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Verweis auf verwandte Anmeldungen
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Diese Anmeldung basiert auf den
japanischen Patentanmeldungen Nr. 2014-173726 , eingereicht am 28. August 2014, und Nr.
2015-136734 , eingereicht am 8. Juli 2015, die hier per Referenz eingebunden sind.
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Ejektorkältekreislauf mit einem Ejektor als eine Kältemitteldruckverringerungsvorrichtung.
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Hintergrundtechnik
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Bisher ist ein Ejektorkältekreislauf, der ein Dampfkompressionskältekreislauf mit einem Ejektor als eine Kältemitteldruckverringerungsvorrichtung ist, bekannt.
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In dem Ejektorkältekreislauf dieser Art wird ein Kältemittel, das aus einem Verdampfer geströmt ist, durch eine Saugwirkung eines Ausstoßkältemittels, das mit hoher Geschwindigkeit von einem Dosenabschnitt des Ejektors ausgestoßen wird, angesaugt. Ein Druck eines Mischkältemittels des Ausstoßkältemittels und des angesaugten Kältemittels wird durch einen Diffusorabschnitt (Druckerhöhungsabschnitt) des Ejektors erhöht und es wird dann in einen Kompressor gesaugt.
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Mit dem vorstehenden Aufbau kann in dem Ejektorkältekreislauf ein Druck des angesaugten Kältemittels stärker erhöht werden als der Druck des angesaugten Kältemittels in einer normalen Kältekreislaufvorrichtung, in der ein Kältemittelverdampfungsdruck in einem Verdampfer im Wesentlichen gleich einem Druck des angesaugten Kältemittels ist, das in den Kompressor gesaugt werden soll. Daher kann in dem Ejektorkältekreislauf ein Leistungskoeffizient (COP) des Kreislaufs mit einer Verringerung des Leistungsverbrauchs eines Kompressors verbessert werden.
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Ferner offenbart das Patentdokument 1 einen Ejektor (auf den hier nachstehend als „Ejektormodul” Bezug genommen wird), der mit einer Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung (Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt) integriert ist.
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Gemäß dem Ejektormodul des Patentdokuments 1 ist eine Ansaugseite des Kompressors mit einer Ausströmungsöffnung für gasphasiges Kältemittel versehen, aus der ein von der Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung abgeschiedenes gasphasiges Kältemittel strömt. Eine Kältemitte1zuströmungsöffnungsseite des Verdampfers ist mit einer Ausströmungsöffnung für flüssigphasiges Kältemittel verbunden, aus der ein von der Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung abgeschiedenes flüssigphasiges Kältemittel strömt. Ferner ist eine Kältemittelausströmungsseite des Verdampfers mit der Kältemittelansaugöffnung verbunden, wodurch man fähig ist, den Ejektorkältekreislauf äußerst einfach aufzubauen.
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Da jedoch in dem Ejektormodul des Patentdokuments 1 die Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung einen integrierten Aufbau hat, nimmt das von der Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung abgeschiedene flüssigphasige Kaltemittel wahrscheinlich Wärme von außen auf, wenn das Ejektormodul an sich oder eine Einlassrohrleitung, die eine Ausströmungsöffnung für flüssigphasiges Kältemittel des Ejektormoduls und eine Kältemittelzuströmungsöffnung des Verdampfers verbindet, in einer Hochtemperaturumgebung angeordnet wird.
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Wenn dann das von der Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel Wärme von außen aufnimmt und eine Enthalpie des in den Verdampfer strömenden Kältemittels zunimmt, kann eine in dem Verdampfer abgelieferte Kälteleistung sich verringern. Im Übrigen ist die in dem Verdampfer abgelieferte Kälteleistung durch eine Enthalpiedifferenz definiert, die erhalten wird, indem eine Enthalpie des Kältemittels auf der Verdampfereinlassseite von einer Enthalpie des Kältemittels auf einer Verdampferauslassseite subtrahiert wird.
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Ferner wird in dem Ejektorkältekreislauf eine Temperatur des in den Verdampfer strömenden Kältemittels niedriger als in einer allgemeinen Kältekreislaufvorrichtung. Aus diesem Grund ist eine Temperaturdifferenz zwischen dem in den Verdampfer strömenden Kältemittel und außen im Vergleich zu der allgemeinen Kältekreislaufvorrichtung wahrscheinlich groß und die Enthalpie des in den Verdampfer strömenden Kältemittels nimmt wahrscheinlich zu.
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Dokument der verwandten Technik
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Patentdokument
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- Patentdokument 1: JP 2013-177879 A
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Offenbarung wurde angesichts der vorstehenden Punkte gemacht, und eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist, einen Ejektorkältekreislauf bereitzustellen, der fähig ist, eine Verringerung in der in einem Verdampfer abgelieferten Kälteleistung zu unterdrücken.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Ejektorkältekreislauf einen Kompressor, einen Kühler, ein Ejektormodul mit einem Körperabschnitt, einen Verdampfer, eine Einlassrohrleitung und eine Ansaugrohrleitung. Der Kompressor komprimiert ein Kältemittel und gibt es ab, und der Kühler strahlt Wärme von dem Kältemittel, das von dem Kompressor abgegeben wird, ab. Der Körperabschnitt umfasst: einen Düsenabschnitt, der einen Druck des aus dem Kühler geströmten Kältemittels verringert; eine Kältemittelansaugöffnung, die ein Kältemittel durch eine Saugwirkung eines Ausstoßkältemittels, das von dem Düsenabschnitt mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen wird, ansaugt; einen Druckerhöhungsabschnitt, der das Ausstoßkältemittel mit einem Ansaugkältemittel mischt, das von der Kältemittelansaugöffnung angesaugt wird, und einen Druck des vermischten Kältemittels erhöht; einen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt, der das Kältemittel, das aus dem Druckerhöhungsabschnitt geströmt ist, in Gas und Flüssigkeit abscheidet; eine Ausströmungsöffnung für flüssigphasiges Kältemittel, durch die ein von dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt abgeschiedenes flüssigphasiges Kältemittel ausströmt, und eine Ausströmungsöffnung für gasphasiges Kältemittel, durch die ein von dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt abgeschiedenes gasphasiges Kältemittel ausströmt. Der Verdampfer verdampft das von dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel. Die Einlassrohrleitung verbindet die Ausströmungsöffnung für flüssigphasiges Kältemittel mit einer Kältemittelzuströmungsöffnung des Verdampfers. Die Ansaugrohrleitung verbindet die Ausströmungsöffnung für gasphasiges Kältemittel mit einer Ansaugöffnung des Kompressors. Eine Länge der Einlassrohrleitung ist kürzer als eine Länge der Ansaugrohrleitung.
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Da gemäß dem vorstehenden Aufbau die Länge der Einlassrohrleitung kürzer als die Länge der Ansaugrohrleitung ist, kann das von dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel darin beschränkt werden, die Wärme von außen aufzunehmen, wenn es in die Einlassrohrleitung strömt. Daher kann eine Verringerung der in dem Verdampfer abgelieferten Kälteleistung unterdrückt werden.
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In diesem Beispiel kann die „Länge der Rohrleitung” auf eine Gesamtlänge einer Mittellinie der Rohrleitung gerichtet sein, die zu einer geraden Linie oder einer gekrümmten Linie geformt ist. Daher kann die „Länge der Rohrleitung” als „Strömungskanallänge” ausgedrückt werden. Außerdem ist die „Rohrleitung” nicht auf ein rohrförmiges Element beschränkt, sondern umfasst ein Element, das einen Strömungskanal bereitstellt, in dem das Kältemittel strömt, der in anderen Formen als der rohrförmigen Form ausgebildet ist.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Ejektorkältekreislauf einen Kompressor, einen Kühler, ein Ejektormodul mit einem Körperabschnitt und einen Verdampfer. Der Kompressor komprimiert ein Kältemittel und gibt es ab, und der Kühler strahlt Wärme von dem Kältemittel, das von dem Kompressor abgegeben wird, ab. Der Körperabschnitt umfasst: einen Düsenabschnitt, der einen Druck des aus dem Kühler geströmten Kältemittels verringert; eine Kältemittelansaugöffnung, die das Kältemittel durch eine Saugwirkung eines Ausstoßkältemittels, das von dem Düsenabschnitt mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen wird, ansaugt; einen Druckerhöhungsabschnitt, der das Ausstoßkältemittel mit einem Ansaugkältemittel mischt, das von der Kältemittelansaugöffnung angesaugt wird, und einen Druck des vermischten Kältemittels erhöht; einen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt, der das Kältemittel, das aus dem Druckerhöhungsabschnitt geströmt ist, in Gas und Flüssigkeit abscheidet; eine Ausströmungsöffnung für flüssigphasiges Kältemittel, durch die ein von dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt abgeschiedenes flüssigphasiges Kältemittel ausströmt, und eine Ausströmungsöffnung für gasphasiges Kältemittel, durch die ein von dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt abgeschiedenes gasphasiges Kältemittel ausströmt. Der Verdampfer verdampft das von dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel. Das Ejektormodul ist näher an dem Verdampfer als an dem Kompressor angeordnet.
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Da das Ejektormodul gemäß dem vorstehenden Aufbau näher an dem Verdampfer als dem Kompressor angeordnet ist, kann die Länge der Einlassrohrleitung, die die Ausströmungsöffnung für flüssigphasiges Kältemittel mit dem Verdampfer verbindet, leicht kürzer festgelegt werden als die Länge der Ansaugrohrleitung, die die Ausströmungsöffnung für gasphasiges Kältemittel mit dem Kompressor verbindet. Daher kann eine Verringerung der in dem Verdampfer abgelieferten Kälteleistung unterdrückt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein schematisches Diagramm eines Ejektorkältekreislaufs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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2 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem Rohrleitungslängenverhältnis (Li/Ls) und einer Kältekapazität in dem Ejektorkältekreislauf gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
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3 ist ein schematisches Diagramm, das eine Anordnung eines Ejektormoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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4 ist ein schematisches Diagramm, das eine Modifikation der Anordnung des Ejektormoduls gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
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5 ist ein schematisches Diagramm, das eine Anordnung eines Ejektormoduls gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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6 ist ein schematisches Diagramm, das eine Modifikation der Anordnung des Ejektormoduls gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
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7 ist ein schematisches Diagramm, das eine andere Modifikation der Anordnung des Ejektormoduls gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Hier nachstehend werden mehrere Ausführungsformen zur Implementierung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. in den jeweiligen Ausführungsformen kann einem Teil, der einem in einer vorhergehenden Ausführungsform beschriebenen Gegenstand 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 sogar kombiniert werden, wenn nicht ausdrücklich beschrieben wird, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können teilweise kombiniert werden, selbst wenn nicht ausdrücklich beschrieben wird, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können, vorausgesetzt, es liegt kein Nachteil in der Kombination.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nachstehend unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Ein Ejektorkältekreislauf 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, der in einem Gesamtaufbaudiagramm von 1 dargestellt ist, wird auf eine Fahrzeugklimaanlagenvorrichtung angewendet und führt eine Funktion zum Kühlen von Blasluft aus, die in einen Fahrzeugraum (Fahrzeuginnenraum) der ein Klimatisierungszielraum ist, geblasen werden soll. Daher ist das Kühlzielfluid in dem Ejektorkältekreislauf 10 die Blasluft.
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Der Ejektorkältekreislauf 10 verwendet ein HFC-basiertes Kältemittel (insbesondere R134a) als das Kältemittel und bildet einen unterkritischen Kältekreislauf, in dem ein hochdruckseitiger Kältemitteldruck einen kritischen Druck des Kältemittels nicht übersteigt. Der Kältekreislauf 10 kann ein HFO-basiertes Kältemittel (insbesondere R1234yf) oder ähnliches als das Kältemittel verwenden. Außerdem wird Kältemaschinenöl zum Schmieren eines Kompressors 11 in das Kältemittel gemischt, und ein Teil des Kältemaschinenöls zirkuliert zusammen mit dem Kältemittel in dem Kreislauf.
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Der Kompressor 11, der eine Aufbauausstattung des Ejektorkältekreislaufs 10 ist, saugt das Kältemittel an und erhöht den Druck des Kältemittels auf ein Hochdruckkältemittel und gibt das Kältemittel ab. Der Kompressor 11 ist zusammen mit einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine (Verbrennungsmotor), die eine Fahrzeugfahrantriebskraft ausgibt, in einem Motorraum angeordnet. Der Kompressor 11 wird von einer Drehantriebskraft angetrieben, die von dem Verbrennungsmotor über eine Riemenscheibe, einen Riemen und ähnliches ausgegeben wird.
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Detaillierter verwendet der Kompressor 11 in der vorliegenden Ausführungsform einen Kompressor mit variabler Kapazität, der derart aufgebaut ist, dass eine Kältemittelabgabekapazität durch Ändern eines Abgabevolumens eingestellt werden kann. Die Abgabekapazität (Kältemittelabgabekapazität) des Kompressors 11 wird gemäß einem Steuerstrom gesteuert, der von einer Steuervorrichtung, die später beschrieben werden soll, an ein Abgabekapazitätssteuerventil des Kompressors 11 ausgegeben werden soll.
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Auch ist der Motorraum in der vorliegenden Ausführungsform ein Fahrzeugaußenraum, in dem der Verbrennungsmotor aufgenommen ist, der von einer Fahrzeugkarosserie, einer Feuerschutzwand 50, die später beschrieben werden soll, und so weiter umschlossen ist. Der Motorraum kann auch als ein „Motorabteil” bezeichnet werden. Eine Abgabeöffnung des Kompressors 11 ist durch eine strömungsaufwärtsseitige Hochdruckrohrleitung 15a mit einer Kältemittelzuströmungsöffnung eines Kondensationsabschnitts 12a eines Kühlers 12 verbunden.
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Der Kühler 12 ist ein Wärmestrahlungswärmetauscher, der einen Wärmeaustausch zwischen dem von dem Kompressor 11 abgegebenen Hochdruckkältemittel und einer Fahrzeugaußenluft (Außenluft), die von einem Kühlventilator 12d geblasen wird, durchführt, um die Wärme von dem Hochdruckkältemittel abzustrahlen und das Hochdruckkältemittel zu kühlen. Der Kühler 12 ist auf einer Vorderseite des Fahrzeugs in dem Motorraum installiert.
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Insbesondere ist der Kühler 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform als ein sogenannter Unterkühlungskondensator aufgebaut, der den Kondensationsabschnitt 12a, einen Sammlerabschnitt 12b und einen Unterkühlungsabschnitt 12c umfasst. Der Kondensationsabschnitt 12a führt den Wärmeaustausch zwischen einem gasphasigen Hochdruckkältemittel, das von dem Kompressor 11 abgegeben wird, und einer Außenluft, die von dem Kühlventilator 12d geblasen wird, durch und strahlt die Wärme von dem gasphasigen Hochdruckkältemittel ab, um das gasphasige Hochdruckkältemittel zu kondensieren. Der Sammlerabschnitt 12b scheidet Gas und Flüssigkeit des aus dem Kondensationsabschnitt 12a ausgeströmten Kältemittels ab und lagert überschüssiges flüssigphasiges Kältemittel. Der Unterkühlungsabschnitt 12c führt den Wärmeaustausch zwischen dem flüssigphasigen Kältemittel, das aus dem Sammlerabschnitt 12b geströmt ist, und der Außenluft, die von dem Kühlventilator 12d geblsasen wird, durch und unterkühlt das flüssigphasige Kältemittel.
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Der Kühlventilator 12d ist ein elektrisches Gebläse, dessen Drehzahl (Blasluftmenge) von einer Steuerspannung gesteuert wird, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird. Eine Kältemittelzuströmungsöffnung 31a eines Ejektormoduls 13 ist durch eine strömungsabwärtsseitige Hochdruckrohrleitung 15b mit einer Kältemittelausströmungsöffnung des Unterkühlungsabschnitts 12c des Kühlers 12 verbunden.
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Das Ejektormodul 13 arbeitet als eine Kältemitteldruckverringerungsvorrichtung zur Verringerung eines Drucks des flüssigphasigen Hochdruckkältemittels in dem unterkühlten Zustand, das aus dem Kühler 12 geströmt ist, und lässt zu, dass das Kältemittel zu der strömungsabwärtigen Seite strömt. Das Ejektormodul 13 arbeitet auch als eine Kältemittelzirkulationsvorrichtung (Kältemitteltransportvorrichtung) zum Ansaugen (Transportieren) des Kältemittels, das aus einem später zu beschreibenden Verdampfer 14 geströmt ist, durch die Saugwirkung einer Kältemittelströmung, die mit einer hohen Geschwindigkeit ausgestoßen wird, um das Kältemittel zu zirkulieren. Ferner arbeitet das Ejektormodul 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform als eine Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung zum Abscheiden des druckverringerten Kältemittels in Gas und Flüssigkeit.
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Mit anderen Worten ist das Ejektormodul 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform als ein „Ejektor mit integrierter Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung” oder ein „Ejektor mit einer Gas-Flüssigkeitsabscheidungsfunktion” aufgebaut. Um in der vorliegenden Ausführungsform einen Unterschied zu einem Ejektor, der keine Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung (Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt) hat, zu verdeutlichen, wird ein Aufbau, in dem der Ejektor mit der Gas-Flüssigkeitsabscheidungsvorrichtung integriert (modularisiert) ist, durch einen Begriff „Ejektormodul” ausgedrückt.
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Das Ejektormodul 13 ist zusammen mit dem Kompressor 11 und dem Kühler 12 in dem Motorraum angeordnet. Im Übrigen zweigen jeweilige Auf- und Abpfeile in 1 jeweilige Auf- und Abrichtungen in einem Zustand an, in dem das Ejektormodul 13 in dem Fahrzeug montiert ist, und jeweilige Auf- und Abrichtungen in einem Zustand, in dem andere Komponenten auf dem Fahrzeug montiert sind, sind nicht auf die vorstehend erwähnten Auf- und Abrichtungen beschränkt.
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Wie in 1 dargestellt, umfasst das Ejektormodul 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform detaillierter einen Körperabschnitt 30, der durch die Kombination mehrerer Komponenten aufgebaut ist. Der Körperabschnitt 30 ist aus einem zylindrischen Metallelement hergestellt. Der Körperabschnitt 30 ist mit mehreren Kältemittelzuströmungsöffnungen und mehreren Innenräumen versehen.
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Die mehreren Kältemittelzuströmungs- und Ausströmungsöffnungen, die in dem Körperabschnitt 30 bereitgestellt sind, umfassen eine Kältemittelzuströmungsöffnung 31a, eine Kältemittelmittelansaugöffnung 31b, eine Ausströmungsöffnung 31c für flüssigphasiges Kältemittel, eine Ausströmungsöffnung 31d für gasphasiges Kältemittel und so weiter. Die Kältemittelzuströmungsöffnung 31a lässt zu, dass das Kältemittel, das aus dem Kühler 12 geströmt ist, in den Körperabschnitt 30 strömt. Die Kältemittelansaugöffnung 31b saugt das aus dem Verdampfer 14 geströmte Kältemittel an. Die Ausströmungsöffnung 31c für flüssigphasiges Kältemittel lässt zu, dass das flüssigphasige Kältemittel, das von einem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f, der in dem Körperabschnitt 30 ausgebildet ist, abgeschieden wird, zu der Kältemitteleinlassseite des Verdampfers 14 strömt. Die Ausströmungsöffnung 31d für gasphasiges Kältemittel lässt zu, dass das gasphasige Kältemittel, das von dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f abgeschieden wird, zu der Ansaugseite des Kompressors 11 strömt.
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Der Innenraum, der in dem Körperabschnitt 30 ausgebildet ist, umfasst einen Wirbelraum 30a, einen Druckverringerungsraum 30b, einen Druckerhöhungsraum 30e, den Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f und so weiter. Der Wirbelraum 30a verwirbelt das Kältemittel, das von der Kältemittelzuströmungsöffnung 31a geströmt ist. Der Druckverringerungsraum 30b verringert den Druck des aus dem Wirbelraum 30a geströmten Kältemittels. Der Druckerhöhungsraum 30e lässt zu, dass das Kältemittel, das aus dem Druckverringerungsraum 30b geströmt ist, in den Druckerhöhungsraum 30e strömt. Der Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f scheidet das aus dem Druckerhöhungsraum 30e geströmte Kältemittel in Gas und Flüssigkeit ab.
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Der Wirbelraum 30a und der Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f sind jeweils zu einem im Wesentlichen zylindrischen Rotationskörper geformt. Der Druckverringerungsraum 30b und der Druckerhöhungsraum 30e sind jeweils zu einem im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Rotationkörper geformt, der sich von der Seite des Wirbelraums 30a in der Richtung der Seite des Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraums 30f allmählich erweitert. Alle Mittelachsen dieser Räume sind koaxial angeordnet. im Übrigen stellt der Rotationskörper eine dreidimensionale Form dar, die bereitgestellt wird, wenn eine ebene Figur um eine gerade Linie (Mittelachse) auf der gleichen Ebene gedreht wird.
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Ferner ist der Körperabschnitt 30 mit einem Ansaugdurchgang 13b versehen und der Ansaugdurchgang 13b leitet das Kältemittel, das von der Kältemittelansaugöffnung 31b gesaugt wird, in der Kältemittelströmung zu einer strömungsabwärtigen Seite des Druckverringerungsraums 30b und einer in der Kältemittelströmung strömungsaufwärtigen Seite des Druckerhöhungsraums 30e.
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Ein Durchgangsausbildungselement 35 ist in dem Druckverringerungsraum 30b und dem Druckerhöhungsraum 30e ausgebildet. Das Durchgangsausbildungselement 35 ist in einer ungefähr konischen Form ausgebildet, die sich mit der Entfernung von dem Druckverringerungsraum 30b in Richtung einer Außenumfangsseite weiter erweitert, und eine Mittelachse des Durchgangsausbildungselements 35 ist auch koaxial mit der Mittelachse des Druckverringerungsraums 30b und so weiter angeordnet.
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Ein Kältemitteldurchgang ist zwischen einer Innenumfangsoberfläche eines Abschnitts, der den Druckverringerungsraum 30b und den Druckerhöhungsraum 30e des Körperabschnitts 30 bereitstellt, und einer konischen Seitenoberfläche des Durchgangsausbildungselements 35 bereitgestellt. Eine Form eines axialen vertikalen Querschnitts ist ringförmig (eine Kreisringform, in der eine Kreisform mit kleinem Durchmesser, die koaxial angeordnet ist, von einer Kreisform entfernt ist).
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In dem vorstehenden Kältemitteldurchgang ist ein Kältemitteldurchgang, der zwischen einem Abschnitt, der den Druckverringerungsraum 30b des Körperabschnitts 30 bereitstellt, und einem Abschnitt der konischen Seitenoberfläche des Durchgangsausbildungselements 35 auf einer Spitzenseite bereitgestellt ist, derart geformt, dass eine Durchgangsquerschnittsfläche in Richtung einer strömungsabwärtigen Seite der Kältemittelströmung verengt wird. Mit dieser Form baut der Kältemitteldurchgang einen Düsendurchgang 13a auf, der als ein Düsenabschnitt dient, der den Druck des Kältemittels in einer isentropen Weise verringert und das Kältemittel ausstößt.
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Detaillierter ist der Düsendurchgang 13a gemäß der vorliegenden Ausführungsform derart geformt, dass sich eine Durchgangsquerschnittsfläche von einer Einlassseite des Düsendurchgangs 13a in Richtung eines Abschnitts mit minimaler Durchgangsfläche allmählich verringert, und dass sich die Durchgangsquerschnittsfläche von dem Abschnitt mit minimaler Durchgangsquerschnittsfläche in Richtung einer Auslassseite des Düsendurchgangs 13a allmählich erweitert. Mit anderen Worten wird die Kältemitteldurchgangsquerschnittsfläche in dem Düsendurchgang 13a gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu einer sogenannte „Lavaldüse” geändert.
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Ein Kältemitteldurchgang, der zwischen einem Abschnitt, der den Druckerhöhungsraum 30e des Körperabschnitts 30 bildet, und einem strömungsabwärtigen Abschnitt der konischen Seitenoberfläche des Durchgangsausbildungselements 35 bereitgestellt ist, ist derart geformt, dass sich die Durchgangsquerschnittsfläche in Richtung der strömungsabwärtigen Seite der Kältemittelströmung allmählich erweitert. Mit diesem Aufbau baut der Kältemitteldurchgang einen Diffusordurchgang 13c auf, der als ein Diffusorabschnitt (Druckerhöhungsabschnitt) arbeitet, der ein Ausstoßkältemittel, das von dem Düsendurchgang 13a ausgestoßen wird, mit einem Ansaugkältemittel, das von der Kältemittelansaugöffnung 31b angesaugt wird, mischt, um den Druck zu erhöhen.
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Ein Element 37, das als eine Antriebsvorrichtung zum Verschieben des Durchgangsausbildungselements 35 wirkt, um die Durchgangsquerschnittsfläche des Abschnitts mit minimaler Durchgangsfläche des Düsendurchgangs 13a zu ändern, ist in dem Körperabschnitt 30 angeordnet. Detaillierter hat das Element 37 eine Membran, die gemäß einer Temperatur und einem Druck des Kältemittels (das heißt, des Kältemittels, das aus dem Verdampfer 14 strömt), das in dem Ansaugdurchgang 13b strömt, verschoben wird. Die Verschiebung der Membran wird über einen Betätigungsstab 37a auf das Durchgangsausbildungselement 35 übertragen, um dadurch das Durchgangsausbildungselement 35 in einer vertikalen Richtung zu verschieben.
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Ferner verschiebt das Element 37 mit zunehmender Temperatur (Überhitzungsgrad) des aus dem Verdampfer 14 strömenden Kältemittels das Durchgangsausbildungselement 35 in eine Richtung, in der sich die Durchgangsquerschnittsfläche des Abschnitts mit minimaler Durchgangsquerschnittsfläche erweitert (in Richtung der Unterseite in der Vertikalrichtung). Andererseits verschiebt das Element 37 mit abnehmender Temperatur (Überhitzungsgrad) des aus dem Verdampfer 14 strömenden Kältemittels das Durchgangsausbildungselement 35 in eine Richtung, in der die Durchgangsquerschnittsfläche des Abschnitts mit minimaler Durchgangsfläche verringert wird (in der Vertikalrichtung in Richtung der Oberseite).
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In der vorliegenden Ausführungsform verschiebt das Element 37 das Durchgangsausbildungselement 35, wie vorstehend beschrieben, gemäß dem Überhitzungsgrad des Kältemittels, das aus dem Verdampfer 14 strömt. Als ein Ergebnis wird die Durchgangsquerschnittsfläche des Abschnitts mit minimaler Durchgangsfläche des Düsendurchgangs 13a derart eingestellt, dass der Überhitzungsrad des Kältemittels, das auf der Auslassseite des Verdampfers 14 vorhanden ist, näher an einen vorgegebenen Referenzüberhitzungsgrad kommt.
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Der Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f ist auf einer Unterseite des Durchgangsausbildungselements 35 angeordnet. Der Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f baut einen Zentrifugal-Gas-Flüssigkeitsabscheider auf, der das aus dem Diffusordurchgang 13c geströmte Kältemittel um eine Mittelachse wirbelt und durch die Wirkung einer Zentrifugalkraft Gas und Flüssigkeit des Kältemittels abscheidet. Ferner hat der Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f eine Innenkapazität, die nicht ausreicht, um überschüssiges Kältemittel im Wesentlichen anzusammeln, auch wenn eine Last in dem Kreislauf schwankt und der Kältemittelzirkulationsdurchsatz, der in dem Kreislauf zirkuliert, verändert wird.
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Außerdem ist ein Ölrückführungsloch 31e in einem Abschnitt bereitgestellt, der eine untere Oberfläche des Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraums 30f definiert, in dem Körperabschnitt 30 bereitgestellt. Das Ölrückführungsloch 31e führt das Kältemaschinenöl in dem abgeschiedenen flüssigphasigen Kältemittel zu einer Seite des Durchgangs für gasphasiges Kältemittel zurück, welcher den Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f mit der Ausströmungsöffnung 31d für gasphasiges Kältemittel verbindet. Außerdem ist eine Mündung 31i in dem Durchgang für flüssigphasiges Kältemittel angeordnet, welcher den Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f mit der Ausströmungsöffnung 31c für flüssigphasiges Kältemittel verbindet. Die Mündung 31i arbeitet als eine Druckverringerungsvorrichtung zur Verringerung des Drucks des Kältemittels, das in den Verdampfer 14 strömen gelassen wird.
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Die Ausströmungsöffnung 31d für gasphasiges Kältemittel des Ejektormoduls 13 ist durch eine Ansaugrohrleitung 15c mit einer Ansaugöffnung des Kompressors 11 verbunden. Andererseits ist die Ausströmungsöffnung 31c für flüssigphasiges Kältemittel durch die Einlassrohrleitung 15d mit einer Kältemittelzuströmungsöffnung des Verdampfers 14 verbunden.
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Der Verdampfer 14 ist ein Wärmeaufnahmewärmetauscher, der einen Wärmeaustausch zwischen dem Niederdruckkältemittel, dessen Druck von dem Ejektormodul 13 verringert wurde, und der Blasluft, die von einem Gebläse 42 in den Fahrzeugraum geblasen wird, durchführt, um dadurch das Niederdruckkältemittel zu verdampfen und eine Wärmeaufnahmewirkung auszuüben. Ferner ist der Verdampfer 14 in einem Gehäuse 41 einer Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 40 angeordnet, die später beschrieben werden soll.
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In diesem Beispiel ist das Fahrzeug der vorliegenden Ausführungsform mit einer Feuerschutzwand 50 als eine Trennplatte ausgestattet, die das Fahrzeug in das Fahrzeuginnere und den Motorraum außerhalb des Fahrzeugraums unterteilt. Die Feuerschutzwand 50 hat auch eine Funktion zur Verringerung von Hitze, Geräuschen und so weiter, die von dem Motorraum in das Fahrzeuginnere übertragen werden können, und kann als „Armaturenbrett” bezeichnet werden.
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Wie in 1 dargestellt, ist die Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 40 in Bezug auf die Feuerschutzwand 50 auf der Fahrzeugraumseite angeordnet. Daher ist der Verdampfer 14 in dem Fahrzeugraum (Fahrzeuginnenraum) angeordnet. Die Kältemittelausströmungsöffnung des Verdampfers 14 ist durch eine Auslassrohrleitung 15e mit der Kältemittelansaugöffnung 31b des Ejektormoduls 13 verbunden.
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Da das Ejektormodul 13 in diesem Beispiel, wie vorstehend beschrieben, in dem Motorraum (Fahrzeugaußenraum) angeordnet ist, sind die Einlassrohrleitung 15d und die Auslassrohrleitung 15e derart angeordnet, dass sie die Feuerschutzwand 50 durchdringen.
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Detaillierter ist die Feuerschutzwand 50 mit einem kreisförmigen oder rechteckigen Durchgangsloch 50a versehen, das zwischen der Motorraumseite und der Seite des Fahrzeugraums (Fahrzeuginnenraum) durchgeht. Die Einlassrohrleitung 15d und die Auslassrohrleitung 15e sind mit einem Verbinder 51, der ein Verbindungsmetallelement ist, verbunden und miteinander integriert.
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Die Einlassrohrleitung 15d und die Auslassrohrleitung 15e sind derart angeordnet, dass sie das Durchgangsloch 50a in einem Zustand, in dem die Einlassrohrleitung 15d und die Auslassrohrleitung 15e durch den Verbinder 51 miteinander integriert sind, durchdringen.
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In dieser Situation ist der Verbinder 51 auf einer Innenumfangsseite oder in der Nachbarschaft des Durchgangslochs 50a angeordnet. Eine Dichtung 52, die aus einem elastischen Element hergestellt ist, ist in einer Lücke angeordnet, die zwischen einer Außenumfangsseite des Verbinders 51 und einem Öffnungsrand des Durchgangslochs 50a bereitgestellt ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Dichtung 52 aus einem Ethylen-Propylendien-Copolymer(EPDM-)Gummi ausgebildet, der ein Gummimaterial mit hervorragender Hitzebeständigkeit ist.
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Mit dem Einfügen der Dichtung 52 in die Lücke, die zwischen dem Verbinder 51 und dem Durchgangsloch 50a bereitgestellt ist, werden Wasser, Geräusche und so weiter davon abgehalten, von dem Motorraum durch die Lücke, die zwischen dem Verbinder 51 und dem Durchgangsloch 50a bereitgestellt ist, in den Fahrzeugraum zu lecken.
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Ferner sind in dem Ejektorkältekreislauf 10 der vorliegenden Ausführungsform jeweilige Rohrleitungsdurchmesser (Durchgangsquerschnittsfläche) einer Ansaugrohrleitung 15c, der Einlassrohrleitung 15d und der Auslassrohrleitung 15e, in denen ein Niederdruckkältemittel strömt, größer als Rohrleitungsdurchmesser (Durchgangsquerschnittsfläche) der strömungsaufwärtsseitigen Hochdruckrohrleitung 15a und der strömungsabwärtsseitigen Hochdruckrohrleitung 15b, in denen ein Hochdruckkältemittel strömt. Außerdem haben die Ansaugrohrleitung 15c, die Einlassrohrleitung 15d und die Auslassrohrleitung 15e einen zueinander gleich großen Rohrleitungsdurchmesser (Durchgangsquerschnittsfläche).
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Auch ist das Ejektormodul 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform näher an dem Verdampfer 14 als dem Kompressor 11 angeordnet. Mit anderen Worten ist der kürzeste Abstand zwischen dem Verdampfer 14 und dem Ejektormodul 13 kürzer als der kürzeste Abstand zwischen dem Kompressor 11 und dem Ejektormodul 13. Eine Länge der Einlassrohrleitung 15d ist kürzer als eine Länge der Ansaugrohrleitung 15c. Ferner ist die Länge der Einlassrohrleitung 15d gemäß der vorliegenden Ausführungsform wie bei einer Länge der Einlassrohrleitung für die normale Kältekreislaufvorrichtung, die in einer allgemeinen Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung verwendet wird, kürzer oder gleich 2 m (Meter).
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In diesem Beispiel ist die Länge der Rohrleitung in der vorliegenden Ausführungsform eine Gesamtlänge einer Mittellinie der Rohrleitung, die zu einer geraden Linie oder einer gekrümmten Linie geformt ist. Daher kann die Länge der Rohrleitung als eine Strömungskanallänge ausgebildet werden. Außerdem ist die Rohrleitung in der vorliegenden Ausführungsform nicht auf ein rohrförmiges Element beschränkt, sondern umfasst ein Element das einen Strömungskanal bereitstellt, in dem das Kältemittel strömt, der wie der Verbinder 51 in anderen Formen als der rohrförmigen Form ausgebildet ist.
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Im Übrigen ist die Länge der Einlassrohrleitung 15d gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf die Länge der Rohrleitung festgelegt, die sich von der Ausströmungsöffnung 31c für flüssigphasiges Kältemittel des Ejektormoduls 13 zu der Kältemittelzuströmungsöffnung des Verdampfers 14 erstreckt.
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Nachfolgend wird die Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 40 beschrieben. Die Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 40 wird verwendet, um die Blasluft, deren Temperatur durch den Ejektorkältekreislauf 10 eingestellt wird, in den Fahrzeugraum zu blasen. Die Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 40 ist im Inneren eines Armaturenbretts (Instrumententafel) angeordnet, das in dem vordersten Abschnitt in dem Fahrzeugraum positioniert ist. Überdies ist die Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 40 derart aufgebaut, dass das Gebläse 42, der Verdampfer 14, ein Heizungskern 44, eine Luftmischklappe 46 und so weiter in dem Gehäuse 41 aufgenommen sind, das eine Außenschale der Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 40 bildet.
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Das Gehäuse 41 ist mit einem Luftdurchgang für die Blasluft, die in den Fahrzeugraum geblasen werden soll, versehen und ist aus einem Harz (zum Beispiel Polypropylen) hergestellt, das einen gewissen Elastizitätsgrad hat und auch im Hinblick auf die Festigkeit hervorragend ist. Eine Innen- und Außenluftumschaltvorrichtung 43 ist auf einer strömungsaufwärtigsten Seite der Blasluftströmung in dem Gehäuse 41 als eine Innen- und Außenluftumschalteinheit angeordnet, welche die Innenluft (Fahrzeuginnenluft) und die Außenluft (Fahrzeugaußenluft) umschaltbar in das Gehäuse 41 einleitet.
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Die Innen- und Außenluftschaltvorrichtung 43 stellt Öffnungsflächen einer Innenlufteinleitungsöffnung zum Einleiten der Innenluft in das Gehäuse 41 und einer Außenlufteinleitungsöffnung zum Einleiten einer Außenluft in das Gehäuse 41 durch eine Innen- und Außenluftumschaltklappe ein, um ein Volumenverhältnis eines Innenluftvolumens und eines Außenluftvolumens kontinuierlich zu ändern. Die Innen- und Außenluftumschaltklappe wird von einem elektrischen Aktuator für die Innen- und Außenluftumschaltklappe angetrieben, und der Betrieb des elektrischen Aktuators wird gemäß einem Steuersignal gesteuert, das von der Steuervorrichtung ausgegeben wird.
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Das Gebläse 42 ist auf der strömungsabwärtigen Seite der Blasluftströmung der Innen- und Außenluftumschaltvorrichtung 43 angeordnet. Das Gebläse 42 arbeitet als eine Blasvorrichtung, welche die Luft, die durch die Innen- und Außenluftumschaltvorrichtung 43 eingesaugt wird, in Richtung des Fahrzeugraums bläst. Das Gebläse 42 ist ein elektrisches Gebläse, das einen Vielhügel-Zentrifugalventilator (Sirocco-Ventilator) mit Hilfe eines Elektromotors antreibt und dessen Drehzahl (Blasluftmenge) gemäß einer Steuerspannung gesteuert wird, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird.
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Der Verdampfer 14 und der Heizungskern 44 sind in der angegebenen Reihenfolge entlang einer Strömung der Blasluft auf der strömungsabwärtigen Seite der Blasluftströmung von dem Gebläse 42 angeordnet. Mit anderen Worten ist der Verdampfer 14 weiter auf der strömungsaufwärtigen Seite der Blasluft als der Heizungskern 44 angeordnet. Der Heizungskern 44 ist ein Heizwärmetauscher, der Wärme zwischen einem Motorkühlmittel und der Blasluft, die den Verdampfer 14 durchlaufen hat, austauscht und die Blasluft heizt.
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Ferner ist ein Kaltluftumleitungsdurchgang 45 in dem Gehäuse 41 bereitgestellt. Der Kaltluftumleitungsdurchgang 45 lässt zu, dass die Blasluft, die den Verdampfer 14 durchlaufen hat, den Heizungskern 44 umgeht und zu der strömungsabwärtigen Seite strömt. Die Luftmischklappe 46 ist auf der strömungsabwärtigen Seite der Blasluft des Verdampfers 14 und auf der strömungsaufwärtigen Seite der Blasluft des Heizungskerns 44 angeordnet.
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Die Luftmischklappe 46 ist eine Luftvolumenverhältnis-Einstellvorrichtung, die ein Luftvolumenverhältnis einer Luft, die den Heizungskern 44 durchläuft, und einer Luft, die den Kaltluftumleitungsdurchgang 45 durchläuft, in der Luft, die den Verdampfer 14 durchlaufen hat, einstellt. Die Luftmischklappe 46 wird von einem elektrischen Aktuator zum Antreiben der Luftmischklappe angetrieben, und der Betrieb des elektrischen Aktuators wird gemäß dem Steuersignal gesteuert, das von der Steuervorrichtung ausgegeben wird.
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Ein Mischraum ist auf der strömungsabwärtigen Seite der Luftströmung des Heizungskerns 44 und auf der strömungsabwärtigen Seite der Luftströmung des Kaltluftumleitungsdurchgangs 45 bereitgestellt. Der Mischraum lässt zu, dass die Luft, die den Heizungskern 44 durchlaufen hat, und die Luft, die den Kaltluftumleitungsdurchgang 45 durchlaufen hat, miteinander vermischt werden. Daher stellt die Luftmischklappe 46 ein Luftvolumenverhältnis ein, um die Temperatur der Blasluft (Klimatisierungsluft), die in dem Mischraum gemischt wurde, einzustellen.
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Außerdem ist ein nicht gezeigtes Öffnungsloch auf dem strömungsabwärtigsten Abschnitt in der Blasluftströmung des Gehäuses 41 bereitgestellt. Der in dem Mischraum gemischte Klimatisierungswind wird durch das Öffnungsloch in den Fahrzeugraum als einen Klimatisierungszielraum geblasen. insbesondere werden ein Gesichtsöffnungsloch, ein Fußöffnungsloch und ein Entfrosteröffnungsloch als die Öffnungslöcher bereitgestellt. Das Gesichtsöffnungsloch wird zum Blasen des Klimatisierungswinds in Richtung eines Oberkörpers eines Insassen, der in dem Fahrzeugraum vorhanden ist, bereitgestellt, das Fußöffnungsloch wird zum Blasen des Klimatisierungswinds in Richtung der Füße des Insassen bereitgestellt, und das Entfrosteröffnungsloch wird zum Blasen des Klimatisierungswinds in Richtung der Innenoberfläche einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs bereitgestellt.
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Die strömungsabwärtigen Seiten der Blasluftströmung des Gesichtsöffnungslochs, des Fußöffnungslochs und des Entfrosteröffungslochs sind jeweils durch Kanäle, die jeweilige Luftdurchgänge bilden, mit einer Gesichtsblasöffnung, einer Fußblasöffnung und einer Entfrosterblasöffnung (die alle nicht gezeigt sind), die in dem Fahrzeugraum bereitgestellt sind, verbunden.
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Ferner sind eine Gesichtsklappe, welche die Fläche des Gesichtsöffnungslochs einstellt, eine Fußklappe, welche die Öffnungsfläche des Fußöffnungslochs einstellt, und eine Entfrosterklappe, welche die Fläche des Entfrosteröffnungslochs einstellt (keine Klappe ist gezeigt), jeweils auf den strömungsaufwärtigen Seiten der Blasluftströmung des Gesichtsöffnungslochs, des Fußöffnungslochs und des Entfrosteröffnungslochs angeordnet.
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Die Gesichtsklappen, die Fußklappen und die Entfrosterklappen bauen jeweils eine Öffnungsloch-Betriebsartumschaltvorrichtung zum Umschalten einer Öffnungslochbetriebsart auf, sind durch Verbindungsmechanismen mit elektrischen Aktuatoren zum Antreiben der Blasöffnungsbetriebsartklappen gekoppelt und werden in Verbindung mit den jeweiligen Aktuatoren drehend angetrieben. Indessen wird der Betrieb dieses elektrischen Aktuators ebenfalls durch ein Steuersignal gesteuert, das von der Steuervorrichtung ausgegeben wird.
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Die nicht gezeigte Steuervorrichtung umfasst einen wohlbekannten Mikrocomputer einschließlich CPU, ROM und RAM und periphere Schaltungen des Mikrocomputers. Die Steuervorrichtung steuert den Betrieb der vorstehend erwähnten verschiedenen elektrischen Aktuatoren, indem sie verschiedene Berechnungen und Verarbeitungen auf der Basis eines in dem ROM gespeicherten Steuerprogramms durchführt.
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Ferner ist die Steuervorrichtung mit einem Satz von Sensoren zur Klimatisierungsteuerung, wie etwa einem Innenlufttemperatursensor, einem Außenlufttemperatursensor, einem Sonnenstrahlungssensor, einem Verdampfertemperatursensor, einem Kühlmitteltemperatursensor, einem Abgabedrucksensor, verbunden. Die Steuervorrichtung empfängt Erfassungswerte von der Gruppe dieser Sensoren. Der Innenlufttemperatursensor erfasst eine Fahrzeuginnentemperatur (Innentemperatur) Tr. Der Außenlufttemperatursensor erfasst eine Außenlufttemperatur Tam. Der Sonnenstrahlungssensor erfasst eine Sonnenstrahlungsmenge As in dem Fahrzeugraum. Der Verdampfertemperatursensor erfasst die Blaslufttemperatur von dem Verdampfer 14 (Verdampfertemperatur) Tefin. Der Kühlmitteltemperatursensor erfasst eine Kühlmitteltemperatur Tw eines in den Heizungskern 44 strömenden Motorkühlmittels. Der Abgabedrucksensor erfasst einen Druck Pd des von dem Kompressor 11 abgegebenen Hochdruckkältemittels.
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Außerdem ist ein nicht gezeigtes Bedienfeld, das in der Nähe einer Instrumententafel, die in einem Vorderteil des Fahrzeugraums angeordnet ist, mit der Eingangsseite der Steuervorrichtung verbunden, und Bediensignale, die von verschiedenen Bedienschaltern, die auf dem Bedienfeld montiert sind, ausgegeben werden, werden in die Steuervorrichtung eingegeben. Ein Klimatisierungsbedienschalter, der verwendet wird, um die Klimatisierung in dem Fahrzeugraum durchzuführen, ein Fahrzeuginnentemperaturfestlegungsschalter, der verwendet wird, um eine Fahrzeuginnensolitemperatur Tsoll festzulegen, und ähnliche sind als die verschiedenen Bedienschalter bereitgestellt, die auf dem Bedienfeld montiert sind.
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Indessen ist die Steuervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform mit einer Steuereinheit zum Steuern der Betriebe verschiedener Steuerzielvorrichtungen, die mit der Ausgangsseite der Steuervorrichtung verbunden sind, integriert, aber ein Aufbau der Steuervorrichtung (Hardware und Software), welche die Betriebe der jeweiligen Steuerzielvorrichtung steuert, bildet die Steuereinheit der jeweiligen Steuerzielvorrichtungen. Zum Beispiel baut in der vorliegenden Ausführungsform ein Aufbau, der den Betrieb des Abgabekapazitätssteuerventils des Kompressors 11 steuert, eine Abgabekapazitätssteuereinheit auf.
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Nachfolgend wird der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform mit dem vorstehenden Aufbau beschrieben. Wenn in der Fahrzeugklimaanlage gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Klimaanlagenbedienschalter des Bedienfelds eingeschaltet (EIN) wird, führt die Steuervorrichtung ein Klimatisierungssteuerprogramm aus, das im Voraus in einer Speicherschaltung gespeichert wird.
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Das Klimatisierungssteuerprogramm liest die Erfassungssignale von dem vorstehenden Satz von Klimatisierungssteuersensoren und die Bediensignale des Bedienfelds. Anschließend berechnet die Steuervorrichtung eine Zielblastemperatur TAO, die eine Zieltemperatur der Luft ist, die in den Fahrzeugraum geblasen wird, auf der Basis der gelesenen Erfassungssignale und der gelesenen Bediensignale
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Die Zielluftblastemperatur TAO wird durch die nachstehende Formel F1 berechnet: TAO = Ksoll × Tsoll – Kr × Tr – Kam × Tam – Ks × As + C (F1)
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Indessen bezeichnet Tsoll eine Fahrzeuginnensolltemperatur, die von dem Temperaturfestlegungsschalter festgelegt wird, Tr bezeichnet eine Innentemperatur, die von dem Innenlufttemperatursensor erfasst wird, Tam bezeichnet die Außenlufttemperatur, die von dem Außenlufttemperatursensor erfasst wird, und As bezeichnet eine Sonneneinstrahlungsmenge, die von dem Sonnenstrahlungssensor erfasst wird. Ksoll, Kr, Kam und Ks bezeichnen Steuerverstärkungen und C bezeichnet eine Korrekturkonstante.
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Ferner bestimmt das Klimatisierungssteuerprogramm Betriebszustände der verschiedenen Steuerzielvorrichtungen, die mit der Ausgangsseite der Steuervorrichtung verbunden sind, basierend auf der berechneten Zielblastemperatur TAO und den Erfassungssignalen der Sensorgruppe.
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Zum Beispiel wird die Kältemittelabgabekapazität des Kompressors 11, das heißt, ein Steuerstrom, der an das Abgabekapazitätssteuerventil des Kompressors 11 ausgegeben werden soll, wie nachstehend beschrieben, bestimmt. Zuerst wird eine Zielverdampferblastemperatur TEO der Blasluft von dem Verdampfer 14 auf der Basis der Zielblastemperatur TAO unter Bezug auf ein Steuerkennfeld, das im Voraus in einer Speicherschaltung gespeichert wird, bestimmt.
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Dann wird der Steuerstrom, der an das Abgabekapazitätssteuerventil des Kompressors 11 ausgegeben werden soll, durch ein Rückkopplungsregelungsverfahren auf der Basis einer Abweichung zwischen der von dem Verdampfertemperatursensor erfassten Verdampfertemperatur Tefin und der Zielverdampferblastemperatur TEO bestimmt, so dass die Verdampfertemperatur Tefin näher an die Zielverdampferblastemperatur TEO kommt.
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Die Drehzahl des Gebläses 42, das heißt, eine Steuerspannung, die an das Gebläse 42 ausgegeben wird, wird basierend auf Zielblastemperatur TAO unter Bezug auf das Steuerkennfeld, das im Voraus in der Speicherschaltung gespeichert wird, bestimmt. Insbesondere wird die Blasluftmenge derart gesteuert, dass sie nahe an eine Maximalmenge kommt, wobei die Steuerspannung, die an den Elektromotor ausgegeben werden soll, in einem Tieftemperaturbereich der Zielblastemperatur (TAO) (Maximalkühlbereich) und einem ultrahohen Temperaturbereich (Maximalheizbereich) ein Maximum ist, und die Blasluftmenge wird weiter verringert, wenn die Zielblastemperatur TAO näher an einen Zwischentemperaturbereich kommt.
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Auch wird ein Öffnungsgrad der Luftmischklappe 46, das heißt, ein Steuersignal, das an den elektrischen Aktuator zum Antreiben der Luftmischklappe ausgegeben werden soll, auf der Basis der Verdampfertemperatur Tefin und der Kühlmitteltemperatur Tw derart bestimmt, dass die Temperatur der Blasluft, die in den Fahrzeugraum geblasen wird, näher an die Zielblastemperatur TAO kommt.
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Dann gibt die Steuervorrichtung das Steuersignal und so weiter, das wie vorstehendeschrieben bestimmt wurde, an die verschiedenen Steuerzielvorrichtungen aus. Danach wird eine Steuerroutine zum Lesen der vorstehend beschriebenen Erfassungssignale und der Bediensignale, zur Berechnung der Zielblastemperatur TAO, der Bestimmung der Betriebszustände der verschiedenen Steuerzielvorrichtungen und Ausgeben des Steuersignals und so weiter in der angegebenen Reihenfolge für jeden Steuerzyklus wiederholt, bis der Betätigungsstopp der Fahrzeugklimaanlage angefordert wird.
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Mit dem vorstehenden Betrieb strömt das Kältemittel in dem Ejektorkältekreislauf 10 wie durch dicke massive Pfeile in 1 angezeigt.
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Mit anderen Worten strömt ein Hochtemperatur-Hochdruckkältemittel, das von dem Kompressor 11 abgegeben wird, in den Kondensationsabschnitt 12a des Kühlers 12. Das Kältemittel, das in den Kondensationsabschnitt 12a geströmt ist, führt den Wärmeaustausch mit der Außenluft aus, die von dem Kühlventilator 12d geblasen wird, strahlt die Wärme ab und wird kondensiert. Das von dem Kondensationsabschnitt 12a kondensierte Kältemittel wird von dem Sammlerabschnitt 12b in Gas und Flüssigkeit abgeschieden. Ein flüssigphasiges Kältemittel das der Gas-Flüssigkeitsabscheidung in dem Sammlerabschnitt 12b unterzogen wurde, führt durch den Unterkühlungsabschnitt 12c den Wärmeaustausch mit der Außenluft aus, die von dem Kühlventilator 12d geblasen wird, und strahlt ferner Wärme in ein unterkühltes flüssigphasiges Kältemittel ab.
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Der Druck des unterkühlten flüssigphasigen Kältemittels, das aus dem Unterkühlungsabschnitt 12c des Kühlers 12 geströmt ist, wird durch den Düsendurchgang 13a isentrop verringert und es wird ausgestoßen. Der Düsendurchgang 13a ist zwischen einer Innenumfangsoberfläche des Druckverringerungsraums 30b des Ejektormoduls 13 und einer Außenumfangsoberfläche des Durchgangsausbildungselements 35 definiert. In dieser Situation wird eine Kältemitteldurchgangsfläche des Druckverringerungsraums 30b in dem Abschnitt 30m mit minimaler Durchgangsfläche derart reguliert, dass der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Auslassseite des Verdampfers 14 näher an einen Referenzüberhitzungsgrad kommt.
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Das aus dem Verdampfer 14 geströmte Kältemittel wird aufgrund der Saugtätigkeit des von dem Düsendurchgang 13a ausgestoßenen Ausstoßkältemittels von der Kältemittelansaugöffnung 31b in das Ejektormodul 13 gesaugt. Das von dem Düsendurchgang 13a ausgestoßene Ausstoßkältemittel und das über den Ansaugdurchgang 13b angesaugte Ansaugkältemittel strömen in den Diffusordurchgang 13c und vereinigen sich miteinander.
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In dem Diffusordurchgang 13c wird eine kinetische Energie des Kältemittels aufgrund einer Vergrößerung einer Kältemitteldurchgangsfläche in eine Druckenergie umgewandelt. Als ein Ergebnis wird ein Druck des vermischten Kältemittels erhöht, während das Ausstoßkältemittel und das Ansaugkältemittel miteinander vermischt werden. Das aus dem Diffusordurchgang 13c geströmte Kältemittel wird in dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f in Gas und Flüssigkeit abgeschieden. Der Druck des in dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f abgeschiedenen flüssigphasigen Kältemittels wird in der Mündung 31i verringert, und es strömt dann in den Verdampfer 14.
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Das in den Verdampfer 14 geströmte Kältemittel nimmt Wärme aus der von dem Gebläse 42 geblasenen Blasluft auf und verdampft. Folglich wird die Blasluft gekühlt. Andererseits strömt das gasphasige Kältemittel, das in dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f abgeschieden wurde, aus der Ausströmungsöffnung 31d für gasphasiges Kältemittel und wird in den Kompressor 11 gesaugt und dann erneut komprimiert.
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Die von dem Verdampfer 14 gekühlte Blasluft strömt gemäß dem Öffnungsgrad der Luftmischklappe 46 in einen Luftströmungsdurchgang auf der Seite des Heizungskerns 44 und den Kaltluftumleitungsdurchgang 45. Die Kaltluft, die in den Luftströmungsdurchgang auf der Seite des Heizungskerns 44 geströmt ist, wird erneut geheizt, wenn sie den Heizungskern 44 durchläuft, und wird in dem Mischraum mit der Kaltluft, die den Kaltluftumleitungsdurchgang 45 durchlaufen hat, vermischt. Anschließend wird der Klimatisierungswind, dessen Temperatur in dem Mischraum eingestellt wird, aus dem Mischraum über die jeweiligen Blasöffnungen in den Fahrzeugraum geblasen.
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Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß der Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform die Klimatisierung des Fahrzeugraums durchgeführt werden. Da außerdem gemäß dem Ejektorkältekreislauf 10 der vorliegenden Ausführungsform das Kältemittel, dessen Druck durch den Diffusordurchgang 13 erhöht wurde, in den Kompressor 11 gesaugt wird, wird die Antriebsleistung des Kompressors 11 weiter verringert, wodurch er fähig ist, den Kreislaufwirkungsgrad (COP) weiter als den in der normalen Kältekreislaufvorrichtung zu verbessern.
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Im Übrigen wird die normale Kältekreislaufvorrichtung aufgebaut, indem der Kompressor, der Kühler, die Druckverringerungsvorrichtung (Expansionsventil) und der Verdampfer in einer Ringform verbunden werden. Daher ist der Druck des Ansaugkältemittels, das in den Kompressor gesaugt werden soll, in der normalen Kältekreislaufvorrichtung im Wesentlichen gleich dem Kältemittelverdampfungsdruck in dem Verdampfer.
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Da im Übrigen in dem Ejektormodul 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f in dem Körperabschnitt 30 bereitgestellt ist, ist es wahrscheinlich, dass das von dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel die Wärme in dem Motorraum aufnimmt, wenn das Ejektormodul 13 an sich und die Einlassrohrleitung 15d, die die Ausströmungsöffnung 31c für flüssigphasiges Kältemittel des Ejektormoduls 13 und die Kältemittelausströmungsöffnung des Verdampfers 14 verbindet, in einer Hochtemperaturumgebung, wie etwa dem Motorraum, angeordnet sind.
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Dann nimmt das von dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel die Wärme in dem Motorraum auf, und wenn bewirkt wird, dass eine Enthalpie des Kältemittels, das in den Verdampfer 14 strömen soll, steigt, kann eine in dem Verdampfer 14 abgelieferte Kälteleistung verringert werden.
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Ferner wird in dem Ejektorkältekreislauf 10 eine Temperatur des Kältemittels, das durch die Einlassrohrleitung 15d in den Verdampfer 14 strömt, niedriger als in der normalen Kältekreislaufvorrichtung. Aus diesem Grund ist eine Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel, das in die Einlassrohrleitung 15d strömt, und der Temperatur des Motorraums wahrscheinlich größer als die in der normalen Kältekreislaufvorrichtung, und die Enthalpie des Kältemittels, das in den Verdampfer 14 strömt, steigt wahrscheinlich an.
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Da im Gegensatz dazu in dem Ejektorkältekreislauf 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Ejektormodul 13 näher an dem Verdampfer 14 als dem Kompressor 14 angeordnet ist und die Länge der Einlassrohrleitung 15d kürzer als die Länge der Ansaugrohrleitung 15c ist, kann das von dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel davon abgehalten werden, die Wärme in dem Motorraum aufzunehmen, wenn es in der Einlassrohrleitung 15d strömt.
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Wenn gemäß den Untersuchungen der gegenwärtigen Erfinder detaillierter eine Länge der Ansaugrohrleitung 15c als Ls definiert ist, eine Länge der Einlassrohrleitung 15d als Li definiert ist und ein Rohrleitungslängenverhältnis als Li/Ls definiert ist, wird bestätigt, dass eine Beziehung zwischen dem Rohrleitungslängenverhältnis Li/Ls und der Kältekapazität unter einer vorgegebenen allgemeinen Betriebsbedingung, wie durch ein Diagramm von 2 angezeigt, geändert wird.
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Mit anderen Worten wird bestätigt, dass die in dem Verdampfer 14 abgelieferte Kälteleistung in einem Bereich (das heißt, einem Bereich von Li < 2 m) der Länge der Einlassrohrleitung für die normale Kältekreislaufvorrichtung, die in der allgemeinen Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung verwendet wird, weiter als die der normalen Kältekreislaufvorrichtung verbessert werden kann, wenn Li/Ls < 1 erfüllt ist.
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Daher kann in dem Ejektorkältekreislauf 10 die in dem Verdampfer 14 abgelieferte Kälteleistung weiter als in der normalen Kältekreislaufvorrichtung verbessert werden, wenn die Länge Li der Einlassrohrleitung 15d in einem Bereich, in dem die Länge Li der Einlassrohrleitung 15 kürzer oder gleich 2 m ist, kürzer als die Länge Ls der Ansaugrohrleitung 15c ist. Als ein Ergebnis kann gemäß dem Ejektorkältekreislauf 10 der vorliegenden Ausführungsform eine Verringerung der in dem Verdampfer 14 abgelieferten Kälteleistung unterdrückt werden.
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(Zweite Ausführungsform)
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In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, in dem eine Anordnung eines Ejektormoduls 13 gegenüber dem in der ersten Ausführungsform geändert ist. Wie in 3 dargestellt, ist das Ejektormodul 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf einer Innenumfangsseite eines Durchgangslochs 50a einer Feuerschutzwand 50 angeordnet.
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Detaillierter ist ein Teil des Ejektormoduls 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf einer Seite eines Motorraums (Fahrzeugaußenraum) angeordnet, und ein anderer Teil des Ejektormoduls 13 ist auf der Seite des Fahrzeugraums (Fahrzeuginnenraum) angeordnet. Aus diesem Grund ist des Ejektormodul 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform näher an der Feuerschutzwand 50 als de Kompressor 11 angeordnet. Ferner sind eine Einlassrohrleitung 15d und eine Auslassrohrleitung 15e gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf der Seite des Fahrzeugraums (Fahrzeuginnenraum) angeordnet.
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3 zeigt eine Positionsbeziehung des Ejektormoduls 13, der Feuerschutzwand 50, eines Verdampfers 14 und so weiter schematisch. Außerdem stellt 3 das Ejekrmodul 13 in einer entlang eines Querschnitts III-III in 1 genommenen reduzierten Querschnittansicht dar. Das Gleiche gilt für die folgenden Zeichnungen.
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Eine Dichtung 52a, die die gleiche Funktion wie die in der ersten Ausführungsform ausfüllt, ist in einer Lücke zwischen einer Außenumfangsseite des Ejektormoduls 13 und einem Öffnungsrand des Durchgangslochs 50a angeordnet. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform ein Verbinder 51 beseitigt. Ferner kann in der vorliegenden Ausführungsform ausgedrückt werden, dass das Ejektormodul 13 durch eine Dichtung 52a indirekt und schwenkbar an der Feuerschutzwand 50 befestigt ist.
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Es ist unnötig zu sagen, dass das Ejektormodul 13 mit einem Verfahren, wie etwa Festziehen von Bolzen, direkt an der Feuerschutzwand 50 befestigt werden kann oder durch eine Halterung oder ähnliches indirekt an der Feuerschutzwand 50 befestigt werden kann.
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Ferner sind in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 3 dargestellt, ein Abschnitt der Ansaugrohrleitung 15c, der mit dem Ejektormodul 13 (Modulverbindungsabschnitt) verbunden ist, und ein Modulverbindungsabschnitt der strömungsabwärtsseitigen Hochdruckrohrleitung 15b derart angeordnet, dass sie einander in einer Vertikalrichtung gesehen überlappen. Der Modulverbindungsabschnitt der Ansaugrohrleitung 15c und der Modulverbindungsabschnitt der strömungsabwärtsseitigen Hochdruckrohrleitung 15b sind jeweils derart geformt, dass sie sich entlang der Feuerschutzwand 50 erstrecken. Zum Beispiel stellt der modulseitige Verbindungsabschnitt einen Abschnitt dar, der direkt mit dem Ejektormodul 13 verbunden ist.
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In diesem Beispiel ist die „Form, die sich entlang der Feuerschutzwand 50 erstrecken soll”, nicht auf eine Form beschränkt, die sich perfekt parallel zu der Feuerschutzwand erstreckt, sondern umfasst eine Form, die aufgrund eines Fertigungsfehlers oder eines Montagefehlers ein wenig von der Form, die sich parallel erstreckt, abweicht. Außerdem sind in der vorliegenden Ausführungsform der Modulverbindungsabschnitt der Auslassrohrleitung 15e und der Modulverbindungsabschnitt der Einlassrohrleitung 15d derart angeordnet, dass sie einander aus der Vertikalrichtung gesehen überlappen.
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Die anderen Aufbauten des Ejektorkältekreislaufs 10 sind identisch mit denen in der ersten Ausführungsform. Wenn die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform betätigt wird, kann daher die Klimatisierung in dem Fahrzeugraum wie in der ersten Ausführungsform realisiert werden.
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Da ferner gemäß dem Ejektorkältekreislauf 10 der vorliegenden Ausführungsform ein Teil des Ejektormoduls 13 in dem Fahrzeugraum angeordnet ist, kann das von dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum 30f abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel davon abgehalten werden, die Wärme in dem Motorraum aufzunehmen. Da außerdem die Einlassrohrleitung 15d in dem Fahrzeugraum angeordnet ist, nimmt das flüssigphasige Kältemittel, das in der Einlassrohrleitung 15d strömt, kaum Wärme in dem Motorraum auf. Daher kann eine Verringerung der in dem Verdampfer 4 abgelieferten Kälteleistung wirksam unterdrückt werden.
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Außerdem sind gemäß dem Ejektorkältekreislauf 10 der vorliegenden Ausführungsform der Modulverbindungsabschnitt der Ansaugrohrleitung 15c und der Modulverbindungsabschnitt der strömungsabwärtsseitigen Hochdruckrohrleitung 15b derart geformt, dass sie sich entlang der Feuerschutzwand 50 erstrecken. Daher kann eine Abmessung (die Größe des Vorsprungs), um welche die Ansaugrohrleitung 15c und die strömungsabwärtsseitige Hochdruckrohrleitung 15b von der Feuerschutzwand 50 in Richtung der Motorraumseite vorstehen, verringert werden.
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Gemäß dem vorstehenden Aufbau können die Ansaugrohrleitung 15c und die strömungsabwärtsseitige Hochdruckrohrleitung 15 durch Anordnen einer Ausstattung, wie etwa des Verbrennungsmotors in dem Motorraum, davon abgehalten werden, sich gegenseitig zu stören, und der Platz in dem Motorraum kann wirksam eingesetzt werden.
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Im Übrigen können der Modulverbindungsabschnitt der Auslassrohrleitung 15e und der Modulverbindungsabschnitt der Einlassrohrleitung 15d entgegen der vorliegenden Ausführungsform, wie in 4 dargestellt, derart geformt werden, dass sie sich entlang der Feuerschutzwand 50 erstrecken. Gemäß diesem Aufbau kann der Platz in dem Motorraum wirksam eingesetzt werden.
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Ferner können der Modulverbindungsabschnitt der Ansaugrohrleitung 15c und der Modulverbindungsabschnitt der strömungsabwärtsseitigen Hochdruckrohrleitung 15b derart geformt werden, dass sie sich entlang der Feuerschutzwand 50 erstrecken, und der Modulverbindungsabschnitt der Auslassrohrleitung 15e und der Modulverbindungsabschnitt der Einlassrohrleitung 15d können derart geformt werden, dass sie sich entlang der Feuerschutzwand 50 erstrecken.
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(Dritte Ausführungsform)
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In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, in dem eine Anordnung eines Ejektormoduls 13 gegenüber der in der ersten Ausführungsform geändert ist. Wie in 5 dargestellt, ist das Ejektormodul 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in dem Gehäuse 41 der Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 40 angeordnet, die in dem Fahrzeugraum angeordnet ist. Detaillierter ist das Ejektormodul 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einem Luftdurchgang, der in dem Gehäuse 41 bereitgestellt ist, und auf einer Seite des Verdampfers 14 angeordnet.
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5 stellt eine schematische Querschnittdraufsicht der Fahrzeuginnenklimatisierungseinheit 40 dar, die eine Anordnung des Ejektormoduls 13 in dem Gehäuse 41 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Das Gleiche gilt für 6 und 7, die später beschrieben werden.
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Wie in 5 dargestellt, ist der Luftdurchgang, der in dem Gehäuse 41 gemäß der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellt ist, derart geformt, dass die Blasluft aus der Vertikalrichtung gesehen in eine Richtung (Fahrzeugbreitenrichtung) parallel zu einer Wärmeaustauschkernoberfläche des Verdampfers 14 auf einer strömungsaufwärtigen Seite des Verdampfers 14 strömt. Auch ist der Luftdurchgang derart geformt, dass die Blasluft in eine Richtung (anteroposteriore Fahrzeugrichtung) senkrecht zu der Wärmeaustauschkernoberfläche des Verdampfers 14 auf einer strömungsabwärtigen Seite des Verdampfers 14 strömt.
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Wenn das Ejektormodul 13 wie in der vorliegenden Ausführungsform auf der Seite des Verdampfers 14 angeordnet ist, kann aus diesem Grund eine Wandoberfläche des Luftdurchgangs, in dem die Blasluft auf der strömungsaufwärtigen Seite des Verdampfers 14 strömt, durch einen Teil einer zylindrischen Seitenoberfläche des Körperabschnitts 30 des Ejektormoduls 13 aufgebaut werden. Ferner kann eine Wandoberfläche des Luftdurchgangs, in dem die Blasluft auf der strömungsabwärtigen Seite des Verdampfers 14 strömt, durch einen anderen Teil der zylindrischen Seitenoberfläche des Körperabschnitts 30 aufgebaut werden.
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Mit anderen Worten ist wenigstens ein Teil des Ejektormoduls 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform derart angeordnet, dass es von der Blasluft, die in den Verdampfer 14 strömt, gekühlt wird, und wenigstens ein anderer Teil des Ejektormoduls 13 ist derart angeordnet, dass es durch die von dem Verdampfer 14 gekühlte Blasluft gekühlt wird.
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Die anderen Aufbauten des Ejektorkältekreislaufs 10 sind identisch mit denen in der ersten Ausführungsform. Wenn die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform betätigt wird, kann daher die Klimatisierung in dem Fahrzeugraum wie in der ersten Ausführungsform realisiert werden. Da auch das Ejektormodul 13 gemäß dem Ejektorkältekreislauf 10 der vorliegenden Ausführungsform in dem Gehäuse 41 angeordnet ist, kann eine Verringerung der in dem Verdampfer 14 abgelieferten Kälteleistung wie in der zweiten Ausführungsform unterdrückt werden.
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Da das Ejektormodul 13 in der vorliegenden Ausführungsform ferner durch die in den Verdampfer 14 strömende Blasluft und die von dem Verdampfer 14 gekühlte Blasluft gekühlt werden kann, wird die Enthalpie des in den Verdampfer 14 strömenden Kältemittels kaum erhöht. Als ein Ergebnis kann eine Verringerung der in dem Verdampfer 14 abgelieferten Kälteleistung äußerst wirksam unterdrückt werden.
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Im Übrigen kann das Ejektormodul 13 entgegen der vorliegenden Ausführungsform, wie in 6 dargestellt, in dem Luftdurchgang auf der strömungsaufwärtigen Seite des Verdampfers 14 angeordnet werden, und das Ejektormodul 13 kann derart angeordnet werden, dass es von der Blasluft, die in den Verdampfer 14 strömt, gekühlt wird. Außerdem kann das Ejektormodul 13, wie in 7 dargestellt, in dem Luftdurchgang auf der strömungsabwärtigen Seite des Verdampfers 14 angeordnet werden, und das Ejektormodul 13 kann derart angeordnet werden, dass es von der von dem Verdampfer 14 gekühlten Blasluft gekühlt wird.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es können wie folgt verschiedene Modifikationen daran vorgenommen werden, ohne von dem Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird das Beispiel beschrieben, in dem der Ejektorkältekreislauf 10 auf die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung angewendet wird und das Ejektormodul 13 näher an dem Verdampfer 14 und der Feuerschutzwand 50 angeordnet wird als der Kompressor 11. Im Gegensatz dazu kann das Ejektormodul 13 besser näher an dem Verdampfer 14 und der Feuerschutzwand 50 als der Verbrennungsmotor angeordnet werden. Noch besser ist es wünschenswert, dass das Ejektormodul 13 in einem Abschnitt angeordnet wird, für den es unwahrscheinlich ist, dass er von dem Motor beeinträchtigt wird.
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In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurde das Beispiel beschrieben, in dem die Länge der Einlassrohrleitung 15 kürzer als die Länge der Ansaugrohrleitung 15c festgelegt ist. Im Gegensatz dazu kann in dem Ejektorkältekreislauf 10, der auf das Fahrzeug angewendet wird, eine Länge einer Rohrleitung, die sich von der Ausströmungsöffnung 31c für flüssigphasiges Kältemittel des Ejektormoduls 13 zu dem Verbinder 51 der Feuerschutzwand 50 in der Einlassrohrleitung 15d erstreckt, kürzer als die Länge der Ansaugrohrleitung 15c sein. Mit dem vorstehenden Aufbau kann das flüssigphasige Kältemittel, das in die Einlassrohrleitung 15d strömt, davon abgehalten werden, die Wärme in dem Motorraum aufzunehmen.
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Die jeweiligen Aufbauausstattungen, die den Ejektorkältekreislauf 10 aufbauen, sind nicht auf die in den vorstehenden Ausführungsformen offenbarten Ausstattung beschränkt.
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Zum Beispiel wurde in den vorstehenden Ausführungsformen das Beispiel beschrieben, in dem ein Kompressor mit variabler Kapazität als der Kompressor 11 verwendet wird. Jedoch ist der Kompressor 11 nicht auf den vorstehenden Aufbau beschränkt. Zum Beispiel kann als der Kompressor 11 ein Kompressor mit fester Kapazität verwendet werden, der von einer Drehantriebskraft, die von dem Verbrennungsmotor ausgegeben wird, durch eine elektromagnetische Kupplung, einen Riemen, und so weiter angetrieben wird. In einem Kompressor mit fester Kapazität kann eine Betriebsrate des Kompressors durch einen intermittierenden Betrieb der elektromagnetischen Kupplung geändert werden, um die die Kältemittelabgabekapazität einzustellen. Ebenso kann als der Kompressor 11 ein elektrischer Kompressor verwendet werden, der die Kältemittelabgabekapazität einstellt, während die Drehzahl eines Elektromotors geändert wird.
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Außerdem wurden in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen Beispiele beschrieben, in denen ein Unterkühlungswarmetauscher als der Kühler 12 verwendet wird, aber es ist unnötig zu sagen, dass ein normaler Kühler, der nur aus dem Kondensationsabschnitt 12a aufgebaut ist, als der Kühler 12 verwendet werden kann. Ferner kann mit einem normalen Kühler ein Flüssigkeitssammler (Sammler) verwendet werden, der das von dem Kühler abgestrahlte Kältemittel in Gas und Flüssigkeit abscheidet und ein überschüssiges flüssigphasiges Kältemittel lagert.
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Außerdem wurde in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen das Beispiel beschrieben, in dem der Körperabschnitt 30 des Ejektormoduls 13 zu einer zylindrischen Form ausgebildet ist, aber der Körperabschnitt 30 kann zu einer prismatischen Form ausgebildet werden. Die Komponenten des Körperabschnitts 30, des Durchgangsausbildungselements 35 und so weiter des Ejektormoduls 13 sind nicht auf Metall beschränkt, sondern können aus Harz hergestellt sein.
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In den vorstehenden Ausführungsformen wurde das Beispiel beschrieben, in dem der Ejektorkältekreislauf 10 der vorliegenden Offenbarung auf die Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung angewendet wird, aber die Anwendung des Ejektorkältekreislaufs 10 der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf den vorstehenden Aufbau beschränkt. Zum Beispiel kann der Ejektorkältekreislauf 10 auf eine Fahrzeugkühlvorrichtung, eine ortsfeste Klimatisierungsvorrichtung, ein Kühllagerhaus oder ähnliches angewendet werden.
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Die vorliegende Ausführungsform wurde basierend auf den Ausführungsformen beschrieben; jedoch versteht sich, dass diese Offenbarung nicht auf die Ausführungsformen oder die Strukturen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung umfasst verschiedene Modifikationsbeispiele oder Modifikationen innerhalb eines Äquivalenzbereichs. Außerdem sind verschiedene Kombinationen oder Formen und andere Kombinationen oder Formen, die nur ein Element, mehr oder weniger als ein Element umfassen, unter diesen Kombinationen oder Form in dem Schutzbereich oder dem technischen Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung enthalten.
