eine zweite Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Kältemitteldurchgangsgeräusch, das erzeugt wird, wenn ein Pilot-Ein-Aus-Ventil geöffnet wird, ausreichend zu verringern, ohne den Kältemitteldruck auf einer Hochdruckseite einer Kältekreislaufvorrichtung in dem Pilot-Ein-Aus-Ventil, das auf die Kältekreislaufvorrichtung angewendet wird, zu verringern.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Kältekreislaufvorrichtung einen Kompressor, der ein Kältemittel komprimiert und ausstößt, eine Druckverringerungsvorrichtung, die einen Druck von Hochdruckkältemittel, das aus dem Kompressor ausgestoßen wird, verringert, einen Umleitungsdurchgang, der einen Abschnitt eines Kreislaufs, der sich von einer Ausstoßöffnungsseite des Kompressors zu einer Einlassseite der Druckverringerungsvorrichtung erstreckt, und einen Abschnitt des Kreislaufs, der sich von einer Auslassseite der Druckverringerungsvorrichtung zu einer Ansaugöffnungsseite des Kompressors erstreckt, verbindet, ein Pilot-Ein-Aus-Ventil, das den Umleitungsdurchgang öffnet oder schließt, und ein strömungsabwärtiges Öffnungs-Schließventil, das einen Kältemitteldurchgang, den ein aus dem Pilot-Ein-Aus-Ventil strömendes Kältemittel durchläuft, öffnet oder schließt, Das Pilot-Ein-Aus-Ventil umfasst eine Zuströmungsöffnung, in die ein Kältemittel strömt, und eine Ausströmungsöffnung, aus der ein Kältemittel ausströmt. Das Pilot-Ein-Aus-Ventil umfasst ein Haupt-Ein-Aus-Ventil, das den Umleitungsdurchgang öffnet, wenn eine Druckdifferenz zwischen einem Kältemitteldruck in der Zuströmungsöffnung und dem Kältemitteldruck in der Ausströmungsöffnung kleiner oder gleich einer vorgegebenen Referenzdruckdifferenz wird, und ein Pilotventil, das einen Verbindungsdurchgang, durch den die Zuströmungsöffnung und die Ausströmungsöffnung miteinander in Verbindung stehen, öffnet oder schließt.
Wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil den Umleitungsdurchgang öffnet, öffnet das Pilotventil den Verbindungsdurchgang in einem Zustand, in dem die strömungsabwärtige Öffnungs-Schließrichtung den Kältemitteldurchgang schließt
Dementsprechend kann eine Druckdifferenz zwischen dem Kältemitteldruck auf der Einlassöffnungsseite und dem Kältemitteldruck auf der Auslassöffnungsseite, das heißt, ein Differenzdruck zwischen den Vorder- und Rückseiten des Haupt-Ein-Aus-Ventils verringert werden, da das Pilotventil den Verbindungsdurchgang öffnet, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil den Umleitungsdurchgang öffnet.
Da das Pilotventil überdies den Verbindungsdurchgang in einem Zustand öffnet, in dem ein strömungsabwärtiges Öffnungs-Schließ-Ventil den Kältemitteldurchgang schließt, kann der Kältemitteldruck auf der Auslassöffnungsseite dazu gebracht werden, sich dem Druck eines Hochdruckkältemittels auf der Einlassöffnungsseite zu nähern
Als ein Ergebnis kann ein Kältemitteldurchgangsgeräusch, das erzeugt wird, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil den Umleitungsdurchgang öffnet, ausreichend verringert werden, indem der Differenzdruck zwischen den Vorder- und Rückseiten des Haupt-Ein-Aus-Ventils verringert wird, ohne den Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite des Kreislaufs zu verringern.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Pilot-Ein-Aus-Ventil auf eine Dampfkompressionskältekreislaufvorrichtung angewendet. Das Pilot-ein-Aus-Ventil umfasst: einen Körper, der eine Zuströmungsöffnung, in die ein Hochdruckkältemittel strömt, eine Ausströmungsöffnung, aus der ein Kältemittel von der Zuströmungsöffnung ausströmt, und einen Hauptdurchgang, der ein Kältemittel von der Zuströmungsöffnung zu der Ausströmungsöffnung leitet, umfasst; ein Haupt-Ein-Aus-Ventil, das den Hauptdurchgang öffnet, wenn eine Druckdifferenz zwischen einem Kältemitteldruck in der Zuströmungsöffnung und einem Kältemitteldruck in der Ausströmungsöffnung kleiner oder gleich einer vorgegebenen Referenzdruckdifferenz wird; und ein Pilotventil, das einen Verbindungsdurchgang, durch den die Zuströmungsöffnung und die Ausströmungsöffnung miteinander in Verbindung stehen, öffnet oder schließt Wenn das Pilotventil den Verbindungsdurchgang öffnet, wird das Hochdruckkältemittel von der Zuströmungsöffnung durch den Verbindungsdurchgang zu der Ausströmungsöffnung geleitet.
Da das Pilotventil den Verbindungsdurchgang öffnet, kann dementsprechend eine Druckdifferenz zwischen dem Kältemitteldruck auf der Einlassöffnungsseite und dem Kältemitteldruck auf der Auslassöffnungsseite, das heißt, ein Differenzdruck zwischen den Vorder- und Rückseiten des Haupt-Ein-Aus-Ventils verringert werden.
Da außerdem ein Hochdruckkältemittel, das in der Einlassöffnungsseite vorhanden ist, durch den Verbindungsdurchgang zu der Auslassseite geleitet wird, kann der Kältemitteldruck auf der Auslassöffnungsseite sich dem Druck eines Hochdruckkältemittels auf der Zuströmungsöffnungsseite nähern
Als ein Ergebnis kann ein Kältemitteldurchgangsgeräusch, das erzeugt wird, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil den Hauptdurchgang öffnet, ausreichend verringert werden, indem der Differenzdruck zwischen den Vorder- und Rückseiten des Haupt-Ein-Aus-Ventils verringert wird, ohne den Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite der Kältekreislaufvorrichtung zu verringern.
Außerdem kann die Kältekreislaufvorrichtung in dem Pilot-Ein-Aus-Ventil des zweiten Aspekts eine strömungsabwärtige Öffnungs-Schließvorrichtung umfassen, die einen Kältemitteldurchgang, in dem ein aus dem Pilot-Ein-Aus-Ventil strömendes Kältemittel strömt, öffnet oder schließt, und das Pilotventil kann den Verbindungsdurchgang öffnen, während das strömungsabwärtige Öffnungs-Schließventil den Kältemitteldurchgang schließt. Dementsprechend kann sich der Kältemitteldruck auf der Auslassöffnungsseite zuverlässiger dem Druck eines Hochdruckkältemittels auf der Einlassöffnungsseite nähern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Diagramm, das einen Kältemittelkreis einer Kältekreislaufvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
2 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, in dem ein Haupt-Ein-Aus-Ventil geschlossen ist.
3 ist ein Mollierdiagramm, das einen Zustand eines Kältemittels in einer ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart (erste Betriebsart) der Kältekreislaufvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
4 ist ein Mollierdiagramm, das einen Zustand eines Kältemittels in einer ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart (zweite Betriebsart) der Kältekreislaufvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
5 ist ein Mollierdiagramm, das einen Zustand eines Kältemittels in einer ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart (dritte Betriebsart) der Kältekreislaufvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
6 ist ein Mollierdiagramm, das einen Zustand eines Kältemittels in einer ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart (vierte Betriebsart) der Kältekreislaufvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
7 ist ein Mollierdiagramm, das einen Zustand eines Kältemittels in einer zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsart der Kältekreislaufvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
8 ist ein schematisches Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Differenzdruck und einer Betriebsart der Kältekreislaufvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt
9 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Betriebszustand zeigt, wenn ein Pilotventil des Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß der ersten Ausführungsform geöffnet ist.
10 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Haupt-Ein-Aus-Ventil des Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß der ersten Ausführungsform geöffnet ist.
11 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Betriebszustand zeigt, wenn das Pilotventil des Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß der ersten Ausführungsform geschlossen ist.
12 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Haupt-Ein-Aus-Ventil eines Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung geschlossen ist.
13 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Haupt-Ein-Aus-Ventil des Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß der zweiten Ausführungsform geöffnet ist.
14 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Haupt-Ein-Aus-Ventil eines Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung geschlossen ist.
15 ist eine schematische Schnittansicht eines Abschnitts X von 14, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil des Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß der dritten Ausführungsform geschlossen ist.
16 ist eine schematische Schnittansicht eines Abschnitts X von 14, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil des Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß der dritten Ausführungsform geöffnet ist.
17 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Haupt-Ein-Aus-Ventil eines Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung geschlossen ist.
18 ist eine schematische Schnittansicht eines Abschnitts Y von 17, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil des Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß der vierten Ausführungsform geschlossen ist.
19 ist eine schematische Schnittansicht des Abschnitts Y von 17, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil des Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß der vierten Ausführungsform geöffnet ist.
20 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Haupt-Ein-Aus-Ventil eines Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung geschlossen ist.
21 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Betriebszustand zeigt, wenn ein Pilotventil des Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß der fünften Ausführungsform geöffnet ist.
22 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Haupt-Ein-Aus-Ventil des Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß der fünften Ausführungsform geöffnet ist.
23 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Haupt-Ein-Aus-Ventil eines Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung geschlossen ist.
24 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Betriebszustand zeigt, wenn ein Pilotventil des Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß der sechsten Ausführungsform geöffnet ist.
25 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Haupt-Ein-Aus-Ventil des Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß der sechsten Ausführungsform geöffnet ist.
26 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Haupt-Ein-Aus-Ventil eines Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung geschlossen ist.
27 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Haupt-Ein-Aus-Ventil des Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß der siebten Ausführungsform geöffnet ist.
28 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Haupt-Ein-Aus-Ventil eines Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung geschlossen ist.
29 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Haupt-Ein-Aus-Ventil eines Pilot-Ein-Aus-Ventils gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung geöffnet ist.
Ausführungsformen zur Nutzung der Erfindung
Hier nachstehend werden mehrere Ausführungsformen zum Implementieren der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den jeweiligen Ausführungsformen kann einem Teil, der einem Gegenstand, der einer in einer vorhergehenden Ausführungsform beschrieben wurde, entspricht, die gleiche Bezugszahl zugewiesen werden, und die redundante Erklärung für den Teil kann weggelassen werden Wenn in einer Ausführungsform nur ein Teil eines Aufbaus beschrieben wird, kann eine andere vorhergehende Ausführungsform auf die anderen Teile des Aufbaus angewendet werden Die Teile können kombiniert werden, auch wenn nicht explizit beschrieben ist, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können teilweise kombiniert werden, auch wenn nicht explizit beschrieben ist, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können, vorausgesetzt, es liegt kein Nachteil in der Kombination.
(Erste Ausführungsform)
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezug auf 1 bis 11 beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Kältekreislaufvorrichtung 10 auf ein Fahrzeugklimatisierungssystem 1 für ein Hybridfahrzeug angewendet, das eine Antriebskraft für das Fahren eines Fahrzeugs sowohl von einem Verbrennungsmotor, der eine Brennkraftmaschine ist, als auch einem Elektromotor für das Fahren eines Fahrzeugs erhält Die Kältekreislaufvorrichtung 10 wirkt, um Luft, die in das Fahrzeuginnere, das ein Klimatisierungszielraum ist, geblasen wird, in dem Fahrzeugklimatisierungssystem 1 zu kühlen oder zu heizen.
Außerdem ist die Kältekreislaufvorrichtung 10 geeignet, fähig zu sein, auf einen Kältemittelkreis für eine Kühlbetriebsart, welche das Fahrzeuginnere durch Kühlen von Blasluft kühlt, einen Kältemittelkreis für eine Heizbetriebsart, die das Fahrzeuginnere durch Heizen von Blasluft heizt, einen Kältemittelkreis für eine erste Entfeuchtungsheizbetriebsart, die das Fahrzeuginnere durch erneutes Heizen von Blasluft, die durch Kühlen entfeuchtet wurde, entfeuchtet und heizt, oder einen Kältemittelkreis für eine zweite Entfeuchtungsheizbetriebsart, die durchgeführt wird, wenn die Temperatur der Außenluft eine sehr niedrige Temperatur (zum Beispiel 0°C oder weniger) oder Ähnliches ist und das Fahrzeuginnere entfeuchtet und heizt, wobei die Heizkapazität der Blasluft weiter als die der ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart erhöht wird, geschaltet zu werden.
In 1 ist die Strömung eines Kältemittels in dem Kältemittelkreis für die Kühlbetriebsart durch einen weißen Pfeil angezeigt, die Strömung eines Kältemittels in dem Kältemittelkreis für die Heizbetriebsart ist durch einen schwarzen Pfeil angezeigt, die Strömung eines Kältemittels in dem Kältemittelkreis für die erste Entfeuchtungsheizbetriebsart ist durch einen diagonal schraffierten Pfeil angezeigt, und die Strömung eines Kältemittels in dem Kältemittelkreis für die zweite Entfeuchtungsheizbetriebsart ist durch einen schattiert-schraffierten Pfeil angezeigt.
Ferner verwendet die Kältekreislaufvorrichtung 10 ein HFC-basiertes Kältemittel (insbesondere R134a) als das Kältemittel und bildet einen unterkritischen Dampfkompressionskältekreislauf, in dem der hochdruckseitige Kältemitteldruck Pd den kritischen Druck des Kältemittels nicht übersteigt. Die Kältekreislaufvorrichtung 10 kann ein HFO-basiertes Kältemittel (zum Beispiel R1234yf) oder Ähnliches verwenden. Außerdem wird Kältemittelöl zum Schmieren eines Kompressors 11 mit dem Kältemittel vermischt, und ein Teil des Kältemittelöls zirkuliert zusammen mit dem Kältemittel in dem Kreislauf.
Unter den Komponenten der Kältekreislaufvorrichtung 10 ist der Kompressor 11 in einem Motorraum angeordnet, saugt das Kältemittel in die Kältekreislaufvorrichtung 10 und komprimiert das Kältemittel und stößt es aus. Der Kompressor 11 ist aus einem elektrischen Kompressor ausgebildet, der durch einen Elektromotor einen Kompressionsmechanismus mit einer festen Kapazität, der eine feste Ausstoßkapazität hat, antreibt. Der Betrieb (die Drehzahl) des Elektromotors des Kompressors 11 wird von einem Steuersignal gesteuert, das von einer Klimatisierungssteuervorrichtung ausgegeben wird, die nachstehend beschrieben werden soll.
Eine Kältemitteleinlassseite eines Innenkondensators 12 ist mit einer Ausstoßöffnung des Kompressors 11 verbunden. Der Innenkondensator 12 ist ein Wärmetauscher zum Heizen, der in einem Gehäuse 31 einer nachstehend zu beschreibenden Innenklimatisierungseinheit 30 angeordnet ist und Blasluft durch Austauschen von Wärme zwischen einem ausgestoßenen Kältemittel (Hochdruckkältemittel), das von dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, und der Blasluft, die einen nachstehend zu beschreibenden Innenverdampfer 18 durchlaufen hat, heizt.
Ein Kältemittelzuströmungsauslass eines ersten Dreiwegeverbindungsstücks 13a, das die Strömung eines aus dem Innenkondensator 12 strömenden Kältemittels zu der Zeit der zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsart verzweigt, ist mit einer Kältemittelauslassseite des Innenkondensators 12 verbunden. Das Dreiwegeverbindungsstück kann durch Verbinden von Rohrleitungen mit verschiedenen Durchmessern ausgebildet werden und kann durch Ausbilden mehrerer Kältemitteldurchgänge in einem Metallblock oder einem Harzblock ausgebildet werden Die grundlegenden Strukturen zweiter bis vierter Dreiwegeverbindungsstücke 13b bis 13d, die nachstehend beschrieben werden sollen, sind ebenfalls die Gleichen wie die des ersten Dreiwegeverbindungsstücks 13a
Ein erster Kältemitteldurchgang 14a, der das Kältemittel, das aus dem Innenkondensator 12 strömt, zu einer Kältemitteleinlassseite eines Außenwärmetauschers 16 leitet, ist mit einem anderen Kältemittelzuströmungsauslass des ersten Dreiwegeverbindungsstücks 13a verbunden. Ferner ist ein zweiter Kältemitteldurchgang 14b, der das Kältemittel, das aus dem Innenkondensator 12 strömt, zu einer Einlassseite eines zweiten Expansionsventils 15b, das auf einem nachstehend zu beschreibenden dritten Kältemitteldurchgang 14c angeordnet ist, leitet, mit dem anderen Kältemittelzuströmungsauslass des ersten Dreiwegeverbindungsstücks 13a verbunden.
Ein erstes Expansionsventil 15a als ein Beispiel für eine Druckverringerungsvorrichtung, die den Druck des aus dem Innenkondensator 12 strömenden Kältemittels zur Zeit einer Heizbetriebsart, der ersten und zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsarten und Ähnlicher verringert, ist auf dem ersten Kältemitteldurchgang 14a angeordnet. Das erste Expansionsventil 15a ist ein variabler Drosselmechanismus, der einen Ventilkörper, von dem eine Drosselöffnung geeignet ist, änderbar zu sein, und einen elektrischen Aktuator, der aus einem Schrittmotor ausgebildet ist, der die Drosselöffnung des Ventilkörpers ändert, umfasst.
Außerdem ist das erste Expansionsventil 15a als ein variabler Drosselmechanismus mit einer vollständigen Öffnungsfunktion aufgebaut, um als ein einfacher Kältemitteldurchgang zu wirken, ohne viel Kältemitteldruckverringerungswirkung auszuüben, indem seine Drosselöffnung ganz geöffnet wird. Der Betrieb des ersten Expansionsventils 15a wird von dem Steuersignal (Steuerimpuls) gesteuert, der von der Klimatisierungssteuervorrichtung ausgegeben wird.
Die Kältemitteleinlassseite des Außenwärmetauschers 16 ist mit einer Auslassseite des ersten Expansionsventils 15a verbunden. Der Außenwärmetauscher 16 ist auf der Vorderseite eines Fahrzeugs in dem Motorraum angeordnet und tauscht Wärme zwischen dem Kältemittel, das in dem Außenwärmetauscher strömt, und Fahrzeugaußenluft (Außenluft) aus, die von einem (nicht gezeigten) Gebläseventilator geblasen wird Der Gebläseventilator ist ein elektrisches Gebläse, dessen Drehzahl (Blaskapazität) von einer Steuerspannung gesteuert wird, die von der Klimatisierungssteuervorrichtung ausgegeben wird.
Ein Kältemittelzuströmungsauslass des zweiten Dreiwegeverbindungsstücks 13b ist mit einer Kältemittelauslassseite des Außenwärmetauschers 16 verbunden. Der dritte Kältemitteldurchgang 14c, der das Kältemittel, das aus dem Außenwärmetauscher 16 strömt, zu einer Kältemitteleinlassseite des Innenverdampfers 18 leitet, ist mit einem anderen Kältemittelzuströmungsauslass des dritten Dreiwegeverbindungsstücks 13b verbunden Ferner ist ein vierter Kältemitteldurchgang 14d, der das Kältemittel, das aus dem Außenwärmetauscher 16 strömt, durch einen nachstehend zu beschreibenden Akkumulator 21 zu einer Ansaugseite des Kompressors 11 leitet, mit dem anderen Kältemittelzuströmungsauslass des zweiten Dreiwegeverbindungsstücks 13b verbunden.
Ein Rückschlagventil 17, das lediglich zulässt, dass ein Kältemittel von dem zweiten Dreiwegeverbindungsstück 13b zu dem Innenverdampfer 18 strömt, das dritte Dreiwegeverbindungsstück 13c, mit dem der vorstehend erwähnte zweite Kältemitteldurchgang 14b verbunden ist, und das zweite Expansionsventil 15b, das den Druck eines in den Innenverdampfer 18 strömenden Kältemittels verringert, sind in Bezug auf die Strömung eines Kältemittels in dieser Reihenfolge auf dem dritten Kältemitteldurchgang 14c angeordnet.
Die grundlegende Struktur des zweiten Expansionsventils 15b ist die Gleiche wie die des ersten Expansionsventils 15a. Überdies ist das zweite Expansionsventil 15b der vorliegenden Offenbarung aus einem variablen Drosselmechanismus ausgebildet, der nicht nur eine vollständige Öffnungsfunktion, die einen Kältemitteldurchgang, der von dem Außenwärmetauscher 16 zu dem Innenverdampfer 18 reicht, vollständig öffnet, wenn eine Drosselöffnung vollständig geöffnet wird, sondern auch eine vollständige Schließfunktion, die den Kältemitteldurchgang vollständig schließt, wenn eine Drosselöffnung vollständig geschlossen ist, hat.
Folglich kann in der Kältekreislaufvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform ein Kältemittelkreis umgeschaltet werden, indem der dritte Kältemitteldurchgang 14c geschlossen wird, während das zweite Expansionsventil 15b vollständig geschlossen wird. Mit anderen Worten wirkt das zweite Expansionsventil 15b als eine Kältemittelkreisumschaltvorrichtung zum Umschalten eines Kältemittelkreises eines Kältemittels, das in dem Kreislauf zirkuliert.
Der Innenverdampfer 18 ist ein Wärmetauscher zum Kühlen, der auf der strömungsaufwärtigen Seite des Innenkondensators 12 in der Strömung von Blasluft in dem Gehäuse 31 der Innenklimatisierungseinheit 30 angeordnet ist und Blasluft durch Austauschen von Wärme zwischen einem Kältemittel, das in dem Innenverdampfer strömt, und Blasluft, die den Innenverdampfer 12 noch nicht durchläuft, und Verdampfen des Kältemittels zu der Zeit der Kühlbetriebsart und der ersten und zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsarten herunterkühlt, um das Kältemittel eine Wärmeaufnahmetätigkeit ausüben zu lassen.
Ein Verdampfungsdruckregelungsventil (EPR) 19, das den Kältemittelverdampfungsdruck des Innenverdampfers 18 auf einem Druck größer oder gleich dem Referenzkältemittelverdampfungsdruck hält, der im Voraus bestimmt wird, so dass kein Frost auf dem Innenverdampfer 18 ausgebildet wird, ist mit der anderen Kältemittelauslassseite des Innenverdampfers 18 verbunden.
Der folgende mechanische variable Drosselmechanismus und Ähnliche können als dieses Verdampfungsdruckregelungsventil 19 verwendet werden. Dieser mechanische variable Drosselmechanismus umfasst einen Ventilkörper, der die Öffnung eines inneren Kältemitteldurchgangs, der in dem mechanischen variablen Drosselmechanismus ausgebildet ist, einstellt, und ein elastisches Element (Feder), die eine Last anwendet, welche den Ventilkörper zu einer Seite vorspannt, auf der der innere Kältemitteldurchgang geschlossen ist Der mechanische variable Drosselmechanismus vergrößert eine Ventilöffnung mit einer Zunahme einer Druckdifferenz, die durch Subtrahieren des Außenluftdrucks (Atmosphärendrucks), der auf das elastische Element angewendet wird, von dem Druck des Kältemittels auf der Einlassseite des inneren Kältemitteldurchgangs (der Kältemittelverdampfungsdruck des Innenverdampfers) erhalten wird.
Wenn die Schwankung des Durchsatzes eines Kältemittels, das in dem Kreislauf zirkuliert, klein ist oder Ähnliches, können anstelle des Verdampfungsdruckregelungsventils 19 eine feste Drossel einschließlich einer Mündung, eines Kapillarrohrs und Ähnlicher verwendet werden. Ferner ist die Ansaugseite des Kompressors 11 durch das vierte Dreiwegeverbindungsstück 13d, mit dem der vorstehend erwähnte vierte Kältemitteldurchgang 14d und der Akkumulator 21 verbunden sind, mit einer Auslassseite des Verdampfungsdruckregelungsventils 19 verbunden.
Ein Ein-Aus-Ventil 20, das den vierten Kältemitteldurchgang 14d öffnet oder schließt, ist auf dem vierten Kältemitteldurchgang 14d angeordnet, der das zweite Dreiwegeverbindungsstück 13b und das vierte Dreiwegeverbindungsstück 13d verbindet. Das Ein-Aus-Ventil 20 ist ein Elektromagnetventil, dessen Betrieb durch das Steuersignal gesteuert wird, das von der Klimatisierungssteuervorrichtung ausgegeben wird, und wirkt zusammen mit dem zweiten Expansionsventil 15b als die Kältemittelkreisumschaltvorrichtung.
Der Akkumulator 21 ist ein Gas-Flüssigkeitsabscheider, der Gas und Flüssigkeit in dem Kältemittel, das in den Akkumulator 21 strömt, abscheidet und ein überschüssiges flüssigphasiges Kältemittel des Kreislaufs lagert. Eine Ansaugöffnungsseite des Kompressors 11 ist mit einem Auslass für gasphasiges Kältemittel des Akkumulators 21 verbunden. Da folglich das Ansaugen eines flüssigphasigen Kältemittels in den Kompressor 11 verhindert wird, kann die Kompression von Flüssigkeit in dem Kompressor 11 verhindert werden.
Als nächstes werden der zweite Kältemitteldurchgang 14b, der das erste Dreiwegeverbindungsstück 13a und das dritte Dreiwegeverbindungsstück 13c verbindet, beschrieben. Wenn hier das erste Expansionsventil 15a, wie vorstehend beschrieben, dazu gebracht wird, als ein Beispiel für die Druckverringerungsvorrichtung zu arbeiten, wird das erste Dreiwegeverbindungsstück 13a ein hochdruckseitiger Abschnitt eines Kreislaufs, der von einer Ausstoßöffnungsseite des Kompressors 11 zu einer Einlassseite des ersten Expansionsventils 15a reicht, und das dritte Dreiwegeverbindungsstück 13c wird ein niederdruckseitiger Abschnitt eines Kreislaufs, der von der Auslassseite des erste Expansionsventils 15a zu der Ansaugöffnungsseite des Kompressors 11 reicht. Folglich kann der zweite Kältemitteldurchgang 14b als ein Beispiel für einen Umleitungsdurchgang verwendet werden, der den hochdruckseitigen Abschnitt des Kreislaufs mit dem niederdruckseitigen Abschnitt des Kreislaufs verbindet.
Außerdem ist ein Pilot-Ein-Aus-Ventil 22, das den zweiten Kältemitteldurchgang 14b öffnet oder schließt, auf dem zweiten Kältemitteldurchgang 14b angeordnet. Das Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 ist ein Ein-Aus-Ventil, dessen Betrieb von einem Steuersignal, das von der Klimatisierungssteuervorrichtung ausgegeben, wird, gesteuert wird, und wirkt zusammen mit dem zweiten Expansionsventil 15b und dem Ein-Aus-Ventil 20 als die Kältemittelkreisumschaltvorrichtung Ferner kann das vorstehend erwähnte zweite Expansionsventil 15b mit einer vollständigen Schließfunktion als ein Beispiel für eine strömungsabwärtige Öffnungs-Schließvorrichtung verwendet werden, die den Kältemitteldurchgang, in dem das Kältemittel aus dem Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 strömt, öffnet oder schließt.
Die spezifische Struktur des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 wird unter Bezug auf 2 beschrieben Ein Aufwärtspfeil und ein Abwärtspfeil von 2 zeigen jeweils eine Aufwärtsrichtung und eine Abwärtsrichtung an, wenn die Kältekreislaufvorrichtung 10 in einem Fahrzeug montiert ist. Dies gilt auch für die folgenden Zeichnungen Ferner zeigt 2 einen Zustand, in dem das Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 den zweiten Kältemitteldurchgang 14b (den Umleitungsdurchgang) schließt.
Das Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 der vorliegenden Offenbarung umfasst den Körper 220, in dem ein Hauptdurchgang 220c, in dem ein Kältemittel strömt, ausgebildet ist, ein Haupt-Ein-Aus-Ventil 221, das den zweiten Kältemitteldurchgang 14b durch Öffnen und Schließen des Hauptdurchgangs 220c öffnet oder schließt, ein Pilotventil 222, das einen auslassseitigen Verbindungsdurchgang 221d, der in dem Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 ausgebildet ist, öffnet oder schließt, einen Elektromagneten 223, der das Pilotventil 222 verschiebt, und Ähnliches.
Erstens umfasst der Körper 220 eine Zuströmungsöffnung 220a, eine Ausströmungsöffnung 220b, den Hauptdurchgang 220c und Ähnliches, die in einem Metallblock ausgebildet sind. Die Zuströmungsöffnung 220a ist mit dem ersten Dreiwegeverbindungsstück 13a (der Hochdruckseite des Kreislaufs) verbunden und lässt zu, dass ein Hochdruckkältemittel einströmt. Die Ausströmungsöffnung 220b lässt zu, dass das Kältemittel, das von der Zuströmungsöffnung 220a eingeströmt ist, aus dem dritten Dreiwegeverbindungsstück 13c (der Niederdruckseite des Kreislaufs) strömt. Der Hauptdurchgang 220c leitet das Kältemittel von der Zuströmungsöffnung 220a zu der Ausströmungsöffnung 220b.
Überdies ist ein im Wesentlichen zylindrischer Sitzabschnitt 220d, der in einer Vertikalrichtung aufwärts vorsteht, in einem Mittelabschnitt des Hauptdurchgangs 220c des Körpers 220 ausgebildet Ferner kommt das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221, wie in 2 gezeigt, in Kontakt mit einem Spitzenabschnitt (einem oberen Endabschnitt in 2) des Sitzabschnitts 220d, so dass der Hauptdurchgang 220c geschlossen ist.
Das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 umfasst einen säulenförmigen Abschnitt 221a, der sich in die Vertikalrichtung erstreckt, um koaxial mit dem Sitzabschnitt 220d zu sein, einen plattenförmigen Abschnitt 221b auf der oberen Oberflächenseite, der auf einer oberen Oberflächenseite des säulenförmigen Abschnitts 221a angeordnet ist und sich in eine Radialrichtung verbreitert, und einen plattenförmigen Abschnitt 221c auf der Unterseite, der auf einer Unterseite angeordnet ist und sich in der Radialrichtung verbreitert. Ferner bildet ein harzförmiges Dichtungselement 221s, das auf der Unterseite des plattenförmigen Abschnitts 221c auf der Unterseite angeordnet ist, einen Kontaktabschnitt, der in Kontakt mit dem Spitzenabschnitt des Sitzabschnitts 220d kommt.
Außerdem unterteilt der plattenförmige Abschnitt 221b auf der oberen Oberflächenseite zusammen mit einem Pilotraumausbildungselement 224, das oberhalb des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 angeordnet ist, einen Pilotraum 220e und bildet ihn. Ein Zylinderabschnitt, der auf der Außenumfangsseite des plattenförmigen Abschnitts 221b auf der oberen Oberflächenseite positioniert ist, ist auf dem Pilotraumausbildungselement 224 ausgebildet Da überdies ein Dichtungselement, wie etwa ein O-Ring, in einer Lücke zwischen der Außenumfangsseite des plattenförmigen Abschnitts 221b auf der oberen Oberflächenseite und der Innenumfangsseite des Zylinderabschnitts angeordnet ist, leckt kein Kältemittel aus der Lücke.
Der Pilotraum 220e ist ein Raum, auf den der Kältemitteldruck, der das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 in eine Ventilschließrichtung vorspannt, angewendet wird. Wenn der Kältemitteldruck P2 an der Ausströmungsöffnung 220b in einem Zustand, in dem der Kältemitteldruck P1 eines Hochdruckkältemittels an der Zuströmungsöffnung 220a auf den Pilotraum 220e angewendet wird, wird durch eine Druckdifferenz zwischen dem Kältemitteldruck P1 an der Zuströmungsöffnung 220a und dem Kältemitteldruck P2 an der Ausströmungsöffnung 220b eine Last in der Ventilschließrichtung (eine Abwärtsrichtung in 2) auf das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 angewendet. Folglich wird das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 gegen den Sitzabschnitt 220d gedrückt
Außerdem ist eine Haupt-Ein-Aus-Ventilfeder 225, die ein Beispiel für ein elastisches Element ist, das eine Last anwendet, welche das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 in eine Ventilöffnungsrichtung vorspannt, in dem Körper 220 angeordnet. Wenn eine Druckdifferenz zwischen dem Kältemitteldruck P1 an der Zuströmungsöffnung 220a und dem Kältemitteldruck P2 an der Ausströmungsöffnung 220b verringert wird und eine von der Haupt-Ein-Aus-Ventilfeder 225 auf das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 in der Ventilschließrichtung angewendete Last kleiner als eine Last wird, die in der Ventilöffnungsrichtung (eine Aufwärtsrichtung in 2) erzeugt wird, wird das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 von dem Sitzabschnitt 220d getrennt.
Das heißt, das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 der vorliegenden Ausführungsform ist geeignet, um den Hauptdurchgang 220c zu öffnen, wenn eine Druckdifferenz zwischen dem Kältemitteldruck P1 eines Hochdruckkältemittels an der Zuströmungsöffnung 220a und dem Kältemitteldruck P2 an der Ausströmungsöffnung 220b kleiner oder gleich einer Referenzdruckdifferenz wird, die durch die Last der Haupt-Ein-Aus-Ventilfeder 225 bestimmt wird. Das Pilotraumausbildungselement 224 ist aus einem Element ausgebildet, das von dem Körper 220 in der vorliegenden Ausführungsform getrennt ist, kann aber integral mit dem Körper 220 ausgebildet sein.
Ferner ist der auslassseitige Verbindungsdurchgang 221d, der zulässt, dass der Pilotraum 220e mit der Ausströmungsöffnung 220b des Hauptdurchgangs 220c, der der strömungsabwärtigen Seite des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 in der Strömung eines Kältemittels entspricht, in einem mittleren Abschnitt des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 ausgebildet. Außerdem sind die einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e, die zulassen, dass der Pilotraum 220e mit der Zuströmungsöffnung 220a des Hauptdurchgangs 220c, welcher der strömungsaufwärtigen Seite des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 in der Strömung eines Kältemittels entspricht, in Verbindung steht, an dem plattenförmigen Abschnitts 221b auf der oberen Oberflächenseite des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 ausgebildet.
Mehrere einlassseitige Verbindungsdurchgänge 221e sind ausgebildet, und die Gesamtkältemitteldurchgangsfläche der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e ist größer als die des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d. Überdies sind Durchgangsschließstifte 224a als ein Beispiel für einen Durchgangsflächenverringerungsabschnitt an dem Pilotraumausbildungselement 224 fixiert. Der Durchgangsflächenverringerungsabschnitt schließt einen Teil der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 den Hauptdurchgang 220c öffnet, wodurch die gesamte Kältemitteldurchgangsfläche der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e weiter verkleinert wird als wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 den Hauptdurchgang 220c schließt.
Der Begriff „die Kältemitteldurchgangsfläche der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e” bedeutet die minimale Durchgangsfläche des einlassseitigen Verbindungsdurchgangs 221e, wenn ein einlassseitiger Verbindungsdurchgang 221e ausgebildet ist, und bedeutet die gesamte Kältemitteldurchgangsfläche, welche die Summe der minimalen Kältemitteldurchgangsflächen der jeweiligen einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e ist, wenn mehrere einlassseitige Verbindungsdurchgänge 221e ausgebildet sind. Dies gilt auch für die Kältemitteldurchgangsfläche des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d.
Ferner ist das Pilotventil 222, das den auslassseitigen Verbindungsdurchgang 221d öffnet oder schließt, das an dem mittleren Abschnitt des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 ausgebildet ist und in einer im Wesentlichen säulenförmigen Form ausgebildet ist, in dem Pilotraum 220e angeordnet. Das Pilotventil 222 ist koaxial mit der Mittelachse des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 angeordnet und wird durch eine elektromagnetische Kraft, die erzeugt wird, wenn von der Klimatisierungssteuervorrichtung (EIN) elektrische Leistung an den Elektromagneten 223 zugeführt wird, der auf der Außenumfangsseite des Pllotventils 222 angeordnet ist, auf eine Seite verschoben, auf der das Pilotventil 222 von dem Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 getrennt wird (die Oberseite in 2). Folglich öffnet das Pilotventil 222 den auslassseitigen Verbindungsdurchgang 221d.
Wenn die Zuführung elektrischer Leistung an den Elektromagneten 223 von der Klimatisierungsvorrichtung abgeschaltet wird (AUS), wird das Pilotventil 222 durch die Last einer Pilotfeder 222a zu dem Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 verschoben. Folglich schließt das Pilotventil 222 den auslassseitigen Verbindungsdurchgang 221d. Das heißt, in dem Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 verschiebt das Pilotventil 222 das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 durch Öffnen und Schließen des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d, um den Kältemitteldruck Pp in dem Pilotraum 220e zu ändern.
Eine Last, die durch eine Druckdifferenz zwischen dem Kältemitteldruck P1 an der Zuströmungsöffnung 220a und dem Kältemitteldruck P2 an der Ausströmungsöffnung 220b bewirkt wird, wird, wie aus 2 offensichtlich, nicht auf das Pilotventil 222 angewendet. Folglich kann das Pilotventil 222 das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 mit einer Last verschieben, die kleiner als eine Last (elektromagnetische Kraft) ist, die erforderlich ist, wenn das Pilotventil 222 das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 verschiebt.
Als nächstes wird die Innenklimatisierungseinheit 30 beschrieben Die Innenklimatisierungseinheit 30 wird verwendet, um Luft, deren Temperatur durch die Kältekreislaufvorrichtung 10 eingestellt wurde, in das Fahrzeuginnere zu blasen, und ist im Inneren eines Armaturenbretts (einer Instrumententafel) angeordnet, die in dem vorderen Abschnitt in dem Fahrzeuginneren positioniert ist. Überdies ist die Innenklimatisierungseinheit 30 derart ausgebildet, um ein Gebläse 32, den Innenverdampfer 18, den Innenkondensator 12 und Ähnliches in dem Gehäuse 31, das die Außenschale der Innenklimatisierungseinheit 30 bildet, aufzunehmen.
Das Gehäuse 31 bildet einen Luftdurchgang für geblasene Luft, die in das Fahrzeuginnere geblasen wird, und ist aus einem Harz (zum Beispiel Polypropylen) hergestellt, das ein gewisses Maß an Elastizität hat und auch im Hinblick auf die Festigkeit hervorragend ist. Eine Innen-Außenluftumschaltvorrichtung 33 als eine Innen-Außenluft-Umschaltvorrichtung zum Umschalten und Einleiten von Innenluft (Fahrzeuginnenluft) und Außenluft (Fahrzeugaußenluft) in das Gehäuse 31 ist auf der am weitesten strömungsaufwärtigen Seite in der Strömung der Blasluft in dem Gehäuse 31 angeordnet
Die Innen-Außenluft-Umschaltvorrichtung 33 ändert kontinuierlich das Verhältnis zwischen dem Luftvolumen von Innenluft und dem Luftvolumen von Außenluft, indem sie die Fläche einer Innenlufteinlassöffnung, die Innenluft in das Gehäuse 31 einleitet, und die Fläche einer Außenlufteinleitungsöffnung, die Außenluft in das Gehäuse 31 einleitet, mit einer Innen-Außenluft-Umschaltklappe kontinuierlich einstellt. Die Innen-Außenluft-Umschaltklappe wird von einem elektrischen Aktuator für die Innen-Außenluft-Umschaltklappe angetrieben, und der Betrieb des elektrischen Aktuators wird von einem Steuersignal gesteuert, das von der Klimatisierungssteuervorrichtung ausgegeben wird.
Ein Gebläse 32 als eine Blasvorrichtung zum Blasen von Luft, die durch die Innen-Außenluft-Umschaltvorrichtung 33 in das Fahrzeuginnere eingesaugt wird, ist in der Strömungsrichtung geblasener Luft auf der strömungsabwärtigen Seite der Innen-Außenluft-Umschaltvorrichtung 33 angeordnet. Das Gebläse 32 ist ein elektrisches Gebläse, das einen Vielflügel-Zentrifugalventilator (Sirocco-Ventilator) mit einem Elektromotor antreibt, und die Drehzahl des Gebläses 32 wird von einer Steuerspannung gesteuert, die von der Klimatisierungssteuervorrichtung ausgegeben wird.
Der Innenverdampfer 18, ein Heizungskern 34 und der Innenkondensator 12 sind relativ zu der Strömung geblasener Luft in dieser Reihenfolge auf der strömungsabwärtigen Seite des Gebläses 32 in der Strömung geblasener Luft angeordnet. Mit anderen Worten ist der Innenverdampfer 18 in der Strömung geblasener Luft auf der strömungsabwärtigen Seite des Heizungskerns 34 und des Innenkondensators 12 angeordnet.
Der Heizungskern 34 ist ein Wärmetauscher zum Heizen, der Blasluft durch Austauschen von Wärme zwischen einem Kühlmittel für einen Verbrennungsmotor, der eine Antriebskraft zum Fahren eines Fahrzeugs ausgibt, und der Blasluft heizt. Der Heizungskern 34 der vorliegenden Ausführungsform ist in der Strömungsrichtung geblasener Luft auf einer strömungsaufwärtigen Seite des Innenkondensators 12 angeordnet Ferner ist ein Kaltluftumleitungsdurchgang 35, der zulässt, dass Blasluft, die den Innenverdampfer 18 durchlaufen hat, den Heizungskern 34 und den Innenkondensator 12 umgeht und zu der strömungsabwärtigen Seite strömt, in dem Gehäuse 31 ausgebildet.
Eine Luftmischklappe 36, die das Verhältnis des Durchsatzes von Luft, die den Innenkondensator 12 durchläuft, zu dem Durchsatz geblasener Luft, die den Innenverdampfer 18 durchlaufen hat, einstellt, ist in der Strömung geblasener Luft auf der strömungsabwärtigen Seite des Innenverdampfers 18 und der strömungsaufwärtigen Seite des Heizungskerns 34 angeordnet.
Außerdem ist ein Mischraum, der zulässt, dass Blasluft, die von dem Heizungskern 34 und dem Innenkondensator 12 geheizt wird, mit Blasluft vermischt wird, die den Kaltluftumleitungsdurchgang 35 durchläuft, ohne von dem Heizungskern 34 und dem Innenkondensator 12 geheizt zu werden, in der Strömung geblasener Luft auf der strömungsabwärtigen Seite des Innenkondensators 12 ausgebildet. Außerdem ist ein Öffnungsloch, durch das die Blasluft, die in dem Mischraum vermischt wird (Klimatisierungsluft), in das Fahrzeuginnere als ein Klimatisierungszielraum geblasen wird, an dem in der Strömung geblasener Luft am weitesten strömungsabwärtigen Abschnitt des Gehäuses 31 angeordnet.
Insbesondere sind ein Gesichtsöffnungsloch, durch das die Klimatisierungsluft in Richtung des Oberkörpers eines in dem Fahrzeuginneren vorhandenen Insassen geblasen wird, ein Fußöffnungsloch, durch das die Klimatisierungsluft in Richtung von Fußen eines Insassen geblasen wird, und ein Entfrosteröffnungsloch, durch das die Klimatisierungsluft in Richtung der Innenoberfläche einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs geblasen wird, (die alle nicht gezeigt sind) als dieses Öffnungsloch bereitgestellt. Die strömungsabwärtigen Seiten des Gesichtsöffnungslochs, des Fußöffnungslochs und des Entfrosteröffnungslochs in der Strömung geblasener Luft sind jeweils durch Kanäle, die Luftdurchgänge bilden, mit einer Gesichtsluftauslassöffnung, einer Fußluftauslassöffnung und einer Eintfrosterluftauslassöffnung (die alle nicht gezeigt sind), die in dem Fahrzeuginneren bereitgestellt sind, verbunden.
Da folglich die Luftmischklappe 36 das Verhältnis des Durchsatzes von Luft, die den Heizungskern 34 und den Innenkondensator 12 durchläuft, zu dem Durchsatz von Luft, die den Kaltluftumleitungsdurchgang 35 durchläuft, einstellt, wird die Temperatur der Klimatisierungsluft, die in dem Mischraum vermischt wird, eingestellt Als ein Ergebnis wird die Temperatur der Klimatisierungsluft, die durch jeden der Luftauslässe in das Fahrzeuginnere geblasen wird, eingestellt.
Das heißt, die Luftmischklappe 36 bildet eine Temperatureinstellvorrichtung zum Einstellen der Temperatur der Klimatisierungsluft, die in das Fahrzeuginnere geblasen wird. Die Luftmischklappe 36 wird von einem elektrischen Aktuator zum Antreiben der Luftmischklappe angetrieben, und der Betrieb der Luftmischklappe 36 wird von einem Steuersignal gesteuert, das von der Klimatisierungssteuervorrichtung ausgegeben wird.
Ferner sind eine Gesichtsklappe, die die Fläche des Gesichtsöffnungslochs einstellt, eine Fußklappe, die die Fläche des Fußöffnungslochs einstellt, und eine Entfrosterklappe, die die Fläche des Entfrosteröffnungslochs einstellt (die alle nicht gezeigt sind), in der Strömung geblasener Luft jeweils auf den strömungsaufwärtigen Seiten des Gesichtsöffnungslochs, des Fußöffnungslochs und des Entfrosteröffnungslochs angeordnet.
Die Gesichtsklappe, die Fußklappe und die Entfrosterklapppe bilden eine Luftauslassbetriebsart-Umschaltvorrichtung zum Umschalten einer Luftauslassbetriebsart, sind durch einen Verbindungsmechanismus oder Ähnliches mit einem elektrischen Aktuator verbunden, der Luftauslassbetriebsartklappen antreibt, und werden gedreht, während sie ineinandergreifen. Der Betrieb dieses elektrischen Aktuators wird auch von einem Steuersignal gesteuert, das von der Klimatisierungssteuervorrichtung ausgegeben wird.
Insbesondere umfassen Beispiele für die Luftauslassbetriebsart, die von der Luftauslassbetriebsart-Umschaltvorrichtung umgeschaltet wird: eine Gesichtsbetriebsart, die den Gesichtsluftauslass vollständig öffnet, um Luft aus dem Gesichtsluftauslass in Richtung des Oberkörpers eines in dem Fahrzeuginneren vorhandenen Insassen zu blasen; eine Zweihöhenbetriebsart, die sowohl den Gesichtsluftauslass als auch den Fußluftauslass öffnet, um Luft in Richtung des Oberkörpers und der Fuße eines in dem Fahrzeuginneren vorhandenen Insassen zu blasen; eine Fußbetriebsart, die den Fußluftauslass vollständig öffnet und den Entfrosterluftauslass um eine kleine Öffnung öffnet, um hauptsächlich Luft aus dem Fußluftauslass zu blasen; und eine Fuß-Entfrosterbetriebsart, die den Fußluftauslass und den Entfrosterluftauslass im Wesentlichen mit der gleichen Öffnung öffnet, um sowohl aus dem Fußluftauslass als auch dem Entfrosterluftauslass Luft zu blasen.
Außerdem kann eine Entfrosterbetriebsart, die den Entfrosterluftauslass zum Blasen von Luft zu der Innenoberfläche einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs vollständig öffnet, wenn ein Insasse einen auf einem Bedienfeld bereitgestellten Ausblasbetriebsartschalter manuell betätigt, verwendet werden.
Als nächstes wird eine elektrische Steuerung der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die Klimatisierungssteuervorrichtung umfasst einen wohlbekannten Mikrocomputer, der eine CPU, einen ROM, einen RAM und Ähnliches umfasst, und seine periphere Schaltung. Ferner steuert die Klimatisierungssteuervorrichtung die Betriebe verschiedener Klimatisierungssteuerinstrumente, wie etwa des Kompressors 11, des ersten Expansionsventils 15a, des zweiten Expansionsventils 15b, des Ein-Aus-Ventils 20, des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22, des Gebläses 32 und der elektrischen Aktuatoren, die mit einer Ausgangsseite der Klimatisierungssteuervorrichtung verbunden sind, indem sie auf der Basis eines in dem ROM gespeicherten Klimatisierungssteuerprogramms verschiedene Arten von Berechnung und Verarbeitung durchführt.
Außerdem werden Erfassungssignale einer Klimatisierungssteuersensorgruppe, wie etwa eines Innenluftsensors, eines Außenluftsensors, eines Sonnenstrahlungssensors, eines Ausstoßtemperatursensors, eines Ausstoßdrucksensors, eines Verdampfertemperatursensors, eines Blaslufttemperatursensors und eines Außenwärmetauschertemperatursensors, in eine Eingabeseite der Klimatisierungssteuervorrichtung eingegeben. Der Innenluftsensor dient als eine Innenlufttemperaturerfassungsvorrichtung zum Erfassen der Temperatur Tr in dem Fahrzeuginneren (die Temperatur der Innenluft). Der Außenluftsensor dient als eine Außenlufttemperaturerfassungsvorrichtung zum Erfassen der Temperatur Tam außerhalb eines Fahrzeugs (die Temperatur von Außenluft) Der Sonnenstrahlungssensor dient als eine Sonnenstrahlungserfassungsvorrichtung zum Erfassen der Menge As an Sonnenstrahlung, die auf das Fahrzeuginnere angewendet wird. Der Ausstoßtemperatursensor erfasst die Ausstoßkältemitteltemperatur Td eines Kältemittels, das von dem Kompressor 11 ausgestoßen wird Der Ausstoßdrucksensor erfasst den Druck Pd eines Kältemittels, das von dem Kompressor 11 ausgestoßen wird (hochdruckseitiger Kältemitteldruck). Der Verdampfertemperatursensor erfasst die Kältemittelverdampfungstemperatur (Verdampfertemperatur) Tefin des Innenverdampfers 18. Der Blaslufttemperatursensor erfasst die Blaslufttemperatur TAV geblasener Luft, die aus dem Mischraum in das Fahrzeuginnere geblasen wird. Der Außenwärmetauschertemperatursensor erfasst die Temperatur Ts des Außenwärmetauschers 16.
Zum Beispiel wird der Druck Pd eines ausgestoßenen Kältemittels der vorliegenden Ausführungsform der hochdruckseitige Kältemitteldruck eines Kreislaufs, der in der Kühlbetriebsart von einer Kältemittelausstoßöffnung des Kompressors 11 die Einlassseite des zweiten Expansionsventils 15b erreicht; und der in der Heizbetriebsart und Ähnlichem der hochdruckseitige Kältemitteldruck eines Kreislaufs wird, der von einer Kältemittelausstoßöffnung des Kompressors 11 die Einlassseite des ersten Expansionsventils 15a erreicht. Ferner ist der Blaslufttemperatursensor, der die Blaslufttemperatur TAV erfasst, in der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellt, aber ein Wert, der auf der Basis der Verdampfertemperatur Tefin, der Ausstoßkältemitteltemperatur Td oder Ähnlichem, berechnet wird, kann als die Blaslufttemperatur TAV verwendet werden.
Außerdem werden Bediensignale von verschiedenen Klimatisierungsbedienschaltern, die auf dem Bedienfeld bereitgestellt sind, das nahe dem Armaturenbrett angeordnet ist, das an dem Vorderabschnitt des Fahrzeuginneren positioniert ist, in die Eingabeseite der Klimatisierungssteuervorrichtung eingegeben. Insbesondere umfassen Beispiele der verschiedenen Klimatisierungsbedienschalter, die auf dem Bedienfeld bereitgestellt sind: einen Automatikschalter, der verwendet wird, um einen automatischen Steuerbetrieb des Fahrzeugklimatisierungssystems 1 festzulegen oder aufzuheben; einen Kühlschalter (A/C-Schalter), der verwendet wird, um das Kühlen in dem Fahrzeuginneren durchzuführen; einen Luftvolumenfestlegungsschalter, der verwendet wird, um das Luftvolumen von Luft, die von dem Gebläse 32 geblasen wird, manuell festzulegen; einen Temperaturfestlegungsschalter als eine Zieltemperaturfestlegungsvorrichtung zum Festlegen einer Zieltemperatur Tsoll in dem Fahrzeuginneren; und einen Ausblasbetriebsartumschalter, der verwendet wird, um die Ausblasbetriebsart manuell festzulegen.
Die Klimatisierungssteuervorrichtung ist integral mit einer Steuervorrichtung ausgebildet, die verschiedene Klimatisierungskomponenten steuert, die mit der Ausgangsseite der Klimatisierungssteuervorrichtung verbunden sind. Jedoch bildet eine Struktur (Hardware und Software), die die Betriebe der jeweiligen Klimatisierungskomponenten steuert, eine Steuervorrichtung zum Steuern der Betriebe der jeweiligen Klimatisierungskomponenten.
Zum Beispiel bildet in der vorliegenden Ausführungsform eine Struktur (Hardware und Software) zum Steuern des Betriebs des Kompressors 11 eine Ausstoßkapazitätssteuervorrichtung, und eine Struktur (Hardware und Software) zum Steuern der Betriebe des zweiten Expansionsventils 15b, des Ein-Aus-Ventils 20 und des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22, welche die Kältekreislaufumschaltvorrichtungen bilden, bildet eine Kältemittelkreissteuervorrichtung. Natürlich können die Ausstoßkapazitätssteuervorrichtung, die Kältemittelkreissteuervorrichtung und Ähnliche aus Klimatisierungssteuervorrichtungen ausgebildet werden, die getrennt von der Klimatisierungssteuervorrichtung sind.
Als nächstes wird der Betrieb des Fahrzeugklimatisierungssystems 1 der vorliegenden Ausführungsform mit der vorstehend erwähnten Struktur beschrieben. Wie vorstehend beschrieben, können die Betriebe der Kühlbetriebsart, der Heizbetriebsart und der ersten und zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsarten in dem Fahrzeugklimatisierungssystem 1 der vorliegenden Ausführungsform umgeschaltet werden. Das Umschalten dieser jeweiligen Betriebsarten wird durch die Ausführung des Klimatisierungssteuerprogramms durchgeführt. Dieses Klimatisierungssteuerprogramm wird ausgeführt, wenn der Automatikschalter des Bedienfelds eingeschaltet ist (EIN).
Insbesondere werden die Erfassungssignale der vorstehend erwähnten Klimatisierungssteuerungssensorgruppe und die Bediensignale, die von den verschiedenen Klimatisierungsbedienschaltern ausgegeben werden, während einer Hauptroutine des Klimatisierungssteuerprogramms gelesen. Ferner wird eine Zielblastemperatur TAO, welche die Zieltemperatur der Luft ist, die in das Fahrzeuginnere geblasen wird, aus der folgenden Gleichung F1 auf der Basis der Werte der gelesenen Erfassungssignale und der Bediensignale berechnet. TAO = Ksoll × Tsoll – Kr × Tr – Kam × Tam – Ks × As + C (F1)
Tsoll bezeichnet eine vorher festgelegte Temperatur in dem Fahrzeuginneren, die durch den Temperaturfestlegungsschalter festgelegt wird, Tr bezeichnet die Temperatur in dem Fahrzeuginneren (die Temperatur von Innenluft), die von dem Innenluftsensor erfasst wird, Tam bezeichnet die Temperatur von Außenluft, die von dem Außenluftsensor erfasst wird, und As bezeichnet Sonnenstrahlung, die von dem Sonnenstrahlungssensor erfasst wird. Ksoll, Kr, Kam und Ks bezeichnen Steuerverstärkungen, und C bezeichnet eine Korrekturkonstante.
Wenn überdies der Kühlschalter des Bedienfelds eingeschaltet wird und die Zielblastemperatur TAO niedriger als eine vorgegebene Kühlreferenztemperatur α ist, wird der Betrieb der Kühlbetriebsart durchgeführt Wenn ferner der Kühlschalter eingeschaltet ist, die Zielblastemperatur TAO größer oder gleich der Kühlreferenztemperatur α ist und die Umgebungstemperatur Tam höher als eine Entfeuchtungsheizreferenztemperatur β ist, wird der Betrieb der ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart durchgeführt.
Andererseits wird in einem Zustand, in dem der Kühlschalter eingeschaltet ist, wenn die Zielblastemperatur TAO größer oder gleich der Kühlreferenztemperatur α ist und wenn die Außenlufttemperatur Tam kleiner oder gleich der Entfeuchtungsheizreferenztemperatur β ist, der Betrieb der zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsart durchgeführt. Wenn ferner der Kühlschalter nicht eingeschaltet ist, wird der Betrieb der Heizbetriebsart durchgeführt. Die Betriebe der jeweiligen Betriebsarten werden beschrieben.
(a) Kühlbetriebsart
In der Kühlbetriebsart schließt die Klimatisierungssteuervorrichtung das Ein-Aus-Ventil 20 und das Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 und bringt die Drosselöffnung des ersten Expansionsventils 15a auf eine vollständige Öffnung, um das zweite Expansionsventil 15b in einen Drosselzustand zu bringen, in dem eine Druckverringerungswirkung ausgeübt wird
Folglich wird in der Kühlbetriebsart ein Dampfkompressionskältekreislauf, der ein Kältemittel, wie durch den weißen Pfeil von 1 gezeigt, in der Reihenfolge des Kompressors 11, des Innenkondensators 12, (des ersten Expansionsventils 15a), des Außenwärmetauschers 16, (des Rückschlagventils 17), des zweiten Expansionsventils 15b, des Innenverdampfers 18, des Verdampfungsdruckregelungsventils 19, des Akkumulators 21 und des Kompressors 11 zirkuliert, gebildet. Überdies bestimmt die Klimatisierungssteuervorrichtung die Betriebszustände der verschiedenen Klimatisierungssteuerinstrumente (Steuersignale, die an die verschiedenen Steuerinstrumente ausgegeben werden sollen) auf der Basis der Zielblastemperatur TAO, der Erfassungssignale der Klimatisierungssteuersensorgruppe und Ähnlicher basierend auf der Struktur dieses Kältemittelkreises.
Zum Beispiel wird die Kältemittelausstoßkapazität des Kompressors 11, das heißt, eines Steuersignals, das an den Elektromotor des Kompressors 11 ausgegeben werden soll, wie nachstehend beschrieben, bestimmt. Zuerst wird eine Zielverdampferblastemperatur TEO des Innenverdampfers 18 auf der Basis der Zielblastemperatur TAO unter Bezug auf ein Steuerkennfeld, das im Voraus in der Klimatisierungsvorrichtung gespeichert wird, bestimmt.
Ferner wird das Steuersignal, das an den Elektromotor des Kompressors 11 ausgegeben werden soll, unter Verwendung eines Rückkopplungssteuerverfahrens auf der Basis einer Abweichung zwischen der Zielverdampferblastemperatur TEO und der Verdampfertemperatur Tefin, die von dem Verdampfertemperatursensor erfasst wird, bestimmt, so dass die Verdampfertemperatur Tefin sich der Zielverdampferblastemperatur TEO nähert.
Außerdem wird ein Steuersignal, das an das zweite Expansionsventil 15b ausgegeben werden soll, derart bestimmt, dass der Unterkühlungsgrad eines Kältemittels, das in das zweite Expansionsventil 15b strömt, sich einem Zielunterkühlungsgrad nähert, der derart bestimmt wird, dass der Leistungskoeffizient (COP) des Kreislaufs im Wesentlichen den Maximalwert hat.
Überdies wird ein Steuersignal, das an den elektrischen Aktuator der Luftmischklappe 36 ausgegeben werden soll, derart bestimmt, dass die Luftmischklappe 36 den Luftdurchgang, der auf einer Seite angeordnet ist, wo der Heizungskern 34 und der Innenkondensator 12 angeordnet sind, schließt und die Blasluft, die den Innenverdampfer 18 durchlaufen hat, den Kaltluftumleitungsdurchgang 35 durchläuft.
Ferner werden die Steuersignale und Ähnliches, die, wie vorstehend beschrieben, bestimmt werden, an die verschiedenen Klimatisierungssteuerinstrumente ausgegeben. Danach, bis von dem Bedienfeld der Betriebsstopp des Fahrzeugklimatisierungssystems gefordert wird, wird jede vorgegebene Steuerperiode eine Steuerroutine wiederholt, die das Lesen der vorstehend erwähnten Erfassungssignale und der vorstehend erwähnten Bediensignale, die Berechnung der Zielblastemperatur TAO, die Bestimmung der Bedienzustände der verschiedenen Klimatisierungssteuerinstrumente und der Ausgabe der Steuerspannungen und Steuersignale umfasst. Die Wiederholung dieser Steuerroutine wird auf auf die gleiche Weise wie zu der Zeit anderer Betriebsarten durchgeführt.
Folglich strömt zur Zeit der Kühlbetriebsart ein Hochdruckkältemittel, das von dem Kompressors 11 ausgestoßen wird, in den Innenkondensator 12 in der Kältekreislaufvorrichtung 10. Da die Luftmischklappe 36 den Luftdurchgang, der auf der Seite ausgebildet ist, wo der Heizungskern 34 und der Innenkondensator 12 angeordnet sind, zu dieser Zeit schließt, tauscht das in den Innenkondensator 12 strömende Kältemittel kaum Wärme zwischen sich selbst und Blasluft aus und strömt aus dem Innenkondensator 12.
Das aus dem Innenkondensator 12 strömende Kältemittel strömt durch den ersten Kältemitteldurchgang 14a in das erste Expansionsventil 15a Da das erste Expansionsventil 15a zu dieser Zeit in einem vollständig geöffneten Zustand ist, strömt das aus dem Innenkondensator 12 strömende Kältemittel in den Außenwärmetauscher 16, ohne dass sein Druck von dem ersten Expansionsventil 15a verringert wird Ferner strahlt das in den Außenwärmetauscher 16 strömende Kältemittel an dem Außenwärmetauscher 16 Wärme an die Außenluft ab, die von dem Gebläseventilator geblasen wird.
Da das Ein-Aus-Ventil 20 geschlossen ist, strömt das aus dem Außenwärmetauscher 16 strömende Kältemittel durch das zweite Dreiwegeverbindungsstück 13b in den dritten Kältemitteldurchgang 14c und sein Druck wird von dem zweiten Expansionsventil 15b verringert, bis es ein Niederdruckkältemittel wird. Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck von dem zweiten Expansionsventil 15b verringert wurde, strömt in den Innenverdampfer 18 und verdampft durch Aufnehmen von Wärme aus der Luft, die von dem Gebläse 32 geblasen wird. Folglich wird die Blasluft gekühlt.
Das aus dem Innenverdampfer 18 strömende Kältemittel strömt durch das Verdampfungsdruckregelungsventil 19 in den Akkumulator 21 und wird in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel abgeschieden. Ferner wird das gasphasige Kältemittel, das von dem Akkumulator 21 abgeschieden wird, von der Ansaugseite des Kompressors 11 eingesaugt und wird von dem Kompressor 11 erneut komprimiert.
Folglich kann in der Kühlbetriebsart das Kühlen in dem Fahrzeuginneren durch Blasen von Luft, die an dem Innenverdampfer 18 gekühlt wird, in das Fahrzeuginnere erreicht werden.
(b) Heizbetriebsart
In der Heizbetriebsart öffnet die Klimatisierungssteuervorrichtung das Ein-Aus-Ventil 20, schließt das Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 und bringt das erste Expansionsventil in einen Drosselzustand, in dem eine Druckverringerungswirkung ausgeübt wird, um das zweite Expansionsventil 15b in einen vollständig geschlossenen Zustand zu bringen.
Folglich wird in der Heizbetriebsart ein Dampfkompressionskältekreislauf, der ein Kältemittel, wie durch den schwarzen Pfeil von 1 gezeigt, in der Reihenfolge des Kompressors 11, des Innenkondensators 12, des ersten Expansionsventils 15a, des Außenwärmetauschers 16, (des Ein-Aus-Ventils 20), des Akkumulators 21 und des Kompressors 11 zirkuliert, gebildet. Überdies bestimmt die Klimatisierungssteuervorrichtung die Betriebszustände der verschiedenen Klimatisierungssteuerinstrumente (Steuersignale, die an die verschiedenen Steuerinstrumente ausgegeben werden sollen) auf der Basis der Zielblastemperatur TA, der Erfassungssignale der Sensorgruppe und Ähnlichem basierend auf der Struktur dieses Kältemittelkreises.
Zum Beispiel wird die Kältemittelausstoßkapazität des Kompressors 11, das heißt, ein Steuersignal, das an den Elektromotor des Kompressors 11 ausgegeben wird, wie nachstehend beschrieben, bestimmt Zuerst wird eine Zielkondensatortemperatur TCO des Innenkondensators 12 auf der Basis der Zielblastemperatur TAO unter Bezug auf ein Steuerkennfeld, das im Voraus in der Klimatisierungssteuervorrichtung gespeichert wird, bestimmt.
Ferner wird das Steuersignal, das an den Elektromotor des Kompressors 11 ausgegeben werden soll, unter Verwendung eines Rückkopplungssteuerverfahrens auf der Basis einer Abweichung zwischen der Zielkondensatortemperatur TCO und der Ausstoßkältemitteltemperatur Td, die von dem Ausstoßtemperatursensor erfasst wird, bestimmt, so dass die Ausstoßkältemitteltemperatur Td sich der Zielkondensatortemperatur TCO nähert.
Außerdem wird ein Steuersignal, das an das erste Expansionsventil 15a ausgegeben werden soll, derart bestimmt, dass der Unterkühlungsgrad eines Kältemittels, das in das erste Expansionsventil 15a strömt, sich einem Zielunterkühlungsgrad nähert, der derart bestimmt wird, dass der Leistungskoeffizient (COP) des Kreislaufs im Wesentlichen den Maximalwert hat.
Überdies wird ein Steuersignal, das an den elektrischen Aktuator der Luftmischklappe 36 ausgegeben werden soll, bestimmt, so dass die Luftmischklappe 36 den Kaltluftumleitungsdurchgang 35 schließt, und die gesamte Menge der Blasluft, die den Innenverdampfer 18 durchlaufen hat, den Luftdurchgang durchläuft, der auf einer Seite ausgebildet ist, wo der Heizungskern 34 und der Innenkondensator 12 angeordnet sind.
Folglich strömt in der Kältekreislaufvorrichtung 10 Zeit der Heizbetriebsart ein Hochdruckkältemittel, das von dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, in den Innenkondensator 12. Das in den Innenkondensator 12 strömende Kältemittel strahlt durch Austauschen von Wärme zwischen sich selbst und Luft, die von dem Gebläse 32 geblasen wurde und den Innenverdampfer 18 durchlaufen hat, Wärme ab. Folglich wird die Blasluft geheizt.
Das aus dem Innenkondensator 12 strömende Kältemittel strömt durch den ersten Kältemitteldurchgang 14a in das erste Expansionsventil 15a und sein Druck wird an dem ersten Expansionsventil 15a verringert, bis es ein Niederdruckkältemittel wird Ferner strömt das Niederdruckkältemittel, dessen Druck von dem ersten Expansionsventil 15a verringert wird, in den Außenwärmetauscher 16 und nimmt Wärme aus der Außenluft auf, die von dem Gebläse geblasen wird.
Da das Ein-Aus-Ventil 20 geöffnet ist und das zweite Expansionsventil 15b in dem vollständig geschlossenen Zustand ist, strömt das aus dem Außenwärmetauscher 16 strömende Kältemittel durch den vierten Kältemitteldurchgang 14d in den Akkumulator 21 und wird in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel abgeschieden. Ferner wird das gasphasige Kältemittel, das von dem Akkumulator 21 abgeschieden wird, von der Ansaugseite des Kompressors 11 eingesaugt und wird von dem Kompressor 11 erneut komprimiert.
Folglich kann in der Heizbetriebsart das Heizen in dem Fahrzeuginneren durch Blasen von Luft, die an dem Innenkondensator 12 geheizt wird, in das Fahrzeuginnere erreicht werden Natürlich wird Blasluft während des Betriebs des Verbrennungsmotors auch an dem Heizungskern 34 geheizt.
(c) Erste Entfeuchtungsheizbetriebsart
In der ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart schließt die Klimatisierungssteuerungsvorrichtung das Ein-Aus-Ventil 20 und das Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 und bringt sowohl das erste Expansionsventil 15a als auch das zweite Expansionsventil 15b in einen Drosselzustand, in dem die Druckverringerungswirkung ausgeübt wird.
Folglich wird in der ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart wie in der Kühlbetriebsart ein Dampfkompressionskältekreislauf, der ein Kältemittel, wie durch den diagonal schraffierten Pfeil von 1 gezeigt, in der Reihenfolge des Kompressors 11, des Innenkondensators 12, des ersten Expansionsventils 15a, des Außenwärmetauschers 16, des zweiten Expansionsventils 15b, des Innenverdampfers 18, des Verdampfungsdruckregelungsventils 19, des Akkumulators 21 und des Kompressors 11 zirkuliert, ausgebildet.
Mit anderen Worten wird die Kältekreislaufvorrichtung in der ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart auf einen Kältemittelkreis geschaltet, der zulässt, dass das aus dem Innenkondensator 12 strömende Kältemittel nacheinander in der Reihenfolge des Außenwärmetauschers 16 und des Innenverdampfers 18 strömt Überdies bestimmt die Klimatisierungssteuervorrichtung die Betriebszustände der verschiedenen Steuerinstrumente, die mit der Klimatisierungssteuervorrichtung verbunden sind (Steuersignale, die an die verschiedenen Steuerinstrumente ausgegeben werden sollen), auf der Basis der Zielblastemperatur TAO, der Erfassungssignale der Sensorgruppe und Ähnlichem basierend auf der Struktur dieses Kältemittelkreises.
Zum Beispiel wird ein Steuersignal, das an den Elektromotor des Kompressors 11 ausgegeben werden soll, auf die gleiche Weise wie in der Kühlbetriebsart bestimmt. Ferner wird ein Steuersignal, das an den elektrischen Aktuator der Luftmischklappe 36 ausgegeben werden soll, bestimmt, so dass die Luftmischklappe 36 den Kaltluftumleitungsdurchgang 35 schließt und die gesamte Blasluft, die den Innenverdampfer 18 durchlaufen hat, den Luftdurchgang durchläuft, der auf einer Seite ausgebildet ist, auf welcher der Heizungskern 34 und der Innenkondensator 12 angeordnet sind.
Außerdem ändert die Klimatisierungssteuervorrichtung Steuersignale, die an das erste Expansionsventil 15a und das zweite Expansionsventil 15b ausgegeben werden sollen, gemäß der Zielblastemperatur TAO. Insbesondere verringert die Klimatisierungssteuervorrichtung die Drosselöffnung des ersten Expansionsventils 15a und vergrößert die Drosselöffnung des zweiten Expansionsventils 15b in Verbindung mit einem Anstieg in der Zielblastemperatur TAO, die die Zieltemperatur der Luft ist, die in das Fahrzeuginnere geblasen wird. Folglich führt die Klimatisierungssteuervorrichtung in der ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart vier Betriebsarten, das heißt, erste bis vierte Betriebsarten, durch.
(c-1) Erste Betriebsart
Die erste Betriebsart wird durchgeführt, wenn die Zielblastemperatur TAO zur Zeit der ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart größer oder gleich der Kühlreferenztemperatur α und kleiner oder gleich einer vorgegebenen ersten Referenztemperatur ist.
In der ersten Betriebsart bringt die Klimatisierungssteuervorrichtung die Drosselöffnung des ersten Expansionsventils 15a in einen vollständig geöffneten Zustand und bringt das zweite Expansionsventil 15b in einen Drosselzustand. Folglich ist der Kreislaufaufbau der ersten Betriebsart exakt gleich wie der der Kühlbetriebsart, aber die Luftmischklappe 36 bringt den Luftdurchgang, der auf einer Seite ausgebildet ist, wo der Heizungskern 34 und der Innenkondensator 12 angeordnet sind, in einen vollständig geöffneten Zustand Daher ändert sich der Zustand eines Kältemittels, das in dem Kreislauf zirkuliert, wie in dem Mollierdiagramm von 3 gezeigt.
Das heißt, wie in 3 gezeigt, strömt das von dem Kompressor 11 ausgestoßene Hochdruckkältemittel (Punkt a1) in den Innenkondensator 12 und strahlt durch Austauschen von Wärme zwischen sich selbst und Blasluft, die von dem Innenverdampfer 18 gekühlt und entfeuchtet wurde, Wärme ab (Punkt a1 → Punkt a2 in 3). Folglich wird die Blasluft geheizt. Das aus dem Innenkondensator 12 strömende Kältemittel strömt in das erste Expansionsventil 15a. Da das erste Expansionsventil 15a zu dieser Zeit in einem vollständig geöffneten Zustand ist, strömt das aus dem Innenkondensator 12 strömende Kältemittel in den Außenwärmetauscher 16, ohne dass sein Druck von dem ersten Expansionsventil 15a verringert wird.
Ferner strahlt das in den Außenwärmetauscher 16 strömende Kältemittel durch Austauschen von Wärme zwischen sich selbst und Außenluft, die von dem Gebläseventilator geblasen wird, an dem Außenwärmetauscher 16 Wärme ab (Punkt a2 → Punkt a3 in 3). Da das Ein-Aus-Ventil 20 geschlossen ist, strömt das aus dem Außenwärmetauscher 16 strömende Kältemittel durch das zweite Dreiwegeverbindungsstück 13b in den dritten Kältemitteldurchgang 14c und sein Druck wird von dem zweiten Expansionsventil 15b verringert, bis es ein Niederdruckkältemittel wird (Punkt a3 → Punkt a4 in 3).
Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck von dem zweiten Expansionsventil 15b verringert wurde, strömt in den Innenverdampfer 18 und verdampft durch Aufnehmen von Wärme aus der Luft, die von dem Gebläse 32 geblasen wird (Punkt a4 → Punkt a5 in 3). Folglich wird die Blasluft gekühlt. Ferner strömt ein Kältemittel, das aus dem anderen Kältemittelzuströmungsauslass 20b des Innenverdampfers 18 strömt, zu dem Verdampfungsdruckregelungsventil 19, dem Akkumulator 21 und der Ansaugseite des Kompressors 11 und wird wie in der Kühlbetriebsart von dem Kompressor 11 erneut komprimiert.
Folglich kann zu der Zeit der ersten Betriebsart Blasluft, die von dem Innenverdampfer 18 gekühlt und entfeuchtet wurde, in dem Innenkondensator 12 geheizt werden, um in das Fahrzeuginnere geblasen zu werden. Daher kann die Entfeuchtungsheizung in dem Fahrzeuginneren erreicht werden.
(c-2) Zweite Betriebsart
Die zweite Betriebsart wird durchgeführt, wenn die Zielblastemperatur TAO zu der Zeit der ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart höher als die erste Referenztemperatur und kleiner oder gleich einer vorgegebenen zweiten Referenztemperatur ist. In der zweiten Betriebsart bringt die Klimatisierungssteuervorrichtung das erste Expansionsventil 15a in einen Drosselzustand und vergrößert die Drosselöffnung des zweiten Expansionsventils 15b weiter als zu der Zeit der ersten Betriebsart. Folglich ändert sich der Zustand eines in dem Kreislauf zirkulierenden Kältemittels in der zweiten Betriebsart wie in dem Mollierdiagramm von 4 gezeigt
Das heißt, wie in 4 gezeigt, strömt das von dem Kompressor 11 ausgestoßene Hochdruckkältemittel (Punkt b1) in den Innenkondensator 12 und strahlt durch Austauschen von Wärme zwischen sich selbst und Blasluft, die von dem Innenverdampfer 18 gekühlt und entfeuchtet wird, Wärme ab (Punkt b1 → Punkt b2 in 4) Folglich wird die Blasluft geheizt. Das aus dem Innenkondensator 12 strömende Kältemittel strömt in das erste Expansionsventil 15a und sein Druck wird verringert, bis es ein Zwischendruckkältemittel wird (Punkt b2 → Punkt b3 in 4).
Ferner strömt das Zwischendruckkältemittel, dessen Druck an dem ersten Expansionsventil 15a verringert wurde, in den Außenwärmetauscher 16 und strahlt durch Austauschen von Wärme zwischen sich selbst und der Außenluft, die von dem Gebläseventilator geblasen wird, Wärme ab (Punkt b3 → Punkt b4 in 4). Der Druck des aus dem Außenwärmetauscher 16 strömenden Kältemittels wird von dem zweiten Expansionsventil 15b verringert, bis es ein Niederdruckkältmittel wird (Punkt b4 → Punkt b5 in 4).
Das Niederdruckkältemittel, dessen Duck von dem zweiten Expansionsventil 15b verringert wurde, strömt in den Innenverdampfer 18 und verdampft durch Aufnehmen von Wärme aus der Luft, die von dem Gebläse 32 geblasen wird (Punkt b5 → Punkt b6 in 4). Folglich wird die Blasluft gekühlt. Ferner strömt ein Kältemittel, das aus dem anderen Kältemittelzuströmungsauslass 20b des Innenverdampfers 18 strömt, zu dem Verdampfungsdruckregelungsventil 19, dem Akkumulator 21 und der Ansaugseite des Kompressors 11 und wird wie in der Kühlbetriebsart erneut von dem Kompressor 11 komprimiert.
Folglich kann zu der Zeit der zweiten Betriebsart wie in der ersten Betriebsart Blasluft, die von dem Innenverdampfer 18 gekühlt und entfeuchtet wurde, mit dem Innenkondensator 12 geheizt werden, um in das Fahrzeuginnere geblasen zu werden Daher kann die Entfeuchtungsheizung in dem Fahrzeuginneren erreicht werden.
In diesem Fall ist das erste Expansionsventil 15a in der zweiten Betriebsart in einem Drosselzustand. Folglich kann die Temperatur des Kältemittels, das in den Außenwärmetauscher 16 strömt, weiter verringert werden als in der ersten Betriebsart. Daher kann die Wärmemenge, die von dem Kältemittel des Außenwärmetauschers 16 abgestrahlt wird, verringert werden, indem eine Differenz zwischen der Temperatur des Kältemittels des Außenwärmetauschers 16 und der Temperatur der Außenluft verringert wird.
Da der Druck des Kältemittels des Innenkondensators 12 vergrößert werden kann, ohne den Durchsatz eines Kältemittels, das in dem Kreislauf zirkuliert weiter als den der ersten Betriebsart zu erhöhen, kann als ein Ergebnis die Temperatur von Luft, die von dem Innenkondensator 12 geblasen wird, weiter erhöht werden als in der ersten Betriebsart.
(c-3) Dritte Betriebsart
Die dritte Betriebsart wird durchgeführt, wenn die Zielblastemperatur TAO zur Zeit der ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart höher als die zweite Referenztemperatur und kleiner oder gleich einer vorbestimmten dritten Referenztemperatur ist. In der dritten Betriebsart verringert die Klimatisierungssteuervorrichtung die Drosselöffnung des ersten Expansionsventils 15a weiter als zu der Zeit der zweiten Betriebsart und vergrößert die Drosselöffnung des zweiten Expansionsventils 15b weiter als zu der Zeit der zweiten Betriebsart. Folglich ändert sich der Zustand eines in dem Kreislauf zirkulierenden Kältemittels in der dritten Betriebsart wie in dem Mollierdiagramm von 5 gezeigt.
Das heißt, wie in 5 gezeigt, strömt das von dem Kompressor 11 ausgestoßene Hochdruckkältemittel (Punkt c1) in den Innenkondensator 12 und strahlt durch Austauschen von Wärme zwischen sich selbst und Blasluft, die von dem Innenverdampfer 18 gekühlt und entfeuchtet wurde, Wärme ab (Punkt c1 → Punkt c2 in 5). Folglich wird die Blasluft geheizt. Das aus dem Innenkondensator 12 strömende Kältemittel in das erste Expansionsventil 15a, und sein Druck wird verringert, bis es ein Zwischendruckkältemittel wird (Punkt c2 → Punkt c3 in 5).
Ferner strömt das Zwischendruckkältemittel, dessen Druck von dem ersten Expansionsventil 15a verringert wurde, in den Außenwärmetauscher 16 und nimmt Wärme aus der Außenluft auf, die von dem Gebläseventilator geblasen wird (Punkt c3 → Punkt c4 in 5). Der Druck des aus dem Außenwärmetauscher 16 geblasenen Kältemittels wird von dem zweiten Expansionsventil 15b verringert, bis es ein Niederdruckkältemittel wird (Punkt c4 → Punkt c5 in 5).
Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck von dem zweiten Expansionsventil 15b verringert wurde, strömt in den Innenverdampfer 18 und verdampft durch Aufnehmen von Wärme aus der von dem Gebläse 32 geblasenen Luft (Punkt c5 → Punkt c6 in 5). Folglich wird die Blasluft gekühlt. Ferner strömt ein aus dem anderen Kältemittelzuströmungsauslass 20b des Innenverdampfers 18 strömendes Kältemittel zu dem Verdampfungsdruckregelungsventil 19, dem Akkumulator 21 und der Ansaugseite des Kompressors 11 und wird von dem Kompressor 11 wie in der Kühlbetriebsart erneut komprimiert.
Folglich kann Blasluft, die von dem Innenverdampfer 18 gekühlt und entfeuchtet wurde, zur Zeit der dritten Betriebsart wie in den ersten und zweiten Betriebsarten mit dem Innenkondensator 12 geheizt werden, um in das Fahrzeuginnere geblasen zu werden Daher kann die Entfeuchtungsheizung in dem Fahrzeuginneren erreicht werden.
In diesem Fall wird die Drosselöffnung des ersten Expansionsventils 15a in der dritten Betriebsart verkleinert, so dass der Außenwärmetauscher 16 dazu gebracht wird, als ein Verdampfer zu wirken Folglich kann die Temperatur von Luft, die von dem Innenkondensator 12 geblasen wird, weiter als in der zweiten Betriebsart erhöht werden.
Da als ein Ergebnis die Dichte eines von dem Kompressor 11 eingesaugten Kältemittels weiter als in der zweiten Betriebsart erhöht werden kann, kann der Druck des Kältemittels des Innenkondensators 12 erhöht werden, ohne die Drehzahl (Kältemittelausstoßkapazität) des Kompressors 11 zu erhöhen. Folglich kann die Temperatur von Luft, die von dem Innenkondensator 12 geblasen wird, weiter als in der zweiten Betriebsart erhöht werden.
(c-4) Vierte Betriebsart
Die vierte Betriebsart wird durchgeführt, wenn die Zielblastemperatur TAO zur Zeit der ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart höher als die dritte Referenztemperatur ist In der vierten Betriebsart verringert die Klimatisierungssteuervorrichtung die Drosselöffnung des ersten Expansionsventils 15a weiter als in der dritten Betriebsart und bringt das zweite Expansionsventil 15b in einen vollständig geöffneten Zustand. Folglich ändert sich der Zustand eines Kältemittels, das in dem Kreislauf zirkuliert, in der vierten Betriebsart wie in dem Mollierdiagramm von 6 gezeigt.
Das heißt, wie in 6 gezeigt, strömt das von dem Kompressor 11 ausgestoßene Hochdruckkältemittel (Punkt d1) in den Innenkondensator 12 und strahlt durch Austauschen von Wärme zwischen sich selbst und Blasluft, die von dem Innenverdampfer 18 gekühlt und entfeuchtet wurde, Wärme ab (Punkt d1 → Punkt d2 in 6). Folglich wird die Blasluft geheizt Das Kältemittel, das aus dem Innenkondensator 12 strömt, strömt in das erste Expansionsventil 15a und sein Druck wird verringert, bis es ein Niederdruckkältemittel wird (Punkt d2 → Punkt d3 in 6)
Ferner strömt das Niederdruckkältemittel, dessen Druck von dem ersten Expansionsventil 15a verringert wird, in den Außenwärmetauscher 16 und es nimmt Wärme aus der Außenluft auf, die von dem Gebläseventilator geblasen wird (Punkt d3 → Punkt d4 in 6). Das aus dem Außenwärmetauscher 16 strömende Kältemittel strömt durch das zweite Expansionsventil 15b in den Innenverdampfer 18 In diesem Fall ist das zweite Expansionsventil 15b in der vierten Betriebsart in einem vollständigen Öffnungszustand. Folglich strömt das aus dem Außenwärmetauscher 16 strömende Kältemittel in den Innenverdampfer 18, ohne dass sein Druck von dem zweiten Expansionsventil 15b verringert wird.
Das Niederdruckkältemittel, das in den Innenverdampfer 18 strömt, verdampft durch Aufnehmen von Wärme aus der Luft, die von dem Gebläse 32 geblasen wird (Punkt d4 → Punkt d5 in 6). Folglich wird die Blasluft gekühlt. Ferner strömt das aus dem Innenverdampfer 18 strömende Kältemittel zu dem Verdampfungsdruckregelungsventil 19, dem Akkumulator 21 und der Ansaugseite des Kompressors 11 und wird von dem Kompressor 11 wie in der Kühlbetriebsart erneut komprimiert.
Folglich kann zu der Zeit der vierten Betriebsart wie in den ersten bis dritten Betriebsarten Blasluft, die von dem Innenverdampfer 18 gekühlt und entfeuchtet wurde, mit dem Innenkondensator 12 geheizt werden, um in das Fahrzeuginnere geblasen zu werden. Daher kann die Entfeuchtungsheizung in dem Fahrzeuginneren erreicht werden.
In diesem Fall wird der Außenwärmetauscher 16 in der vierten Betriebsart dazu gebracht, wie in der dritten Betriebsart als ein Verdampfer zu wirken, und die Drosselöffnung des ersten Expansionsventils 15a wird weiter verkleinert als in der dritten Betriebsart. Folglich kann die Kältemittelverdampfungstemperatur des Außenwärmetauschers 16 verringert werden. Daher kann die Wärmemenge, die von dem Kältemittel des Außenwärmetauschers 16 aufgenommen wird, vergrößert werden, indem eine Differenz zwischen der Temperatur des Kältemittels des Außenwärmetauschers 16 und der Temperatur der Außenluft weiter vergrößert wird als in der dritten Betriebsart.
Da die Dichte des Kältemittels, das von dem Kompressor 11 eingesaugt wird, weiter als in der dritten Betriebsart vergrößert werden kann, kann als ein Ergebnis der Druck des Kältemittels des Innenkondensators 12 erhöht werden, ohne die Drehzahl (Kältemittelausstoßkapazität) des Kompressors 11 zu erhöhen. Folglich kann die Temperatur von Luft, die von dem Innenkondensator 12 geblasen wird, weiter erhöht werden als in der dritten Betriebsart
Die Temperatur der Ausblasluft, die in das Fahrzeuginnere geblasen wird, kann über einen weiten Bereich von einem Niedertemperaturbereich zu einem Hochtemperaturbereich eingestellt werden, indem die Drosselöffnungen der ersten und zweiten Expansionsventile 15a und 15b gemäß der Zielblastemperatur TAO geändert werden und der Außenwärmetauscher 16 in der ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart, wie vorstehend beschrieben, dazu gebracht wird, als ein Strahler oder ein Verdampfer zu wirken.
(d) Zweite Entfeuchtungsheizbetriebsart
In der zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsart öffnet die Klimatisierungssteuervorrichtung das Ein-Aus-Ventil 20 und das Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 und bringt sowohl das erste Expansionsventil 15a als auch das zweite Expansionsventil 15b in einen Drosselzustand. In der zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsart öffnet das Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 im Gegensatz zu den anderen Betriebsarten den zweiten Kältemitteldurchgang 14b, der ein Umleitungsdurchgang ist.
Folglich wird in der zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsart ein Dampfkompressionskältekreislauf gebildet, der ein Kältemittel, wie durch den schattiert-schraffierten Pfeil von 1 gezeigt, in der Reihenfolge des Kompressors 11, des Innenkondensators 12, des ersten Expansionsventils 15a, des Außenwärmetauschers, (des Ein-Aus-Ventils 20), des Akkumulators 21 und des Kompressors 11 zirkuliert und ein Kältemittel in der Reihenfolge des Kompressors 11, des Innenkondensators 12, (des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22), des zweiten Expansionsventils 15b, des Innenverdampfers 18, des Verdampfungsdruckregelungsventils 19, des Akkumulators 21 und des Kompressors 11 zirkuliert.
Mit anderen Worten wird in der zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsart die Kältekreislaufvorrichtung auf einen Kältemittelkreis umgeschaltet, der zulässt, dass das aus dem Innenkondensator 12 strömende Kältemittel in der Reihenfolge des ersten Expansionsventils 15a, des Außenwärmetauschers 16 und des Kompressors 11 strömt und parallel in der Reihenfolge des zweiten Expansionsventils 15b, des Innenverdampfers 18, des Verdampfungsdruckregelungsventils 19 und des Kompressors 11 strömt. Überdies bestimmt die Klimatisierungssteuervorrichtung die Betriebszustände der verschiedenen Steuerinstrumente, die mit der Klimatisierungssteuervorrichtung verbunden sind (Steuersignale, die an die verschiedenen Steuerinstrumente ausgegeben werden sollen), auf der Basis der Zielblastemperatur TAO, den Erfassungssignalen der Sensorgruppe und Ähnlichem basierend auf der Struktur dieses Kältemittelkreises.
Zum Beispiel wird ein Steuersignal, das an den Elektromotor des Kompressors 11 ausgegeben werden soll, auf die gleiche Weise wie in der Kühlbetriebsart bestimmt. Ferner wird ein Steuersignal, das an den elektrischen Aktuator der Luftmischklappe 36 ausgegeben werden soll, derart bestimmt, dass die Luftmischklappe 36 den Kaltluftumleitungsdurchgang 35 schließt und die gesamte Blasluft, die den Innenverdampfer 18 durchlaufen hat, den Luftdurchgang durchläuft, der auf einer Seite ausgebildet ist, wo der Heizungskern 34 und der Innenkondensator 12 angeordnet sind.
Außerdem werden Steuersignale, die an das erste Expansionsventil 15a und das zweite Expansionsventil 15b ausgegeben werden sollen, derart bestimmt, dass die Drosselöffnungen der ersten und zweiten Expansionsventile 15a und 15b für die zweite Entfeuchtungsheizbetriebsart eine vorbestimmte Öffnung werden. Insbesondere werden die Steuersignale derart bestimmt, die die Menge des Kältemittels, dessen Druck von dem ersten Expansionsventil 15a verringert wird, die Menge der Menge des Kältemittels, dessen Druck an dem zweiten Expansionsventil 15b verringert wird, und der Summe des Kältemittels, dessen Druck an dem Verdampfungsdruckregelungsventil 19 verringert wird, ist.
Folglich strömt in der Kältekreislaufvorrichtung 10 zur Zeit der zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsart, wie in dem Mollierdiagramm von 7 gezeigt, das von dem Kompressor 11 ausgestoßene Hochdruckkältemittel (Punkt e1) in den Innenkondensator 12 und strahlt durch Austauschen von Wärme zwischen sich selbst und Blasluft, die von dem Innenverdampfer 18 gekühlt wird, Wärme ab (Punkt e1 → Punkte e2 in 7). Folglich wird die Blasluft geheizt.
Da das Pilot-Ein-Aus Ventil 22 geöffnet ist, wird die Strömung des Kältemittels, das aus dem Innenkondensator 12 strömt, an dem ersten Dreiwegeverbindungsstück 13a verzweigt. Ein Teil des an dem ersten Dreiwegeverbindungsstück 13a verzweigten Kältemittels strömt in den ersten Kältemitteldurchgang 14a und sein Druck wird an dem ersten Expansionsventil 15a verringert, bis es ein Niederdruckkältemittel wird (Punkt e2 → Punkt e3 in 7). Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck von dem ersten Expansionsventil 15a verringert wurde, strömt in den Außenwärmetauscher 16 und nimmt Wärme aus der Außenluft auf, die von dem Gebläseventilator geblasen wird (Punkt e3 → Punkt e4 in 7).
Der andere Teil des Kältemittels, das an dem ersten Dreiwegeverbindungsstück 13a verzweigt, strömt durch das Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 und das dritte Dreiwegeverbindungsstück 13c in das zweite Expansionsventil 15b und sein Druck wird verringert, bis es ein Niederdruckkältemittel wird (Punkt e2 → Punkt e5 in 7). Ferner strömt das Niederdruckkältemittel, dessen Druck von dem zweiten Expansionsventil 15b verringert wird, in den Innenverdampfer 18 und verdampft durch Aufnehmen von Wärme aus der Luft, die von dem Gebläse 32 geblasen wird (Punkt e5 → Punkte e6 in 7). Folglich wird die Blasluft gekühlt.
Überdies wird der Druck des aus dem Innenverdampfer 18 strömenden Kältemittels durch das Verdampfungsdruckregelungsventil 19 verringert (Punkt e6 → Punkt e4 in 7), so dass der Druck des aus dem Innenverdampfer 18 strömenden Kältemittels der Gleiche wie der Druck des aus dem Außenwärmetauscher 16 strömenden Kältemittels wird. Das aus dem Verdampfungsdruckregelungsventil 19 strömende Kältemittel strömt in das vierte Dreiwegeverbindungsstück 13d und vereinigt sich mit dem aus dem Außenwärmetauscher 16 strömenden Kältemittel. Ferner strömt das vereinigte Kältemittel zu dem Akkumulator 21 und der Ansaugseite des Kompressors 11 und wird von dem Kompressor 11 erneut komprimiert.
Folglich kann zu der Zeit der zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsart Blasluft, die von dem Innenverdampfer 18 gekühlt und entfeuchtet wurde, wie in der ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart mit dem Innenkondensator 12 geheizt werden, um die Luft in das Fahrzeuginnere zu blasen Daher kann die Entfeuchtungsheizung in dem Fahrzeuginneren erreicht werden.
In diesem Fall kann in der zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsart die Kältemittelverdampfungstemperatur des Außenwärmetauschers 16 niedriger als die Kältemittelverdampfungstemperatur des Innenverdampfers 18 sein. Folglich kann die Wärmemenge, die von dem Kältemittel des Außenwärmetauschers 16 aufgenommen wird, vergrößert werden, indem eine Differenz zwischen der Temperatur des Kältemittels des Außenwärmetauschers 16 und der Temperatur von Außenluft weiter als in der ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart vergrößert wird. Als ein Ergebnis kann die Heizkapazität von Blasluft in dem Innenkondensator 12 weiter als in der ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart erhöht werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß dem Fahrzeugklimatisierungssystem 1 der vorliegenden Ausführungsform die geeignete Klimatisierung in dem Fahrzeuginneren erreicht werden, indem die Betriebe der Kühlbetriebsart, der Heizbetriebsart, der ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart und der zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsart umgeschaltet werden. Außerdem kann die Temperatur von Luft, die in das Fahrzeuginnere geblasen wird, wie in 8 gezeigt, in der Kältekreislaufvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform in der Reihenfolge der Heizbetriebsart, der zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsart, der ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart und der Kühlbetriebsart verringert werden.
Um folglich die Temperatur von Luft, die in das Fahrzeuginnere geblasen wird, weiter als in der ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart zu erhöhen, ist es notwendig, die Kältekreislaufvorrichtung von dem Kältemittelkreis für die erste Entfeuchtungsheizbetriebsart auf den Kältemittelkreis für die zweite Entfeuchtungsheizbetriebsart umzuschalten. Um überdies die Temperatur von Luft, die in das Fahrzeuginnere geblasen wird, weiter als in der Heizbetriebsart zu senken, ist es notwendig, die Kältekreislaufvorrichtung von dem Kältemittelkreis für die Heizbetriebsart auf den Kältemittelkreis für die zweite Entfeuchtungsheizbetriebsart umzuschalten.
Das heißt, wenn die Kältekreislaufvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform von dem Kältemittelkreis für die erste Enteuchtungsheizbetriebsart auf den Kältemittelkreis für die zweite Entfeuchtungsheizbetriebsart umgeschaltet wird oder wenn die Kältekreislaufvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform von dem Kältemittelkreis für die Heizbetriebsart auf die zweite Entfeuchtungsheizbetriebsart umgeschaltet wird, öffnet die Klimatisierungssteuervorrichtung das Pilot-Ein-Aus-Ventil 22.
Hier ist gemäß der Untersuchung einer Druckdifferenz zwischen dem Kältemitteldruck P1 an der Zuströmungsöffnung 220a des Pilot Ein-Aus-Ventils 22 und dem Kältemitteldruck P2 an der Ausströmungsöffnung 22b, das heißt, dem Differenzdruck (P1 – P2) zwischen den Vorder- und Rückseiten des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221, der Differenzdruck (P1 – P2) zwischen den Vorder- und Rückseiten des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 zur Zeit der Heizbetriebsart und der vierten Betriebsart der ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart, wie in 8 gezeigt, größer als zur Zeit der zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsart
Wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 in einem Zustand, in dem der Differenzdruck (P1 – P2) zwischen den Vorder- und Rückseiten des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 größer als vorstehend beschrieben ist, geöffnet wird, strömt ein Kältemittel von der Hochdruckseite zu der Niederdruckseite des Kreislaufs Aus diesem Grund wird eine große Menge an Kältemitteldurchgangsgeräuschen erzeugt Wenn folglich das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 in der vorliegenden Ausführungsform geöffnet wird, liefert die Klimatisierungssteuervorrichtung in einem Zustand, in dem das zweite Expansionsventil 15b, das ein Beispiel für die strömungsabwärtige Öffnungs-Schließvorrichtung ist, vollständig geschlossen ist, elektrische Leistung an den Elektromagneten 223 des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22
Wenn die Klimatisierungssteuervorrichtung elektrische Leistung an den Elektromagneten 223 des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 liefert, wird das Pilotventil 222, wie in 9 gezeigt, von einer elektromagnetischen Kraft des Elektromagneten 223 angezogen und wird von dem Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 getrennt. Folglich wird der auslassseitige Verbindungsdurchgang 221d geöffnet und ein Kältemittel, das an der Zuströmungsöffnung 220a vorhanden ist, strömt, wie durch den Pfeil mit dicker Linie in 9 gezeigt, in der Reihenfolge der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e, des Pilotraums 220e und des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d.
Ferner steigt der Kältemitteldruck P2 an der Ausströmungsöffnung 220b, so dass er gleich dem Kältemitteldruck P1 an der Zuströmungsöffnung 220a und dem Kältemitteldruck Pp in dem Pilotraum 220e ist, so dass der Kältemitteldruck P1 an der Zuströmungsöffnung 220a gleich dem Kältemitteldruck P2 an der Ausströmungsöffnung 220b wird.
Wenn der Differenzdruck (P1 – P2) zwischen den Vorder- und Rückseiten des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 aufgrund dieses Druckausgleichs verringert wird und eine auf das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 in der Ventilschließrichtung angewendete Last ([der Differenzdruck (P1 – P2) zwischen den Vorder- und Rückseiten des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221] × [die druckaufnehmende Fläche der Oberfläche des Haupt-Ein-Aus-Ventils]) kleiner als eine in der Ventilschließrichtung angewendete Last wird, die durch die Haupt-Ein-Aus-Ventilfeder 225 in der Ventilöffnungsrichtung erzeugt wird, wird das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221, wie in 10 gezeigt, von dem Sitzabschnitt 220d getrennt. Folglich wird der zweite Kältemitteldurchgang 14b (der Umleitungsdurchgang) geöffnet.
Wenn die Klimatisierungssteuervorrichtung danach den Zustand des zweiten Expansionsventils 15b durch Öffnen des zweiten Expansionsventils 15b von dem vollständig geschlossenen Zustand auf den Drosselzustand ändert, wird der Betrieb der zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsart erreicht. Da das Kältemittel, dessen Druck von dem zweiten Expansionsventil 15b verringert wurde, in der zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsart in den Innenverdampfer 18 strömt, ist der Kältemitteldruck P2 an der Ausströmungsöffnung 220b niedriger als der Kältemitteldruck P2 an der Ausströmungsöffnung 220b, der erhalten wird, wenn das zweite Expansionsventil 15b in dem vollständig geschlossenen Zustand ist.
Wenn das Haupt-Ein-Ausventil 221 in diesem Fall den Hauptdurchgang 220c in dem Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 der vorliegenden Ausführungsform, wie in 10 gezeigt, öffnet, wird ein Teil der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e durch die Durchgangsschließstifte 224a geschlossen. Folglich ist die gesamte Kältemitteldurchgangsfläche der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e kleiner als die Kältemitteldurchgangsfläche des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d Daher nähert sich der Kältemitteldruck Pp in dem Pilotraum 220e wahrscheinlich dem Kältemitteldruck P2 an der Ausströmungsöffnung 220b, und eine Druckdifferenz zwischen dem Kältemitteldruck P1 an der Zuströmungsöffnung 220a und dem Kältemitteldruck P2 an der Ausströmungsöffnung 220b nimmt zu. Aus diesem Grund wird eine Kraft, die das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 in der Ventilöffnungsrichtung hält, angewendet.
Nachdem die Betriebsart der Kältekreislaufvorrichtung auf die zweite Entfeuchtungsheizbetriebsart umgeschaltet wurde, schließt das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 folglich den Hauptdurchgang 220c nicht, auch wenn der Kältemitteldruck P2 an der Ausströmungsöffnung 220b verringert ist. Daher kann der Hauptdurchgang 220c in einem Zustand gehalten werden, in dem der Hauptdurchgang 220c stabil geöffnet ist.
Wenn ferner der zweite Kältemitteldurchgang 14b geschlossen ist und die Kältekreislaufvorrichtung von dem Kältemittelkreis für die zweite Entfeuchtungsheizbetriebsart auf den Kältekreis für die andere Betriebsart (die erste Entfeuchtungsheizbetriebsart oder die Heizbetriebsart) geschaltet wird, stoppt die Klimatisierungssteuervorrichtung die Zuführung elektrischer Leistung an den Elektromagneten 223. Wenn die Klimatisierungssteuervorrichtung die Zuführung elektrischer Leistung an den Elektromagneten 223 stoppt, wird das Pilotventil 222 aufgrund der Last der Pilotfeder 222a, wie in 11 gezeigt, an das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 gedrückt.
Folglich ist der auslassseitige Verbindungsdurchgang 221d geschlossen, so dass der Kältemitteldruck Pp in dem Pilotraum 220e sich dem Kältemitteldruck P1 an der Zuströmungsöffnung 220a nähert. Das heißt, da der Kältemitteldruck Pp in dem Pilotraum 220e gleich dem Kältemitteldruck P1 an der Zuströmungsöffnung 220a wird, nimmt eine Druckdifferenz zwischen dem Kältemitteldruck P1 an der Zuströmungsöffnung 220a und dem Kältemitteldruck an der Ausströmungsöffnung 220b zu. Außerdem nimmt das Ein-Aus-Ventil 221 die Last der Pilotfeder 222a durch das Pilotventil 222 auf, so dass das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221, wie in 2 gezeigt, den Hauptdurchgang 220c schließt
In der Kältekreislaufvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform öffnet das Pilotventil 222, wie vorstehend beschrieben, den auslassseitigen Verbindungsdurchgang 221d, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 den zweiten Kältemitteldurchgang 14b öffnet. Folglich kann eine Druckdifferenz zwischen dem Kältemitteldruck P1 an der Zuströmungsöffnung 220a des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 und dem Kältemitteldruck P2 an der Ausströmungsöffnung 220b verringert werden.
Während außerdem das zweite Expansionsventil 15b als ein Beispiel für die strömungsabwärtige Öffnungs-Schließvorrichtung einen Kältemitteldurchgang schließt, der auf der strömungsabwärtigen Seite der Ausströmungsöffnung 220b des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 bereitgestellt ist, öffnet das Pilotventil 222 den auslassseitigen Verbindungsdurchgang 221d. Folglich kann sich der Kältemitteldruck P2 an der Ausströmungsöffnung 220b dem Kältemitteldruck P1 des Hochdruckkältemittels an der Zuströmungsöffnung 220a nähern.
Daher ist es möglich, den Differenzdruck (P1 – P2) zwischen den Vorder- und Rückseiten des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 zu verringern, ohne den Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite des Kreislaufs zu verringern Als ein Ergebnis kann ein Kältemitteldurchgangsgeräusch, das erzeugt wird, wenn das Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 den zweiten Kältemitteldurchgang 14b öffnet, ausreichend verringert werden, ohne die Kühlkapazität der Kältekreislaufvorrichtung 10 zu senken und die Temperatur von Luft, die in das Fahrzeuginnere geblasen wird, zu verringern, wenn die Betriebsart umgeschaltet wird.
Ferner ist die gesamte Kältemitteldurchgangsfläche der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e größer als die des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d in dem Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 der vorliegenden Ausführungsform. Wenn folglich das Pilotventil 222 den auslassseitigen Verbindungsdurchgang 221d öffnet (wenn der Zustand von 2 in den Zustand von 9 geändert wird), ist es leicht, das Hochdruckkältemittel, das an der Zuströmungsöffnung 220a vorhanden ist, in den Pilotraum 220e einzuleiten.
Während das Pilotventil 222 den auslassseitigen Verbindungsdurchgang 221d öffnet und der Kältemitteldruck P1 an der Zuströmungsöffnung 220a gleich dem Kältemitteldruck P2 an der Ausströmungsöffnung 220b wird, wird aus diesem Grund die Öffnung des Hauptdurchgangs 220c, die von dem Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 durchgeführt wird, die durch das Senken des Kältemitteldrucks Pp in dem Pilotraum 220e bewirkt wird, unterdrückt
Da außerdem die Durchgangsschließstifte 224a als ein Beispiel für den Durchgangsflächenverringerungsabschnitt die Kältemitteldurchgangsfläche der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e verringern, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 den Hauptdurchgang 220c öffnet, ist es wahrscheinlich, dass der Kältemitteldruck Pp in dem Pilotraum 220e verringert wird. Folglich kann das Ein-Aus-Ventil 221 in einem Zustand, in dem das Ein-Aus-Ventil 221 stabil geöffnet ist, aufrecht erhalten werden.
(Zweite Ausführungsform)
Ein Beispiel, in dem die Strukturen des einlassseitigen Verbindungsdurchgangs 221e des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 und der Durchgangsflächenverringerungsabschnitt der ersten Ausführungsform, wie in 12 und 13 gezeigt, geändert werden, wird in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 12 und 13 sind Ansichten, die jeweils 2 und 10 der ersten Ausführungsform entsprechen, und die gleichen Abschnitte wie die Abschnitte der ersten Ausführungsform oder Abschnitte, die Abschnitten der ersten Ausführungsform äquivalent sind, sind durch die gleichen Bezugsnummern bezeichnet. Dies ist auch in den folgenden Zeichnungen das Gleiche.
Insbesondere sind mehrere einlassseitige Verbindungsdurchgänge 221e der vorliegenden Ausführungsform an dem plattenförmigen Abschnitt 221b auf der oberen Oberflächenseite des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 bereitgestellt und werden grob in zwei Arten von einlassseitigen Verbindungsdurchgängen, das heißt, innere einlassseitige Verbindungdurchgänge 221e1, die auf einer Seite nahe einer Mittelachse des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 angeordnet sind, und äußere einlassseitige Verbindungsdurchgänge 221e2, die auf einer Seite entfernt von der Mittelachse angeordnet sind, klassifiziert.
Außerdem ist die gesamte Kältemitteldurchgangsfläche der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e1 und der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e2 größer als die Kältemitteldurchgangsfläche des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d Ferner sind in der vorliegenden Ausführungsform die Durchgangsschließstifte 224a nicht bereitgestellt, und das Pilotraumausbildungselement 224 ist mit einem zylindrischen ringförmigen Dichtungselement 224b versehen.
Wie in 13 gezeigt, ist das ringförmige Dichtungselement 224b derart ausgebildet, dass es einen Durchmesser hat, der zulässt, dass das ringförmige Dichtungselement 224b in Kontakt mit einem Abschnitt kommt, der zwischen einem Öffnungsabschnitt des inneren einlassseitigen Verbindungsdurchgangs 221e1 und einem Öffnungsabschnitt des äußeren einlassseitigen Verbindungsdurchgangs 221e2 einer oberen Oberfläche des plattenförmigen Abschnitts 221b auf der oberen Oberflächenseite des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 positioniert ist, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 den Hauptdurchgang 220c öffnet.
Wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 den Hauptdurchgang 220c öffnet, wird folglich die Strömung eines Kältemittels, das von der Zuströmungsöffnung 220a durch die äußeren einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e2 in den Pilotraum 220e strömt, abgeschaltet. Wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 den Hauptdurchgang 220c öffnet, wird daher die gesamte Kältemitteldurchgangsfläche der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221 kleiner als die Kältemitteldurchgangsfläche des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d Das heißt, das ringförmige Dichtungselement 224b kann in der vorliegenden Ausführungsform als ein Beispiel für den Durchgangsflächenverringerungsabschnitt verwendet werden.
Die anderen Strukturen und Betriebe des Fahrzeugklimatisierungssystems 1 und der Kältekreislaufvorrichtung 10 sind die Gleichen wie die der ersten Ausführungsform. Wenn folglich die Struktur des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 wie in der vorliegenden Ausführungsform geändert wird, kann ein Kältemitteldurchgangsgeräusch, das erzeugt wird, wenn das Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 den zweiten Kältemitteldurchgang 14b öffnet, hinreichend verringert werden, ohne den Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite der Kältekreislaufvorrichtung 10 wie in der ersten Ausführungsform zu verringern.
Da außerdem in der vorliegenden Ausführungsform das ringförmige Dichtungselement 224b als ein Beispiel für den Durchgangsflächenverkleinerungsabschnitt verwendet wird, braucht das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 im Gegensatz zu der Struktur, die einen Teil der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e durch Durchgangsschließstifte oder Ähnliches schließt, nicht um die Achse ausgerichtet zu werden. Folglich können die Montierbarkeit und Ähnliches zur Zeit der Herstellung des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 verbessert werden.
(Dritte Ausführungsform)
Ein Beispiel, in dem die Strukturen des einlassseitigen Verbindungsdurchgangs 221e des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 und des Durchgangsflächenverkleinerungsabschnitts der ersten Ausführungsform geändert werden, wie in 14 gezeigt, wird in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Insbesondere sind in der vorliegenden Ausführungsform Ventilkörper 221f, die einlassseitige Verbindungsdurchgänge 221e3 öffnen und schließen, in einem Teil der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e3 angeordnet, und die Ventilkörper 221 können als ein Beispiel für den Durchgangsflächenverkleinerungsabschnitt verwendet werden.
Wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 zu dem Sitzabschnitt 220d (der Unterseite in 14 und 15) verschoben wird und den Hauptdurchgang 220c verschließt, öffnet der Ventilkörper 221f, wie in einer vergrößerten Querschnittansicht von 15 gezeigt, den einlassseitigen Verbindungsdurchgang 221e3 durch die Last einer Feder 221g für einen Ventilkörper, der in dem einlassseitigen Verbindungsdurchgang 221e angeordnet ist.
Wenn andererseits das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 zu einer Seite verschoben wird, auf der das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 von dem Sitzabschnitt 220d (der Oberseite in 14 und 16) getrennt wird und den Hauptdurchgang 220c öffnet, kommt, wie in einer vergrößerten Querschnittansicht von 16 gezeigt, ein Endabschnitt des Ventilkörpers 221f nahe an dem Pilotraum 220e (der Oberseite in 16) mit dem Pilotraumausbildungselement 224 in Kontakt. Folglich wird die Verschiebung des Ventilkörpers 221f beschränkt.
Wenn außerdem das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 gegen den Ventilkörper 221f, dessen Verschiebung beschränkt wird, gedrückt wird, wird ein Teil der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e3 geschlossen Wenn folglich das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 den Hauptdurchgang 220c öffnet, wird die gesamte Kältemitteldurchgangsquerschnittfläche der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e kleiner als die Kältemitteldurchgangsfläche des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d.
Die anderen Strukturen und Betriebe des Fahrzeugklimatisierungssystems 1 und der Kältekreislaufvorrichtung 10 sind die Gleichen wie die der ersten Ausführungsform. Selbst wenn folglich die Struktur des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 wie in der vorliegenden Ausführungsform geändert wird, kann ein Kältemitteldurchgangsgeräusch, das erzeugt wird, wenn das Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 den zweiten Kältemitteldurchgang 14b öffnet, hinreichend verringert werden, ohne den Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite der Kältekreislaufvorrichtung 10 wie in der ersten Ausführungsform zu verringern.
Da außerdem die Ventilkörper 221f, die in den einlassseitigen Verbindungsdurchgängen 221e angeordnet sind, in der vorliegenden Ausführungsform als ein Beispiel für den Durchgangsflächenverkleinerungsabschnitt verwendet werden, braucht das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 nicht wie in der zweiten Ausführungsform um die Achse ausgerichtet werden Folglich können die Montierbarkeit und Ähnliches zur Zeit der Herstellung des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 verbessert werden.
(Vierte Ausführungsform)
Ein Beispiel, in dem die Struktur des einlassseitigen Verbindungsdurchgangs 221e des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 der ersten Ausführungsform, wie in 17 gezeigt, geändert wird, wird in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Insbesondere ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Teil der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e4 auf der Innenwandoberfläche eines Zylinderabschnitts, der auf der Außenumfangsseite des plattenförmigen Abschnitts 221b auf der oberen Oberflächenseite des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 angeordnet ist, des Pilotraumausbildungselements 224 ausgebildet.
Die einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e4, die auf der Innenwandoberfläche dieses Zylinderabschnitts ausgebildet sind, lassen zu, dass die Zuströmungsöffnung 220a und der Pilotraum 220e, wie in 18 gezeigt, miteinander in Verbindung stehen, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 zu dem Sitzabschnitt 220d (der Unterseite in 17 und 18) verschoben ist. Wenn andererseits das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 zu einer Seite verschoben ist, in der das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 von dem Sitzabschnitt 220d (der Oberseite in 17 und 19) getrennt wird, werden die einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e4, wie in 19 gezeigt, durch die Außenumfangsseite des plattenförmigen Abschnitts 221b auf der oberen Oberflächenseite geschlossen.
Folglich wird die gesamte Kältemitteldurchgangsfläche der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e größer als die Kältemitteldurchgangsfläche des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 den Hauptdurchgang 220c schließt, und die gesamte Kältemitteldurchgangsfläche der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e wird kleiner als die Kältemitteldurchgangsfläche des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 den Hauptdurchgang 220c öffnet. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform wird der plattenförmige Abschnitt 221b auf der oberen Oberflächenseite des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 als ein Beispiel für den Durchgangsflächenverkleinerungsabschnitt verwendet.
Die anderen Strukturen und Betriebe des Fahrzeugklimatisierungssystems 1 und der Kältekreislaufvorrichtung 10 sind die Gleichen wie die der ersten Ausführungsform. Selbst wenn folglich die Struktur des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 wie in der vorliegenden Ausführungsform geändert wird, kann ein Kältemitteldurchgangsgeräusch, das erzeugt wird, wenn das Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 den zweiten Kältemitteldurchgang 14b öffnet, hinreichend verringert werden, ohne den Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite der Kältekreislaufvorrichtung 10 wie in der ersten Ausführungsform zu verringern.
Da außerdem ein Teil der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e4 auf Pilotraumausbildungselement 224 ausgebildet ist und der plattenförmigen Abschnitt 221b auf der oberen Oberflächenseite des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 in der vorliegenden Ausführungsform ein Beispiel für den Durchgangsflächenverkleinerungsabschnitt bildet, ist es nicht notwendig, spezifische einlassseitige Verbindungsdurchgänge 221e in dem Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 zu bilden Überdies braucht das Haupt-Ein-aus-Ventil 221 zu der Zeit der Montage nicht wie in der zweiten Ausführungsform und Ähnlichen ausgerichtet werden. Folglich können die Montierbarkeit und Ähnliches zur Zeit der Herstellung des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 verbessert werden.
(Fünfte Ausführungsform)
Ein Beispiel, in dem die Strukturen des einlassseitigen Verbindungsdurchgangs 221e und des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 der ersten Ausführungsform, wie in 20 bis 22 gezeigt, geändert sind, wird in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben 20 bis 22 sind Ansichten, die jeweils 2, 9 und 10 der ersten Ausführungsform entsprechen.
Insbesondere sind die Durchgangsschließstifte 224a der ersten Ausführungsform und die einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e, die durch die Durchgangsschließstifte 224a geschlossen werden, unter den mehreren einlassseitigen Verbindungsdurchgängen 221e in der vorliegenden Ausführungsform nicht bereitgestellt. Überdies sind in der vorliegenden Ausführungsform mehrere Teilverbindungsdurchgänge 221d1 zu der Auslassseite des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d hinzugefügt.
Wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221, wie in 20 und 21 gezeigt, gegen den Sitzabschnitt 220d gedrückt wird und den Hauptdurchgang 220c schließt, werden die Teildurchgänge 221d1 durch das Dichtungselement 221s geschlossen, das auf dem plattenförmigen Abschnitt 221c auf der Unterseite angeordnet ist Selbst wenn das Pilotventil 222 den auslassseitigen Verbindungsdurchgang 221d, wie in 21 gezeigt, öffnet, wird aus diesem Grund wird die gesamte Kältemitteldurchgangsfläche des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d kleiner als die Kältemitteldurchgangsfläche des einlassseitigen Verbindungsdurchgangs 221e, während das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 den Hauptdurchgang 220c schließt
Wenn andererseits das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 von dem Sitzabschnitt 220d getrennt wird und den Hauptdurchgang 220c öffnet, werden der Pilotraum 220e und die Ausströmungsöffnung 220b dazu gebracht, wie in 22 gezeigt, durch eine Lücke zwischen dem plattenförmigen Abschnitt 221c auf der Unterseite und dem Dichtungselement 221s und ein in dem Dichtungselement 221s ausgebildetes Durchgangsloch miteinander in Verbindung zu stehen. Folglich wird die gesamte Kältemitteldurchgangsfläche des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d größer als die Kältemitteldurchgangsfläche der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e.
Das heißt, das Dichtungselement 221s der vorliegenden Ausführungsform wird als ein Beispiel für einen Durchgangsflächenvergrößerungsabschnitt verwendet und lässt zu, dass die gesamte Kältemitteldurchgangsfläche des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d durch Öffnen der Teilverbindungsdurchgänge 221d1 größer als die Kältemitteldurchgangsfläche der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e wird, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 den Hauptdurchgang 220c öffnet.
Wenn folglich das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 den Hauptdurchgang 220c in dem Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 der vorliegenden Ausführungsform öffnet, ist es wahrscheinlich, dass der Kältemitteldruck Pp in dem Pilotraum 220e sich dem Kältemitteldruck P2 an der Ausströmungsöffnung 220b nähert Als ein Ergebnis schließt das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221, nachdem die Betriebsart der Kältekreislaufvorrichtung auf die zweite Entfeuchtungsheizbetriebsart geschaltet wurde, den Hauptdurchgang 220c nicht, obwohl der Kältemitteldruck P2 an der Ausströmungsöffnung 220b verringert ist. Folglich kann der Hauptdurchgang 220c stabil geöffnet werden.
Die anderen Strukturen und Betriebe des Fahrzeugklimatisierungssystems 1 und der Kältekreislaufvorrichtung 10 sind die Gleichen wie die der ersten Ausführungsform. Selbst wenn folglich die Struktur des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 wie in der vorliegenden Ausführungsform geändert wird, kann ein Kältemitteldurchgangsgeräusch, das erzeugt wird, wenn das Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 den zweiten Kältemitteldurchgang 14b öffnet, hinreichend verringert werden, ohne den Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite der Kältekreislaufvorrichtung 10 wie in der ersten Ausführungsform zu verringern.
(Sechste Ausführungsform)
Ein Beispiel, in dem die Struktur des einlassseitigen Verbindungsdurchgangs 221e des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 der ersten Ausführungsform, wie in 23 bis 25 gezeigt, geändert ist und ein Durchgangsausbildungselement 220f als ein Beispiel für den Durchgangsflächenvergrößerungsabschnitt, der die Kältemitteldurchgangsfläche des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d ändert, wird in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 23 bis 25 sind Ansichten, die jeweils 2, 9 und 10 der ersten Ausführungsform beschreiben.
Insbesondere sind die Durchgangsschließstifte 224a und die einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e, die von den Durchgangsschließstiften 224a geschlossen werden, in der vorliegenden Ausführungsform nicht wie in der fünften Ausführungsform bereitgestellt Außerdem ist das Durchgangsausbildungselement 220f in dem Hauptdurchgang 220c, der in dem Körper 220 auf der strömungsabwärtigen Seite des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 in der Strömung eines Kältemittels und auf der Innenumfangsseite des Sitzabschnitts 220d ausgebildet ist, angeordnet.
Das Durchgangsausbildungselement 220f ist in einer im Wesentlichen konischen Form ausgebildet, die in Richtung des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 konisch zuläuft, und die Mittelachse des Durchgangsausbildungselements 220f ist koaxial mit den Mittelachsen des Sitzabschnitts 220d und des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 angeordnet. Außerdem ist ein Verbindungsloch 220g mit kleinem Durchmesser, das sich in der Richtung der Mittelachse erstreckt und zulässt, dass der Innenraum des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d mit der Ausströmungsöffnung 220b in Verbindung steht, an dem Mittelabschnitt des Durchgangsausbildungselements 220f ausgebildet.
Ferner ist das Durchgangsausbildungselement 220f an dem Körper 220 fixiert, so dass ein konisch zulaufender Endabschnitt des Durchgangsausbildungselements 220f, wie in 23 und 24 gezeigt, in den auslassseitigen Verbindungsdurchgang 221d eingesetzt ist, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 gegen den Sitzabschnitt 220d gedrückt wird und den Hauptdurchgang 220c schließt.
Während das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 den Hauptdurchgang 220c schließt, obwohl das Pilotventil 222 den auslassseitigen Verbindungsdurchgang 221d, wie in 24 gezeigt, öffnet, wird aus diesem Grund die Kältemitteldurchgangsfläche des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d die Kältemitteldurchgangsfläche des Verbindungslochs 220g mit kleinem Durchmessers des Durchgangsausbildungselements 220f und wird kleiner als die Kältemitteldurchgangsfläche der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e.
Wenn andererseits das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 von dem Sitzabschnitt 220d getrennt wird und den Hauptdurchgang 220c öffnet, wird der konisch zulaufende Endabschnitt des Durchgangsausbildungselements 220f, wie in 25 gezeigt, von dem auslassseitigen Verbindungsdurchgang 221d getrennt. Folglich wird die Kältemitteldurchgangsfläche des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d größer als die Kältemitteldurchgangsfläche der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e.
Wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 den Hauptdurchgang 220c in dem Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 der vorliegenden Ausführungsform öffnet, ist es wahrscheinlich, dass der Kältemitteldruck Pp in dem Pilotraum 220e sich durch die Vergrößerung der Kältemitteldurchgangsfläche des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d dem Kältemitteldruck P2 an der Ausströmungsöffnung 220b nähert. Folglich kann der Hauptdurchgang 220c wie in der fünften Ausführungsform stabil geöffnet werden.
Die anderen Strukturen und Betriebe des Fahrzeugklimatisierungssystems 1 und der Kältekreislaufvorrichtung 10 sind die Gleichen wie die der ersten Ausführungsform. Selbst wenn folglich die Struktur des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 wie in der vorliegenden Ausführungsform geändert wird, kann ein Kältemitteldurchgangsgeräusch, das erzeugt wird, wenn das Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 den zweiten Kältemitteldurchgang 14b öffnet, hinreichend verringert werden, ohne den Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite der Kältekreislaufvorrichtung 10 wie in der ersten Ausführungsform zu verringern.
(Siebte Ausführungsform)
Ein Beispiel, in dem die Mittelachse des Pilotventils 222 koaxial mit der Mittelachse des Ein-Aus-Ventils 221 angeordnet ist und das Pilotventil 222 den in dem Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 ausgebildeten auslassseitigen Verbindungsdurchgang 221d öffnet oder schließt, wurde in der ersten Ausführungsform beschrieben, aber ein Beispiel, in dem die Anordnung des Pilotventils 222 und Ähnliches, wie in 26 und 27 gezeigt, geändert werden, wird in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 26 und 27 sind Ansichten, die jeweils 2 und 10 entsprechen.
Insbesondere sind in der vorliegenden Ausführungsform das Pilotventil 222, der Elektromagnet 223 und Ähnliche außerhalb eines Bereich (Bewegungsbereichs), in dem das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 verschoben wird, angeordnet Ferner öffnet oder schließt das Pilotventil 222 den auslassseitigen Verbindungsdurchgang 221d, der in dem Körper 220 ausgebildet ist. Ein auslassseitiger Verbindungsdurchgang ist in dem Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 der vorliegenden Ausführungsform nicht ausgebildet.
Wenn ferner das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221, wie in 27 gezeigt, den Hauptdurchgang 220c öffnet, wird der einlassseitige Verbindungsdurchgang 2218, der an dem mittleren Abschnitt des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 bereitgestellt ist, durch ein harzhaltiges Dichtungselement geschlossen, das an dem Pilotraumausbildungselement 224 fixiert ist. Folglich wird die gesamte Kältemitteldurchgangsfläche der einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e kleiner als die Kältemitteldurchgangsfläche des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs 221d Daher ist der Durchgangsflächenverkleinerungsabschnitt, der aus dem harzhaltigen Dichtungselement ausgebildet ist, in der vorliegenden Ausführungsform an dem Pilotraumausbildungselement 224 fixiert.
Die anderen Strukturen und Betriebe des Fahrzeugklimatisierungssystems 1 und der Kältekreislaufvorrichtung 10 sind die Gleichen wie die der ersten Ausführungsform. Selbst wenn folglich die Struktur des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 wie in der vorliegenden Ausführungsform geändert wird, kann ein Kältemitteldurchgangsgeräusch, das erzeugt wird, wenn das Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 den zweiten Kältemitteldurchgang 14b öffnet, hinreichend verringert werden, ohne den Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite der Kältekreislaufvorrichtung 10 wie in der ersten Ausführungsform zu verringern.
Da überdies das Pilotventil 222 in der vorliegenden Ausführungsform außerhalb eines Bereichs angeordnet ist, in dem das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 verschoben wird, kann ein Hub des Pilotventils 222 (eine Bewegungsstrecke des Pilotventils, wenn das Pilotventil aus einem Zustand, in dem das Pilotventil den auslassseitigen Verbindungsdurchgang 221d schließt, in einen Zustand verschoben wird, in dem das Pilotventil den auslassseitigen Verbindungsdurchgang 221d vollständig öffnet) kleiner als ein Hub des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 (eine Bewegungsstrecke des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 aus einem Zustand, in dem das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 den Hauptdurchgang 220c schließt, in einen Zustand, in dem das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 den Hauptdurchgang 220c vollständig öffnet, verschoben wird) festgelegt werden.
Da die Größe des Pilotventils 222 und die Größe des Elektromagneten 223, der das Pilotventil 222 antreibt und verschiebt, verringert werden können, ist es folglich möglich, die Größe des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 als ein Ganzes zu verringern.
(Achte Ausführungsform)
Die Durchgangsschließstifte 224a der ersten Ausführungsform, die einlassseitigen Verbindungsdurchgänge 221e, die durch die Durchgangsschließstifte 224a geschlossen werden, sind aus den mehreren einlassseitigen Verbindungsdurchgängen 221e der ersten Ausführungsform und Ähnlichen in einem Pilot-Ein-Aus-Ventil der vorliegenden Ausführungsform, wie in 28 gezeigt, nicht bereitgestellt. Das heißt, das Pilot-Ein-aus-Ventil 22 der vorliegenden Ausführungsform ist nicht mit dem Durchgangsflächenverkleinerungsabschnitt und dem Durchgangsflächenvergrößerungsabschnitt, die in den vorstehend erwähnten Ausführungsformen beschrieben wurden, versehen.
Selbst in dem Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 der vorliegenden Ausführungsform wird der Differenzdruck (P1 – P2) zwischen den Vorder- und Rückseiten des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 zu der Zeit der zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsart relativ nicht erhöht, und der Hauptdurchgang 220c kann zur Zeit der zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsart in einer Kältekreislaufvorrichtung, in der eine Last, die in der Ventilschließrichtung auf das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 angewendet wird, eine Last, die von dem Haupt-Ein-Aus-Ventilfeder 225 in der Ventilöffnungsrichtung erzeugt wird, nicht übersteigt, in einem Zustand, in dem der Hauptdurchgang 220c stabil geöffnet ist gehalten werden. Folglich können die gleichen Ergebnisse wie in der ersten Ausführungsform erhalten werden.
(Neunte Ausführungsform)
In einem Pilot-Ein-Aus-Ventil 22 der vorliegenden Ausführungsform wird die Dichtungsstruktur des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 der achten Ausführungsform, wie in 29 gezeigt, geändert. Insbesondere ist ein unterer Abschnitt des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 aus einem zylindrischen Abschnitt ausgebildet, und seitliche Löcher, welche durch die Außenumfangsseite und die Innenumfangsseite dieses zylindrischen Abschnitts gehen, sind bereitgestellt.
Wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 zu dem Sitzabschnitt 220d (der Unterseite in 29) verschoben wird, werden die seitlichen Löcher 221h von dem Sitzabschnitt 220d bedeckt. Folglich wird der Hauptdurchgang 220c geschlossen. Wenn andererseits das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221 zu dem Pilotventil 222 (der Oberseite in 29) verschoben wird und die seitlichen Löcher 221h zu der Oberseite des Sitzabschnitts 220d bewegt werden, stehen die Zuströmungsöffnung 220a und die Ausströmungsöffnung 220b durch die seitlichen Löcher 221h miteinander in Verbindung. Obwohl die Dichtungsstruktur des Haupt-Ein-Aus-Ventils 221 in diese Dichtungsstruktur geändert wird, können die gleichen Ergebnisse wie in der achten Ausführungsform erhalten werden.
(Andere Ausführungsformen)
Diese Offenbarung ist nicht auf die vorstehend erwähnten Ausführungsformen beschränkt und kann, wie nachstehend beschrieben, vielfältige Modifikationen haben, ohne von dem Geist dieser Offenbarung abzuweichen. Ferner können in den jeweiligen Ausführungsformen offenbarte Einrichtungen, wenn möglich, geeignet kombiniert werden.

(1) Beispiele, in denen das zweite Expansionsventil 15b mit einer vollständigen Schließfunktion als die strömungsabwärtige Öffnungs-Schließvorrichtung verwendet wird, wurden in den vorstehend erwähnten Ausführungsformen beschrieben, aber die strömungsabwärtige Öffnungs-Schließvorrichtung ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann ein Ein-Aus-Ventil (Magnetventil), das mit dem zweiten Expansionsventil 15b verbunden ist, als die strömungsabwärtige Öffnungs-Schließvorrichtung verwendet werden.

Ferner können anstelle des dritten Dreiwegeverbindungsstücks 13c ein elektrisches Dreiwegeventil, das einen Kältemittelkreis, der die Ausströmungsöffnung 220b des Pilot-Ein-Aus-Ventils 22 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 15b verbindet, und ein Kältemittelkreis, der die Auslassseite des Rückschlagventils 17 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 15b verbindet, verwendet werden, und das elektrische Dreiwegeventil kann als die strömungsabwärtige Öffnungs-Schließvorrichtung verwendet werden.

(2) Beispiele, in denen die Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Offenbarung auf das Fahrzeugklimatisierungssystem 1 angewendet wird, das auf einem Hybridfahrzeug montiert ist, wurden in den vorstehend erwähnten Ausführungsformen beschrieben, aber die Anwendung dieser Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Offenbarung auf eine Klimaanlage für ein normales Fahrzeug angewendet werden, die eine Antriebskraft zum Fahren eines normalen Fahrzeugs von einer Brennkraftmaschine (einem Verbrennungsmotor) erhält, und kann auf eine Klimaanlage für ein elektrisches Automobil (einschließlich eines Brennstoffzellenfahrzeugs und Ähnliche) angewendet werden, das eine Antriebskraft zum Fahren eines Fahrzeugs von einem Elektromotor zum Fahren erhält. Natürlich ist die Kältekreislaufvorrichtung 10 dieser Offenbarung nicht auf eine Klimaanlage für ein Fahrzeug beschränkt und kann auf eine ortsfeste Klimaanlage angewendet werden.
(3) Beispiele, in denen der Heizungskern 34 als eine Vorrichtung, die Blasluft heizt, angeordnet ist, wurden in den jeweiligen vorstehend erwähnten Ausführungsformen beschrieben. Wenn die Kältekreislaufvorrichtung 10 jedoch auf ein Fahrzeug, bei dem die von einem Verbrennungsmotor erzeugte Wärme nicht ausreicht, oder ein Fahrzeug, wie etwa ein Elektroauto, das nicht mit einem Verbrennungsmotor versehen ist, angewendet wird, kann der Heizungskern 34 nicht bereitgestellt sein. Überdies kann eine elektrische Heizung, die mit der Zuführung elektrischer Leistung Wärme erzeugt, als eine Hilfsvorrichtung zum Heizen von Blasluft verwendet werden.
(4) Beispiele, in denen die Klimatisierungssteuervorrichtung die Luftmischklappe 36 zur Zeit jeder der Betriebsarten, wie etwa der Heizbetriebsart, der Kühlbetriebsart, der ersten Entfeuchtungsheizbetriebsart und der zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsart, betätigt, um zuzulassen, dass die Luftmischklappe 36 jeden, den Luftdurchgang auf der Seite, wo der Innenkondensator 12 (der Heizungskern) angeordnet ist, und den Kaltluftumleitungsdurchgang 35, zu schließen, wurden in den jeweiligen vorstehend erwähnten Ausführungsformen beschrieben, aber der Betrieb der Luftmischklappe 36 ist nicht darauf beschränkt.

Zum Beispiel kann die Luftmischklappe 36 geeignet sein, um sowohl den Luftdurchgang, der auf der Seite, wo der Innenkondensator 12 (der Heizungskern) angeordnet ist, als auch den Kaltluftumleitungsdurchgang 35 zu öffnen. Ferner kann es möglich sein, die Temperatur von Luft, die in das Fahrzeuginnere geblasen wird, durch Einstellen eines Verhältnisses zwischen dem Luftvolumen, das den Luftdurchgang, der auf der Seite, wo der Innenkondensator 12 angeordnet ist, ausgebildet ist, und dem Luftvolumen, das den Kaltluftumleitungsdurchgang 35 durchläuft, einzustellen. Diese Temperatureinstellung ist im Hinblick auf die Feineinstellung der Temperatur von Blasluft wirksam.

(5) Beispiele, in denen die jeweiligen Betriebsarten durch die Ausführung des Klimatisierungssteuerprogramms umgeschaltet werden, wurden in den vorstehend erwähnten Ausführungsformen beschrieben, aber das Umschalten der jeweiligen Betriebsarten ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel sind die Betriebsartfestlegungsschalter, die verwendet werden, um die jeweiligen Betriebsarten festzulegen, auf dem Bedienfeld bereitgestellt, und die Heizbetriebsart, die Kühlbetriebsart und die ersten und zweiten Entfeuchtungsheizbetriebsarten können gemäß Bediensignalen der Betriebsartfestlegungsschalter umgeschaltet werden.

Claims

Kältekreislaufvorrichtung, die umfasst: einen Kompressor (11), der ein Kältemittel komprimiert und ausstößt; eine Druckverringerungsvorrichtung (15a), die einen Druck von Hochdruckkältemittel, das aus dem Kompressor (11) ausgestoßen wird, verringert; einen Umleitungsdurchgang (14b), der einen Abschnitt eines Kreislaufs, der sich von einer Ausstoßöffnungsseite des Kompressors (11) zu einer Einlassseite der Druckverringerungsvorrichtung (15a) erstreckt, und einen Abschnitt des Kreislaufs, der sich von einer Auslassseite der Druckverringerungsvorrichtung (15a) zu einer Ansaugöffnungsseite des Kompressors (11) erstreckt, verbindet; ein Pilot-Ein-Aus-Ventil (22), das den Umleitungsdurchgang (14b) öffnet oder schließt; eine strömungsabwärtige Öffnungs-Schließvorrichtung (15b), die einen Kältemitteldurchgang, den ein aus dem Pilot-Ein-Aus-Ventil strömendes Kältemittel durchläuft, öffnet oder schließt, wobei das Pilot-Ein-Aus-Ventil (22) eine Zuströmungsöffnung (220a), in die ein Kältemittel strömt, und eine Ausströmungsöffnung (220b), aus der ein Kältemittel ausströmt, umfasst, das Pilot-Ein-Aus-Ventil (22) ein Haupt-Ein-Aus-Ventil (221), das den Umleitungsdurchgang (14b) öffnet, wenn eine Druckdifferenz zwischen einem Kältemitteldruck (P1) in der Zuströmungsöffnung (220a) und dem Kältemitteldruck (P2) in der Ausströmungsöffnung (220b) kleiner oder gleich einer vorgegebenen Referenzdruckdifferenz wird, und ein Pilotventil (222), das einen Verbindungsdurchgang (221d, 221e), durch den die Zuströmungsöffnung (220a) und die Ausströmungsöffnung (220b) miteinander in Verbindung stehen, öffnet oder schließt, und das Pilotventil (222) den Verbindungsdurchgang (221d, 221e) in einem Zustand, in dem die strömungsabwärtige Öffnungs-Schließvorrichtung (15b) den Kältemitteldurchgang schließt, öffnet, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil (221) den Umleitungsdurchgang (14b) öffnet.
Pilot-Ein-Aus-Ventil für eine Dampfkompressionskältekreislaufvorrichtung (10), wobei das Pilot-ein-Aus-Ventil umfasst: einen Körper (220), der eine Zuströmungsöffnung (220a), in die ein Hochdruckkältemittel strömt, eine Ausströmungsöffnung (220b), aus der ein Kältemittel von der Zuströmungsöffnung (220a) ausströmt, und einen Hauptdurchgang (220c), der ein Kältemittel von der Zuströmungsöffnung (220a) zu der Ausströmungsöffnung (220b) leitet, umfasst; ein Haupt-Ein-Aus-Ventil (221), das den Hauptdurchgang (220c) öffnet, wenn eine Druckdifferenz zwischen einem Kältemitteldruck (P1) in der Zuströmungsöffnung (220a) und einem Kältemitteldruck (P2) in der Ausströmungsöffnung (220b) kleiner oder gleich einer vorgegebenen Referenzdruckdifferenz wird; und ein Pilotventil (222), das einen Verbindungsdurchgang (221d, 221e), durch den die Zuströmungsöffnung (220a) und die Ausströmungsöffnung (220b) miteinander in Verbindung stehen, öffnet oder schließt, wobei das Hochdruckkältemittel von der Zuströmungsöffnung (220a) durch den Verbindungsdurchgang (221d, 221e) zu der Ausströmungsöffnung (220b) geleitet wird, wenn das Pilotventil (222) den Verbindungsdurchgang (221d, 221e) öffnet.
Pilotventil gemäß Anspruch 2, wobei die Kältekreislaufvorrichtung (10) eine strömungsabwärtige Öffnungs-Schließvorrichtung (15b) umfasst, die einen Kältemitteldurchgang, den ein aus dem Pilot-Ein-Aus-Ventil (22) strömendes Kältemittel durchläuft, öffnet oder schließt, und das Pilotventil (222) den Verbindungsdurchgang (221d, 221e) in einem Zustand öffnet, in dem das strömungsabwärtige Öffnungs-Schließventil (15b) den Kältemitteldurchgang schließt.
Pilot-Ein-Aus-Ventil gemäß Anspruch 2 oder 3, das ferner umfasst: ein Pilotraumausbildungselement (224), das einen Pilotraum (220e) definiert, in den ein Kältemittel eingeleitet wird, um einen Druck zu haben, der das Haupt-Ein-Aus-Ventil (221) in eine Schließrichtung vorspannt; und ein elastisches Element (225), das eine Last anwendet, die das Haupt-Ein-Aus-Ventil 221) in eine Ventilöffnungsrichtung vorspannt, wobei der Verbindungsdurchgang einen einlassseitigen Verbindungsdurchgang (221e), durch den die Zuströmungsöffnung (220a) und der Pilotraum (220e) miteinander in Verbindung stehen, und einen auslassseitigen Verbindungsdurchgang (221d), durch den der Pilotraum (220e) und die Ausströmungsöffnung (220b) miteinander in Verbindung stehen, umfasst, und das Hochdruckkältemittel von der Zuströmungsöffnung (220a) durch den einlassseitigen Verbindungsdurchgang (221e) zu dem Pilotraum (220e) geleitet wird, so dass das Haupt-Ein-Aus-Ventil (221) den Hauptdurchgang (220c) schließt, wenn das Pilotventil (222) den auslassseitigen Verbindungsdurchgang (221d) schließt.
Pilot-Ein-Aus-Ventil gemäß Anspruch 4, wobei eine Kältemitteldurchgangsfläche des einlassseitigen Verbindungsdurchgangs (221e) größer als eine Kältemitteldurchgangsfläche des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs (221d) ist.
Pilot-Ein-Aus-Ventil gemäß Anspruch 4 oder 5, das ferner einen Durchgangsflächenverkleinerungsabschnitt (224a, 224b, 221b, 221f) umfasst, der eine Kältemitteldurchgangsfläche des einlassseitigen Verbindungsdurchgangs (221e) weiter verkleinert, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil (221) den Hauptdurchgang (220c) öffnet, als wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil (221) den Hauptdurchgang (220c) schließt.
Pilot-Ein-Aus-Ventil gemäß irgendeinem der Ansprüche 4 bis 6, das ferner einen Durchgangsflächenvergrößerungsabschnitt (221s, 220f) umfasst, der eine Kältemitteldurchgangsfläche des auslassseitigen Verbindungsdurchgangs (221d) weiter vergrößert, wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil (221) den Hauptdurchgang (220c) öffnet als wenn das Haupt-Ein-Aus-Ventil (221) den Hauptdurchgang (220c) schließt.