DE112016001951T5

DE112016001951T5 - Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE112016001951T5
Application number: DE112016001951.3T
Authority: DE
Inventors: Takashi Danjyo; Takayuki Oota; Satoshi Itoh
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-04-28
Filing date: 2016-04-19
Publication date: 2018-01-11
Anticipated expiration: 2036-04-20
Also published as: CN107531130B; US10596877B2; US20180312041A1; CN107531130A; WO2016174850A1; DE112016001951B4; JP6406116B2; JP2016203927A

Abstract

Eine Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug hat einen Kompressor (20), einen Verdampfer (40), eine Antriebszustandserfassungseinrichtung (71), eine Temperaturerlassungseinrichtung (12) und eine Steuerung (11). Die Antriebszustandserfassurigseinrichtung erfasst einen Antriebszustand des Fahrzeugs. Der Verdampfer hat einen Kältespeicherabschnitt (50), der Wärme mit dem Kältemittel austauscht und die von dem Kältemittel erhaltene Wärme speichert. Der Kältespeicherabschnitt hat in wenigstens zwei verschiedenen Temperaturbereichen Phasenänderungsenergie. Die Steuerung (i) hält den Kompressor gestoppt, während die von der Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Temperatur kleiner oder gleich der ersten Temperatur ist, wenn die Antriebszustandserfassungseinrichtung erfasst, dass das Fahrzeug in einem Ausrollbetrieb ist, wobei der Ausrollbetrieb ein Fahrbetrieb ist, in dem eine Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner oder gleich einer spezifizierten Geschwindigkeit ist und eine Beschleunigungsvorrichtung des Fahrzeugs nicht betätigt wird, und (ii) hält den Kompressor gestoppt, während die von der Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Temperatur kleiner oder gleich der zweiten Temperatur ist, wenn die Antriebszustandserfassungseinrichtung erfasst, dass das Fahrzeug gestoppt ist.

Description

Verweis auf verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung 2015-091390 , eingereicht am 28. April 2015, deren Offenbarung hier per Referenz eingebunden ist.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Kältespeicher-Wärmetauscher.
Hintergrundtechnik
In einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug wird ein Kältekreislauf durch einen Verbrennungsmotor zum Bewegen des Fahrzeugs betrieben. Folglich wird die Kältekreislaufvorrichtung gestoppt, wenn das Fahrzeug vorübergehend aufhört, sich zu bewegen, und der Verbrennungsmotor gestoppt wird. In jüngster Zeit nehmen die Anforderungen eines Leerlaufstoppfahrzeugs, bei dem der Verbrennungsmotor gestoppt wird, um den Brennstoffwirkungsgrad zu verbessern, wenn das Fahrzeug aufhört sich zu bewegen, um auf ein Verkehrssignal zu warten, zu. Das Leerlaufstoppfahrzeug kann einem Fahrgast in einem Fahrzeugraum kein ausreichend behagliches Gefühl geben, da der Kältekreislauf gestoppt wird, wenn das Fahrzeug aufhört sich zu bewegen (d. h. wenn der Verbrennungsmotor gestoppt wird). Außerdem kann sich der Brennstoffwirkungsgrad verschlechtern, wenn der Verbrennungsmotor wieder gestartet wird, um das behagliche Gefühl sicherzustellen, während das Fahrzeug gestoppt wird.
Die Patentliteratur 1 offenbart eine Technik, um die vorstehend beschriebenen Themen zu lösen. Insbesondere offenbart die Patentliteratur 1 einen Innenwärmetauscher mit einer Kältespeicherfunktion, um das behagliche Gefühl aufrecht zu erhalten, während der Verbrennungsmotor gestoppt wird. Noch spezifischer offenbart die Patentliteratur 1 einen Kältespeicher-Vorratsbehälter, in dem ein Kältespeichermaterial angeordnet ist, der strömungsabwärtig von einem herkömmlichen Verdampfer angeordnet ist. Das Kältespeichermaterial speichert Kälte, während das Fahrzeug sich bewegt und verwendet die kalte Wärme, während das Fahrzeug gestoppt wird.
Die Patentliteratur 2 offenbart, dass ein Kältespeichervorratsbehälter mit einer kleinen Kapazität sich benachbart zu Rohren befindet, die Kältemittelwege des Verdampfers aufbauen, und ein Kältespeichermaterial in dem Kältespeicher-Vorratsbehälter angeordnet ist. Außerdem offenbart die Patentliteratur 3 ein normales Paraffin, das hohe Verfestigungs- und Schmelzcharakteristiken hat, das über eine lange Zeit stabil gehalten wird und eine latente Wärme bei hoher Temperatur hat.
Die Patentliteratur 4 offenbart, dass ein Temperaturschwellwert derart festgelegt wird, dass er höher als eine Temperatur von Luft ist, die von einer Klimaanlage geblasen wird, wenn das Fahrzeug sich bewegt, und dass er fähig ist, das behagliche Gefühl sicherzustellen, so dass eine Stoppzeit des Fahrzeugs in einem Leerlaufstopp verlängert wird. Gemäß der Patentliteratur 4 wird die Temperatur von Luft, die von der Klimaanlage geblasen wird, größer oder gleich dem Temperaturschwellwert, und es wird eine Klimatisierungsanforderung gestellt und ein Verbrennungsmotor wird neu gestartet.
Literatur des Stands der Technik
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2009-526194 T
Patentliteratur 2: JP 2002-274165 A
Patentliteratur 3: JP 2002-337537 A
Patentliteratur 4: JP H10-278569 A

Zusammenfassung der Erfindung
Der Brennstoffwirkungsgrad verbessert sich durch Stoppen des Verbrennungsmotors in einem Fall, in dem das Fahrzeug ausrollt, ohne ein Gaspedal zu betätigen, wenn sich das Fahrzeug zum Beispiel abwärts bewegt. Auf einen derartigen Bewegungsbetrieb des Fahrzeugs wird als ein Freilaufbetrieb oder ein Ausrollbetrieb Bezug genommen.
Zum Beispiel ist in einem Innerstädtischen Fahrmuster (JC08) eine Stoppzeit (d. h. eine Zeitdauer, während der eine Fahrzeuggeschwindigkeit 0 km/h ist) 358 Sekunden (29,7%) in Bezug auf eine Gesamtfahrzeit von 1200 Sekunden. Wenn geschätzt wird, dass eine Verlangsamungsgröße in dem Ausrollbetrieb größer oder gleich 0,6 km/h ist und größer oder gleich 2 km/h ist, beträgt eine Ausrollzeit 169 Sekunden (14%). Daher kann eine Verbrennungsmotorstoppzeit im Vergleich zu einer herkömmlichen Leerlaufstopptechnik um 40% oder mehr verlängert werden, indem der Verbrennungsmotor in dem Ausrollbetrieb gestoppt wird.
Andererseits wird ein Kompressor ebenfalls gestoppt, da der Verbrennungsmotor während des Ausrollbetriebs ähnlich der herkömmlichen Technik gestoppt wird, und dadurch wird der Verbrennungsmotor ansprechend auf eine Klimatisierungsanforderung neu gestartet, wenn eine Temperatur von Luft, die von der Klimaanlage in den Fahrzeugraum geblasen wird, zunimmt, und eine behagliche Umgebung in dem Fahrzeugraum kann nicht aufrecht erhalten werden. Wenn der Verbrennungsmotor in dem Ausrollbetrieb gestoppt wird, nimmt außerdem eine Dauer, in der die Klimaanlage betrieben wird, ab, da eine Dauer, während der der Verbrennungsmotor gestoppt wird, im Vergleich zu der herkömmlichen Dauer zunimmt.
Dann wird überlegt, ein Fahrzeugklimatisierungssystem zu verwenden, das eine Kältespeicherfunktion hat, um die behagliche Umgebung während des Leerlaufstopps aufrecht zu erhalten, das z. B. in der Patentliteratur 1 offenbart ist. In diesem Fall kann verhindert werden, dass die Temperatur von Luft, die von der Klimaanlage in den Fahrzeugraum geblasen wird, während des Ausrollbetriebs steigt. Eine Leerlaufstoppdauer wird auf etwa eine Minute geschätzt, andererseits ist die Ausrolldauer etwa 10 Sekunden. Eine Schmelztemperatur des Kältespeichermaterials wird auf über einer Zielblastemperatur festgelegt, um die Klimaanlage während des Leerlaufstopps in Betrieb zu halten.
Wenn jedoch das Kältespeichermaterial verwendet wird, das die hohe Schmelztemperatur hat, um die Klimaanlage während des Leerlaufstopps aufrecht zu erhalten, steigt eine Temperatur des Kältespeichermaterials nicht ausreichend, um z. B. während des Ausrollbetriebs durch kurzes Stoppen des Verbrennungsmotors gespeicherte Kälte zu verwenden. Folglich kann eine Zunahme der Temperatur von Luft, die von der Klimaanlage geblasen wird, nicht unterdrückt werden. Mit anderen Worten wird die Schmelztemperatur des Kältespeichermaterials angesichts des Brennstoffverbrauchs höher als die Zielblastemperatur festgelegt, da das Fahrzeug in dem Leerlaufstopp stoppt. Jedoch wird einem Fahrgast ein unbehagliches Gefühl verliehen, wenn die Temperatur von Luft, die von der Klimaanlage geblasen wird, in Verbindung mit einem Stopp des Verbrennungsmotors, während das Fahrzeug sich in dem Ausrollbetrieb bewegt, schnell steigt. Das heißt, es ist notwendig, dass eine Änderung der Temperatur von Luft während des Ausrollbetriebs auch dann klein ist, wenn der Verbrennungsmotor gestoppt ist.
Dann wird überlegt, dass während des Ausrollbetriebs ein anderes Kältespeichermaterial verwendet wird. Das Kältespeichermaterial kann eine Schmelztemperatur haben, die niedriger als die Schmelztemperatur des Kältespeicherkörpers ist, der während des Leerlaufstopps verwendet wird, und die nahe an der Zielblastemperatur ist. Ein Beispiel, das die Schmelztemperatur verringert, wird hier nachstehend Bezug nehmend auf 9 beschrieben. In 9 wird als ein erstes Beispiel ein herkömmliches Kältespeichermaterial während des Leerlaufstopps gezeigt. Ein anderes Kältespeichermaterial mit einer Schmelztemperatur, die niedriger als die des ersten Beispiels ist, ist als ein zweites Beispiel gezeigt. Der Leerlaufstopp wird gestartet, wenn das Fahrzeug zur Zeit t91 gestoppt wird, und dann wird ein Betrieb der Kältekreislaufvorrichtung gestoppt. Folglich wird in dem Kältespeichermaterial gespeicherte Kälteenergie allmählich verwendet und dadurch steigt die Blastemperatur allmählich. Die Blastemperatur überschreitet einen Temperaturschwellwert, der für den Leerlaufstopp des zweiten Beispiels festgelegt ist, zur Zeit t92. Als ein Ergebnis ist es erforderlich, dass die Kältekreislaufvorrichtung durch erneutes Starten des Verbrennungsmotors betrieben wird.
Die Bustemperatur übersteigt einen Temperaturschwellwert, der für den Leerlaufstopp des ersten Beispiels festgelegt ist, zur Zeit t93. Das heißt, die Leerlaufstoppdauer des zweiten Beispiels ist kürzer als die Leerlaufstoppdauer des ersten Beispiels. Der Grund ist, dass eine Temperaturdifferenz zwischen einer Lufttemperatur und der Schmelztemperatur gemäß der zweiten Ausführungsform im Vergleich zu der des ersten Beispiels zunimmt und dadurch eine Verbrauchsmenge der gespeicherten Kälteenergie pro Einheitszeit zunimmt. Somit kann die Leerlaufstoppdauer nur durch Senken der Schmelztemperatur des Kältespeichermaterials verringert werden.
Die vorliegende Offenbarung behandelt die vorstehenden Themen und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, die eine behagliche Umgebung in einem Fahrzeugraum aufrecht erhalten kann, während gleichzeitig ein Verbrennungsmotor in die Lage versetzt wird, lange Zeit gestoppt zu werden, während das Fahrzeug aufhört, sich zu bewegen, da eine Zunahme einer Blastemperatur während eines Ausrollbetriebs des Fahrzeugs unterdrückt werden kann.
Eine Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung hat einen Kompressor, einen Verdampfer, eine Antriebszustandserfassungseinrichtung, eine Temperaturerfassungseinrichtung und eine Steuerung.
Der Kompressor wird durch einen Leistungsgenerator des Fahrzeugs betrieben, komprimiert ein Kältemittel und gibt das Kältemittel ab und zirkuliert das Kältemittel in einem Kältekreislauf. Der Verdampfer befindet sich in dem Kältekreislauf auf einer Niederdruckseite und kühlt Luft für die Klimatisierung unter Verwendung des in dem Verdampfer strömenden Kältemittels. Die Antriebszustandserfassungseinrichtung erfasst einen Antriebszustand des Fahrzeugs. Die Temperaturerfassungseinrichtung erfasst eine Temperatur der von dem Verdampfer gekühlten Luft. Die Steuerung steuert eine Abgabekapazität des Kompressors.
Der Verdampfer hat einen Kältespeicherabschnitt, der Wärme mit dem Kältemittel austauscht und die von dem Kältemittel erhaltene Wärme speichert. Der Kältespeicherabschnitt hat in wenigstens zwei verschiedenen Temperaturbereichen eine Phasenänderungsenergie. Einer der zwei verschiedenen Temperaturbereiche ist ein Niedertemperaturbereich von einer dritten Temperatur bis zu einer ersten Temperatur. Ein anderer der zwei verschiedenen Temperaturbereiche ist ein hoher Temperaturbereich von der ersten Temperatur bis zu der zweiten Temperatur. Die erste Temperatur ist höher als eine dritte Temperatur und niedriger als die zweite Temperatur. Die Phasenänderungsenergie des Kältespeicherabschnitts pro Einheitsgewicht ist in dem Hochtemperaturbereich größer als in dem Niedertemperaturbereich.
Die Steuerung hält den Kompressor gestoppt, während die von der Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Temperatur kleiner oder gleich der ersten Temperatur ist, wenn die Antriebszustandserfassungseinrichtung erfasst, dass das Fahrzeug in einem Ausrollbetrieb ist. Der Ausrollbetrieb ist ein Fahrbetrieb, in dem eine Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner oder gleich einer spezifizierten Geschwindigkeit ist und eine Beschleunigungsvorrichtung des Fahrzeugs nicht betätigt wird. Die Steuerung hält den Kompressor gestoppt, während die von der Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Temperatur kleiner oder gleich der zweiten Temperatur ist, wenn die Antriebszustandserfassungseinrichtung erfasst, dass das Fahrzeug gestoppt ist.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung hat der Verdampfer den Kältespeicherabschnitt. Der Kältespeicherabschnitt speichert die Wärme von dem Kältemittel und die Luft für die Klimatisierung kann durch Kälte, die in dem Kältespeicherabschnitt gespeichert ist, gekühlt werden, wenn der Kompressor gestoppt ist. Hier ist eine Kapazität für den Kältespeicherabschnitt zum Speichern der Kälte begrenzt, und dadurch steigt eine Temperatur der Luft für die Klimatisierung, während eine Kühlzeit, in der die Luft gekühlt wird, vergeht.
Dann hält die Steuerung den Kompressor gestoppt, während die von der Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Temperatur kleiner oder gleich der ersten Temperatur ist, wenn das Fahrzeug sich in dem Ausrollbetrieb bewegt. Der Kältespeicherabschnitt hat in dem Niedertemperaturbereich, der kleiner oder gleich der ersten Temperatur ist, die Phasenänderungsenergie, und dadurch kann eine Dauer, in der die von der Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Temperatur kleiner oder gleich der ersten Temperatur gehalten wird, unter Verwendung der in dem Kältespeicherabschnitt gespeicherten Kälte verlängert werden. Als ein Ergebnis kann die Temperatur der Luft, die von dem Verdampfer gekühlt wird, auch dann kleiner oder gleich der ersten Temperatur gehalten werden, wenn der Kompressor gestoppt wird, während das Fahrzeug in dem Ausrollbetrieb ist.
Außerdem hält die Steuerung den Kompressor gestoppt, während die von der Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Temperatur kleiner oder gleich der zweiten Temperatur ist, wenn die Bewegung des Fahrzeugs gestoppt wird. Der Kältespeicherabschnitt hat die Phasenänderungsenergie auch in dem Hochtemperaturbereich, der größer oder gleich der ersten Temperatur ist, und daher kann eine Dauer, in der die von der Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Temperatur kleiner oder gleich der zweiten Temperatur gehalten wird, unter Verwendung der in dem Kältespeicherabschnitt gespeicherten Wärme verlängert werden. Als ein Ergebnis kann die Temperatur der von dem Verdampfer gekühlten Luft selbst dann kleiner oder gleich der zweiten Temperatur gehalten werden, wenn der Kompressor gestoppt wird, während die Bewegung des Fahrzeugs gestoppt wird.
Außerdem ist die Phasenänderungsenergie in dem Kältespeicherabschnitt pro Einheitsvolumen oder Einheitsgewicht in dem Hochtemperaturbereich größer als in dem Niedertemperaturbereich. Der Grund ist, dass die Dauer, in der die Bewegung des Fahrzeugs gestoppt wird, länger als die Dauer ist, in welcher das Fahrzeug in dem Ausrollbetrieb ist, und dass es notwendig ist, dass die Phasenänderungsenergie über eine längere Dauer verwendet wird. Als ein Ergebnis kann die behagliche Umgebung in dem Fahrzeugraum gleichzeitig aufrecht erhalten werden, während der Kompressor in die Lage versetzt wird, lange Zeit gestoppt zu werden, wenn das Fahrzeug gestoppt wird. Außerdem wird der Kompressor in die Lage versetzt, gleichzeitig gestoppt zu werden, während eine Zunahme der Temperatur der von dem Verdampfer gekühlten Luft unterdrückt werden kann, wenn das Fahrzeug vorübergehend in dem Ausrollbetrieb ist. Somit kann die behagliche Umgebung in dem Fahrzeugraum aufrecht erhalten werden, während gleichzeitig der Brennstoffwirkungsgrad verbessert wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen offensichtlich.
1 ist eine Vorderansicht, die einen Verdampfer gemäß einer Ausführungsform darstellt.
2 ist eine Seitenansicht, die den Verdampfer darstellt.
3 ist ein Diagramm, das eine Kältekreislaufvorrichtung darstellt.
4 ist eine entlang einer in 1 gezeigten Linie IV-IV genommene vergrößerte Schnittansicht.
5 ist ein Diagramm, das die latente Wärme eines Kältespeichermaterials zeigt.
6 ist ein Diagramm, das die latente Wärme eines Paraffins mit 15 Kohlenstoffatomen und eines Paraffins mit 16 Kohlenstoffatomen zeigt.
7 ist ein Flussdiagramm, das zeigt, wie in Kompressor in einem Ausrollbetrieb zu steuern ist.
8 ist ein Zeitdiagramm, das eine Änderung einer Blastemperatur von Luft, die von einer Klimatisierungsvorrichtung geblasen wird, zeigt.
9 ist ein Diagramm, das eine Änderung einer Blastemperatur von Luft, die von einer Klimatisierungsvorrichtung gemäß einer herkömmlichen Technik geblasen wird, zeigt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und Modifikationen werden hier nachstehend Bezug nehmend auf Zeichnungen beschrieben. In den Modifikationen kann einem Teil, der einem in der Ausführungsform beschriebenen Teil entspricht, die gleiche Bezugszahl zugewiesen werden, und eine redundante Beschreibung des Teils 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 auch dann kombiniert werden, wenn nicht explizit beschrieben wird, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können selbst dann teilweise kombiniert werden, wenn nicht ausdrücklich beschrieben wird, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können, sofern kein Schaden in der Kombination liegt.
Die Ausführungsform wird hier nachstehend Bezug nehmend auf 1 bis 8 beschrieben. Ein Verdampfer 40 baut eine Kältekreislaufvorrichtung 10 auf. die Kältekreislaufvorrichtung 10 wird in einer Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug verwendet. Die Kältekreislaufvorrichtung 10 hat einen Kompressor 20, einen Strahler 30, einen Druckminderer 60 und einen Verdampfer 40. Derartige Komponenten sind durch eine Rohrleitung ringförmig miteinander verbunden und bauen einen Kältezirkulationsdurchgang auf. Der Kompressor 20 wird durch einen Leistungsgenerator zum Bewegen des Fahrzeugs bewegt. Der Leistungsgenerator ist ein Antriebsquellengenerator, wie etwa ein Verbrennungsmotor 70. Folglich wird der Kompressor 20 gestoppt, wenn der Verbrennungsmotor 70 gestoppt wird. Der Kompressor 20 saugt ein Kältemittel an, das von dem Verdampfer 40 strömt, komprimiert das Kältemittel und gibt das Kältemittel in Richtung des Strahlers 30 ab. Das heißt, der Kompressor 20 komprimiert ein Kältemittel und gibt das Kältemittel ab, um das Kältemittel in einem Kältekreislauf zu zirkulieren. Der Kompressor 20 ist z. B. ein riemengetriebener Kompressor und wird von einer Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 70 angetrieben. Der Verbrennungsmotor 70 ist z. B. in einer Verbrennungsmotorkammer des Fahrzeugs angeordnet. Der Leistungsgenerator ist nicht auf eine Brennkraftmaschine, wie etwa den Verbrennungsmotor, beschränkt und kann ein Elektromotor sein.
Der Strahler 30 kühlt ein Hochtemperaturkältemittel. Auf den Strahler 30 wird als ein Kondensator Bezug genommen. Der Druckminderer 60 dekomprimiert das von dem Strahler 30 gekühlte Kältemittel. Der Druckminderer 60 kann eine Vorrichtung, wie etwa eine feste Drossel, ein auf Temperatur ansprechendes Expansionsventil und ein Ejektor sein.
Der Verdampfer 40 ist auf einer Niederdruckseite in dem Kältekreislauf angeordnet und kühlt Luft zum Klimatisieren unter Verwendung des Kältemittels, das in dem Verdampfer 40 strömt. Der Verdampfer 40 verdampft das Kältemittel, nachdem das Kältemittel in dem Druckminderer 60 dekomprimiert wird, und kühlt die Luft. Der Verdampfer 40 kühlt hierbei die Luft, die in den Fahrzeugraum zugeführt werden soll. Die Kältekreislaufvorrichtung 10 kann ferner einen Innenwärmetauscher und einen Behälter haben. Der Innenwärmetauscher führt einen Wärmeaustausch zwischen einem flüssigen Hochdruckkältemittel und einem gasförmigen Niederdruckkältemittel durch. Der Behälter kann ein Aufnehmer oder ein Sammler sein, der ein überschüssiges Kältemittel lagert.
Die Kältekreislaufvorrichtung 10 wird von einem Klimatisierungs-ESG 11 gesteuert. Das Klimatisierungs-ESG 11 ist eine Steuerung und startet ein Berechnungsverfahren und ein Steuerverfahren, wenn ein Zündschalter, der den Verbrennungsmotor 70 startet oder stoppt, eingeschaltet wird und von einer (nicht gezeigten) Batterie Gleichstromelektrizität an die Steuerung angelegt wird. Die Batterie ist ein in dem Fahrzeug angeordneter Leistungsgenerator. Mit einem Klimatisierungsbedienfeld werden verschiedene Schalter und Ausgangssteuersignale bereitgestellt. Die Steuersignale werden in das Klimatisierungs-ESG 11 eingespeist. Das Klimatisierungs-ESG 11 ist mit verschiedenen Sensoren verbunden.
Das Klimatisierungs-ESG 11 hat einen wohlbekannten (nicht gezeigten) Mikrocomputer. Der Mikrocomputer hat eine CPU (d. h. zentrale Verarbeitungseinheit), die das Berechnungsverfahren und das Steuerverfahren durchführt, einen Speicher, wie etwa ROM und RAM, und einen E/A-Anschluss (d. h. Eingangs-/Ausgangsschaltung). Der E/A-Anschluss oder eine A/D-Wandlerschaltung wandelt verschiedene Signale von den verschiedenen Sensoren von Wechselstrom auf Gelichstrom um, und die verschiedenen Signale werden in den Mikrocomputer eingespeist.
Die verschiedenen Sensoren können ein Innenlufttemperatursensor, ein Außenlufttemperatursensor und ein verdampferströmungsabwärtiger Temperatursensor 12 sein. Der Innenlufttemperatursensor dient als eine Innenlufttemperaturerfassungseinrichtung, die eine Temperatur Tr (d. h. eine Innenlufttemperatur) von Luft um einen Fahrersitz herum erfasst. Der Außenlufttemperatursensor dient als eine Außenlufttemperaturerfassungseinrichtung, die eine Außentemperatur (d. h. Außenufttemperatur) außerhalb des Fahrzeugraums erfasst. Der verdampferströmungsabwärtige Temperatursensor 12 dient als eine Temperaturerfassungseinrichtung, die eine Temperatur (d. h. verdampferströmungsabwärtige Temperatur TE) von Luft unmittelbar nach dem Durchlaufen des Verdampfers 40 erfasst. Das heißt, der verdampferströmungsabwärtige Temperatursensor 12 erfasst eine Temperatur der Luft für die Klimatisierung, nachdem sie von dem Verdampfer 40 gekühlt wurde. Mit anderen Worten erfasst der verdampferströmungsabwärtige Temperatursensor 12 eine Blastemperatur von Luft, die in den Fahrzeugraum geblasen wird, wenn eine Kühlleistung der Klimatisierungsvorrichtung maximiert wird.
Das Klimatisierungs-ESG 11 betreibt ein Steuerprogramm, das im Voraus in dem Speicher gespeichert wird, wenn ein Zündschalter eingeschaltet wird und die Gleichstromelektrizität an das Klimatisierungs-ESG 11 angelegt wird. Insbesondere berechnet das Klimatisierungs-ESG 11 eine Zielblastemperatur TAO unter Verwendung von Daten von den verschiedenen Sensoren und berechnet eine verdampferströmungsabwärtige Zieltemperatur TEO unter Verwendung der Zielblastemperatur TAO und der Außenlufttemperatur Tam. Anschließend bestimmt das Klimatisierungs-ESG 11 ein Volumen der Luft, die von dem Gebläse geblasen werden soll, einen Öffnungsgrad einer Luftmischklappe und die Abgabekapazität des Kompressors 20 basierend auf der Zielblastemperatur TAO und steuert die verschiedenen Vorrichtungen.
Der Verbrennungsmotor 70 als die Leistungsquelle des Fahrzeugs wird von einem Verbrennungsmotor-ESG 71 gesteuert. Das Verbrennungsmotor-ESG 71 steuert einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors 70, um ein erforderliches Motordrehmoment zu erzeugen. insbesondere steuert das Verbrennungsmotor-ESG 71 den Betriebszustand des Verbrennungsmotors 70 in einer Weise, dass ein Öffnungsgrad eines Drosselventils und ein Brennstoffzuführungsvolumen basierend auf Informationen, z. B. einer Drehzahl des Verbrennungsmotors, eingestellt werden, so dass ein von dem Verbrennungsmotor 70 erzeugtes Motordrehmoment das erforderliche Motordrehmoment wird.
Das Verbrennungsmotor-ESG 71 kommuniziert mit dem Klimatisierungs-ESG 11, so dass Informationen, die für die Klimatisierung erforderlich sind, zwischen dem Verbrennungsmotor-ESG 71 und dem Klimatisierungs-ESG 11 übertragen und empfangen werden. Das Verbrennungsmotor-ESG 71 erfasst den Antriebszustand des Fahrzeugs, wodurch es als eine Antriebszustandserfassungseinrichtung dient. Der Antriebszustand (d. h. ein Fahrzustand) umfasst einen Zustand, in dem die Bewegung des Fahrzeugs gestoppt wird, und einen Zustand, in dem sich das Fahrzeug bewegt. Das Verbrennungsmotor-ESG 71 startet den Betrieb des Verbrennungsmotors 70, wenn das Klimatisierungs-ESG 11 befiehlt, den Kompressor 20 zu betreiben. Dann wird der Betrieb des Kompressors 20 gestartet.
Ein Aufbau des Verdampfers 40 wird hier nachstehend unter Bezug auf 1 und 2 im Detail beschrieben. Der Verdampfer 40 ist ein Kältespeicher-Wärmetauscher und hat ein Kältemitteldurchgangselement, das in Wege verzweigt ist. Das Kältemitteldurchgangselement ist aus Metall, wie etwa Aluminium, hergestellt. Das Kältemitteldurchgangselement hat Sammelrohre 41, 42, 43, 44 und Kältemittelrohre 45, welche die Sammelrohre 41, 43 und die Sammelrohre 42, 44 miteinander verbinden.
Wie in 1 und 2 gezeigt, sind ein erstes Sammelrohr 41 und ein zweites Sammelrohr 42 ein Paar von Sammelrohren und parallel zueinander und in einem spezifizierten Abstand voneinander entfernt angeordnet. Ein drittes Sammelrohr 43 und ein viertes Sammelrohr 44 sind ein Paar von Sammelrohren und parallel zueinander und in einem spezifischen Abstand voneinander entfernt angeordnet. Die Kältemittelrohre 45 sind zwischen dem ersten Sammelrohr 41 und dem zweiten Sammelrohr 42 angeordnet und gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet. Die Kältemittelrohre 45 sind zwischen dem dritten Sammelrohr 43 und dem vierten Sammelrohr 44 angeordnet und gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet. Jedes der Kältemittelrohre 45 steht mit dem entsprechenden Sammelrohr der Sammelrohre 41, 42, 43, 44 an einem Ende jedes Kältemittelrohrs 45 in Verbindung.
Wie in 2 gezeigt, ist ein erster Wärmeaustauschabschnitt 48 durch das erste Sammelrohr 41, das zweite Sammelrohr 42 und die Kältemittelrohre 45 aufgebaut, die zwischen dem ersten Sammelrohr 41 und dem zweiten Sammelrohr 42 angeordnet sind, aufgebaut. Ebenso ist ein zweiter Wärmeaustauschabschnitt 49 durch das dritte Sammelrohr 43, das vierte Sammelrohr und die Kältemittelrohre 45, die zwischen dem dritten Sammelrohr 43 und dem vierten Sammelrohr 44 angeordnet sind, aufgebaut. Als ein Ergebnis hat der Verdampfer 40 den ersten Wärmeaustauschabschnitt 48 und den zweiten Wärmeaustauschabschnitt 49, die in zwei Schichten gestapelt sind. Der erste Wärmeaustauschabschnitt 48 ist in einer Strömungsrichtung von Luft strömungsabwärtig von dem zweiten Wärmeaustauschabschnitt 49 angeordnet.
Ein (nicht gezeigtes) Verbindungsstück ist an einem Ende des ersten Sammelrohrs 41 als ein Kältemittelauslass angeordnet. Ein Inneres des ersten Sammelrohrs 41 ist durch eine (nicht gezeigte) Trennplatte, die in einem Mittelabschnitt des Inneren des ersten Sammelrohrs 41 angeordnet ist, in einer Längsrichtung des ersten Sammelrohrs 41 in einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt unterteilt. Die Kältemittelrohre 45 sind in eine erste Gruppe und eine zweite Gruppe unterteilt, um dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt zu entsprechen. Das Kältemittel strömt in den ersten Abschnitt des ersten Sammelrohrs 41 und wird dann von dem ersten Abschnitt an die erste Gruppe der Kältemittelrohre 45 verteilt. Das Kältemittel durchläuft die erste Gruppe der Kältemittelrohre 45 und strömt in das zweite Sammelrohr 42, wodurch es miteinander vereint wird. Anschließend wird das Kältemittel wieder an die zweite Gruppe der Kältemittelrohre 45 verteilt. Das Kältemittel, das die zweite Gruppe der Kältemittelrohre 45 durchläuft, strömt in den zweiten Abschnitt des ersten Sammelrohrs 41. Somit wird in dem ersten Wärmeaustauschabschnitt 48 ein Durchgang, der das Kältemittel zu einer Kehrtwende leitet, bereitgestellt.
Ein (nicht gezeigtes) Verbindungsstück ist an einem Ende des dritten Sammelrohrs 43 als ein Kältemittelauslass angeordnet. Ein Inneres des dritten Sammelrohrs 43 ist durch eine (nicht gezeigte) Trennplatte, die in einem Mittelabschnitt des Inneren des dritten Sammelrohrs 43 angeordnet ist, in der Längsrichtung des ersten Sammelrohrs 41 in einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt unterteilt. Die Kältemittelrohre 45 sind in eine erste Gruppe und eine zweite Gruppe unterteilt, um dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt zu entsprechen. Der erste Abschnitt des dritten Sammelrohrs 43 ist benachbart zu dem zweiten Abschnitt des ersten Sammelrohrs 41 angeordnet. Der erste Abschnitt des dritten Sammelrohrs 43 und der zweite Abschnitt des ersten Sammelrohrs 41 stehen miteinander in Verbindung.
Das Kältemittel strömt von dem zweiten Abschnitt des ersten Sammelrohrs 41 zu dem ersten Abschnitt des dritten Sammelrohrs 43 gesammelt. Das Kältemittel wird in dem ersten Abschnitt des dritten Sammelrohrs 43, an die erste Gruppe der Kältemittelrohre 45 verteilt und dann in dem vierten Sammelrohr 44 gesammelt, nachdem es die erste Gruppe der Kältemittelrohre 45 durchlaufen hat. Des Kältemittel wird von dem vierten Sammelrohr 44 an die zweite Gruppe der Kältemittelrohre 45 verteilt und strömt in den zweiten Abschnitt des dritten Sammelrohrs 43, nachdem es die zweite Gruppe der Kältemittelrohre 43 durchlaufen hat. Somit wird in dem zweiten Wärmeaustauschabschnitt 49 ein Durchgang, der das Kältemittel zu einer Kehrtwende leitet, bereitgestellt. Das in den zweiten Abschnitt des dritten Sammelrohrs 43 strömende Kältemittel strömt von dem Kältemittelauslass aus dem dritten Sammelrohr 43 und strömt zu dem Kompressor 20.
Ein Aufbau der Kältemittelrohre 45 etc. wird hier nachstehend im Detail beschrieben. In 4 wird eine Darstellung einer Dicke einer Kältespeicherhalterung 47 weggelassen und ein Kältespeichermaterial 50 ist mit Schraffur gezeigt. Jedes der Kältemittelrohre 45 ist ein perforiertes Rohr mit mehr als einem Loch als Kältemitteldurchgänge 45a, in denen das Kältemittel strömt. Auf das Kältemittelrohr 45 wird als ein Flachrohr Bezug genommen. Des perforierte Rohr ist durch Extrudieren ausgebildet. Die Kältemitteldurchgänge 45a erstrecken sich in der Längsrichtung der Kältemittelrohre 45 und sind jeweils an beiden Enden der Kältemittelrohre 45 in der Längsrichtung offen. Die Kältemittelrohre 45 sind nebeneinander angeordnet, um Reihen zu bilden. In jeder Reihe sind Hauptoberflächen der Kältemittelrohre 45 einander zugewandt. Ein Luftdurchgang 460 und ein Halterungsraum 461 sind zwischen benachbarten zwei Kältemittelrohren 45 der Kältemittelrohre 45 definiert. Das Kältemittel, das in den Kältemittelrohren strömt, tauscht mit Luft, die in dem Luftdurchgang 460 strömt, Wärme aus. Die Kältespeicherhalterung 47 ist in dem Halterungsraum 461 angeordnet.
Der Verdampfer 40 hat eine Außenrippe 46. Die Außenrippe vergrößert eine Kontaktfläche, die mit der Luft, die in den Fahrzeugraum geblasen werden soll, in Kontakt ist. Die Außenrippe 46 ist eine gewellte Rippe. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mehr als eine Außenrippe 46 an dem Verdampfer 40 befestigt. Die Außenrippe 46 ist in dem Luftdurchgang 460 angeordnet, die zwischen den benachbarten zwei Kältemittelrohren 45 definiert ist. Die Außenrippe 46 ist mit den benachbarten zwei Kältemittelrohren 45 thermisch Verbunden. Insbesondere ist die Außenrippe 46 durch ein Verbindungsmaterial mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit an den benachbarten zwei Kältemittelrohren 45 befestigt. Das Verbindungsmaterial kann ein Hartlötmaterial sein. Die Außenrippe 46 ist in einer Weise ausgebildet, dass eine dünne Metallplatte, die aus einem Metall, wie etwa Aluminium hergestellt ist, gewellt ist, und hat dadurch eine gewellte Form. Auf den Luftdurchgang 460 wird als ein Luftschlitz Bezug genommen.
Ein Aufbau der Kältespeicherhalterung 47 wird hier nachstehend beschrieben. Die Kältespeicherhalterung 47 ist ein Kältespeicherabschnitt, der das Kältespeichermaterial 50 darin hält. Die Kältespeicherhalterung 47 hat eine flache Rohrform. Die Kältespeicherhalterung 47 hat ein Ende und ein anderes Ende in der Längsrichtung. Das eine Ende und das andere Ende sind in einer Dickenrichtung der Kältespeicherhalterung 47 zusammengedrückt und dadurch wird ein Raum, in dem das Kältespeichermaterial 50 angeordnet ist, in der Kältespeicherhalterung 47 definiert. Die Kältespeicherhalterung 47 hat zwei Hauptoberflächen, die einander zugewandt sind und eine andere Oberfläche außer den zwei Hauptoberflächen. Eine Fläche jeder der zwei Hauptoberflächen ist größer als eine Fläche der anderen Oberfläche. Die zwei Hauptoberflächen sind durch zwei Hauptwände bereitstellt. Die zwei Hauptwände sind parallel zu den Kältemittelrohrleitungen 45 angeordnet. Wenigstens eine der zwei Hauptoberflächen ist in Kontakt mit einem der benachbarten zwei Kältemittelrohre 45. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die beiden Hauptoberflächen jeweils in Kontakt mit den benachbarten zwei Kältemittelrohren 45.
Die Kältespeicherhalterung 47 ist zwischen den benachbarten zwei Kältemittelrohren 45 angeordnet und ist mit den benachbarten zwei Kältemittelrohren 45 thermisch verbunden. Die Kältespeicherhalterung 47 ist durch ein Verbindungsmaterial mit hoher Wärmeleitfähigkeit an den benachbarten zwei Kältemittelrohren 45 befestigt. Das Verbindungsmaterial kann ein Harzmaterial, wie etwa ein Hartlötmaterial oder ein Klebstoffmaterial, sein. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Kältespeicherhalterung 47 durch Hartlöten an den zwei benachbarten Kältemittelrohren 45 befestigt. Eine große Menge des Hartlötmaterials ist zwischen der Kältespeicherhalterung 47 und jedem der benachbarten zwei Kältemittelrohre 45 positioniert, so dass eine Kontaktfläche zwischen der Kältespeicherhalterung 47 und den benachbarten zwei Kältemittelrohren 45 groß wird. Zum Beispiel kann eine aus dem Hartlötmaterial hergestellte Folie zwischen der Kältespeicherhalterung und jedem der benachbarten zwei Kältemittelrohre 45 positioniert sein. Als ein Ergebnis kann Wärme effektiv zwischen der Kältespeicherhalterung 47 und den benachbarten zwei Kältemittelrohren 45 übertragen werden.
Eine Abmessung der Kältespeicherhalterung 47 in einer Dickenrichtung der Kältespeicherhalterung 47 ist im Wesentlichen die Gleiche wie eine Abmessung des Luftdurchgangs 460 in der Dickenrichtung. Das heißt, die Abmessung der Kältespeicherhalterung 47 in der Dickenrichtung ist im Wesentlichen die Gleiche wie eine Abmessung der Außenrippe 46 in der Dickenrichtung. Daher können eine Position der Außenrippe 46 und eine Position der Kältespeicherhalterung 47 umgekehrt werden. Als ein Ergebnis kann die Anordnung der mehr als einen Außenrippe 46 und mehr als einen Kältespeicherhalterung 47 flexibel sein.
Eine Länge der Kältespeicherhalterung 47 in der Längsrichtung ist im Wesentlichen die Gleiche wie eine Länge der Außenrippe 46 in der Längsrichtung. Als ein Ergebnis belegt die Kältespeicherhalterung 47 im Wesentlichen eine Gesamtheit des Halterungsraums 461 in der Längsrichtung. Her wird zwischen der Kältespeicherhalterung 47 und den Sammelrohren 41, 42, 43, 44 ein Leerraum definiert. Der Leerraum kann vorzugsweise mit einem Teil der Außenrippe 46 oder einem Füllstoff, der aus einem Material, wie etwa Harz besteht, gefüllt werden.
Die Kältemittelrohre 45 sind in im Wesentlichen regelmäßigen Abständen angeordnet. Zwischen jeweils benachbarten zwei Kältemittelrohre 45 ist ein Leerraum definiert. Das heißt, die Menge des Leerraums ist mehr als eins. Die mehr als eine Außenrippe 46 und die mehr als eine Kältespeicherhalterung 47 sind in einem spezifizierten Muster in den Leerräumen angeordnet. Einige dieser Leerräume sind jeweils die Luftdurchgänge 460. Der Rest der Leerräume sind jeweils die Halterungsräume 461. Zum Beispiel ist ein Prozentsatz der Leerräume, die die Halterungsräume 461 bereitstellen, 10% oder mehr und 50% oder weniger der Gesamtmenge der Leerräume. Die Kältespeicherhalterung 47 ist in dem Halterungsraum 461 positioniert.
Die mehr als eine Kältespeicherhalterung 47 sind gleichmäßig über den Verdampfer 40 verteilt. Die benachbarten zwei Kältemittelrohre 45, zwischen denen die Kältespeicherhalterung 47 angeordnet ist, sind jeweils benachbart zu zwei benachbarten Luftdurchgängen 460. Das heißt, jedes der benachbarten zwei Rohre 45 ist zwischen der Kältespeicherhalterung 47 und dem Luftdurchgang 460 angeordnet. Mit anderen Worten sind zwei der Kältemittelrohre 45 zwischen zwei der Außenrippen 46 positioniert, und ein Paar der Kältespeicherhalterungen 47 ist zwischen den zwei der Kältemittelrohre 45 positioniert. Mit anderen Worten sind zwei Kältemittelhalterungen 47 zwischen den zwei der Kältemittelrohre 45 angeordnet.
Die Kältespeicherhalterung 47 ist aus Metall, wie etwa Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, hergestellt. Wenn die Kältespeicherhalterung 47 aus einem anderen Material als Aluminium hergestellt ist, enthält das Material Metall, das im Vergleich zu Wasserstoff als eine Base oder eine Komponente eine geringere Ionisierungsneigung hat.
Das Kältespeichermaterial 50 wird hier nachstehend beschrieben. Das Kältespeichermaterial 50 tauscht Wärme mit dem Kältemittel aus, das in dem Kältemitteldurchgang 45a strömt, und speichert die Wärme. Das Kältespeichermaterial 50 speichert die Wärme, wenn es verfestigt wird, und führt die gespeicherte Wärme ab, wenn es geschmolzen wird.
Das Kältespeichermaterial 50 ist auf Paraffin hergestellt. Ein Schmelzpunkt und eine Schmelzwärme variieren abhängig von einer Kohlenstoffzahl. Der Schmelzpunkt von Paraffin steigt, wenn die Kohlenstoffzahl zunimmt. Ein Schmelzpunkt des Kältespeichermaterials 50 liegt vorzugsweise in einem Temperaturbereich (z. B. von 0°C bis 20°C), der innerhalb des Temperaturbereichs ist, unter dem die Klimatisierungsvorrichtung betrieben wird.
Vorzugsweise ist die Schmelztemperatur aus dem folgenden Grund höher als 0°C. Wenn der Verdampfer 40 in der Kühlbetriebsart arbeitet, wird Wasser in der Luft kondensiert und das kondensierte Wasser haftet an dem Verdampfer 40. Das an dem Verdampfer 40 und der Kältespeicherhalterung 47 haftende Kondenswasser wird verfestigt, wenn eine Temperatur des Kältespeichermaterials 50 unter 0°C fällt, und dadurch kann der in dem Verdampfer 40 definierte Luftdurchgang 460 verschlossen werden. Eine Leistung des Verdampfers 40 verschlechtert sich dramatisch, wenn der Luftdurchgang 460 geschlossen ist, und dadurch wird bevorzugt, dass eine Temperatur des Verdampfers 40 höher als 0°C ist. Daher wird bevorzugt, dass der Schmelzpunkt des Kältespeichermaterials höher als 0°C ist.
Vorzugsweise ist der Schmelzpunkt aus dem folgenden Grund kleiner oder gleich 20°C. Ein Fahrgast fühlt sich unbehaglich, wenn eine Temperatur in dem Fahrzeugraum in dem Leerlaufstopp etwa 20°C wird. Wenn die Temperatur in dem Fahrzeugraum 20°C erreicht, beginnt die Klimatisierungsvorrichtung folglich, in der Kühlbetriebsart zu arbeiten. Die gesamte in dem Kältespeichermaterial 50 gespeicherte Kälte wird verwendet, bevor die Temperatur in dem Fahrzeugraum 20°C wird, indem der Schmelzpunkt des Kältespeichermaterials 50 kleiner oder gleich 20°C festgelegt wird. Als ein Ergebnis kann die Klimatisierungsvorrichtung effizient arbeiten.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Kältespeichermaterial 50 eine Paraffinmischung, die Paraffin als eine Basis enthält. Die Paraffinmischung enthält zwei Arten von Paraffin. Insbesondere ist das Kältespeichermaterial 50 die Paraffinmischung aus Paraffin mit fünfzehn Kohlenstoffatomen und Paraffin mit sechzehn Kohlenstoffatomen.
Eine latente Wärme des Paraffins mit fünfzehn Kohlenstoffatomen und eine latente Wärme des Paraffins mit sechzehn Kohlenstoffatomen haben, wie in 6 gezeigt, verschiedene Maximaltemperaturen. Die latente Wärme des Paraffins mit fünfzehn Kohlenstoffatomen hat zwei Spitzen. Insbesondere hat die latente Wärme des Paraffins mit fünfzehn Kohlenstoffatomen die zwei Spitzen bei etwa –1°C und 12°C. Die latente Wärme des Paraffins mit sechzehn Kohlenstoffatomen hat eine Spitze bei etwa 21°C.
Wie vorstehend beschrieben, enthält das Kältespeichermaterial 50 der vorliegenden Ausführungsform die Paraffinmischung aus dem Paraffin mit fünfzehn Kohlenstoffatomen und dem Paraffin mit sechzehn Kohlenstoffatomen als die Basis. Wie in 6 gezeigt, ist die latente Wärme des Paraffins mit sechzehn Kohlenstoffatomen höher als die latente Wärme des Paraffins mit fünfzehn Kohlenstoffatomen. Eine latente Wärme der Paraffinmischung hat, wie in 5 gezeigt, zwei Spitzen. Eine der zwei Spitzen ist in einem Temperaturbereich von einer dritten Temperatur zu einer ersten Temperatur, und die andere der zwei Spitzen ist in einem Temperaturbereich von der ersten Temperatur zu einer zweiten Temperatur. Mit anderen Worten hat die latente Wärme der Paraffinmischung eine minimale Temperatur in der Nähe der ersten Temperatur. Da eine Phase des Kältespeichermaterials 50 sich in den Temperaturbereichen, welche die Spitzen der latenten Wärme enthalten, ändert, hat das Kältespeichermaterial 50 Phasenänderungsenergien in verschiedenen Temperaturbereichen.
Die erste Temperatur, die zweite Temperatur und die dritte Temperatur werden im Voraus festgelegt. Die dritte Temperatur ist niedriger als die erste Temperatur und die zweite Temperatur ist höher als die erste Temperatur. Mit anderen Worten ist die erste Temperatur höher als die dritte Temperatur und niedriger als die zweite Temperatur. Zum Beispiel ist die zweite Temperatur höher als 10°C und kleiner oder gleich 20°C, wenn die erste Temperatur größer oder gleich 0°C und kleiner oder gleich 10°C ist. Alternativ ist die zweite Temperatur höher als 15°C und kleiner oder gleich 20°C, wenn die erste Temperatur größer oder gleich 10°C und kleiner oder gleich 15°C ist. In einem Beispiel des in 5 gezeigten Kältespeichermaterials 50 ist die erste Temperatur 10°C, die zweite Temperatur ist 18°C und die dritte Temperatur ist 5°C.
Das Kältespeichermaterial 50 hat latente Wärme in zwei oder mehr Temperaturbereichen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist einer der zwei Temperaturbereiche ein Niedertemperaturbereich von der dritten Temperatur zu der ersten Temperatur. Der andere der zwei Temperaturbereiche ist ein Hochtemperaturbereich von der ersten Temperatur zu der zweiten Temperatur. Mit anderen Worten hat das Kältespeichermaterial 50 der vorliegenden Ausführungsform latente Wärme in dem Niedertemperaturbereich von der dritten Temperatur zu der ersten Temperatur und in dem Hochtemperaturbereich von der ersten Temperatur zu der zweiten Temperatur.

Das Diagramm 1 zeigt einen Zusammensetzungsanteil des Paraffins mit fünfzehn Kohlenstoffatomen (C15) und des Paraffins mit sechzehn Kohlenstoffatomen (C16) und die latente Wärme der Paraffinmischung in dem Niedertemperaturbereich und dem Hochtemperaturbereich. [Diagramm 1]

Zusammensetzungsanteil		Latente Wärme im Niedertemperaturbereich (kJ/l)	Latente Wärme im Hochtemperaturbereich (kJ/l)
Paraffin (C15) (%)	Paraffin (C16) (%)	Latente Wärme im Niedertemperaturbereich (kJ/l)	Latente Wärme im Hochtemperaturbereich (kJ/l)
25	75	22	169
30	70	28	152
20	80	10 oder weniger	173
0	100	10 oder weniger	10 oder weniger
100	0	19	134

Wie in dem Diagramm 1 gezeigt, ist die latente Wärme in dem Niedertemperaturbereich unter der ersten Temperatur fast null, wenn der Zusammensetzungsanteil des Paraffins mit sechzehn Kohlenstoffatomen zunimmt. Folglich wird bevorzugt, dass der Zusammensetzungsanteil des Paraffins mit sechzehn Kohlenstoffatomen niedriger als 80 Massenprozent ist. Außerdem ist die Ausrolldauer kürzer als die Leerlaufstoppdauer, wodurch eine geringere Menge an Kälte benötigt wird. Als ein Ergebnis wird die Kälte nicht übermäßig gespeichert, wenn die Temperatur des Kältespeichermaterials 50 die erste Temperatur oder niedriger ist. Daher wird bevorzugt, dass die latente Wärme in dem Niedertemperaturbereich von der dritten Temperatur zu der ersten Temperatur größer als die latente Wärme in dem Hochtemperaturbereich von der ersten Temperatur zu der zweiten Temperatur ist. Außerdem wird bevorzugt, dass die Leerlaufstoppdauer länger als die des Paraffins mit fünfzehn Kohlenstoffatomen ist. Mit anderen Worten ist die Phasenänderungsenergie des Kältespeichermaterials 50 pro Einheitsvolumen oder pro Einheitsgewicht in dem Niedertemperaturbereich vorzugsweise größer als die Phasenänderungsenergie des Kältespeichermaterials 50 pro Einheitsvolumen oder pro Einheitsgewicht in dem Hochtemperaturbereich.
Somit wird bevorzugt, dass der Zusammensetzungsanteil des Paraffins mit sechzehn Kohlenstoffatomen höher als der Zusammensetzungsanteil des Paraffins mit fünfzehn Kohlenstoffatomen ist. Es wird auch bevorzugt, dass der Zusammensetzungsanteil des Paraffins mit sechzehn Kohlenstoffatomen kleiner als 80% ist. Zum Beispiel wird bevorzugt, dass eine Konzentration des Paraffins mit fünfzehn Kohlenstoffatomen in dem Kältespeichermaterial 50 höher als 20 Massenprozent und kleiner als 50 Massenprozent ist. Eine Konzentration des Paraffins mit sechzehn Kohlenstoffatomen in dem Kältespeichermaterial 50 ist vorzugsweise höher als 50 Massenprozent und kleiner als 80 Massenprozent.
Ein Betrieb der Klimatisierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird hier nachstehend beschrieben. Der Kompressor 20 wird durch den Verbrennungsmotor 70 betrieben, wenn eine Klimatisierungsanforderung, z. B. eine Kühlanforderung, von dem Fahrgast befohlen wird. Der Kompressor 20 saugt das Kältemittel, das von dem Verdampfer 40 strömt, an, komprimiert das Kältemittel und gibt das komprimierte Kältemittel ab. Das von dem Kompressor 20 abgegebene Kältemittel führt in dem Strahler 30 Wärme ab. Das aus dem Strahler 30 strömende Kältemittel wird in dem Druckminderer 60 dekomprimiert und strömt dann zu dem Verdampfer 40. Das Kältemittel kühlt die Luft durch die Außenrippe 46 und kühlt auch die Kältespeicherhalterung 47, während es in dem Verdampfer 40 verdampft wird.
Wenn die Bewegung des Fahrzeugs vorübergehend stoppt, wird der Verbrennungsmotor 70 gestoppt, um Energie zu sparen und dabei wird der Kompressor 20 gestoppt. insbesondere hält das Klimatisierungs-ESG 11 den Kompressor 20 gestoppt, während die Blastemperatur kleiner oder gleich der zweiten Temperatur ist, wenn basierend auf Informationen von dem Verbrennungsmotor-ESG 71 bestimmt wird, dass das Fahrzeug gestoppt ist.
Eine Kühlleistung des Kältemittels in dem Verdampfer 40 nimmt allmählich ab, nachdem der Kompressor 20 gestoppt wird. Das Kältespeichermaterial 50 führt Kälte an die Luft ab, während die Kühlleistung des Kältemittels abnimmt. Zu dieser Zeit überträgt sich die Wärme der Luft durch die Außenrippe 46, die Kältemittelrohre 45 und die Kältespeicherhalterung 47 auf das Kältespeichermaterial 50. Als ein Ergebnis kann das Kältespeichermaterial 50 die Luft selbst dann kühlen, wenn die Kältekreislaufvorrichtung 10 vorübergehend gestoppt wird. Wenn das Fahrzeug beginnt sich zu bewegen, wird der Verbrennungsmotor 70 gestartet, wodurch der Betrieb des Kompressors 20 gestartet wird. Daher startet die Kältekreislaufvorrichtung 10 wieder die Kühlung des Kältespeichermaterials 50 und das Kältespeichermaterial 50 speichert Kälte. Wenn die Blastemperatur die zweite Temperatur überschreitet, startet der Verbrennungsmotor 70 wieder den Kompressor 20. Als ein Ergebnis kann eine Verschlechterung einer Umgebung in dem Fahrzeugraum unterdrückt werden, indem der Kompressor 20 selbst dann betrieben wird, wenn die Leerlaufstoppdauer sich verlängert und die in dem Kältespeichermaterial 50 gespeicherte Kälte erschöpft ist.
Ein Steuerfluss, der in dem Ausrollbetrieb durch das Klimatisierungs-ESG 11 betrieben wird, wird hier nachstehend beschrieben. Der Steuerfluss ist in 7 gezeigt. Der Steuerfluss wird von dem Klimatisierungs-ESG 11 wiederholt betrieben, wenn die Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug betrieben wird. Bei S1 bestimmt das Klimatisierungs-ESG 11 basierend auf den Informationen von dem Verbrennungsmotor-ESG 71, ob das Fahrzeug in dem Ausrollbetrieb ist. Wenn bei S1 bestimmt wird, dass das Fahrzeug in dem Ausrollbetrieb ist, rückt der Steuerfluss zu S2 vor. Wenn bei S1 bestimmt wird, dass das Fahrzeug nicht in dem Ausrollbetrieb ist, wird der Steuerfluss beendet. Das Fahrzeug wird als in dem Ausrollbetrieb bestimmt, wenn ein Verlangsamungsbetrag innerhalb eines spezifizierten Bereichs liegt. Der spezifizierte Bereich ist zum Beispiel von 0,6 km/h bis 2 km/h pro Sekunde. Außerdem wird das Fahrzeug auch als in dem Ausrollbetrieb bestimmt, wenn ein Gaspedal, das eine Beschleunigungsvorrichtung ist, nicht gedrückt wird. Alternativ wird auch bestimmt, dass das Fahrzeug in dem Ausrollbetrieb ist, wenn das Fahrzeug nicht verlangsamt wird, eine Fahrzeuggeschwindigkeit jedoch eine spezifizierte Geschwindigkeit oder niedriger ist, z. B. wenn das Fahrzeug abwärts fährt und das Gaspedal nicht gedrückt wird.
Bei S2 vergleicht das Klimatisierungs-ESG 11 die Blastemperatur, die eine Temperatur der Luft ist, die von der Klimatisierungsvorrichtung in den Fahrzeugraum geblasen wird, mit der dritten Temperatur. Der Steuerfluss rückt zu S3 vor, wenn die Blastemperatur die dritte Temperatur oder niedriger ist, und rückt zu S7 vor, wenn die Blastemperatur höher als die dritte Temperatur ist. Das Klimatisierungs-ESG 11 bestimmt, dass ein Kältespeicher des Kältespeichermaterials 50 fertig ist, und stoppt den Kompressor 20 bei S3. Dann rückt der Steuerfluss vor zu S4. Da die Temperatur des Kältespeichermaterials 50 in dem Ausrollbetrieb, selbst wenn der Verbrennungsmotor 70 gestoppt wird, die dritte Temperatur oder niedriger ist, kann dadurch die Blastemperatur kleiner oder gleich der ersten Temperatur gehalten werden, indem die in dem Kältespeichermaterial 50 gespeicherte Kälte verwendet wird. Daher kann das Kältespeichermaterial 50 eine Zunahme der Blastemperatur auch dann unterdrücken, wenn der Kompressor 20 gestoppt ist.
Bei S4 wird bestimmt, ob der Ausrollbetrieb beendet ist und das Fahrzeug sich in einem Normalbetrieb bewegt. Der Steuerfluss rückt zu S6 vor, wenn bestimmt wird, dass der Ausrollbetrieb nicht beendet wird. Bei S5 wird bestimmt, ob die Blastemperatur größer oder gleich der ersten Temperatur ist. Der Steuerfluss rückt zu S6 vor, wenn bestimmt wird, dass die Blastemperatur größer oder gleich der ersten Temperatur ist, und kehrt zu S3 zurück, wenn bestimmt wird, dass die Blastemperatur nicht größer oder gleich der ersten Temperatur ist. Folglich wird der Kompressor 20 gestoppt, wenn die Blastemperatur in dem Ausrollbetrieb die erste Temperatur oder höher wird.
Das heißt, der Kompressor 20 wird bei S6 gestartet und der Steuerfluss endet, wenn bestimmt wird, dass der Ausrollbetrieb beendet ist, oder wenn bestimmt wird, dass die Blastemperatur die erste Temperatur oder höher wird. Wenn der Ausrollbetrieb beendet wird, wird der Verbrennungsmotor 70 gestartet und dadurch wird der Kompressor 20 betrieben. Wenn die Blastemperatur die erste Temperatur oder höher wird, wird die Blastemperatur zu hoch, um eine behagliche Umgebung des Fahrzeugraums aufrecht zu erhalten, wodurch der Verbrennungsmotor 70 betrieben wird, um die Blastemperatur zu verringern. Das heißt, die erste Temperatur ist im Wesentlichen gleich der Blastemperatur.
Wenn das Fahrzeug in dem Ausrollbetrieb ist und die Blastemperatur höher als die dritte Temperatur ist (S2: Nein), kann das Kältespeichermaterial die Kälte nicht ausreichend speichern. Folglich wird der Kompressor 20 bei S7 gestartet und der Steuerfluss kehrt zu S1 zurück. Das heißt, der Kompressor 20 arbeitet auch in dem Ausrollbetrieb weiterhin, während die Blastemperatur höher als die dritte Temperatur ist. Somit tauscht das Kältespeichermaterial 50 Wärme mit dem Kältemittel aus und speichert die Kälte.
Wie vorstehend beschrieben, hält das Klimatisierungs-ESG 11 den Kompressor 20 in dem Ausrollbetrieb basierend auf den Informationen von dem Verbrennungsmotor-ESG 71 gestoppt, während die Blastemperatur kleiner oder gleich der ersten Temperatur ist. Folglich kann der Verbrennungsmotor 70 in dem Ausrollbetrieb gestoppt werden. Selbst wenn der Verbrennungsmotor 70 gestoppt wird, kann die Blastemperatur unter Verwendung der in dem Kältespeichermaterial 50 gespeicherten Kälte kleiner oder gleich der ersten Temperatur gehalten werden.
Eine Startzeit des Kompressors 20 in dem Ausrollbetrieb und in dem Leerlaufstoppbetrieb wird hier nachstehend unter Bezug auf 8 beschrieben. 8 zeigt Wellenformen bezüglich eines ersten Vergleichsbeispiels, eines zweiten Vergleichsbeispiels und der vorliegenden Ausführungsform. Eine gestrichelte Linie zeigt das erste Vergleichsbeispiel. Gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel hat eine Klimatisierungsvorrichtung keine Kältespeicherfunktion. Eine dünne Linie zeigt das zweite Vergleichsbeispiel. Gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel hat eine Klimatisierungsvorrichtung ein Kältespeichermaterial 50, das aus dem Paraffin mit fünfzehn Kohlenstoffatomen hergestellt ist. Eine dicke Linie zeigt die vorliegende Ausführungsform. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat die Klimatisierungsvorrichtung das Kältespeichermaterial 50, das aus der Paraffinmischung hergestellt ist. Die Paraffinmischung hat die latente Wärme, wie in 5 gezeigt.
In 8 sind die Wellenformen in dem Ausrollbetrieb auf der linken Seite gezeigt und die Wellenformen in dem Leerlaufstoppbetrieb sind auf der rechten Seite gezeigt. Die Wellenformen in dem Ausrollbetrieb werden zuerst beschrieben. Der Ausrollbetrieb startet zur Zeit t81. Zu dieser Zeit ist die Drehzahl des Verbrennungsmotors 70 null. Folglich wird der Kompressor 20 gestoppt. Gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel ohne Kältespeichermaterial 50 steigt die Blastemperatur schnell und erreicht die Zielblastemperatur, die die erste Temperatur ist, zur Zeit t82. Daher wird der Verbrennungsmotor 70 gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel betrieben, um den Kompressor 20 zur Zeit t82 zu betreiben.
Gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel erreicht die Blastemperatur zur Zeit t83 die Zielblastemperatur. Daher wird der Verbrennungsmotor 70 gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel betrieben, um den Kompressor 20 zur Zeit t83 zu starten. Wie vorstehend beschrieben, ist das Kältespeichermaterial 50 des zweiten Vergleichsbeispiels aus dem Paraffin mit fünfzehn Kohlenstoffatomen hergestellt. Die latente Wärme des Paraffins mit fünfzehn Kohlenstoffatomen ist in dem Niedertemperaturbereich klein, und eine Differenz zwischen dem Schmelzpunkt des Paraffins mit fünfzehn Kohlenstoffatomen und der Blastemperatur ist groß. Folglich erreicht die Blastemperatur unverzüglich die Zieltemperatur.
Hier wird das Gaspedal in einem in 8 gezeigten Beispiel gedrückt, um das Fahrzeug zur Zeit t84 zu beschleunigen, und gemäß der vorliegenden Ausführungsform erreicht die Blastemperatur die Zielblastemperatur zur Zeit t84. Daher kann der Verbrennungsmotor 70 gemäß der vorliegenden Ausführungsform gestoppt werden, bis der Ausrollbetrieb beendet wird.
Die Wellenformen in dem Leerlaufstoppbetrieb werden als nächstes beschrieben. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird null und der Verbrennungsmotor 70 wird zur Zeit t85 gestoppt. Folglich wird der Kompressor 20 gestoppt. Gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel ohne Kältespeichermaterial 50 steigt die Blastemperatur, wie vorstehend beschrieben, schnell und erreicht zur Zeit t86 die Zielblastemperatur, die der ersten Temperatur entspricht. Daher wird der Verbrennungsmotor 70 gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel zur Zeit t86 gestartet, um den Kompressor 20 zu betreiben.
Gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel und der vorliegenden Ausführungsform erreicht die Blastemperatur die Zielblastemperatur zur Zeit t87 später als die Blastemperatur des ersten Vergleichsbeispiels. Dann wird das Gaspedal gedrückt und die Fahrzeuggeschwindigkeit beginnt zur Zeit t87 zuzunehmen. Das heißt, gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel und der vorliegenden Ausführungsform kann der Verbrennungsmotor 70 gestoppt werden, bis der Leerlaufstoppbetrieb beendet wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann der Verbrennungsmotor 70 ähnlich dem zweiten Vergleichsbeispiel gestoppt werden, bis der Leerlaufstoppbetrieb gestoppt wird, und übt in dem Ausrollbetrieb im Vergleich zu dem zweiten Vergleichsbeispiel eine höhere Kältespeicherleistung aus.
Wie vorstehend beschrieben, kann die behagliche Umgebung des Fahrzeugraums aufrecht erhalten werden, indem der Kompressor 20 selbst dann erneut gestartet wird, wenn die Blastemperatur in dem Leerlaufstoppbetrieb die zweite Temperatur oder niedriger ist. Andererseits kann es in einem Fall, in dem neben dem Leerlaufstoppbetrieb der Ausrollbetrieb durchgeführt wird, erforderlich sein, den Kompressor 20 erneut zu starten, auch wenn die Blastemperatur kleiner oder gleich der ersten Temperatur ist, die niedriger als die zweite Temperatur ist, um eine Zunahme der Temperatur in dem Fahrzeugraum zu unterdrücken. Jedoch führt das Kältespeichermaterial des zweiten Vergleichsbeispiels eine große Menge an Kälte ab, während die Blastemperatur zwischen der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur ist. Insbesondere, da der Schmelzpunkt des Kältespeichermaterials des zweiten Vergleichsbeispiels höher als die erste Temperatur ist, steigt die Blastemperatur in dem Ausrollbetrieb unverzüglich und überschreitet die erste Temperatur. Folglich ist es erforderlich, dass der Verbrennungsmotor 70 bald neu gestartet wird, nachdem er gestoppt wird, um den Kompressor 20 zu betreiben. Im Gegensatz dazu kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Zunahme der Blastemperatur im Vergleich zu dem zweiten Vergleichsbeispiel unterdrückt werden, da das Kältespeichermaterial 50 Kälte bei einer niedrigeren Temperatur als der ersten Temperatur speichern kann.
Wie vorstehend beschrieben, hat der Verdampfer 40 der vorliegenden Ausführungsform die Kältespeicherhalterung 47. Die Kältespeicherhalterung 47 nimmt das Kältespeichermaterial 50 auf. Folglich speichert das Kältespeichermaterial 50 Kälte aus dem Kältemittel, und die Luft, die in den Fahrzeugraum geblasen werden soll, kann unter Verwendung der in dem Kältespeichermaterial 50 gespeicherten Kälte gekühlt werden, wenn der Kompressor 20 gestoppt ist. Eine Kapazität des Kältespeichermaterials 50 zum Speichern der Kälte ist begrenzt, wodurch die Temperatur der Luft steigt, wenn eine Zeit ab dem Beginn der Kühlung der Luft durch die Kälte vergeht.
Das Klimatisierungs-ESG 11 hält den Kompressor 20 in dem Ausrollbetrieb gestoppt, während die Blastemperatur kleiner oder gleich der ersten Temperatur ist. Das Kältespeichermaterial 50 hat die Phasenänderungsenergie bei der niedrigen Temperatur, die kleiner oder gleich der ersten Temperatur ist, wodurch die Blastemperatur eine lange Zeit lang unter Verwendung der in dem Kältespeichermaterial 50 gespeicherten Kälte kleiner oder gleich der ersten Temperatur gehalten werden kann. Als ein Ergebnis kann die Temperatur der Blasluft in dem Ausrollbetrieb kleiner oder gleich der ersten Temperatur gehalten werden, wenn der Kompressor 20 gestoppt wird.
Außerdem stoppt das Klimatisierungs-ESG 11 den Kompressor, wenn das Fahrzeug gestoppt wird und die Blastemperatur kleiner oder gleich der zweiten Temperatur ist. Das Kältespeichermaterial 50 hat die Phasenänderungsenergie in dem Hochtemperaturbereich, der größer oder gleich der ersten Temperatur ist, wodurch die Blastemperatur über eine lange Zeit unter Verwendung der in dem Kältespeichermaterial 50 gespeicherten Kälte niedriger als die zweite Temperatur gehalten werden kann. Als ein Ergebnis kann die Blastemperatur kleiner oder gleich der zweiten Temperatur gehalten werden, wenn der Kompressor 20 gestoppt wird, während das Fahrzeug gestoppt wird.
Überdies ist die Phasenänderungsenergie des Kältespeichermaterials 50 pro Einheitsvolumen oder pro Einheitsgewicht in dem Hochtemperaturbereich aus den folgenden Gründen größer als die Phasenänderungsenergie des Kältespeichermaterials 50 pro Einheitsvolumen oder pro Einheitsgewicht in dem Niedertemperaturbereich. Das heißt, die Dauer, während der das Fahrzeug gestoppt wird, ist länger als die Dauer, während der das Fahrzeug in dem Ausrollbetrieb ist, wodurch im Vergleich zu der Dauer, während der das Fahrzeug in dem Ausrollbetrieb ist, eine größere Menge der Phasenänderungsenergie verwendet wird. Als ein Ergebnis kann der Kompressor 20 für eine lange Zeit gestoppt werden, während das Fahrzeug gestoppt wird, wodurch die behagliche Umgebung des Fahrzeugraums aufrecht erhalten werden kann. Außerdem kann der Kompressor 20 gestoppt werden, während eine Zunahme der Blastemperatur unterdrückt wird, wenn der Ausrollbetrieb kurz betrieben wird. Daher kann die behagliche Umgebung des Fahrzeugraums aufrecht erhalten werden, während der Brennstoffwirkungsgrad verbessert wird.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird bevorzugt, dass das Klimatisierungs-ESG 11 den Kompressor 20 derart steuert, dass die Blastemperatur kleiner oder gleich der dritten Temperatur ist, wenn das Fahrzeug sich nicht in dem Ausrollbetrieb bewegt. Als ein Ergebnis wird die Kältespeicherleistung des Kältespeichermaterials 50, das die Kälte speichert, maximiert. Da die Kältespeicherleistung des Kältespeichermaterials 50 maximiert wird, kann der Kompressor 20 in dem Leerlaufstoppbetrieb und in dem Ausrollbetrieb gestoppt gehalten werden.
Modifikationen
Während die vorliegende Offenbarung unter Bezug auf ihre bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht sich, dass die Offenbarung nicht auf die bevorzugten Ausführungsformen und Aufbauten beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung soll verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen innerhalb eines Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung abdecken.
Es sollte sich verstehen, dass Aufbauten, die in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschrieben sind, bevorzugte Strukturen sind, und die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt sind, die bevorzugten Strukturen zu haben. Der Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung umfasst alle Modifikationen, die Beschreibungen der vorliegenden Offenbarung äquivalent sind oder die innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung gemacht wurden.

(1) Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Zusammensetzung des Kältespeichermaterials 50 fest. Die Kältespeichermaterialien mit verschiedenen Paraffinzusammensetzungen können jeweils in den Kältespeicherhalterungen 47 angeordnet werden. Mit anderen Worten können wenigstens zwei Kältespeichermaterialien, die verschiedene Kältespeicherleistungen ausüben, in den Kältespeicherhalterungen 47 (d. h. den Halterungsräumen 461) angeordnet werden. Das heißt, das Kältespeichermaterial 50 kann eines der Kältespeichermaterialien (d. h. ein Kältespeicherabschnitt) mit verschiedenen Paraffinzusammensetzungen sein. Dies bedeutet, dass benachbarte zwei Kältespeichermaterialien verschiedene Kältespeicherleistungen ausüben können. In diesem Fall wird ein Kältespeichermaterial (d. h. ein erstes Kältespeichermaterial) der zwei Kältespeichermaterialien derart festgelegt, dass es die Phasenänderungsenergie in dem Niedertemperaturbereich hat, und das andere Kältespeichermaterial (d. h. ein zweites Kältespeichermaterial) der zwei Kältespeichermaterialien wird derart festgelegt, dass es die Phasenänderungsenergie in dem Hochtemperaturbereich hat.

Eine Gesamtkapazität des ersten Kältespeichermaterials zum Speichern der Kälte ist größer als eine Gesamtkapazität des zweiten Kältespeichermaterials zum Speichern der Kälte. Die Gesamtkapazität ist durch Multiplizieren der Phasenänderungsenergie pro Einheitsvolumen oder pro Einheitsgewicht mit einer Menge des in der Kältespeicherhalterung 47 angeordneten Kältespeichermaterials gegeben. Gemäß dieser Modifikation können die gleichen Betriebe und Ergebnisse wie in der vorstehenden Ausführungsform erhalten werden. Zusammensetzungen des ersten Kältespeichermaterials und des zweiten Kältespeichermaterials können zum Beispiel wie in dem folgenden ersten Beispiel bis zu dem vierten Beispiel modifziert werden, wenn die zwei Kältespeichermaterialien verwendet werden.
(Erstes Beispiel)
Das erste Kältespeichermaterial kann Paraffin mit vierzehn Kohlenstoffatomen sein. Das Paraffin mit vierzehn Kohlenstoffatomen hat einen Schmelzpunkt bei 6°C. Das zweite Kältespeichermaterial kann Paraffin mit fünfzehn Kohlenstoffatomen sein. Das Paraffin mit fünfzehn Kohlenstoffatomen hat einen Schmelzpunkt bei 10°C.
(Zweites Beispiel)
Das erste Kältespeichermaterial kann Paraffin mit vierzehn Kohlenstoffatomen sein. Das zweite Kältespeichermaterial kann die Paraffinmischung aus dem Paraffin mit fünfzehn Kohlenstoffatomen und dem Paraffin mit sechzehn Kohlenstoffatomen sein. Der Zusammensetzungsanteil des Paraffins mit fünfzehn Kohlenstoffatomen in der Paraffinmischung ist höher als 20 Massenprozent und niedriger als 50 Massenprozent, und der Zusammensetzungsanteil des Paraffins mit sechzehn Kohlenstoffatomen in der Paraffinmischung ist höher als 50 Massenprozent und niedriger als 80 Massenprozent.
(Drittes Beispiel)
Das erste Kältespeichermaterial kann Paraffin mit fünfzehn Kohlenstoffatomen sein. Das zweite Kältespeichermaterial kann die Paraffinmischung aus dem Paraffin mit fünfzehn Kohlenstoffatomen und dem Paraffin mit sechzehn Kohlenstoffatomen sein. Der Zusammensetzungsanteil des Paraffins mit fünfzehn Kohlenstoffatomen in der Paraffinmischung ist höher als 20 Massenprozent und niedriger als 50 Massenprozent, und der Zusammensetzungsanteil des Paraffins mit sechzehn Kohlenstoffatomen in der Paraffinmischung ist höher als 50 Massenprozent und niedriger als 80 Massenprozent.
(Viertes Beispiel)
Jedes des ersten Kältespeichermaterials und des zweiten Kältespeichermaterials kann die Paraffinmischung aus dem Paraffin mit fünfzehn Kohlenstoffatomen und dem Paraffin mit sechzehn Kohlenstoffatomen sein. Sowohl in dem ersten Kältespeichermaterial als auch dem zweiten Kältespeichermaterial ist der Zusammensetzungsanteil des Paraffins mit fünfzehn Kohlenstoffatomen in der Paraffinmischung höher als 20 Massenprozent und niedriger als 50 Massenprozent, und der Zusammensetzungsanteil des Paraffins mit sechzehn Kohlenstoffatomen in der Paraffinmischung ist höher als 50 Massenprozent und niedriger als 80 Massenprozent. Der Zusammensetzungsanteil des Paraffins mit fünfzehn Kohlenstoffatomen ist in dem ersten Kältespeichermaterial höher als der Zusammensetzungsanteil des Paraffins mit fünfzehn Kohlenstoffatomen in dem zweiten Kältespeichermaterial. Wie in dem Diagramm 1 gezeigt, nimmt die latente Wärme in dem Hochtemperaturbereich zu, wenn der Zusammensetzungsanteil des Paraffins mit fünfzehn Kohlenstoffatomen abnimmt, und die latente Wärme in dem Niedertemperaturbereich nimmt zu, wenn der Zusammensetzungsanteil des Paraffins mit fünfzehn Kohlenstoffatomen zunimmt. Der Hochtemperaturbereich ist größer oder gleich der ersten Temperatur und kleiner oder gleich der zweiten Temperatur. Der Niedertemperaturbereich ist größer oder gleich der dritten Temperatur und kleiner oder gleich der ersten Temperatur.

(3) Drei oder mehr Kältespeichermaterialien können verwendet werden. In diesem Fall kann die Kälte in vielen Stufen gespeichert werden, wodurch die Kälte in einem größeren Temperaturbereich gespeichert werden kann.
(4) Die Kältemittelrohre 45 sind nicht auf das perforierte Rohr, das durch Extrudieren ausgebildet ist, beschränkt und können ein Rohr sein, das in einer Weise ausgebildet wird, dass eine Platte mit Vertiefungen gebogen wird. Die Rippe wird nicht notwendigerweise bereitgestellt. Ein derartiger Wärmetauscher ohne Rippe wird als ein rippenloser Wärmetauscher bezeichnet. Die Kältemittelrohre 45 können anstelle der Rippe vorstehende Abschnitte haben, um einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der Luft zu fördern. Die Kältespeicherhalterung 47 ist nicht darauf beschränkt, außerhalb der Kältemittelrohre 45 positioniert zu sein und kann innerhalb des Kältemitteldurchgangs positioniert werden.
(5) Die vorliegende Offenbarung kann an anderen Verdampfern mit vielfältigen Durchgängen verwendet werden. Zum Beispiel ist der Wärmetauscher nicht darauf beschränkt, das Kältemittel wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform zu einer Kehrtwende zwischen einer linken Seite und einer rechten Seite zu leiten, und kann das Kältemittel in eine Richtung leiten oder kann das Kältemittel zu einer Kehrtwende zwischen einer Vorderseite und einer Rückseite leiten.
(6) Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erfasst der verdampferströmungsabwärtige Temperatursensor 12 die Temperatur der Luft, nachdem sie in dem Verdampfer 40 gekühlt wurde. Jedoch kann eine Temperaturerfassungseinrichtung eine Temperatur des Kältespeichermaterials 50 direkt erfassen oder kann eine Temperatur des Verdampfers 40 direkt erfassen.

Claims

Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die umfasst: einen Kompressor (20), der durch einen Leistungsgenerator (70) des Fahrzeugs betrieben wird, ein Kältemittel komprimiert und das Kältemittel abgibt und das Kältemittel in einem Kältekreislauf zirkuliert; einen Verdampfer (40), der sich in dem Kältekreislauf auf einer Niederdruckseite befindet und Luft für die Klimatisierung unter Verwendung des in dem Verdampfer strömenden Kältemittels kühlt; eine Antriebszustandserfassungseinrichtung (71), die einen Antriebszustand des Fahrzeugs erfasst; eine Temperaturerfassungseinrichtung (12), die eine Temperatur der von dem Verdampfer gekühlten Luft erfasst; und eine Steuerung (11), die eine Abgabekapazität des Kompressors steuert, wobei der Verdampfer einen Kältespeicherabschnitt (50) hat, der Wärme mit dem Kältemittel austauscht und die von dem Kältemittel erhaltene Wärme speichert, der Kältespeicherabschnitt in wenigstens zwei verschiedenen Temperaturbereichen Phasenänderungsenergie hat, einer der zwei verschiedenen Temperaturbereiche ein Niedertemperaturbereich von einer dritten Temperatur bis zu einer ersten Temperatur ist, ein anderer der zwei verschiedenen Temperaturbereiche ein hoher Temperaturbereich von der ersten Temperatur bis zu der zweiten Temperatur ist, die erste Temperatur höher als eine dritte Temperatur und niedriger als die zweite Temperatur ist, die Phasenänderungsenergie des Kältespeicherabschnitts pro Einheitsgewicht in dem Hochtemperaturbereich größer als in dem Niedertemperaturbereich ist, die Steuerung den Kompressor gestoppt hält, während die von der Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Temperatur kleiner oder gleich der ersten Temperatur ist, wenn die Antriebszustandserfassungseinrichtung erfasst, dass das Fahrzeug in einem Ausrollbetrieb ist, wobei der Ausrollbetrieb ein Fahrbetrieb ist, in dem eine Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner oder gleich einer spezifizierten Geschwindigkeit ist und eine Beschleunigungsvorrichtung des Fahrzeugs nicht betätigt wird, und den Kompressor gestoppt hält, während die von der Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Temperatur kleiner oder gleich der zweiten Temperatur ist, wenn die Antriebszustandserfassungseinrichtung erfasst, dass das Fahrzeug gestoppt ist.
Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerung den Kompressor steuert, um die von der Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Temperatur auf kleiner oder gleich der dritten Temperatur zu senken, wenn die Fahrzeugzustandserfassungseinrichtung erfasst, dass das Fahrzeug sich in einem anderen Antriebszustand als dem Ausrollbetrieb bewegt.
Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Temperatur höher als 10°C und niedriger als 20°C ist, wenn die erste Temperatur größer oder gleich 0°C und kleiner oder gleich 10°C ist, und die zweite Temperatur höher als 15°C und niedriger als 20°C ist, wenn die erste Temperatur größer oder gleich 10°C und kleiner oder gleich 15°C ist.
Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kältespeicherabschnitt Paraffin als eine Basis enthält und aus einer Mischung hergestellt ist, die wenigstens zwei Arten von Paraffin enthält.
Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kältespeicherabschnitt aus einer Paraffinmischung hergestellt ist, die Paraffin mit fünfzehn Kohlenstoffatomen und Paraffin mit sechzehn Kohlenstoffatomen enthält, eine Konzentration des Paraffins mit fünfzehn Kohlenstoffatomen in der Paraffinmischung höher als 20 Massenprozent und kleiner als 50 Massenprozent ist, und eine Konzentration des Paraffins mit sechzehn Kohlenstoffatomen in der Paraffinmischung höher als 50 Massenprozent und kleiner als 80 Massenprozent ist.
Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Verdampfer mehr als einen des Kältespeicherabschnitts hat, wenigstens einer der Kältespeicherabschnitte die Phasenänderungsenergie in dem Niedertemperaturbereich hat, und wenigstens ein anderer der Kältespeicherabschnitte die Phasenänderungsenergie in dem Hochtemperaturbereich hat.
Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug, die umfasst: einen Kompressor (20), der durch einen Leistungsgenerator (70) des Fahrzeugs betrieben wird, ein Kältemittel komprimiert und das Kältemittel abgibt und das Kältemittel in einem Kältekreislauf zirkuliert; einen Verdampfer (40), der sich in dem Kältekreislauf auf einer Niederdruckseite befindet und Luft für die Klimatisierung unter Verwendung des in dem Verdampfer strömenden Kältemittels kühlt; eine Antriebszustandserfassungseinrichtung (71), die einen Antriebszustand des Fahrzeugs erfasst; und eine Steuerung (11), die eine Abgabekapazität des Kompressors steuert; einen Kältespeicherabschnitt (50), der in dem Verdampfer bereitgestellt ist, wobei der Kältespeicherabschnitt Wärme mit dem Kältemittel austauscht und die Wärme von dem Kältemittel speichert; eine Temperaturerfassungseinrichtung (12), die eine Temperatur des Kältespeicherabschnitts direkt oder indirekt erfasst; wobei der Kältespeicherabschnitt in mehreren Temperaturbereichen einschließlich wenigstens zwei verschiedenen Temperaturbereichen latente Wärme hat, einer der zwei verschiedenen Temperaturbereiche ein Niedertemperaturbereich von einer dritten Temperatur bis zu einer ersten Temperatur ist, ein anderer der zwei verschiedenen Temperaturbereiche ein Hochtemperaturbereich, der höher als der Niedertemperaturbereich ist, von der ersten Temperatur bis zu einer zweiten Temperatur ist, die erste Temperatur, die zweite Temperatur und die dritte Temperatur vorgegebene Temperaturen sind, wobei die zweite Temperatur höher als die erste Temperatur ist, wobei die dritte Temperatur niedriger als die erste Temperatur ist, die latente Wärme des Kältespeicherabschnitts pro Einheitsgewicht in dem Hochtemperaturbereich größer als in dem Niedertemperaturbereich ist, die Steuerung den Kompressor gestoppt hält, während die von der Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Temperatur kleiner oder gleich der ersten Temperatur ist, wenn die Antriebszustandserfassungseinrichtung erfasst, dass das Fahrzeug in einem Ausrollbetrieb ist, wobei der Ausrollbetrieb ein Fahrbetrieb ist, in dem das Fahrzeug sich mit einer Geschwindigkeit kleiner oder gleich einer spezifizierten Geschwindigkeit bewegt und eine Beschleunigungsvorrichtung des Fahrzeugs nicht betätigt wird, und den Kompressor gestoppt hält, während die von der Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Temperatur kleiner oder gleich der zweiten Temperatur ist, wenn die Antriebszustandserfassungseinrichtung erfasst, dass das Fahrzeug gestoppt ist.
Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 7, wobei die Steuerung den Kompressor steuert, um die von der Temperaturerfassungseinrichtung erfasste Temperatur auf kleiner oder gleich der dritten Temperatur zu senken, wenn die Fahrzeugzustandserfassungseinrichtung erfasst, dass das Fahrzeug sich in einem anderen Antriebszustand als dem Ausrollbetrieb bewegt.
Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die zweite Temperatur höher als 10°C und niedriger als 20°C ist, wenn die erste Temperatur größer oder gleich 0°C und kleiner oder gleich 10°C ist, und die zweite Temperatur höher als 15°C und niedriger als 20°C ist, wenn die erste Temperatur größer oder gleich 10°C und kleiner oder gleich 15°C ist.
Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß irgendeinem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Kältespeicherabschnitt Paraffin als eine Basis enthält und aus einer Mischung hergestellt ist, die wenigstens zwei Arten von Paraffin enthält.
Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß irgendeinem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Kältespeicherabschnitt aus einer Paraffinmischung hergestellt ist, die Paraffin mit fünfzehn Kohlenstoffatomen und Paraffin mit sechzehn Kohlenstoffatomen enthält, eine Konzentration des Paraffins mit fünfzehn Kohlenstoffatomen in der Paraffinmischung höher als 20 Massenprozent und kleiner als 50 Massenprozent ist, und eine Konzentration des Paraffins mit sechzehn Kohlenstoffatomen in der Paraffinmischung höher als 50 Massenprozent und kleiner als 80 Massenprozent ist.
Klimatisierungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß irgendeinem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Verdampfer mehr als einen des Kältespeicherabschnitts hat, wenigstens einer der Kältespeicherabschnitte die Phasenänderungsenergie in dem Niedertemperaturbereich hat, und wenigstens einer der Kältespeicherabschnitte die latente Wärme in dem Hochtemperaturbereich hat.