DE112016003180T5 - Kältekreislaufvorrichtung - Google Patents

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Yoshiki Katoh
Koji Miura
Kengo Sugimura
Masayuki Takeuchi
Keigo Satou
Norihiko Enomoto
Nobuyuki Hashimura
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Denso Corp
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Abstract

Eine Kältekreislaufvorrichtung umfasst: einen Kompressor (11), der ein Kältemittel ansaugt und abgibt; einen Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12), der Wärme zwischen Luft und dem Kältemittel austauscht; ein Expansionsventil (15), welches das Kältemittel dekomprimiert; einen Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13), der Wärme zwischen einem Wärmemedium und dem Kältemittel austauscht; eine Kältenutzungsvorrichtung (23), die Kälte des Wärmemediums nutzt; eine Wärmenutzungsvorrichtung (24), die Wärme des Wärmemediums nutzt; ein Kältemittelströmungsumschaltventil (16), das zwischen einer Wärmemediumkühlbetriebsart zum Kühlen des Wärmemediums in dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) und einer Wärmemediumheizbetriebsart zum Heizen des Wärmemediums in dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) umschaltet; und eine Wärmemediumströmungsumschaltvorrichtung (25, 26), welche die Strömung des Wärmemediums derart schaltet, dass das Wärmemedium in der Wärmemediumkühlbetriebsart zwischen dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) und der Kältenutzungsvorrichtung (23) zirkuliert, und dass das Wärmemedium in der Wärmemediumheizbetriebsart zwischen dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) und der Wärmenutzungsvorrichtung (24) zirkuliert.

Description

  • Verweis auf verwandte Anmeldung
  • Diese Anmeldung basiert auf den japanischen Patentanmeldungen Nr. 2015-140358 , eingereicht am 14. Juli 2015, und 2016-101482 , eingereicht am 20. Mai 2016, deren Inhalte hier in ihrer Gesamtheit per Referenz eingebunden sind.
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kältekreislaufvorrichtung, die einen Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher umfasst, um Wärme zwischen einem Wärmemedium und einem Kältemittel auszutauschen.
  • Hintergrundtechnik
  • Herkömmlicherweise beschreibt das Patentdokument 1 eine Kältekreislaufvorrichtung, die eine Heizzielvorrichtung unter Verwendung von Wärme eines Kühlmittels, das von einem hochdruckseitigen Wärmetauscher in einem Kältekreislauf geheizt wird, heizt und eine Kühlzielvorrichtung unter Verwendung von Kälte eines Kühlmittels, das von einem niederdruckseitigen Wärmetauscher in dem Kältekreislauf gekühlt wird, kühlt.
  • Eine derartige Kältekreislaufvorrichtung umfasst in der verwandten Technik einen Strahler, der durch Austauschen von Wärme zwischen dem von dem hochdruckseitigen Wärmetauscher geheizten Kühlmittel und Luft Wärme in die Luft abführt.
  • In der verwandten Technik wird ein Schaltventil betätigt, um die Strömung des Kühlmittels zu schalten, um dadurch eine Temperatureinstellungszielvorrichtung zu heizen oder zu kühlen. Insbesondere schaltet das Schaltventil zwischen einem Zustand, in dem das von dem hochdruckseitigen Wärmetauscher geheizte Kühlmittel in dem Kältekreislauf durch die Temperatureinstellungszielvorrichtung strömt, und einem Zustand, in dem das von dem niederdruckseitigen Wärmetauscher gekühlte Kühlmittel in dem Kältekreislauf durch die Temperatureinstellungszielvorrichtung strömt, um.
  • Dokument der verwandten Technik
  • Patentdokument
    • Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2014-000906
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß Untersuchungen durch die Erfinder der vorliegenden
  • Offenbarung tauscht in der vorstehend erwähnten verwandten Technik das hochdruckseitige Kältemittel in dem Kältekreislauf über das Kühlmittel Wärme mit Luft aus, und dadurch würde der Kältekreislaufwirkungsgrad im Vergleich zu einer Kältekreislaufvorrichtung, in welcher das hochdruckseitige Kältemittel in dem Kältekreislauf ohne Beteiligung irgendeines Kühlmittels direkt Wärme mit Luft austauscht, verschlechtert.
  • Zum Beispiel ist Kältemittel in einem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher, in dem das Hochdruckkältemittel in dem Kältekreislauf direkt Wärme mit der Luft austauscht, hauptsächlich in einem gasförmig-flüssigen Zweiphasenzustand. Somit liegt der Temperaturwirkungsgrad der Luft in Bezug auf das Kältemittel in einem Bereich von ungefähr 75% bis 85%. Indessen liegt der Temperaturwirkungsgrad in dem Strahler der verwandten Technik nur in einem Bereich von ungefähr 50 bis 60%, weil das Kühlmittel in einem flüssigphasigen Zustand ist.
  • Angesichts der vorangehenden Gegebenheit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, den Kältekreislaufwirkungsgrad einer Kältekreislaufvorrichtung, die einen Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher zum Austauschen von Wärme zwischen einem Kältemittel und einem Wärmemedium umfasst, zu verbessern.
  • Wenn in einer Kältekreislaufvorrichtung, in welcher das hochdruckseitige Kältemittel in dem Kältekreislauf Wärme mit dem Kühlmittel austauscht, während das niederdruckseitige Kältemittel in dem Kältekreislauf Wärme mit der Luft austauscht, die Temperatur des niederdruckseitigen Kältemittels einmal unter den Gefrierpunkt fällt, wird in dem Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem niederdruckseitigen Kältemittel und der Luft austauscht, gelegentlich Frost erzeugt.
  • Angesichts der vorangehenden Gegebenheit ist es eine andere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, das Entfrosten eines Luft-Kältemittel-Wärmetauschers, der Wärme zwischen einem niederdruckseitigen Kältemittel und Luft in einer Kältekreislauvorrichtung austauscht, zu ermöglichen. Die Kältekreislaufvorrichtung umfasst den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher und einen Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher, der Wärme zwischen einem hochdruckseitigen Kältemittel und einem Wärmemedium austauscht.
  • In der verwandten Technik wird die Strömung des Kühlmittels (mit anderen Worten des Wärmemediums) durch das Schaltventil umgeschaltet, um die Temperatureinstellungszielvorrichtung zu heizen oder zu kühlen. Folglich wird ein Kühlmittelkreis kompliziert. Außerdem ist es notwendig, dass das Schaltventil hohe thermische Isolationseigenschaften und geringes Lecken hat, da das Hochtemperaturkühlmittel und das Niedertemperaturkühlmittel durch das Schaltventil strömen.
  • Angesichts der vorangehenden Gegebenheit ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, die Einstellung der Temperatur einer Temperatureinstellungszielvorrichtung, ohne Umschalten der Strömung eines Wärmemediums zu ermöglichen.
  • Eine Kältekreislaufvorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst:
    einen Kompressor, der ein Kältemittel ansaugt und abgibt;
    einen Luft-Kältemittel-Wärmetauscher, der Wärme zwischen Luft und dem Kältemittel austauscht;
    eine Dekompressionsvorrichtung, die das Kältemittel dekomprimiert;
    einen Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher, der Wärme zwischen einem Wärmemedium und dem Kältemittel austauscht;
    eine Kältenutzungsvorrichtung, die Kälte des Wärmemediums nutzt;
    eine Wärmenutzungsvorrichtung, die Wärme des Wärmemediums nutzt;
    eine Kältemittelströmungsumschaltvorrichtung, die zwischen einer Wärmemediumkühlbetriebsart und einer Wärmemediumheizbetriebsart umschaltet, wobei die Wärmemediumkühlbetriebsart bewirkt, dass das Kältemittel der Reihe nach durch den Kompressor, den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher, die Dekompressionsvorrichtung, den Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher und den Kompressor zirkuliert, wodurch das Wärmemedium in dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher gekühlt wird, wobei die Wärmemediumheizbetriebsart bewirkt, dass das Kältemittel der Reihe nach durch den Kompressor, den Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher, die Dekompressionsvorrichtung, den Luft Kältemittel-Wärmetauscher und den Kompressor zirkuliert, wodurch das Wärmemedium in dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher geheizt wird; und
    eine Wärmemediumströmungsumschaltvorrichtung, die eine Strömung des Wärmemediums derart schaltet, dass das Wärmemedium in der Wärmemediumkühlbetriebsart zwischen dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher und der Kältenutzungsvorrichtung zirkuliert, und dass das Wärmemedium in der Wärmemediumheizbetriebsart zwischen dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher und der Wärmenutzungsvorrichtung zirkuliert.
  • Somit kann in der Wärmemediumkühlbetriebsart die Kälte des von dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher gekühlten Wärmemediums durch die Kältenutzungsvorrichtung genutzt werden, während in der Wärmemediumheizbetriebsart die Wärme des von dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher geheizten Wärmemediums durch die Wärmenutzungsvorrichtung genutzt werden kann.
  • In der Wärmemediumkühlbetriebsart führt das Kältemittel in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher direkt Wärme in die Luft ab, wodurch es möglich gemacht wird, den Kältekreislaufwirkungsgrad im Vergleich zu einem Fall, in dem das Kältemittel über das Wärmemedium Wärme in die Luft abführt, zu verbessern.
  • Eine Kältekreislaufvorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst:
    einen Kompressor, der ein Kältemittel ansaugt und abgibt;
    einen Luft-Kältemittel-Wärmetauscher, der Wärme zwischen Luft und dem Kältemittel austauscht;
    eine Dekompressionsvorrichtung, die das Kältemittel dekomprimiert;
    einen ersten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher und einen zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher, die geeignet sind, um Wärme zwischen einem Wärmemedium und dem Kältemittel auszutauschen;
    eine Kältenutzungsvorrichtung, die Kälte des Wärmemediums nutzt; und
    eine Wärmenutzungsvorrichtung, die Wärme des Wärmemediums nutzt, wobei
    der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher geeignet ist, um Wärme zwischen der Luft und dem Kältemittel, das vor dem Dekomprimieren durch die Dekompressionsvorrichtung bereitgestellt wird, oder dem Kältemittel, das nach dem Dekomprimieren durch die Dekompressionsvorrichtung bereitgestellt wird, auszutauschen,
    der erste Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher geeignet ist, um Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem anderen des Kältemittels, das vor dem Dekomprimieren durch die Dekompressionsvorrichtung bereitgestellt wird, oder des Kältemittels, das nach dem Dekomprimieren durch die Dekompressionsvorrichtung bereitgestellt wird, auszutauschen,
    der zweite Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher geeignet ist, um Wärme zwischen dem einen Kältemittel und dem Wärmemedium auszutauschen,
    die Kältenutzungsvorrichtung geeignet ist, um zu bewirken, dass das Wärmemedium zwischen der Kältenutzungsvorrichtung und dem ersten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher oder dem zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher zirkuliert, der Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem Kältemittel, das nach dem Dekomprimieren durch die Dekompressionsvorrichtung bereitgestellt wird, austauscht, und
    die Wärmenutzungsvorrichtung geeignet ist, um zu bewirken, dass das Wärmemedium zwischen der Wärmenutzungsvorrichtung und dem ersten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher oder dem zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher zirkuliert, der Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem Kältemittel, das vor dem Dekomprimieren durch die Dekompressionsvorrichtung bereitgestellt wird, austauscht.
  • Somit kann die Kälte des Wärmemediums, das von einem der ersten und zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher gekühlt wurde, von der Kältenutzungsvorrichtung genutzt werden, während die Wärme des Wärmemediums, das von dem anderen der Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher geheizt wurde, von der Wärmenutzungsvorrichtung genutzt werden kann.
  • Das Kältemittel führt Wärme in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher direkt in die Luft ab, wodurch es möglich gemacht wird, den Kältekreislaufwirkungsgrad im Vergleich zu einem Fall, in dem das Kältemittel Wärme über das Wärmemedium in die Luft abführt, zu verbessern.
  • Eine Kältekreislaufvorrichtung gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst:
    einen Kompressor, der ein Kältemittel ansaugt und abgibt;
    einen Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher, der Wärme zwischen Kältemittel, das von dem Kompressor abgegeben wird, und einem Wärmemedium austauscht;
    eine Dekompressionsvorrichtung, die das Kältemittel, das in dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher Wärme ausgetauscht hat, dekomprimiert;
    einen Luft-Kältemittel-Wärmetauscher, der Wärme zwischen Luft und dem in der Dekompressionsvorrichtung dekomprimierten Kältemittel austauscht; und
    eine Kältemittelströmungsumschaltvorrichtung, die geeignet ist, um eine Strömung des Kältemittels derart umzuschalten, dass der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher auf einer strömungsaufwärtigen Seite der Strömung des Kältemittels in Bezug auf die Dekompressionsvorrichtung positioniert ist, und dass der Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher auf einer strömungsabwärtigen Seite der Strömung des Kältemittels in Bezug auf die Dekompressionsvorrichtung positioniert ist, wenn an dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher haftender Frost geschmolzen werden muss.
  • Somit kann der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher Wärme aus Luft aufnehmen und dadurch kann der Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher das Wärmemedium heizen. Wenn an dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher haftender Frost geschmolzen werden muss, kann der Frost, der an dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher haftet, unter Verwendung der Wärme des von dem Kompressor abgegebenen Kältemittels geschmolzen werden.
  • Eine Kältekreislaufvorrichtung gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst:
    einen Kompressor, der ein Kältemittel ansaugt und abgibt;
    einen Luft-Kältemittel-Wärmetauscher, der Wärme zwischen Luft und dem Kältemittel austauscht;
    eine Dekompressionsvorrichtung, die das Kältemittel dekomprimiert;
    einen Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher, der Wärme zwischen einem Wärmemedium und dem Kältemittel austauscht;
    eine Temperatureinstellungszielvorrichtung, deren Temperatur durch das Wärmemedium eingestellt wird, das in dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher Wärme ausgetauscht hat; und
    eine Kältemittelströmungsumschaltvorrichtung, die zwischen einer Wärmemediumkühlbetriebsart und einer Wärmemediumheizbetriebsart umschaltet, wobei die Wärmemediumkühlbetriebsart bewirkt, dass das Kältemittel der Reihe nach durch den Kompressor, den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher, die Dekompressionsvorrichtung, den Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher und den Kompressor zirkuliert, wodurch das Wärmemedium in dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher gekühlt wird, wobei die Wärmemediumheizbetriebsart bewirkt, dass das Kältemittel der Reihe nach durch den Kompressor, den Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher, die Dekompressionsvorrichtung, den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher und den Kompressor zirkuliert, wodurch das Wärmemedium in dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher geheizt wird.
  • Somit schaltet die Kältemittelströmungsumschaltvorrichtung zwischen der Wärmemediumkühlbetriebsart und der Wärmemediumheizbetriebsart um, wodurch die Temperatur des Wärmemediums, das durch die Temperatureinstellungszielvorrichtung strömt, geändert wird, so dass die Temperatureinstellungszielvorrichtung gekühlt oder geheizt werden kann. Folglich kann die Temperatur der Temperatureinstellungszielvorrichtung eingestellt werden, ohne die Strömung des Wärmemediums umzuschalten.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Gesamtaufbaudiagramm einer Kältekreislaufvorrichtung in einer ersten Ausführungsform, wobei eine Luftkühlbetriebsart gezeigt wird.
  • 2 ist eine Perspektivansicht, die einen ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher in der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 3 ist ein Gesamtaufbaudiagramm einer Kältekreislaufvorrichtung in der ersten Ausführungsform, wobei eine Luftheizbetriebsart gezeigt wird.
  • 4 ist ein schematisches Diagramm, das die Strömung eines Kältemittels in der Luftkühlbetriebsart eines Luft-Kältemittel-Wärmetauschers in der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 5 ist eine Perspektivansicht, die einen Teil des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers in der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 6 ist ein schematisches Diagramm, das die Strömung eines Kältemittels in der Luftheizbetriebsart des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers in der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 7 ist ein Aufbaudiagramm, das einen Kühlmittelkreis der Kältekreislaufvorrichtung in der ersten Ausführungsform zeigt, wobei die Luftkühlbetriebsart gezeigt wird.
  • 8 ist ein Aufbaudiagramm, das einen Kühlmittelkreis der Kältekreislaufvorrichtung in der ersten Ausführungsform zeigt, wobei die Luftheizbetriebsart gezeigt wird.
  • 9 ist eine Querschnittansicht, die eine Innenklimatisierungseinheit in der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 10 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrische Steuereinheit der Kältekreislaufvorrichtung in der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 11 ist ein Gesamtaufbaudiagramm einer Kältekreislaufvorrichtung in einer zweiten Ausführungsform, wobei eine Luftkühlbetriebsart gezeigt wird.
  • 12 ist ein Gesamtaufbaudiagramm der Kältekreislaufvorrichtung in der zweiten Ausführungsform, wobei eine Luftheizbetriebsart gezeigt wird.
  • 13 ist ein Gesamtaufbaudiagramm einer Kältekreislaufvorrichtung in einer dritten Ausführungsform, wobei eine Luftkühlbetriebsart gezeigt wird.
  • 14 ist ein Gesamtaufbaudiagramm der Kältekreislaufvorrichtung in der dritten Ausführungsform, wobei eine Luftheizbetriebsart gezeigt wird.
  • 15 ist ein Gesamtaufbaudiagramm einer Kältekreislaufvorrichtung in einer vierten Ausführungsform, wobei eine Luftkühlbetriebsart gezeigt wird.
  • 16 ist ein Gesamtaufbaudiagramm der Kältekreislaufvorrichtung in der vierten Ausführungsform, wobei eine Luftheizbetriebsart gezeigt wird.
  • 17 ist ein Gesamtaufbaudiagramm einer Kältekreislaufvorrichtung in einer fünften Ausführungsform, wobei eine Luftkühlbetriebsart gezeigt wird.
  • 18 ist ein Gesamtaufbaudiagramm der Kältekreislaufvorrichtung in der fünften Ausführungsform, wobei eine Luftheizbetriebsart gezeigt wird.
  • 19 ist ein Gesamtaufbaudiagramm einer Kältekreislaufvorrichtung in einer sechsten Ausführungsform, wobei eine Luftkühlbetriebsart gezeigt wird.
  • 20 ist ein Gesamtaufbaudiagramm der Kältekreislaufvorrichtung in der sechsten Ausführungsform, wobei eine Luftheizbetriebsart gezeigt wird.
  • 21 ist ein Gesamtaufbaudiagramm einer Kältekreislaufvorrichtung in einer siebten Ausführungsform, wobei eine Luftkühlbetriebsart gezeigt wird.
  • 22 ist ein Gesamtaufbaudiagramm der Kältekreislaufvorrichtung in der siebten Ausführungsform, wobei eine Luftheizbetriebsart gezeigt wird.
  • 23 ist ein Aufbaudiagramm, das einen Kühlkreis der Kältekreislaufvorrichtung in einer achten Ausführungsform zeigt.
  • 24 ist ein Aufbaudiagramm, das einen Kühlkreis der Kältekreislaufvorrichtung in einer neunten Ausführungsform zeigt.
  • 25 ist ein Aufbaudiagramm, das einen Kühlkreis der Kältekreislaufvorrichtung in einer zehnten Ausführungsform zeigt.
  • 26 ist ein Aufbaudiagramm, das einen Kühlkreis der Kältekreislaufvorrichtung in einer elften Ausführungsform zeigt.
  • 27 ist ein Gesamtaufbaudiagramm einer Kältekreislaufvorrichtung in einer zwölften Ausführungsform, wobei eine erste Betriebsart gezeigt wird.
  • 28 ist ein Gesamtaufbaudiagramm der Kältekreislaufvorrichtung in der zwölften Ausführungsform, wobei eine zweite Betriebsart gezeigt wird.
  • 29 ist ein Gesamtaufbaudiagramm einer Kältekreislaufvorrichtung in einer dreizehnten Ausführungsform.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Ausführungsformen werden nachstehend unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In den jeweiligen nachstehenden Ausführungsformen werden die gleichen oder äquivalenten Teile über die Figuren hinweg durch die gleichen Bezugszeichen angezeigt.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Eine in 1 gezeigte Kältekreislaufvorrichtung 10 wird verwendet, um einen Fahrzeuginnenraum auf eine passende Temperatur einzustellen. In dieser Ausführungsform wird die Kältekreislaufvorrichtung 10 auf ein Hybridfahrzeug angewendet, das eine Fahrantriebskraft sowohl von einem Verbrennungsmotor (Brennkraftmaschine) als auch einem Fahrelektromotor erhält.
  • Das Hybridfahrzeug ist als ein Plugin-Hybridfahrzeug aufgebaut, das eine Batterie (fahrzeugmontierte Batterie), die auf dem Fahrzeug montiert ist, während des Stopps des Fahrzeugs mit Leistung, die von einer externen Leistungsquelle (Netzstromquelle) geliefert wird, laden kann. Zum Beispiel kann eine Lithiumionenbatterie als die Batterie verwendet werden.
  • Die von dem Verbrennungsmotor abgegebene Antriebskraft wird nicht nur verwendet, um zu bewirken, dass das Fahrzeug fährt, sondern auch um einen Leistungsgenerator zu betreiben. Die von dem Leistungsgenerator erzeugte Leistung und die von der externen Leistungsquelle gelieferte Leistung können in der Batterie gespeichert werden. Die in der Batterie gespeicherte Leistung wird nicht nur an den Fahrelektromotor, sondern auch an verschiedene fahrzeugmontierte Vorrichtungen, wie etwa elektrische Komponenten, die in der Kältekreislaufvorrichtung 10 enthalten sind, geliefert.
  • Die Kältekreislaufvorrichtung 10 hat eine Dampfkompressionskältemaschine. Die Dampfkompressionskältemaschine umfasst einen Kompressor 11, einen Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12, einen ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13, einen zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 und ein Expansionsventil 15.
  • Das in der Dampfkompressionskältemaschine verwendete Kältemittel ist ein Fluorkohlenwasserstoffkältemittel. Die Dampfkompressionskältemaschine bildet einen unterkritischen Kältekreislauf, in dem ein hochdruckseitiger Kältemitteldruck den kritischen Druck des Kältemittels nicht übersteigt.
  • Der Kompressor 11 ist ein elektrischer Kompressor, der mit Leistung angetrieben wird, die von der Batterie geliefert wird, oder ein Kompressor mit variabler Kapazität, der von einem Riemen angetrieben wird. Der Kompressor 11 saugt das Kältemittel in der Dampfkompressionskältemaschine an, komprimiert es und gibt es ab. Der Kompressor 11 hat eine Kältemittelansaugöffnung 11a, durch die das Kältemittel angesaugt wird, und eine Kältemittelabgabeöffnung 11b, von der das Kältemittel abgegeben wird.
  • Der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 ist ein Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem Kältemittel und der Luft austauscht. Der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 ist auf der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet. Der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 nimmt die von einem Außengebläse 18 geblasene Luft auf. Während des Fahrens des Fahrzeugs kann Fahrtluft auf den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 treffen. Das Außengebläse 18 ist ein Gebläse, das die Außenluft in Richtung des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers 12 bläst. Das Außengebläse 18 ist ein elektrisches Gebläse, das einen von einem Elektromotor angetriebenen Ventilator umfasst.
  • Der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 umfasst einen ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 121, einen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 122 und einen zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 123. Der erste Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 121 und der zweite Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 123 dienen jeweils als ein Wärmeaustauschkernabschnitt, der Wärme zwischen dem Kältemittel und Luft austauscht. Jeder der ersten und zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitte 121 und 123 hat einen Kältemittelströmungsweg, durch den das Kältemittel strömt, und einen Luftströmungsweg, durch den die Luft strömt.
  • Der Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 122 hat einen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum, der das Kältemittel in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel abscheidet. Der Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 122 hat eine erste Kältemittelzirkulationsöffnung 122a, durch die das Kältemittel zu dem ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 121 strömt. Der Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 122 hat eine zweite Kältemittelzirkulationsöffnung 122b, durch die das Kältemittel zu dem zweiten Luft Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 123 strömt. Die erste Kältemittelzirkulationsöffnung 122a ist in der Schwerkraftrichtung in Bezug auf die zweite Kältemittelzirkulationsöffnung 122b auf der Oberseite angeordnet.
  • Die Wärmeaustauschmenge des ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts 121 ist größer als die Wärmeaustauschmenge des zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts 123 festgelegt. Die Strömungswegquerschnittfläche in dem ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 121 ist größer als die Strömungswegquerschnittfläche in dem zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 123 festgelegt.
  • Der erste Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 121 ist mit dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 verbunden. Auf diese Weise sind der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 und der zweite Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 in Bezug auf die Kältemittelströmung in Reihe angeordnet. Der zweite Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 123 ist mit dem Expansionsventil 15 verbunden.
  • Jeder des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 und des zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 14 ist ein Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Kühlmittel austauscht. Das Kühlmittel ist ein Fluid als das Wärmemedium. In dieser Ausführungsform ist das für die Verwendung geeignete Kühlmittel eine Flüssigkeit, die wenigstens Ethylenglykol, Dimethylpolysiloxan oder ein Nanofluid oder ein Frostschutzfluid enthält.
  • Der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 ist ein erster Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem Kältemittel austauscht. Der zweite Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 ist ein zweiter Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem Kältemittel austauscht.
  • Die Wärmeaustauschkapazität des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 ist größer als die Wärmeaustauschkapazität des zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 14.
  • Wie in 1 und 2 gezeigt, ist der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 mit einem ersten Kältemitteleinlass/Auslass 13a, einem zweiten Kältemitteleinlass/Auslass 13b, einem ersten Kühlmitteleinlass/Auslass 13c und einem zweiten Kühlmitteleinlass/Auslass 13d versehen.
  • Der zweite Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 hat im Wesentlichen die gleiche grundlegende Struktur wie der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13. Somit wird ein Bezugszeichen, das einer Komponente des zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 14 entspricht, in einer in 2 gezeigten Klammer angegeben, und die Darstellung des zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 14 wird weggelassen.
  • Das heißt, der zweite Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 ist mit einem ersten Kältemitteleinlass 14a, einem zweiten Kältemittelauslass 14b, einem ersten Kühlmitteleinlass 14c und einem zweiten Kühlmittelauslass 14d versehen.
  • Die Größe des zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 14 ist kleiner festgelegt als die Größe des Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13.
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 einen ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131, einen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 132 und einen zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133. Der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 und der zweite Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133 dienen jeweils als ein Wärmeaustauschkernabschnitt, der Wärme zwischen dem Kühlmittel und dem Kältemittel austauscht. Jeder der ersten und zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitte 131 und 133 hat einen Kältemittelströmungsweg, durch den das Kältemittel strömt, und einen Kühlmittelströmungsweg, durch den das Kühlmittel strömt.
  • Der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 ist ein erster Wärmemedium-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt, der Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem Kältemittel austauscht. Der zweite Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 ist ein zweiter Wärmemedium-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt, der Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem Kältemittel austauscht.
  • Der Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 132 hat einen Gas-Flüssigkeitsabscheidungsraum, der das Kältemittel in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel abscheidet. Der Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 132 hat eine erste Kältemittelzirkulationsöffnung 132a, durch die das Kältemittel zu dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 zirkuliert. Der Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 132 hat eine zweite Kältemittelzirkulationsöffnung 132b, durch die das Kältemittel zu dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133 strömt. Die erste Kältemittelzirkulationsöffnung 132a ist in der Schwerkraftrichtung auf der Unterseite in Bezug auf die zweite Kältemittelzirkulationsöffnung 132b angeordnet.
  • Die Wärmeaustauschmenge des zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts 133 ist größer als die Wärmeaustauschmenge des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts 131 festgelegt. Die Strömungswegquerschnittfläche in dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133 ist größer als die Strömungswegquerschnittfläche in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 festgelegt. Der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 ist mit dem Expansionsventil 15 verbunden.
  • Das Expansionsventil 15 ist eine Dekompressionsvorrichtung, die ein flüssigphasiges Kältemittel dekomprimiert und expandiert. Der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 ist ein Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem Kältemittel und dem Kühlmittel austauscht. Das Expansionsventil 15 ist ein Zweiwege-Expansionsventil, das fähig ist, das Kältemittel sogar dann zu dekomprimieren und zu expandieren, wenn das Kältemittel zurück strömt.
  • Ein Kältemittelströmungsumschaltventil 16 ist ein Kältemittelströmungsumschaltventil, das den Zustand der Kältemittelströmung gemäß einer Klimatisierungsbetriebsart schaltet. Das Kältemittelströmungsumschaltventil 16 umfasst: eine Kältemittelzuströmungsöffnung 16a, von der das Kältemittel in das Kältemittelströmungsumschaltventil 16 strömt; eine Kältemittelausströmungsöffnung 16b, durch die das Kältemittel aus dem Kältemittelströmungsumschaltventil 16 strömt; und eine erste Zuströmungs-/Ausströmungsöffnung 16c und eine zweite Zuströmungs-/Ausströmungsöffnung 16d, durch die das Kältemittel in das oder aus dem Kältemittelströmungsumschaltventil 16 strömt.
  • Die Kältemittelzuströmungsöffnung 16a ist mit einer Kältemittelabgabeseite des Kompressors 11 verbunden. Die Kältemittelausströmungsöffnung 16b ist mit einer Kältemittelansaugseite des Kompressors 11 verbunden. Die erste Zuströmungs-/Ausströmungsöffnung 16c ist mit dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 verbunden. Die zweite Zuströmungs-Ausströmungsöffnung 16d ist mit dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133 des Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 verbunden.
  • Das Kältemittelströmungsumschaltventil 16 schaltet zwischen einem in 1 gezeigten Zustand, in dem die Kältemittelzuströmungsöffnung 16a mit der ersten Zuströmungs-Ausströmungsöffnung 16c verbunden ist und die Kältemittelausströmungsöffnung 16b mit der zweiten Zuströmungs-Ausströmungsöffnung 16d verbunden ist, und einem in 3 gezeigten Zustand, in dem die Kältemittelzuströmungsöffnung 16a mit der zweiten Zuströmungs-Ausströmungsöffnung 16d verbunden ist und die Kältemittelausströmungsöffnung 16b mit der ersten Zuströmungs-Ausströmungsöffnung 16c verbunden ist, um.
  • Wenn die Klimatisierungsbetriebsart eine Luftkühlbetriebsart ist, schaltet das Kältemittelströmungsumschaltventil 16 die Kältemittelströmung auf den in 1 gezeigten Zustand. Mit anderen Worten verbindet das Kältemittelströmungsumschaltventil 16 zwischen der Kältemittelabgabeöffnung des Kompressors 11 und dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 und verbindet auch zwischen der Kältemittelansaugöffnung des Kompressors 11 und dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13, wenn die Klimatisierungsbetriebsart die Luftkühlbetriebsart ist.
  • Wenn die Klimatisierungsbetriebsart eine Luftheizbetriebsart ist, schaltet das Kältemittelströmungsumschaltventil 16 die Kältemittelströmung auf den in 2 gezeigten Zustand. Mit anderen Worten verbindet das Kältemittelströmungsumschaltventil 16 zwischen der Kältemittelabgabeöffnung des Kompressors 11 und dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und verbindet auch zwischen der Kältemittelansaugöffnung des Kompressors 11 und dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14, wenn die Klimatisierungsbetriebsart die Luftheizbetriebsart ist.
  • Wie in 4 gezeigt, umfasst der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 einen ersten Behälter 124 und einen zweiten Behälter 125. Der erste Behälter 124 und der zweite Behälter 125 verteilen und sammeln das Kältemittel in Bezug auf zahlreiche Rohre 126 in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12.
  • Wie in 5 gezeigt, sind die zahlreichen Rohre 126 derart ausgebildet, dass sie die flachen Querschnitte haben, und dass sie zuzulassen, dass das Kältemittel hindurch strömt. Die Querschnittflächen der zahlreichen Rohre 126 sind zueinander gleich. Die zahlreichen Rohre 126 und Rippen 127 sind abwechselnd aufeinander gestapelt. Jede Rippe 127 ist in einer Wellenform ausgebildet und fördert den Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der Luft.
  • Wie in 4 gezeigt, sind Trennabschnitte 124a und 124b in dem ersten Behälter 124 bereitgestellt, während Trennabschnitte 125a und 125b in dem zweiten Behälter 125 bereitgestellt sind.
  • Die Trennabschnitte 124a, 124b, 125a und 125b bilden jeweils einen ersten Weg 121a, einen zweiten Weg 121b, einen dritten Weg 121c und einen vierten Weg 123 in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12.
  • Die Anzahl N1 von Rohren in dem ersten Weg 121a, die Anzahl N2 von Rohren in dem zweiten Weg 121b, die Anzahl N3 von Rohren in dem dritten Weg 121c und die Anzahl N4 von Rohren in dem vierten Weg 123 erfüllen die Beziehung N1 > N2 > N3 > N4.
  • Der erste Weg 121a, der zweite Weg 121b und der dritte Weg 121c bauen den ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 121 des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers 12 auf. Der vierte Weg 123 baut den zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 123 des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers 12 auf.
  • Der Pfeil in 4 zeigt die Richtung der Kältemittelströmung in der Luftkühlbetriebsart des Luft-Kältemittelwärmetauschers 12 an. Der Pfeil in 6 zeigt die Richtung der Kältemittelströmung in der Luftheizbetriebsart des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers 12 an.
  • Die Trennabschnitte 124a, 124b, 125a und 125b sind derart bereitgestellt, dass das Kältemittel in der Luftkühlbetriebsart in dieser Reihenfolge durch den ersten Weg 121a, den zweiten Weg 121b, den dritten Weg 121c und den vierten Weg 123 zirkuliert, während das Kältemittel in der Luftheizbetriebsart in dieser Reihenfolge durch den vierten Weg 123, den dritten Weg 121c, den zweiten Weg 121b und den ersten Weg 121a zirkuliert.
  • Daher wird in der Luftkühlbetriebsart die Strömungswegquerschnittfläche des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers für das Kältemittel von der strömungsaufwärtigen Seite zu der strömungsabwärtigen Seite in der Richtung der Kältemittelströmung verringert. Indessen wird in der Luftheizbetriebsart die Strömungswegquerschnittfläche des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers 12 von der strömungsaufwärtigen Seite zu der strömungsabwärtigen Seite der Kältemittelströmung vergrößert.
  • Die Strömungswegquerschnittfläche wird durch ein Produkt der Anzahl von Rohren 126 pro Weg und der Querschnittfläche jedes Rohrs 126 erhalten. Das heißt, die Strömungswegquerschnittfläche des ersten Wegs 121a wird durch ein Produkt der Anzahl N1 der Rohre in dem ersten Weg 121a und der Querschnittfläche jedes Rohrs 126 erhalten. Die Strömungswegquerschnittfläche des zweiten Wegs 121b wird durch ein Produkt der Anzahl N2 der Rohre in dem zweiten Weg 121b und der Querschnittfläche jedes Rohrs 126 erhalten. Die Strömungswegquerschnittfläche des dritten Wegs 121c wird durch ein Produkt der Anzahl N3 der Rohre in dem dritten Weg 121c und der Querschnittfläche jedes Rohrs 126 erhalten. Die Strömungswegquerschnittfläche des vierten Wegs 121b wird durch ein Produkt der Anzahl N4 der Rohre in dem vierten Weg 123 und der Querschnittfläche jedes Rohrs 126 erhalten.
  • Der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 hat wie der Luft-Kältemittel-Wärmeaustauscher 12 auch mehrere Wege darin ausgebildet. Daher wird die Strömungswegquerschnittfläche des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers 12 wie des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 für das Kältemittel von der strömungsaufwärtigen Seite zu der strömungsabwärtigen Seite in der Richtung der Kältemittelströmung verringert. Ferner wird in der Luftheizbetriebsart die Strömungswegquerschnittfläche des Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 für das Kältemittel wie bei dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 von der strömungsaufwärtigen Seite zu der strömungsabwärtigen Seite in der Richtung der Kältemittelströmung vergrößert.
  • Wie in 7 und 8 gezeigt, umfasst die Kältekreislaufvorrichtung 10 eine erste Kühlmittelpumpe 21, eine zweite Kühlmittelpumpe 22, einen Kühlerkern 23, einen Heizungskern 24, ein strömungsaufwärtsseitiges Kühlmittelströmungsumschaltventil 22 und ein strömungsabwärtsseitiges Kühlmittelströmungsumschaltventil 26.
  • Die erste Kühlmittelpumpe 21 ist eine elektrische Pumpe, die das durch den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 zirkulierende Kühlmittel ansaugt und abgibt. Die erste Kühlmittelpumpe 21 ist erste eine elektrische Wärmemediumpumpe, die das Wärmemedium ansaugt und abgibt. Eine Kühlmittelabgabeseite der ersten Kühlmittelpumpe 21 ist mit einer Kühlmitteleinlassseite des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 verbunden.
  • Die zweite Kühlmittelpumpe 22 ist eine elektrische Pumpe, die das durch den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 zirkulierende Kühlmittel (Wärmemedium) ansaugt und abgibt. Die zweite Kühlmittelpumpe 22 ist eine zweite elektrische Wärmemediumpumpe, die das Wärmemedium ansaugt und abgibt. Eine Kühlmittelabgabeseite der zweiten Kühlmittelpumpe 22 ist mit einer Kühlmitteleinlassseite des zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 14 verbunden.
  • Der Kühlerkern 23 und der Heizungskern 24 sind Kühlmittelzirkulationsvorrichtungen (Wärmemediumzirkulationsvorichtungen), durch die das Kühlmittel zirkuliert.
  • Der Kühlerkern 23 ist ein Luftkühlwärmetauscher (Wärmemedium-Luft-Wärmetauscher), der Lüftungsluft in den Fahrzeuginnenraum durch Austauschen von Wärme zwischen dem Kühlmittel und der Lüftungsluft in das Fahrzeuginnere kühlt. Der Kühlerkern 23 ist eine Kältenutzungsvorrichtung, die Kälte des Kühlmittels nutzt.
  • In dem Kühlerkern 23 nimmt das Kühlmittel über einen Eigenwärmeaustausch Wärme aus der Lüftungsluft auf. Das heißt, in dem Kühlerkern 23 erfährt das Kühlmittel keine Phasenänderung und bleibt in der flüssigen Phase, auch wenn das Kühlmittel Wärme aus der Lüftungsluft aufnimmt.
  • Der Heizungskern 24 ist ein Luftheizwärmetauscher (Wärmemedium-Luft-Wärmetauscher), der Lüftungsluft in den Fahrzeuginnenraum durch Austauschen von Wärme zwischen dem Kühlmittel und der Lüftungsluft in das Fahrzeuginnere heizt. Der Heizungskern 24 ist eine Wärmenutzungsvorrichtung, die Wärme des Kühlmittels nutzt.
  • In dem Heizungskern 24 gibt das Kühlmittel über einen Eigenwärmeaustausch Wärme in die Lüftungsluft ab. Das heißt, in dem Heizungskern 24 erfährt das Kühlmittel keine Phasenänderung und bleibt in der flüssigen Phase, auch wenn das Kühlmittel Wärme in die Lüftungsluft abgibt.
  • Das strömungsaufwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 25 und das strömungsabwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 26 sind Kühlmittelströmungsumschaltvorrichtungen, die den Zustand der Kühlmittelströmung gemäß der Klimatisierungsbetriebsart umschalten.
  • Das strömungsaufwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 25 umfasst eine erste Kühlmittelzuströmungsöffnung 25a und eine zweite Kühlmittelzuströmungsöffnung 25b, wobei aus beiden Kühlmittel in das strömungsaufwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 25 strömt, und eine erste Kühlmittelausströmungsöffnung 25c und eine zweite Kühlmittelausströmungsöffnung 25d, wobei durch beide Kühlmittel aus dem strömungsaufwärtsseitigen Kühlmittelströmungsumschaltventil 25 strömt.
  • Die erste Kühlmittelzuströmungsöffnung 25a ist mit einer Kühlmittelauslassseite des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 verbunden. Die zweite Kühlmittelzuströmungsöffnung 25b ist mit einer Kühlmittelauslassseite des zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 14 verbunden.
  • Die erste Kühlmittelausströmungsöffnung 25c ist mit einer Kühlmitteleinlassseite des Kühlerkerns 23 verbunden. Die zweite Kühlmittelauslassöffnung 25d ist mit einer Kühlmitteleinlassseite des Heizungskerns 24 verbunden.
  • Das strömungsaufwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 25 schaltet zwischen einem Zustand, in dem die erste Kühlmittelzuströmungsöffnung 25a mit der ersten Kühlmittelausströmungsöffnung 25c verbunden ist und die zweite Kühlmittelzuströmungsöffnung 25b mit der zweiten Kühlmittelausströmungsöffnung 25d verbunden ist, und einem Zustand, in dem die erste Kühlmittelzuströmungsöffnung 25a mit der zweiten Kühlmittelausströmungsöffnung 25d verbunden ist und die zweite Kühlmittelzuströmungsöffnung 25b mit der ersten Kühlmittelausströmungsöffnung 25c verbunden ist, um.
  • Das strömungsabwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 26 umfasst eine erste Kühlmittelzuströmungsöffnung 26a und eine zweite Kühlmittelzuströmungsöffnung 26b, wobei aus beiden Kühlmittel in das strömungsabwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 26 strömt, und eine erste Kühlmittelausströmungsöffnung 26c und eine zweite Kühlmittelausströmungsöffnung 26d, wobei durch beide Kühlmittel aus dem strömungsabwärtsseitigen Kühlmittelströmungsumschaltventil 26 strömt.
  • Die erste Kühlmittelzuströmungsöffnung 26a ist mit einer Kühlmittelauslassseite des Kühlerkerns 23 verbunden. Die zweite Kühlmittelzuströmungsöffnung 26b ist mit einer Kühlmittelauslassseite des Heizungskerns 24 verbunden.
  • Die erste Kühlmittelausströmungsöffnung 26c ist mit einer Kühlmittelansaugseite der ersten Kühlmittelpumpe 21 verbunden. Die zweite Kühlmittelauslassöffnung 26d ist mit einer Kühlmittelansaugseite der zweiten Kühlmittelpumpe 22 verbunden.
  • Das strömungsabwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 26 schaltet zwischen einem Zustand, in dem die erste Kühlmittelzuströmungsöffnung 26a mit der ersten Kühlmittelausströmungsöffnung 26c verbunden ist und die zweite Kühlmittelzuströmungsöffnung 26b mit der zweiten Kühlmittelausströmungsöffnung 26d verbunden ist, und einem Zustand, in dem die erste Kühlmittelzuströmungsöffnung 26a mit der zweiten Kühlmittelausströmungsöffnung 26d verbunden ist und die zweite Kühlmittelzuströmungsöffnung 26b mit der ersten Kühlmittelausströmungsöffnung 26c verbunden ist, um.
  • Wenn, wie in 7 gezeigt, die Klimatisierungsbetriebsart die Luftkühlbetriebsart ist, verbindet das strömungsaufwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 25 zwischen der ersten Kühlmittelzuströmungsöffnung 25a und der ersten Kühlmittelausströmungsöffnung 25c und verbindet zwischen der zweiten Kühlmittelzuströmungsöffnung 25b und der zweiten Kühlmittelausströmungsöffnung 25d. Wenn die Klimatisierungsbetriebsart ferner die Luftkühlbetriebsart ist, verbindet das strömungsabwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 26 zwischen der ersten Kühlmittelzuströmungsöffnung 26a und der ersten Kühlmittelausströmungsöffnung 26c und verbindet zwischen der zweiten Kühlmittelzuströmungsöffnung 26b und der zweiten Kühlmittelausströmungsöffnung 26d.
  • Wenn mit anderen Worten die Klimatisierungsbetriebsart die Luftkühlbetriebsart ist, verbinden das strömungsaufwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 25 und das strömungsabwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 26 zwischen dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und dem Kühlerkern 23 und verbinden auch zwischen dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 und dem Heizungskern 24.
  • Wenn die Klimatisierungsbetriebsart, wie in 8 gezeigt, die Luftheizbetriebsart ist, verbindet das strömungsaufwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 25 zwischen der ersten Kühlmittelzuströmungsöffnung 25a und der zweiten Kühlmittelausströmungsöffnung 25d und verbindet zwischen der zweiten Kühlmittelzuströmungsöffnung 25b und der ersten Kühlmittelausströmungsöffnung 25c. Wenn die Klimatisierungsbetriebsart ferner die Luftheizbetriebsart ist, verbindet das strömungsabwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 26 zwischen der ersten Kühlmittelzuströmungsöffnung 26a und der zweiten Kühlmittelausströmungsöffnung 26d und verbindet zwischen der zweiten Kühlmittelzuströmungsöffnung 26b und der ersten Kühlmittelausströmungsöffnung 26c.
  • Wenn die Klimatisierungsbetriebsart mit anderen Worten die Luftheizbetriebsart ist, verbindet das strömungsabwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 26 zwischen dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und dem Heizungskern 24 und verbindet zwischen dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 und dem Kühlerkern 23.
  • Wie in 9 gezeigt, sind der Kühlerkern 23 und der Heizungskern 24 in einem Gehäuse 31 einer Innenklimatisierungseinheit 30 in der Fahrzeugklimaanlage aufgenommen. Das Gehäuse 31 hat einen Luftdurchgang darin ausgebildet, um zuzulassen, dass die Luft hindurch strömt.
  • Ein (nicht gezeigter) Innen-Außenluftumschaltkasten und ein (nicht gezeigtes) Innengebläse sind an Positionen auf der strömungsaufwärtigsten Seite der Luftströmung in dem Gehäuse 31 angeordnet. Der Innen/Außenluftumschaltkasten ist eine Innen/Außenluftumschaltvorrichtung, die zwischen der Außenluft und der Innenluft umschaltet, um die geschaltete Luft in das Gehäuse einzuleiten. Die Außenluft ist die Luft außerhalb eines Fahrzeugraums. Die Innenluft ist Luft im Inneren des Fahrzeugraums.
  • Das Innengebläse ist ein Gebläse, das Luft ansaugt und ausbläst. Der Kühlerkern 23 und der Heizungskern 24 sind auf der strömungsabwärtigen Seite der Luftströmung in Bezug auf das Innengebläse in dem Gehäuse 31 angeordnet. Der Heizungskern 24 ist auf der strömungsabwärtigen Seite der Luftströmung in Bezug auf den Kühlerkern 23 angeordnet.
  • Ein Kaltluftumleitungsdurchgang 32 ist auf der strömungsabwärtigen Seite der Luftströmung in Bezug auf den Kühlerkern 23 in dem Gehäuse 31 ausgebildet. Der Kaltluftumleitungsdurchgang 32 ist ein Durchgang, durch den Kaltluft, die den Kühlerkern 23 durchlaufen hat, unter Umgehung des Heizungskerns 24 strömt.
  • Eine Luftmischklappe 33, die als eine Temperatureinstelleinrichtung dient, ist zwischen dem Kühlerkern 23 und dem Heizungskern 24 angeordnet. Die Luftmischklappe 33 reguliert jeweilige Öffnungsgrade des Kaltluftumleitungsdurchgangs 32 und eines Lüftungsdurchgangs auf einer Seite des Heizungskerns 24, wodurch das Verhältnis des Volumens der Kaltluft, die in den Heizungskern 24 strömt, zu dem der Kaltluft, die den Kaltluftumleitungsdurchgang 32 durchläuft, eingestellt wird.
  • Die Luftmischklappe 33 ist eine Drehklappe, die eine Drehwelle, die relativ zu dem Gehäuse 31 drehbar gehalten wird, und ein Klappenbrett, das mit der Drehwelle gekoppelt ist, umfasst.
  • Die Heißluft, die den Heizungskern 24 durchlaufen hat, und die Kaltluft, die den Kaltluftumleitungsdurchgang 32 durchlaufen hat, werden in dem Gehäuse 31 miteinander vermischt, wodurch die Temperatur der klimatisierten Luft, die in den Fahrzeuginnenraum geblasen werden soll, eingestellt wird. Daher kann durch Regulieren der Öffnungsgradposition der Luftmischklappe 33 die Temperatur der klimatisierten Luft auf die gewünschte Temperatur eingestellt werden.
  • Eine Entfrosteröffnung 34, eine Gesichtsöffnung 35, eine Fußöffnung 36A und eine hintere Fußöffnung 36B sind an Positionen auf der strömungsabwärtigsten Seite der Luftströmung innerhalb des Gehäuses 31 ausgebildet.
  • Die Entfrosteröffnung 34 ist über einen (nicht gezeigten) Entfrosterkanal mit einem (nicht gezeigten) Entfrosterluftauslass, der in dem Fahrzeuginnenraum angeordnet ist, verbunden, so dass die klimatisierte Luft aus dem Entfrosterluftauslass in Richtung einer Innenoberfläche des Fahrzeugfensterglases ausgeblasen wird.
  • Die Gesichtsöffnung 35 ist über einen (nicht gezeigten) Gesichtskanal mit einem (nicht gezeigten) Gesichtsluftauslass, der in dem Fahrzeuginnenraum angeordnet ist, verbunden, so dass die klimatisierte Luft aus dem Gesichtsluftauslass in Richtung des Oberkörpers eines Insassen ausgeblasen wird.
  • Die Fußöffnung 36A ist mit einem (nicht gezeigten) Fußkanal, der sich nach unten erstreckt, verbunden, so dass die klimatisierte Luft aus einem Fußluftauslass an einem Spitzenende des Fußkanals in Richtung der Füße eines Insassen, der auf einem Vordersitz sitzt, geblasen wird.
  • Die hintere Fußöffnung 36B ist mit einem (nicht gezeigten) hinteren Fußkanal, der sich zu der Rückseite des Fahrzeugs erstreckt, verbunden, so dass die klimatisierte Luft aus einem hinteren Fußluftauslass an einem Spitzenende des hinteren Fußkanals in Richtung der Füße eines Insassen, der auf einem Rücksitz sitzt, geblasen wird.
  • Die Entfrosteröffnung 34 wird von einer Entfrosterklappe 37 geöffnet und geschlossen. Die Gesichtsöffnung 35, die Fußöffnung 36A und die hintere Fußöffnung 36B werden von einer Gesichts- und Fußklappe 38 geöffnet und geschlossen.
  • Die Gesichts- und Fußklappe 38 öffnet und schließt einen Fußdurchgangseinlass 39, wodurch die Fußöffnung 36A und die hintere Fußöffnung 36B geöffnet und geschlossen werden. Der Fußdurchgangseinlass 39 ist ein Einlass eines Luftdurchgangs, der von der Nachbarschaft der Gesichtsöffnung 35 zu der Fußöffnung 36A und der hinteren Fußöffnung 36B führt.
  • Jede der Entfrosterklappe 37 und der Gesichts- und Fußklappe 38 ist eine Drehklappe, die eine Drehwelle, die relativ zu dem Gehäuse 31 drehbar gehalten wird, und ein Klappenbrett, das mit der Drehwelle gekoppelt ist, umfasst.
  • Eine in 10 gezeigte Steuerung 40 zeigt die Betriebe des Kältemittelströmungsumschaltventils 16, des strömungsaufwärtsseitigen Kühlmittelströmungsumschaltventils 25 und des strömungsabwärtsseitigen Kühlmittelströmungsumschaltventils 26.
  • Die Steuerung 40 ist aus einem wohlbekannten Mikrocomputer einschließlich einer CPU, eines ROM und eines RAM und deren peripherer Schaltung aufgebaut. Die Steuerung führt basierend auf in dem ROM gespeicherten Klimatisierungssteuerprogrammen verschiedene Berechnungen und Verarbeitungen durch, um dadurch die Betriebe verschiedener Steuerzielvorrichtungen, die mit ihrer Ausgangsseite verbunden sind, zu steuern.
  • Die Steuerung 40 steuert auch die Betriebe des Kompressors 11, der ersten Kühlmittelpumpe 21, der zweiten Kühlmittelpumpe 22, des Innengebläses der Innenklimatisierungseinheit 30 und ähnlicher.
  • In der Steuerung 40 bauen Hardware und Software, die die Betriebe verschiedener Steuerzielvorrichtungen, die mit der Ausgangsseite der Steuerung 40 verbunden sind, steuern, Steuereinheiten zum Steuern der jeweiligen Betriebe der Steuerzielvorrichtungen auf.
  • In der Steuerung 40 bauen Hardware und Software, die den Betrieb des Kältemittelströmungsumschaltventils 16 steuern, eine Kältemittelströmungssteuereinheit 40a auf. Die Kältemittelströmungssteuereinheit 40a dient auch als eine Kältemittelzirkulationssteuereinheit, die den Zirkulationszustand des Kühlmittels umschaltet.
  • In der Steuerung 40 bauen Hardware und Software, die die Betriebe des strömungsaufwärtsseitigen Kühlmittelströmungsumschaltventils 25 und des strömungsabwärtsseitigen Kühlmittelströmungsumschaltventils 26 steuern, eine Kühlmittelströmungssteuereinheit 40b auf. Die Kühlmittelströmungssteuereinheit 40b dient auch als eine Kühlmittelzirkulationsschaltsteuereinheit, die den Zirkulationszustand des Kühlmittels umschaltet.
  • In der Steuerung 40 bauen Hardware und Software, die den Betrieb des Kompressors 11 steuern, eine Kompressorsteuereinheit 40c auf. Die Kompressorsteuereinheit 40c dient als eine Kältemitteldurchsatzsteuereinheit, die den Durchsatz des von dem Kompressor 11 abgegebenen Kältemittels steuert.
  • In der Steuerung 40 bauen Hardware und Software, die die Betriebe der ersten Kühlmittelpumpe 21 und der zweiten Kühlmittelpumpe 22 steuern, eine Pumpensteuereinheit 40d auf. Die Pumpensteuereinheit 40d dient als eine Kühlmitteldurchsatzsteuereinheit, die den Durchsatz des Kühlmittels durch jede Kühlmittelzirkulationsvorrichtung steuert. Die Pumpensteuereinheit 40d dient als eine Wärmemediumdurchsatzsteuereinheit, die den Durchsatz des Wärmemediums steuert.
  • Die jeweiligen Steuereinheiten 40a, 40b, 40c und 40d können getrennt von der Steuerung 40 aufgebaut sein.
  • Erfassungssignale von einer Gruppe von Sensoren werden in die Eingangsseite der Steuerung 40 eingespeist. Die Sensorgruppe umfasst einen Innenlufttemperatursensor 41, einen Außenlufttemperatursensor 42, einen Sonnenstrahlungssensor 43, einen Kältemitteldrucksensor 44, einen Kältemitteltemperatursensor 45, einen Luft-Kältemittel-Wärmetauscher-Temperatursensor 46, einen ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher-Temperatursensor 47, einen zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher-Temperatursensor 48, einen Kühlerkerntemperatursensor 49 und einen Heizungskerntemperatursensor 50.
  • Der Innenlufttemperatursensor 41 ist eine Innenlufttemperaturerfassungseinrichtung, die die Temperatur der Innenluft erfasst. Der Außenlufttemperatursensor 42 ist eine Außenlufttemperaturerfassungseinrichtung, die die Temperatur der Außenluft erfasst. Der Sonnenstrahlungssensor 43 ist eine Sonnenstrahlungsmengenerfassungseinrichtung, die die Menge der Sonnenstrahlung erfasst, die von dem Fahrzeuginneren aufgenommen wird.
  • Der Kältemitteldrucksensor 44 ist eine Kältemitteldruckerfassungseinrichtung, die den Druck des Kältemittels erfasst. Der Kältemitteltemperatursensor 45 ist eine Kältemitteltemperaturerfassungseinrichtung, die die Temperatur des Kältemittels erfasst. Der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher-Temperatursensor 46 ist eine Wärmetauschertemperaturerfassungseinrichtung, die die Temperatur des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers 12 erfasst.
  • Der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher-Temperatursensor 47 ist eine Wärmetauschertemperaturerfassungseinrichtung, die die Temperatur des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 erfasst. Der zweite Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher-Temperatursensor 48 ist eine Wärmetauschertemperaturerfassungseinrichtung, die die Temperatur des zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 14 erfasst.
  • Der Kühlerkerntemperatursensor 49 ist eine Wärmetauschertemperaturefassungseinrichtung, die die Temperatur des Kühlerkerns 23 erfasst. Zum Beispiel ist der Kühlerkerntemperatursensor 49 ein Rippenthermistor, der die Temperatur einer Wärmeaustauschrippe in dem Kühlerkern 23 erfasst. Der Kühlerkerntemperatursensor 49 ist ein Wassertemperatursensor, der die Temperatur des Kühlmittels, das durch den Kühlerkern 23 strömt, erfasst.
  • Der Heizungskerntemperatursensor 50 ist eine Wärmetauschertemperaturerfassungseinrichtung, die die Temperatur des Heizungskerns 24 erfasst. Ferner ist der Heizungskerntemperatursensor 50 ein Wassertemperatursensor, der die Temperatur des durch den Heizungskern 24 strömenden Kühlmittels erfasst. Der Heizungskerntemperatursensor 50 ist ein Rippenthermistor, der die Temperatur einer Wärmeaustauschrippe in dem Heizungskern 24 erfasst.
  • Ein Bedienfeld 51 ist mit verschiedenen Klimatisierungsbedienschaltern versehen. Bediensignale von diesen Bedienschaltern werden in die Eingangsseite der Steuerung 40 eingespeist. Zum Beispiel ist das Bedienfeld 51 in der Nähe des Armaturenbretts auf der Vorderseite des Fahrzeuginneren angeordnet.
  • Verschiedene Arten von Klimatisierungsbedienschaltern, die auf dem Bedienfeld 51 bereitgestellt sind, umfassen einen Fahrzeuginnentemperaturfestlegungsschalter 51a, einen Automatikschalter, einen Klimaanlagenbedienschalter, einen Luftvolumenfestlegungsschalter 51a und einen Klimatisierungsstoppschalter.
  • Jeder Schalter kann vom Druckschaltertyp sein, der elektrische Kontakte zur Leitung bringt, indem er mechanisch gedrückt wird, oder vom Berührungsbildschirmtyp sein, der ansprechend auf einen Kontakt mit einem vorgegebenen Bereich auf einem elektrostatischen Feld reagiert.
  • Der Fahrzeuginnentemperaturfestlegungsschalter 51a ist ein Zieltemperaturfestlegungsabschnitt, der eine Zielfahrzeuginnentemperatur durch die Bedienung des Insassen festlegt. Der Automatikschalter ist ein Schalter, der die automatische Steuerung der Klimatisierung festlegt und aufhebt. Der Klimaanlagenschalter ist ein Schalter, der zwischen Betrieb und Stopp (Ein- und Ausschalten) der Luftkühlung oder Entfeuchtung umschaltet. Der Luftvolumenfestlegungsschalter ist ein Schalter, der das Luftvolumen von Blasluft aus dem Innengebläse festlegt. Der Klimatisierungsstoppschalter ist ein Schalter, der die Klimatisierung stoppt.
  • Die Steuerung 40 bestimmt eine Klimatisierungsbetriebsart basierend auf einer Außenlufttemperatur und einer Zielluftauslasstemperatur TAO der Luft, die in das Fahrzeuginnere geblasen werden soll. Die Zielluftauslasstemperatur TAO ist ein Wert, der derart bestimmt wird, dass eine Innenlufttemperatur Tr sich schnell einer Zieltemperatur Tsoll nähert, die von dem Insassen gewünscht wird, und wird durch die folgende Formel F1 berechnet. TAO = Ksoll × Tsoll – Kr × Tr – Kam × Tam – Ks × Ts + C F1
  • In dieser Formel ist Tsoll eine Zielfahrzeuginnentemperatur, die von dem Fahrzeuginnentemperaturfestlegungsschalter 51a festgelegt wird, Tr ist eine Innenlufttemperatur, die von dem Innenlufttemperatursensor 41 erfasst wird, Tam ist eine Außenlufttemperatur, die von dem Außenlufttemperatursensor 42 erfasst wird und Ts ist eine Sonnenstrahlungsmenge, die von dem Sonnenstrahlungssensor 43 erfasst wird. Ksoll, Kr, Kam und Ks sind Steuerverstärkungen und C ist eine Korrekturkonstante.
  • Zum Beispiel bestimmt die Steuerung 40 die Klimatisierungsbetriebsart als eine Luftkühlbetriebsart, wenn die Zielluftauslasstemperatur TAO niedriger als die Außenlufttemperatur ist, während die Steuerung 40 die Klimatisierungsbetriebsart als eine Luftheizbetriebsart bestimmt, wenn die Zielluftauslasstemperatur TAO höher als die Außenlufttemperatur ist.
  • Als nächstes wird der Betrieb der vorstehend erwähnten Struktur beschrieben. Wenn die Klimatisierungsbetriebsart die Luftkühlbetriebsart ist, schaltet die Steuerung 40 das Kältemittelströmungsumschaltventil 16 und die Kühlmittelströmungsumschaltventile 25 und 26 auf einen Betrieb in der in 1 und 7 gezeigten Luftkühlbetriebsart. Somit zirkuliert das Kältemittel in dieser Reihenfolge durch den Kompressor 11, den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14, den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12, das Expansionsventil 15, den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und den Kompressor 11. Das Kühlmittel zirkuliert zwischen dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und dem Kühlerkern 23 und das Kühlmittel zirkuliert zwischen dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 und dem Heizungskern 24.
  • In der Luftkühlbetriebsart wirken der zweite Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 und der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 als die hochdruckseitigen Wärmetauscher in dem Kältekreislauf, während der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 als der niederdruckseitige Wärmetauscher in dem Kältekreislauf wirkt. Das heißt, das hochdruckseitige Kältemittel in dem Kältekreislauf führt in dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 und dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 Wärme ab, während das niederdruckseitige Kältemittel in dem Kältekreislauf Wärme in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 aufnimmt.
  • Folglich wird das Kühlmittel in dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 geheizt, während das Kühlmittel in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 gekühlt wird. Das heißt, die Luftkühlbetriebsart ist eine Wärmemediumkühlbetriebsart, in der das Wärmemedium in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 gekühlt wird.
  • Das Kühlmittel, das in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 gekühlt wird, kühlt die Lüftungsluft, die in das Fahrzeuginnere geblasen werden soll, in dem Kühlerkern 23. Auf diese Weise kann das Fahrzeuginnere gekühlt werden.
  • Das in dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 geheizte Kühlmittel heizt die Lüftungsluft, die in das Fahrzeuginnere geblasen werden soll, in dem Heizungskern 24. Somit wird die von dem Kühlerkern 23 gekühlte Kaltluft erneut geheizt und kann dadurch für die Luftkühlung auf eine gewünschte Temperatur verwendet werden.
  • In der Luftkühlbetriebsart strömt das Kältemittel in dieser Reihenfolge durch den ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 121, den Gas-Fiüssigkeitsabscheidungsabschnitt 122 und den zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 123 in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12. Das gasförmig-flüssige Zweiphasenkältemittel, das in dem ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 121 Wärme ausgetauscht hat, strömt aus der ersten Kältemittelzirkulationsöffnung 122a in den Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 122. Das Kältemittel in dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 122 strömt aus der zweiten Kältemittelzirkulationsöffnung 122b in den zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 123.
  • Die erste Kältemittelzirkulationsöffnung 122a ist in der Schwerkraftrichtung auf der Oberseite in Bezug auf die zweite Kältemittelzirkulationsöffnung 122b angeordnet. Somit wird das Kältemittel in dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 122 in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel abgeschieden, und folglich wird das flüssigphasige Kältemittel an der Unterseite des Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitts 122 festgehalten. Dann strömt das flüssigphasige Kältemittel, das an der Unterseite des Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitts 122 festgehalten wird, zu dem zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 123.
  • Daher wirkt der erste Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 121 als ein Kondensator, der das Kältemittel kondensiert, während der zweite Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 123 als ein Unterkühler wirkt, der einen Unterkühlungsgrad des Kältemittels verbessert.
  • In der Luftkühlbetriebsart strömt das Kältemittel in dieser Reihenfolge durch den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131, den Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 132 und den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133 in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13. Das neblige gasförmig-flüssige Zweiphasenkältemittel, das in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 Wärme ausgetauscht hat, strömt aus der ersten Kältemittelzirkulationsöffnung 132a in den Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 132. Das Kältemittel in dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 132 strömt aus der zweiten Kältemittelzirkulationsöffnung 132b in den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133.
  • Die erste Kältemittelzirkulationsöffnung 132a ist in der Schwerkraftrichtung auf der Unterseite in Bezug auf die zweite Kältemittelzirkulationsöffnung 132b angeordnet. Somit strömt das nebelige Kältemittel in dem gasförmig-flüssigen Zweiphasenzustand wie es ist in den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschaustauschabschnitt 133, ohne in dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 132 in gasförmige und flüssige Phasen abgeschieden zu werden.
  • Daher wirkt jeder des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts 131 und des zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts 133 als ein Verdampfer, der das Kältemittel verdampft.
  • Wenn die Klimatisierungsbetriebsart die Luftheizbetriebsart ist, schaltet die Steuerung 40 das Kältemittelströmungsumschaltventil 16 und die Kühlmittelströmungsumschaltventile 25 und 26 auf einen Betrieb in der in 3 und 8 gezeigten Luftheizbetriebsart. Somit zirkuliert das Kältemittel in dieser Reihenfolge durch den Kompressor 11, den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13, das Expansionsventil 15, den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12, den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 und den Kompressor 11. Das Kühlmittel zirkuliert zwischen dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und dem Heizungskern 24 und das Kühlmittel zirkuliert zwischen dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 und dem Kühlerkern 23.
  • In der Luftheizbetriebsart wirkt der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 als der hochdruckseitige Wärmetauscher in dem Kältekreislauf, während der zweite Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 und der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 als der niederdruckseitige Wärmetauscher in dem Kältekreislauf wirken. Das heißt, das hochdruckseitige Kältemittel in dem Kältekreislauf führt in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 Wärme ab, während das niederdruckseitige Kältemittel in dem Kältekreislauf in dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 und dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 Wärme aufnimmt.
  • Folglich wird das Kühlmittel in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 geheizt, während das Kühlmittel in dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 gekühlt wird. Das heißt, die Luftheizbetriebsart ist eine Wärmemediumheizbetriebsart, in der das Wärmemedium in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 geheizt wird.
  • Das Kühlmittel, das in dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 gekühlt wird, kühlt und entfeuchtet die Lüftungsluft, die in das Fahrzeuginnere geblasen werden soll, in dem Kühlerkern 23. Das in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 geheizte Kühlmittel heizt die Lüftungsluft, die in das Fahrzeuginnere geblasen werden soll, in dem Heizungskern 24. Somit wird die von dem Kühlerkern 23 gekühlte und entfeuchtete Kaltluft geheizt und kann dadurch für die Entfeuchtung und Luftheizung auf eine gewünschte Temperatur verwendet werden.
  • In der Luftheizbetriebsart strömt das Kältemittel in dieser Reihenfolge durch den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133, den Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 132 und den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13. Das gasförmig-flüssige Zweiphasenkältemittel, das in dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133. Wärme ausgetauscht hat, strömt aus der zweiten Kältemittelzirkulationsöffnung 132b in den Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 132. Das Kältemittel in dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 132 strömt aus der ersten Kältemittelzirkulationsöffnung 132a in den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131.
  • Die erste Kältemittelzirkulationsöffnung 132a ist in der Schwerkraftrichtung auf der Unterseite in Bezug auf die zweite Kältemittelzirkulationsöffnung 132b angeordnet. Somit wird das Kältemittel in dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 132 in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel abgeschieden, und folglich wird das flüssigphasige Kältemittel an der Unterseite des Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitts 132 festgehalten. Dann strömt das flüssigphasige Kältemittel, das an der Unterseite des Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitts 132 festgehalten wird, zu dem ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131.
  • Daher wirkt der zweite Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133 als ein Kondensator, der das Kältemittel kondensiert, während der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 als ein Unterkühler wirkt, der einen Unterkühlungsgrad des Kältemittels verbessert.
  • In der Luftheizbetriebsart strömt das Kältemittel in dieser Reihenfolge durch den zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 123, den Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 122 und den ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 121 in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12. Das neblige gasförmig-flüssige Zweiphasenkältemittel, das in dem zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 123 Wärme ausgetauscht hat, strömt aus der zweiten Kältemittelzirkulationsöffnung 122b in den Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 122. Das Kältemittel in dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 122 strömt aus der ersten Kältemittelzirkulationsöffnung 122a in den ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 121.
  • Die erste Kältemittelzirkulationsöffnung 122a ist in der Schwerkraftrichtung auf der Oberseite in Bezug auf die zweite Kältemittelzirkulationsöffnung 122b angeordnet. Somit strömt das nebelige Kältemittel in dem gasförmig-flüssigen Zweiphasenzustand wie es ist in den ersten Luft-Kältemittel-Wärmetauschaustauschabschnitt 121, ohne in dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 122 in gasförmige und flüssige Phasen abgeschieden zu werden.
  • Daher wirkt jeder des zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts 123 und des ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts 121 als ein Verdampfer, der das Kältemittel verdampft.
  • Wenn an dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 in der Luftheizbetriebsart Frostbildung auftritt, wird der Kältekreislauf auf die Luftkühlbetriebsart geschaltet, wodurch das Entfrosten des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers 12 ermöglicht wird. Das heißt, durch Umschalten auf die Luftkühlbetriebsart kann die Wärme des hochdruckseitigen Kältemittels in dem Kältekreislauf verwendet werden, um den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 zu entfrosten.
  • In dieser Ausführungsform schaltet das Kältemittelströmungsumschaltventil 16 zwischen einer Kühlmittelkühlbetriebsart und einer Kühlmittelheizbetriebsart um. In der Kühlmittelkühlbetriebsart zirkuliert das Kältemittel in dieser Reihenfolge durch den Kompressor 11, den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12, das Expansionsventil 15, den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und den Kompressor 11, und das Kühlmittel wird in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 gekühlt. In der Kühlmittelheizbetriebsart zirkuliert das Kältemittel in dieser Reihenfolge durch den Kompressor 11, den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13, das Expansionsventil 15, den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 und den Kompressor 11 und das Kühlmittel wird in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 geheizt.
  • Die Kühlmittelströmungsumschaltventile 25 und 26 schalten die Strömung des Kühlmittels um, so dass das Kühlmittel in der Kühlmittelkühlbetriebsart zwischen dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und dem Kühlerkern 23 zirkuliert und dass das Kühlmittel in der Kühlmittelheizbetriebsart zwischen dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und dem Heizungskern 24 zirkuliert.
  • In dieser Anordnung kann in der Kühlmittelkühlbetriebsart die Kälte des von dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 gekühlten Kühlmittels in dem Kühlerkern 23 genutzt werden, während in der Kühlmittelheizbetriebsart die Wärme des von dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 geheizten Kühlmittels in dem Heizungskern 24 genutzt werden kann.
  • In der Kühlmittelkühlbetriebsart führt das Kältemittel in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 Wärme direkt in die Luft ab, wodurch es möglich gemacht wird, den Kältekreislaufwirkungsgrad im Vergleich zu einem Fall, in dem das Kältemittel über das Kühlmittel Wärme in die Luft abführt, zu verbessern.
  • Das heißt, in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 tauscht das Kältemittel direkt mit Luft Wärme aus. Somit ist das Kältemittel hauptsächlich in einem gasförmig-flüssigen Zweiphasenzustand und dadurch liegt der Temperaturwirkungsgrad der Luft in Bezug auf das Kältemittel im allgemeinen Gebrauch in einem Bereich von 75 bis 85%. Der „allgemeine Gebrauch”, wie er hier verwendet wird, bedeutet einen Zustand, in dem eine Luftgeschwindigkeit in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 etwa 2 m/s ist.
  • Ein Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem Kühlmittel und der Luft austauscht, hat unter den gleichen Bedingungen einen Temperaturwirkungsgrad von 50 bis 60%. Im Vergleich kann diese Ausführungsform den Temperaturwirkungsgrad erheblich verbessern, wodurch der Kältekreislaufwirkungsgrad verbessert wird.
  • In der Kühlmittelheizbetriebsart führt das Kältemittel in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und dem Heizungskern 24 über das Kühlmittel Wärme in die Luft ab, was zu einer Verringerung des Kältekreislaufwirkungsgrads führt. Jedoch erhöht die Verringerung des Kältekreislaufwirkungsgrads den Hochdruck in dem Kältekreislauf, wodurch die Luftheizleistung des Heizungskerns 24 verbessert wird. Das heißt, die Verbesserung der Luftheizleistung des Heizungskerns 24 kann die Verringerung des Kältekreislaufwirkungsgrads kompensieren.
  • In dieser Ausführungsform hat der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 einen ersten Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 122, der das Kältemittel in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel abscheidet und das flüssigphasige Kältemittel in der Kühlmittelkühlbetriebsart ausströmen lässt. Der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 hat einen zweiten Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 132, der das Kältemittel in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel abscheidet und das flüssigphasige Kältemittel in der Kühlmittelheizbetriebsart ausströmen lässt.
  • Somit kann das hochdruckseitige Kältemittel entweder in der Kühlmittelkühlbetriebsart oder der Kühlmittelheizbetriebsart in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel abgeschieden werden, wodurch der Kältekreislaufwirkungsgrad verbessert wird.
  • In dieser Ausführungsform kehrt das Kältemittelströmungsumschaltventil 16 die Strömungsrichtung des Kühlmittels in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 und dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 ansprechend entweder auf die Kühlmittelkühlbetriebsart oder die Kühlmittelheizbetriebsart um.
  • Somit kann in der Kühlmittelkühlbetriebsart verhindert werden, dass das Kältemittel an dem zweiten Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 132 des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13, der auf der Niederdruckseite positioniert ist, in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel abgeschieden wird. Ebenso kann in der Kühlmittelheizbetriebsart verhindert werden, dass das Kältemittel an dem ersten Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 122 des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers 12, der auf der Niederdruckseite positioniert ist, in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel abgeschieden wird. Das heißt, es kann entweder in der Kühlmittelkühlbetriebsart oder der Kühlmittelheizbetriebsart verhindert werden, dass das Kältemittel in dem niederdruckseitigen Wärmetauscher in dem Kältekreislauf in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel abgeschieden wird.
  • In dieser Ausführungsform umfasst der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 den ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 121 und den zweiten Luft Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 123, die geeignet sind, um Wärme zwischen der Luft und dem Kältemittel auszutauschen. Der erste Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 122 des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers 12 ist in der Strömungsrichtung des Kältemittels zwischen dem ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 121 und dem zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 123 angeordnet.
  • Somit kann der zweite Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 123 des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers 12 in der Kühlmittelkühlbetriebsart das von dem ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 121 gekühlte Kältemittel unterkühlen und kann in der Kühlmittelheizbetriebsart zwischen der Luft und dem von dem Expansionsventil 15 dekomprimierten Kältemittel Wärme austauschen. Somit kann entweder in der Kühlmittelkühlbetriebsart oder der Kühlmittelheizbetriebsart der Kältekreislaufwirkungsgrad verbessert werden.
  • In dieser Ausführungsform umfasst der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 und den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133, die geeignet sind, um Wärme zwischen der Luft und dem Kältemittel auszutauschen. Der zweite Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 132 des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 ist in der Strömungsrichtung des Kältemittels zwischen dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 und dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133 angeordnet.
  • Somit kann der zweite Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133 des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 in der Kühlmittelkühlbetriebsart Wärme zwischen der Luft und dem von dem Expansionsventil 15 dekomprimierten Kältemittel austauschen und kann in der Kühlmittelheizbetriebsart das von dem ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 121 gekühlte Kältemittel unterkühlen. Somit kann der Kältekreislaufwirkungsgrad entweder in der Kühlmittelkühlbetriebsart oder der Kühlmittelheizbetriebsart verbessert werden.
  • In dieser Ausführungsform ist der erste Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 121 in der Kühlmittelkühlbetriebsart auf der strömungsaufwärtigen Seite der Kältemittelströmung in Bezug auf den zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 123 angeordnet. Der erste Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 121 und der zweite Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 123 sind derart aufgebaut, dass die Wärmeaustauschmenge des ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts 121 größer als die Wärmeaustauschmenge des zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 123 festgelegt wird.
  • Wenn somit der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 auf der Hochdruckseite des Kältekreislaufs angeordnet ist, kann der Kältekreislaufwirkungsgrad aufgrund des guten Gleichgewichts in der Wärmeaustauschmenge zwischen dem ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 121, der das Kältemittel kondensiert, und dem zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 123, der das Kältemittel unterkühlt, verbessert werden.
  • In dieser Ausführungsform ist der zweite Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133 in der Kühlmittelheizbetriebsart auf der strömungsaufwärtigen Seite der Kältemittelströmung in Bezug auf den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 positioniert. Ferner sind der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 und der zweite Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133 derart aufgebaut, dass die Wärmeaustauschmenge des zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts 133 größer als die Wärmeaustauschmenge des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts 131 festgelegt ist.
  • Wenn somit der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 auf der Hochdruckseite des Kältekreislaufs angeordnet ist, kann der Kältekreislaufwirkungsgrad aufgrund des guten Gleichgewichts in der Wärmeaustauschmenge zwischen dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133, der das Kältemittel kondensiert, und dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131, der das Kältemittel unterkühlt, verbessert werden.
  • In dieser Ausführungsform wird die Strömungswegquerschnittfläche des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers 12 für das Kältemittel von der strömungsaufwärtigen Seite zu der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung des Kältemittels verringert, wenn Wärme mit dem Kältemittel ausgetauscht wird, das vor der Dekompression durch das Expansionsventil 15 bereitgestellt wird. Indessen wird die Strömungswegquerschnittfläche des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers 12 für das Kältemittel von der strömungsaufwärtigen Seite zu der strömungsabwärtigen Seite der Strömungsrichtung des Kältemittels vergrößert, wenn Wärme mit dem Kältemittel ausgetauscht wird, das nach der Dekompression durch das Expansionsventil 15 bereitgestellt wird.
  • Somit wird die Strömungsquerschnittfläche des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers 12 ansprechend auf eine Verringerung der Trockenheit des Kältemittels beim Austauschen von Wärme mit dem Kältemittel, das vor der Dekompression durch das Expansionsventil 15 bereitgestellt wird, verringert. Indessen wird die Strömungsquerschnittfläche des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers 12 ansprechend auf eine Erhöhung der Trockenheit des Kältemittels beim Austauschen von Wärme mit dem Kältemittel, das nach der Dekompression durch das Expansionsventil 15 bereitgestellt wird, vergrößert. Auf diese Weise kann die Wärmetauscherleistung des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers 12 verbessert werden.
  • Ebenso wird die Strömungswegquerschnittfläche des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 für das Kältemittel von der strömungsaufwärtigen Seite zu der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung des Kältemittels verringert, wenn Wärme mit dem Kältemittel ausgetauscht wird, das vor der Dekompression durch das Expansionsventil 15 bereitgestellt wird. Indessen wird die Strömungswegquerschnittfläche des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 für das Kältemittel von der strömungsaufwärtigen Seite zu der strömungsabwärtigen Seite der Strömung des Kältemittels vergrößert, wenn Wärme mit dem Kältemittel ausgetauscht wird, das nach der Dekompression durch das Expansionsventil 15 bereitgestellt wird.
  • Somit wird die Strömungsquerschnittfläche des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 ansprechend auf eine Verringerung der Trockenheit des Kältemittels beim Austauschen von Wärme mit dem Kältemittel, das vor der Dekompression durch das Expansionsventil 15 bereitgestellt wird, verringert. Indessen wird die Strömungsquerschnittfläche des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 ansprechend auf eine Erhöhung der Trockenheit des Kältemittels beim Austauschen von Wärme mit dem Kältemittel, das nach der Dekompression durch das Expansionsventil 15 bereitgestellt wird, vergrößert. Auf diese Weise kann die Wärmetauscherleistung des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 verbessert werden.
  • In dieser Ausführungsform bewirkt der Kühlerkern 23, dass das Kühlmittel zwischen dem Kühlerkern 23 und einem des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 und des zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 14, der Wärme zwischen dem Kühlmittel und dem Kältemittel, das nach dem Dekomprimieren durch das Expansionsventil 15 bereitgestellt wird, austauscht, zirkuliert.
  • Der Heizungskern 24 bewirkt, dass das Kühlmittel zwischen dem Heizungskern 24 und einem des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 und des zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 14, der Wärme zwischen dem Kühlmittel und dem Kältemittel, das vor dem Dekomprimieren an dem Expansionsventil 15 bereitgestellt wird, austauscht, zirkuliert.
  • Mit dieser Anordnung kann der Kühlerkern 23 die Kälte des Kühlmittels, das von einem der ersten und zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und 14 gekühlt wird, nutzen, während der Heizungskern 24 die Wärme des Kühlmittels, das von dem anderen der ersten und zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und 14 geheizt wird, nutzen kann.
  • Das Kältemittel führt in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 Wärme direkt in die Luft ab, wodurch es möglich gemacht wird, den Kältekreislaufwirkungsgrad im Vergleich zu einem Fall, in dem das Kältemittel über das Kühlmittel Wärme in die Luft abführt, zu verbessern.
  • In dieser Ausführungsform bewirkt das Kältemittelströmungsumschaltventil 16 in der Kühlmittelkühlbetriebsart, dass das Kältemittel, das vor dem Dekomprimieren durch das Expansionsventil 15 bereitgestellt wird, in den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 strömt. Ferner bewirken die Kühlmittelströmungsumschaltventile 25 und 26, dass das Kühlmittel zwischen dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 und dem Heizungskern 24 zirkuliert.
  • In der Kühlmittelheizbetriebsart bewirkt das Kältemittelströmungsumschaltventil 16, dass das Kältemittel, das nach dem Dekomprimieren durch das Expansionsventil 15 bereitgestellt wird, in den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 strömt. Ferner bewirken die Kühlmittelströmungsumschaltventile 25 und 26, dass das Kühlmittel zwischen dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 und dem Kühlerkern 23 zirkuliert.
  • Mit dieser Anordnung kann in der Kühlmittelkühlbetriebsart die Kälte des Kühlmittels, das durch den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 gekühlt wird, in dem Kühlerkern 23 genutzt werden, während die Wärme des Kühlmittels, das von dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 geheizt wird, in dem Heizungskern 24 genutzt werden kann.
  • In der Kühlmittelheizbetriebsart kann die Kälte des Kühlmittels, das durch den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 gekühlt wird, in dem Kühlerkern 23 genutzt werden, während die Wärme des Kühlmittels, das von dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 geheizt wird, in dem Heizungskern 24 genutzt werden kann.
  • Das Kältemittel führt in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 Wärme direkt in die Luft ab, wodurch es möglich gemacht wird, den Kältekreislaufwirkungsgrad im Vergleich zu einem Fall, in dem das Kältemittel über das Kühlmittel Wärme in die Luft abführt, zu verbessern.
  • In dieser Ausführungsform stoppt die Steuerung 40 den Betrieb des Kompressors 11 vorübergehend, wenn zwischen der Kühlmittelkühlbetriebsart und der Kühlmittelheizbetriebsart umgeschaltet wird.
  • Die Pumpensteuereinheit 40d hält wenigstens eine der ersten Kühlmittelpumpe 21 und der zweiten Kühlmittelpumpe 22 in einen Betriebszustand, wenn zwischen der Kühlmittelkühlbetriebsart und der Kühlmittelheizbetriebsart umgeschaltet wird.
  • Somit kann die Verwendung wenigstens einer der Kälte in dem Kühlerkern 23 und der Wärme in dem Heizungskern 24 aufrecht erhalten werden, während die nachteilige Wirkung, wie etwa eine Last oder ein Kältemittelhämmergeräusch, die erzeugt werden, wenn zwischen der Kühlmittelkühlbetriebsart und der Kühlmittelheizbetriebsart umgeschaltet wird, unterdrückt wird.
  • In dieser Ausführungsform erhöht oder verringert die Steuerung 40 in einem Betriebszustand, in dem die Temperatur des Kältemittels, das in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 Wärme ausgetauscht hat, unter den Gefrierpunkt fällt, den Durchsatz des Kühlmittels, das durch den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 zirkuliert.
  • Somit kann der Frost an dem Kühlerkern 23 verhindert werden, um dadurch die Verringerung in der Kreislaufleistung zu unterdrücken, so dass die Wärme in dem Heizungskern 24 effizient genutzt werden kann.
  • Der Durchsatz des Kühlmittels, das durch den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 zirkuliert, kann durch ein Wasserventil erhöht oder verringert werden.
  • Wenn in dieser Ausführungsform Frost, der an dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 haftet, geschmolzen werden muss, sind das Kältemittelströmungsumschaltventil 16 und die Steuerung 40 geeignet, die Kältemittelströmung derart zu schalten, dass der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 auf der strömungsaufwärtigen Seite der Kältemittelströmung in Bezug auf das Expansionsventil 15 positioniert ist und dass der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 auf der strömungsabwärtigen Seite des Kältemittels in Bezug auf das Expansionsventil 15 positioniert ist.
  • Somit kann der Frost, der an dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 haftet, unter Verwendung von Wärme des von dem Kompressor 11 abgegebenen Kältemittels geschmolzen werden.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • In der vorstehend erwähnten Ausführungsform ist das Expansionsventil 15 das Zweiwege-Expansionsventil, das fähig ist, das Kältemittel auch dann zu dekomprimieren und zu expandieren, wenn das Kältemittel zurück strömt. indessen ist das Expansionsventil 15 in dieser Ausführungsform ein Einweg-Expansionsventil, das unfähig ist, das Kältemittel zu dekomprimieren und zu expandieren, wenn das Kältemittel zurück strömt.
  • Wie in 11 und 12 gezeigt, umfasst die Kältekreislaufvorrichtung 10 ein Expansionsventil-Kältemittelströmungsumschaltventil 17. Das Expansionsventil-Kältemittelströmungsumschaltventil 17 richtet die Kältemittelströmungsrichtung ungeachtet der Klimatisierungsbetriebsart relativ zu dem Expansionsventil 15 beständig in die gleiche Richtung aus. Das Expansionsventil-Kältemittelströmungsumschaltventil 17 ist ein Dekompressionskältemittelströmungsschalter, der bewirkt, dass die Luftkühlbetriebsart und die Luftheizbetriebsart die gleiche Kältemittelströmungsrichtung in dem Expansionsventil 15 als die Dekompressionsvorrichtung haben. Der Betrieb des Expansionsventil-Kältemittelströmungsumschaltventils 17 wird durch die Steuerung 40 gesteuert.
  • Das Expansionsventil-Kältemittelströmungsumschaltventil 17 umfasst: eine Kältemittelzuströmungsöffnung 17a, aus der das Kältemittel in das Expansionsventil-Kältemittelströmungsumschaltventil 17 strömt; eine Kältemittelausströmungsöffnung 17b, durch die das Kältemittel aus dem Expansionsventil-Kältemittelströmungsumschaltventil 17 strömt; und eine erste Zuströmungs-/Ausströmungsöffnung 17c und eine zweite Zuströmungs-/Ausströmungsöffnung 17d, durch die das Kältemittel in das oder aus dem Expansionsventil-Kältemittelströmungsumschaltventil 17 strömt.
  • Die Kältemittelzuströmungsöffnung 17a ist mit einer Seite des Kältemittelauslasses 15a des Expansionsventils 15 verbunden. Die Kältemittelausströmungsöffnung 17b ist mit einer Seite des Kältemitteleinlasses 15b des Expansionsventils 15 verbunden. Die erste Zuströmungs-/Ausströmungsöffnung 17c ist mit dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 verbunden. Die zweite Zuströmungs-/Ausströmungsöffnung 17d ist mit dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 verbunden.
  • Das Expansionsventil-Kältemittelströmungsumschaltventil 17 schaltet zwischen einem Zustand, in dem die Kältemittelzuströmungsöffnung 17a mit der ersten Zuströmungs-/Ausströmungsöffnung 17c verbunden ist und die Kältemittelausströmungsöffnung 17b mit der zweiten Zuströmungs-/Ausströmungsöffnung 17d verbunden ist, und einem Zustand, in dem die Kältemittelzuströmungsöffnung 17a mit der zweiten Zuströmungs-/Ausströmungsöffnung 17d verbunden ist und die Kältemittelausströmungsöffnung 17b mit der ersten Zuströmungs-/Ausströmungsöffnung 17c verbunden ist, um.
  • Wenn die Klimatisierungsbetriebsart, wie in 11 gezeigt, die Luftkühlbetriebsart ist, verbindet das Expansionsventil-Kältemittelströmungsumschaltventil 17 zwischen der Kältemittelzuströmungsöffnung 17a und der zweiten Zuströmungs-/Ausströmungsöffnung 17d und verbindet zwischen der Kältemittelausströmungsöffnung 17b und der ersten Zuströmungs-/Ausströmungsöffnung 17c. Wenn die Klimatisierungsbetriebsart mit anderen Worten die Luftkühlbetriebsart ist, verbindet das Expansionsventil-Kältemittelströmungsumschaltventil 17 zwischen dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 und dem Kältemitteleinlass 15b des Expansionsventils 15 und verbindet zwischen dem Kältemittelauslass 15a des Expansionsventils 15 und dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13.
  • Wenn die Klimatisierungsbetriebsart, wie in 12 gezeigt, die Luftheizbetriebsart ist, verbindet das Expansionsventil-Kältemittelströmungsumschaltventil 17 zwischen der Kältemittelzuströmungsöffnung 17a und der ersten Zuströmungs-/Ausströmungsöffnung 17c und verbindet zwischen der Kältemittelausströmungsöffnung 17b und der zweiten Zuströmungs-/Ausströmungsöffnung 17d. Wenn die Klimatisierungsbetriebsart mit anderen Worten die Luftheizbetriebsart ist, verbindet das Expansionsventil-Kältemittelströmungsumschaltventil 17 zwischen dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und dem Kältemitteleinlass 15b des Expansionsventils 5 und verbindet zwischen dem Kältemittelauslass 15a des Expansionsventils 15 und dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12.
  • Somit kann das Kältemittel sowohl in der Luftkühlbetriebsart als auch der Luftheizbetriebsart von dem Expansionsventil 15 dekomprimiert und expandiert werden, selbst wenn das Expansionsventil 15 nicht das Zweiwege-Expansionsventil, sondern das Einweg-Expansionsventil ist.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • In der vorstehend erwähnten zweiten Ausführungsform hat der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 den Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 122 und der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 hat den Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 132. Indessen ist in dieser Ausführungsform, wie in 13 und 14 gezeigt, anstelle der Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitte 122 und 132 ein Akkumulator 118 bereitgestellt.
  • Der Akkumulator 118 ist zwischen der Kältemittelausströmungsöffnung 16b des Kältemittelströmungsumschaltventils 16 und der Kältemittelansaugöffnung 11a des Kompressors 11 angeordnet.
  • Wenn die Klimatisierungsbetriebsart, wie in 13 gezeigt, die Luftkühlbetriebsart ist, strömt das Kältemittel aus dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 in den Akkumulator 118. Das Kältemittel wird durch den Akkumulator 118 in das gasphasige Kältemittel und das flüssigphasige Kältemittel abgeschieden. Das abgeschiedene gasphasige Kältemittel wird in den Kompressor 11 gesaugt, während das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel in dem Akkumulator 118 gelagert wird.
  • Wenn die Klimatisierungsbetriebsart, wie in 14 gezeigt, die Luftheizbetriebsart ist, strömt das Kältemittel aus dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 in den Akkumulator 118. Das Kältemittel wird durch den Akkumulator 118 in das gasphasige Kältemittel und das flüssigphasige Kältemittel abgeschieden. Das abgeschiedene gasphasige Kältemittel wird in den Kompressor 11 gesaugt, während das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel in dem Akkumulator 118 gelagert wird.
  • Diese Ausführungsform kann auch die gleichen Funktionen und Wirkungen wie in der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform zeigen.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • Wie in 15 und 16 gezeigt, ist in dieser Ausführungsform ein Innenwärmetauscher 119 zu der Struktur der vorstehend erwähnten ersten Ausführungsform hinzugefügt.
  • Der Innenwärmetauscher 19 hat einen hochdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19a und einen niederdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19b. Der hochdruckseitige Kältemitteldurchgang 19a ist zwischen dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 und dem Expansionsventil 15 angeordnet. Der niederdruckseitige Kältemitteldurchgang 19b ist zwischen der Kältemittelausströmungsöffnung 16b des Kältemittelströmungsumschaltventils 16 und der Kältemittelansaugöffnung 11a des Kompressors 11 angeordnet.
  • Gleichzeitig ist der Innenwärmetauscher 119 ein Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem hochdruckseitigen Kältemittel, das durch den hochdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19a zirkuliert, und dem niederdruckseitigen Kältemittel, das durch den niederdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19b strömt, austauscht.
  • Ein wärmeempfindlicher Abschnitt 15c des Expansionsventils 15 ist zwischen dem niederdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19b und der Kältemittelansaugöffnung 11a des Kompressors 11 angeordnet.
  • Der wärmeempfindliche Abschnitt 15c erfasst den Überhitzungsgrad des Kältemittels basierend auf der Temperatur und dem Druck des Kältemittels. Das Expansionsventil 15 hat einen (nicht gezeigten) mechanischen Mechanismus, der eine Drosseldurchgangsfläche derart einstellt, dass ein von dem wärmeempfindlichen Abschnitt 15c erfasster Kältemittelüberhitzungsgrad innerhalb eines vorher festgelegten Bereichs ist.
  • Anstelle des wärmeempfindlichen Abschnitts 15c kann ein Temperatursensor zwischen dem niederdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19b und der Kältemittelansaugöffnung 11a des Kompressors 11 angeordnet sein, und das Expansionsventil 15 kann die Drosseldurchgangsfläche derart einstellen, dass eine von dem Temperatursensor erfasste Kältemitteltemperatur innerhalb eines vorher festgelegten Bereichs ist.
  • Wenn die Klimatisierungsbetriebsart, wie in 15 gezeigt, die Luftkühlbetriebsart ist, strömt das hochdruckseitige Kältemittel, das in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 Wärme ausgetauscht hat, durch den hochdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19a, und das niederdruckseitige Kältemittel, das an dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 Wärme ausgetauscht hat, strömt durch den niederdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19b.
  • Somit wird der Wärmeaustausch zwischen dem hochdruckseitigen Kältemittel, das in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 Wärme ausgetauscht hat, und dem niederdruckseitigen Kältemittel, das in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 Wärme ausgetauscht hat, durchgeführt, wodurch die Enthalpie des Kältemittels auf der Einlassseite des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 verringert wird. Folglich kann eine Differenz der Enthalpie (kurz eine Kältekapazität) zwischen dem auslassseitigen Kältemittel und dem einlassseitigen Kältemittel in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 vergrößert werden, um dadurch einen Leistungskoeffizienten (d. h. COP) des Kreislaufs zu verbessern.
  • Wenn die Klimatisierungsbetriebsart, wie in 16 gezeigt, die Luftheizbetriebsart ist, strömt das hochdruckseitige Kältemittel, das von dem Expansionsventil 15 dekomprimiert und expandiert wird, durch den hochdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19a, und das niederdruckseitige Kältemittel, das in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 Wärme ausgetauscht hat, strömt durch den niederdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19b.
  • Die Menge des Kältemittels, die für die Luftheizbetriebsart benötigt wird, wird geringer als die Menge des Kältemittels, die für die Luftkühlbetriebsart benötigt wird. In der Luftheizbetriebsart muss ein überschüssiges Kältemittel in dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 132 des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 gelagert werden.
  • In der Luftheizbetriebsart dieser Ausführungsform kann das flüssigkeitsreiche niederdruckseitige Kältemittel in dem niederdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19b gelagert werden, wodurch die Kapazität des Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitts 132 in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 verringert wird.
  • In dieser Ausführungsform ist der niederdruckseitige Kältemitteldurchgang 19b des Innenwärmetauschers 19 zwischen dem Kältemittelströmungsumschaltventil 16 und dem Kompressor 11 angeordnet.
  • Somit kann der Wärmeaustausch in der Kühlmittelkühlbetriebsart zwischen dem Kältemittel, das in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 Wärme ausgetauscht hat, und dem Kältemittel, das in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 Wärme ausgetauscht hat, durchgeführt werden, wodurch der Kreislaufwirkungsgrad verbessert wird.
  • Entweder in der Kühlmittelkühlbetriebsart oder der Kühlmittelheizbetriebsart kann der niederdruckseitige Kältemitteldurchgang 19b auf der Kältemittelansaugseite des Kompressors 11 positioniert sein.
  • In dieser Ausführungsform wird der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Auslassseite des niederdruckseitigen Wärmetauschers entweder in der Kühlmittelkühlbetriebsart oder der Kühlmittelheizbetriebsart basierend auf der Temperatur des Kältemittels an dem Auslass des niederdruckseitigen Wärmetauschers, die von dem wärmeempfindlichen Abschnitt 15c abgetastet wird, gesteuert.
  • Somit kann ein Steuerpunkt des Überhitzungsgrads des Kältemittels vor dem Umschalten zwischen der Kühlmittelkühlbetriebsart und der Kühlmittelheizbetriebsart identisch zu dem nach dem Umschalten zwischen ihnen festgelegt werden. Somit kann diese Ausführungsform reibungslos zwischen der Kühlmittelkühlbetriebsart und der Kühlmittelheizbetriebsart umschalten.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • Wie in 17 und 18 gezeigt, ist in dieser Ausführungsform ein Innenwärmetauscher 19 zu der Struktur der vorstehend erwähnten zweiten Ausführungsform hinzugefügt.
  • Der hochdruckseitige Kältemitteldurchgang 19a in dem Innenwärmetauscher 19 ist zwischen der Kältemittelausströmungsöffnung 17b des Expansionsventil-Kältemittelströmungsumschaltventils 17 und dem Kältemitteleinlass 15b des Expansionsventils 15 angeordnet. Der niederdruckseitige Kältemitteldurchgang 19b in dem Innenwärmetauscher 19 ist zwischen der Kältemittelausströmungsöffnung 16b des Kältemittelumschaltventils 16 und der Kältemittelansaugöffnung 11a des Kompressors 11 angeordnet.
  • Der wärmeempfindliche Abschnitt 15c des Expansionsventils 15 ist zwischen dem niederdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19b und der Kältemittelansaugöffnung 11a des Kompressors 11 angeordnet.
  • Wenn die Klimatisierungsbetriebsart, wie in 17 gezeigt, die Luftkühlbetriebsart ist, strömt das hochdruckseitige Kältemittel, das in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 Wärme ausgetauscht hat, durch den hochdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19a, und das niederdruckseitige Kältemittel, das in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 Wärme ausgetauscht hat, strömt durch den niederdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19b.
  • Somit wird die Enthalpie des Kältemittel auf der Einlassseite des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 verringert und dadurch kann eine Differenz der Enthalpie (kurz eine Kältekapazität) zwischen dem auslassseitigen Kältemittel und dem einlassseitigen Kältemittel in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 vergrößert werden, um dadurch einen Leistungskoeffizienten des Kreislaufs (d. h. COP) zu verbessern.
  • Wenn die Klimatisierungsbetriebsart, wie in 18 gezeigt, die Luftheizbetriebsart ist, strömt das hochdruckseitige Kältemittel, das in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 Wärme ausgetauscht hat, durch den hochdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19a, und das niederdruckseitige Kältemittel, das in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 Wärme ausgetauscht hat, strömt durch den niederdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19b.
  • Somit wird die Enthalpie des Kältemittels auf der Einlassseite des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers 12 verringert und dadurch kann eine Differenz der Enthalpie (kurz eine Kältekapazität) zwischen dem auslassseitigen Kältemittel und dem einlassseitigen Kältemittel in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 vergrößert werden, um dadurch einen Leistungskoeffizienten des Kreislaufs (d. h. COP) zu verbessern.
  • In dieser Ausführungsform ist der hochruckseitige Kältemitteldurchgang 19a zwischen dem Expansionsventil-Kältemittelströmungsumschaltventil 17 und dem Expansionsventil 15 angeordnet.
  • Somit kann sowohl in der Kühlmittelkühlbetriebsart als auch der Kühlmittelheizbetriebsart der Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel, das in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 Wärme ausgetauscht hat, und dem Kältemittel, das in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 Wärme ausgetauscht hat, durchgeführt werden, wodurch der Kreislaufwirkungsgrad verbessert wird.
  • Die thermische Energie des hochdruckseitigen Kältemittels kann an das Expansionsventil 15 geliefert werden, so dass das Expansionsventil 15 bei einer ultraniedrigen Temperatur erwärmt werden kann. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass der Betrieb des Expansionsventils 15 aufgrund einer Abkühlung gestört ist.
  • (Sechste Ausführungsform)
  • In der vorstehend erwähnten fünften Ausführungsform ist der hochdruckseitige Kältemitteldurchgang 19a in dem Innenwärmetauscher 19 zwischen der Kältemittelausströmungsöffnung 17b des Expansionsventil-Kältemittelströmungsumschaltventils 17 und dem Kältemitteleinlass 15b des Expansionsventils 15 angeordnet. In dieser Ausführungsform ist der hochdruckseitige Kältemitteldurchgang 19a des Innenwärmetauschers 19, wie in 19 und 20 gezeigt, zwischen dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 und der ersten Zuströmungs-/Ausströmungsöffnung 17c des Expansionsventil-Kältemittelströmungsumschaltventils 17 angeordnet.
  • Wenn die Klimatisierungsbetriebsart, wie in 19 gezeigt, die Luftkühlbetriebsart ist, strömt das hochdruckseitige Kältemittel, das in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 Wärme ausgetauscht hat, durch den hochdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19a, und das niederdruckseitige Kältemittel, das in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 Wärme ausgetauscht hat, strömt durch den niederdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19b.
  • Somit wird die Enthalpie des Kältemittels auf der Einlassseite des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 verringert, und dadurch kann eine Differenz der Enthalpie (Kältekapazität) zwischen dem auslassseitigen Kältemittel und dem einlassseitigen Kältemittel in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 vergrößert werden, um dadurch einen Leistungskoeffizienten des Kreislaufs (d. h. COP) zu verbessern.
  • Wenn die Klimatisierungsbetriebsart, wie in 20 gezeigt, die Luftheizbetriebsart ist, strömt das hochdruckseitige Kältemittel, das in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 Wärme ausgetauscht hat, durch den hochdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19a, und das niederdruckseitige Kältemittel, das in dem Luft Kältemittel-Wärmetauscher 12 Wärme ausgetauscht hat, strömt durch den niederdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19b.
  • Die Menge des Kältemittels, die für die Luftheizbetriebsart benötigt wird, wird geringer als die Menge des Kältemittels, die für die Luftkühlbetriebsart benötigt wird. In der Luftheizbetriebsart muss überschüssiges Kältemittel in dem Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt 132 des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 gelagert werden.
  • In der Luftheizbetriebsart dieser Ausführungsform kann das flüssigkeitsreiche niederdruckseitige Kältemittel in dem niederdruckseitigen Kältemitteldurchgang 19b gelagert werden, wodurch die Kapazität des Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitts 132 in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 verringert wird.
  • In dieser Ausführungsform ist der hochdruckseitige Kältemitteldurchgang 19a in dem Innenwärmetauscher zwischen dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 und dem Expansionsventil-Kältemittelströmungsumschaltventil 17 angeordnet.
  • Somit kann in der Kühlmittelkühlbetriebsart der Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel, das in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 Wärme ausgetauscht hat, und dem Kältemittel, das in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 Wärme ausgetauscht hat, durchgeführt werden, wodurch der Kreislaufwirkungsgrad verbessert wird.
  • In der Kühlmittelheizbetriebsart ist der hochdruckseitige Kältemittelströmungsweg 19a in einem flüssigkeitsreichen Bereich zwischen dem Expansionsventil 15 und dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 angeordnet. Somit kann in der Kühlmittelheizbetriebsart überschüssiges Kältemittel in dem hochdruckseitigen Kältemittelströmungsweg 19a gelagert werden. Folglich kann die Kapazität des Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitts 132 in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 verringert werden.
  • (Siebte Ausführungsform)
  • Wie in 21 und 22 gezeigt, ist in dieser Ausführungsform eine variable Drossel 10 zu der Struktur der vorstehend erwähnten vierten Ausführungsform hinzugefügt.
  • Die variable Drossel 20 ist zwischen dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 und dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 angeordnet. Die variable Drossel 20 hat einen Drosselkörper und einen elektrischen Aktuator. Der Ventilkörper ist derart aufgebaut, dass er fähig ist, eine Drosselöffnung zu ändern. Die variable Drossel 20 ist derart aufgebaut, dass sie fähig ist, die Drosselöffnung vollständig zu öffnen. Der elektrische Aktuator ändert die Drosselöffnung durch Verschieben des Ventilkörpers. Der Betrieb des elektrischen Aktuators der variablen Drossel 20 wird durch die Steuerung 40 gesteuert.
  • Eine derartige Anordnung kann eine Betriebsart erreichen, in welcher der Kältemitteldruck in dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 sich von dem Kältemitteldruck in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 unterscheidet.
  • Zum Beispiel wird die variable Drossel 20 in einer in 21 gezeigten Luftkühlbetriebsart in einen gedrosselten Zustand gebracht, wodurch das Kältemittel, das aus dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 geströmt ist, in der variablen Drossel 20 auf einen Zwischendruck dekomprimiert wird.
  • Somit kann die Temperatur des Kältemittels, das in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 strömt, verringert werden, wodurch eine Differenz zwischen der Außenlufttemperatur und der Temperatur des Kältemittels in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 verringert wird, was zu einer verringerten Menge an Wärme führt, die in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 von dem Kältemittel abgeführt wird.
  • Folglich wird die von dem Kältemittel in dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 abgeführte Wärmemenge erhöht, ohne den Durchsatz des Kältemittels, das durch den Kreislauf zirkuliert, zu erhöhen, was zu einer Temperaturerhöhung des Kühlmittels, das durch den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 geheizt wird, führt. Ferner kann die Temperatur von Luft, die von dem Heizungskern 24 geblasen werden soll, erhöht werden.
  • Die variable Drossel 20 wird ferner gedrosselt, was die Temperatur des Kältemittels, das in den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 strömt, weiter verringert, so dass der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 als der Verdampfer arbeiten kann. Das heißt, der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 kann Wärme in dem Kältemittel aufnehmen.
  • Folglich wird die von dem Kältemittel abgeführte Wärmemenge in dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 weiter verringert, ohne den Durchsatz des durch den Kreislauf zirkulierenden Kältemittels zu erhöhen, wodurch die Temperatur des durch den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 geheizten Kältemittels weiter erhöht wird. Außerdem kann die Temperatur von Luft, die von dem Heizungskern 24 geblasen wird, erhöht werden.
  • In dieser Ausführungsform bringt die variable Drossel 20 den Kältemittelströmungsweg, der zwischen dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 und dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 angeordnet ist, entweder in den vollständig geöffneten Zustand oder den gedrosselten Zustand.
  • Somit kann der Kältemitteldruck in dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 verschieden zu dem Kältemitteldruck in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 festgelegt werden, und dadurch kann die Wärmemenge, die in dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 von dem Kältemittel abgeführt wird, während der Kühlmittelheizbetriebsart geändert werden, was ferner die Menge an Wärme ändert, die durch den Heizungskern 24 verwendbar ist.
  • (Achte Ausführungsform)
  • Wenn in der vorstehend erwähnten Ausführungsform die Klimatisierungsbetriebsart die Luftheizbetriebsart ist, zirkuliert das Kühlmittel, das in dem Heizungskern 24 Wärme ausgetauscht hat, sowohl durch den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 als auch den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133 des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13. In dieser Ausführungsform zirkuliert das Kühlmittel, wie in 23 gezeigt, in einem ersten Kühlmittelkreis 61 durch den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13, während das Kühlmittel in einem zweiten Kühlmittelkreis 62 durch den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133 des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 zirkuliert.
  • Der erste Kühlmittelkreis 61 hat eine erste Vorrichtung 63, eine Pumpe 64 für die erste Vorrichtung und ein Schaltventil 65 für die erste Vorrichtung. Der erste Kühlmittelkreis 61 ist ein erster Wärmemediumkreis, durch den das Wärmemedium zirkuliert.
  • Die erste Vorrichtung 63 ist eine Vorrichtung, welche die Kälte an das Kühlmittel in dem ersten Kühlmittelkreis 61 liefert, wenn die Klimatisierungsbetriebsart die Luftheizbetriebsart ist. Die Pumpe 64 für die erste Vorrichtung saugt das Kühlmittel in dem ersten Kühlmittelkreis 61 an und gibt es ab. Das Schaltventil 65 für die erste Vorrichtung öffnet und schließt den Kühlmittelströmungsweg in dem ersten Kühlmittelkreis 61. Der Betrieb des Schaltventils 65 für die erste Vorrichtung wird durch die Steuerung 40 gesteuert.
  • Der zweite Kühlmittelkreis 62 hat eine zweite Vorrichtung 66, eine Pumpe 67 für die zweite Vorrichtung und ein Schaltventil 68 für die zweite Vorrichtung. Der zweite Kühlmittelkreis 62 ist ein zweiter Wärmemediumkreis, durch den das Wärmemedium zirkuliert.
  • Die zweite Vorrichtung 66 ist eine Vorrichtung, welche die Kälte an das Kühlmittel in dem ersten Kühlmittelkreis 61 liefert, wenn die Klimatisierungsbetriebsart die Luftheizbetriebsart ist. Die Pumpe 67 für die zweite Vorrichtung saugt das Kühlmittel in dem zweiten Kühlmittelkreis 62 an und gibt es ab. Das Schaltventil 68 für die zweite Vorrichtung öffnet und schließt den Kühlmittelströmungsweg in dem zweiten Kühlmittelkreis 62. Der Betrieb des Schaltventils 68 für die zweite Vorrichtung wird durch die Steuerung 40 gesteuert.
  • Wenn die Klimatisierungsbetriebsart die Luftheizbetriebsart ist, kühlt die erste Vorrichtung 63 das Kühlmittel in dem ersten Kühlmittelkreis 61 auf eine niedrigere Temperatur als das Kühlmittel in dem zweiten Kühlmittelkreis 62, das von der zweiten Vorrichtung 66 gekühlt wird.
  • Somit ist die Temperatur des Kühlmittels, das an den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 geliefert wird, niedriger als die des Kühlmittels, das an den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133 geliefert wird, so dass der Unterkühlungsgrad des Kältemittels durch den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 weiter erhöht werden kann.
  • In dieser Ausführungsform bewirkt der erste Kühlmittelkreis 61, dass das Kühlmittel durch einen des ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts 121 und des zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts 123 in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 strömt. Der zweite Kühlmittelkreis 12 bewirkt, dass das Kühlmittel durch den anderen Wärmeaustauschabschnitt zirkuliert.
  • Somit kann die Temperatur des Kühlmittels, das durch den ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 121 strömt, verschieden zu der Temperatur des Kühlmittels sein, das durch den zweiten Luft Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 123 strömt, wodurch der Kältekreislaufwirkungsgrad verbessert wird.
  • (Neunte Ausführungsform)
  • In der vorstehend erwähnten achten Ausführungsform zirkulieren die jeweiligen Kühlmittel in den verschiedenen Kühlmittelkreisen 61 und 62 jeweils durch den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 und den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133 in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13. Indessen ist diese Ausführungsform, wie in 24 gezeigt, fähig, zwischen einem Zustand, in dem die Kühlmittel in den verschiedenen Kühlmittelkreisen 61 und 62 durch den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 und den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133 in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 zirkulieren, und einem Zustand, in dem diese ersten und zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitte zulassen, dass das Kühlmittel in dem gleichen Kühlmittelkreis durch sie zirkuliert, umzuschalten.
  • Der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 und der zweite Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133 in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 sind jeweils über ein Kühlmittelkreisumschaltventil 69 mit dem ersten Kühlmittelkreis 61 und dem zweiten Kühlmittelkreis 62 verbunden.
  • Das Kühlmittelkreisumschaltventil 69 ist ein Wärmemediumumschaltventil, das zwischen einem Verbindungszustand mit dem ersten Kühlmittelkreis 61 und einem Verbindungszustand mit dem zweiten Kühlmittelkreis 62 in Bezug auf jeden des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts 131 und des zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts 133 in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 umschaltet. Der Betrieb des Kühlmittelkreisumschaltventils 69 wird durch die Steuerung 40 gesteuert.
  • Das Kühlmittelkreisumschaltventil 69 schaltet zwischen zwei nachstehenden Zuständen um. In einem Zustand ist der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 mit einem der ersten und zweiten Kühlmittelkreise 61 und 62 verbunden und der zweite Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133 des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 ist mit dem anderen der ersten und zweiten Kühlmittelkreise 61 und 62 verbunden. In dem anderen Zustand sind sowohl der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 als auch der zweite Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133 in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 mit einem der ersten und zweiten Kühlmittelkreise 61 und 62 verbunden.
  • Somit kann die Temperatur des Kühlmittels, das durch den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 zirkuliert, eingestellt werden, um dadurch den Unterkühlungsgrad des in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 unterkühlten Kältemittels zu regulieren.
  • In dieser Ausführungsform schaltet das Kühlmittelkreisumschaltventil 69 auf den Zustand, in dem sowohl der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 als auch der zweite Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 mit einem der ersten und zweiten Kühlmittelkreise 61 und 62 verbunden sind.
  • Somit können sich die Temperatur des Kühlmittels, das durch den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 131 zirkuliert, und die Temperatur des Kühlmittels, das durch den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt 133 zirkuliert, abhängig von der Situation ändern, wodurch der Kältekreislaufwirkungsgrad verbessert wird.
  • (Zehnte Ausführungsform)
  • In der vorstehend erwähnten ersten Ausführungsform verbinden das strömungsaufwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 25 und das strömungsabwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 26 jeden der ersten und zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und 14 selektiv mit einem des Kühlerkerns 23 und des Heizungskerns 24. Indessen verbinden in dieser Ausführungsform, wie in 25 gezeigt, das strömungsaufwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 25 und das strömungsabwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 26 jeden der ersten und zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und 14 selektiv mit einem des Kühlerkerns 23, des Heizungskerns 24 und einer fahrzeugmontierten Vorrichtung 27.
  • Die fahrzeugmontierte Vorrichtung 27 ist eine Wärmequellenvorrichtung, die Wärme an das Kühlmittel liefert. Die Wärmequellenvorrichtung dient als eine Wärmeerzeugungsvorrichtung, die während des Betriebs Wärme erzeugt. Die fahrzeugmontierte Vorrichtung 27 ist eine Kühlmittelzirkulationsvorrichtung, durch die das Kühlmittel zirkuliert. Die fahrzeugmontierte Vorrichtung 27 dient als eine Wärmemediumströmungsvorrichtung, durch die ein Wärmemedium fähig ist zu zirkulieren.
  • Beispiele für die fahrzeugmontierte Vorrichtung 27 umfassen eine Batteriepackung, einen Inverter, einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler, einen wassergekühlten Zwischenkühler, einen Verbrennungsmotor und einen Ölkühler. Eine Anzahl von fahrzeugmontierten Vorrichtungen 27 kann zwischen dem strömungsaufwärtsseitigen Kühlmittelströmungsumschaltventil 25 und dem strömungsabwärtsseitigen Kühlmittelströmungsumschaltventil 26 angeordnet sein.
  • Wenn, wie in der ersten Ausführungsform erwähnt, in der Luftheizbetriebsart an dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 Frostbildung auftritt, wird der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 durch Schalten der Klimatisierungsbetriebsart auf die Luftkühlbetriebsart entfrostet.
  • Zu dieser Zeit verbinden das strömungsaufwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 25 und das strömungsabwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 26 zwischen dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und der fahrzeugmontierten Vorrichtung 27. Somit kann der an dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 haftende Frost unter Verwendung von Wärme, die von der fahrzeugmontierten Vorrichtung 27 geliefert wird, geschmolzen werden.
  • Wenn der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 zum Beispiel während des Parkens oder Ladens einer Batterie oder während ein Luftzuströmungsabschnitt des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers 12 durch einen Verschluss geschlossen ist, entfrostet werden muss, können die strömungsaufwärtsseitigen und strömungsabwärtsseitigen Kühlmittelströmungsumschaltventile 25 und 26 den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 mit der fahrzeugmontierten Vorrichtung 27 verbinden, solange die Luftgeschwindigkeit von Luft, die in den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 strömt, 1 m/s oder weniger ist.
  • Wenn bei dieser Anordnung keine Luftheizung benötigt wird oder wenn es kein Problem gibt, obwohl die fahrzeugmontierte Vorrichtung 27 gekühlt wird, wird die von der fahrzeugmontierten Vorrichtung 27 gelieferte Wärme verwendet, um den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 zu entfrosten, wodurch es möglich gemacht wird, zu verhindern, dass das Entfrosten das Luftheizen oder Fahren stört.
  • In dieser Ausführungsform dienen das Schaltventil 25 für die erste Vorrichtung, das Schaltventil 26 für die zweite Vorrichtung und die Steuerung 40 als die Wärmemediumzirkulationsvorrichtung, die bewirkt, dass das Kühlmittel zwischen dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und einer Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 72 zirkuliert, wenn an dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 haftender Frost geschmolzen werden muss.
  • Somit kann der an dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 haftende Frost unter Verwendung der Kühlmittelzirkulationsvorrichtung 72 geschmolzen werden.
  • (Elfte Ausführungsform)
  • Wie in 26 gezeigt, schaltet diese Ausführungsform zwischen einem Zustand, in dem das durch den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 strömende Kühlmittel durch den Heizungskern 24 zirkuliert, und einem Zustand, in dem das Kühlmittel, das den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 umgeht, durch den Heizungskern 24 zirkuliert, um.
  • Die Kältekreislaufvorrichtung 10 umfasst eine erste Kühlmittelpumpe 70, eine zweite Kühlmittelpumpe 71, eine Wärmequellenvorrichtung 72, ein strömungsaufwärtsseitiges Kühlmittelströmungsumschaltventil 73 und ein strömungsabwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 74.
  • Die erste Kühlmittelpumpe 70 ist eine elektrische Pumpe, die das Kühlmittel, das durch den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 zirkuliert, ansaugt und abgibt. Eine Kühlmittelabgabeseite der ersten Kühlmittelpumpe 70 ist mit einer Kühlmitteleinlassseite des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 verbunden.
  • Die zweite Kühlmittelpumpe 71 ist eine elektrische Pumpe, die das Kühlmittel (Wärmemedium), das durch die Wärmequellenvorrichtung 72 zirkuliert, ansaugt und abgibt. Eine Kühlmittelabgabeseite der zweiten Kühlmittelpumpe 71 ist mit einer Kühlmitteleinlassseite der Wärmequellenvorrichtung 72 verbunden.
  • Die Wärmequellenvorrichtung 72 ist eine Vorrichtung, die Wärme an das Kühlmittel liefert. Die Wärmequellenvorrichtung 72 dient als eine Vorrichtung, die während des Betriebs Wärme erzeugt. Zum Beispiel ist die Wärmequellenvorrichtung 72 ein Verbrennungsmotor oder eine Abwärmerückgewinnungsvorrichtung, die Wärme aus Abluft des Verbrennungsmotors rückgewinnt.
  • Das strömungsaufwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 73 und das strömungsabwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 74 sind Kühlmittelströmungsumschaltvorrichtungen, die den Zustand der Kühlmittelströmung umschalten.
  • Das strömungsaufwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 73 umfasst eine erste Kühlmittelzuströmungsöffnung 73a und eine zweite Kühlmittelzuströmungsöffnung 73b, wobei das Kühlmittel durch beide in das strömungsaufwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 73 strömt, und eine Kühlmittelausströmungsöffnung 73c, durch die das Kühlmittel aus dem strömungsaufwärtsseitigen Kühlmittelströmungsumschaltventil 73 strömt.
  • Die erste Kühlmittelzuströmungsöffnung 73a ist mit einer Kühlmittelauslassseite des ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauschers 13 verbunden. Die zweite Kühlmittelzuströmungsöffnung 73b ist mit einer Kühlmittelauslassseite der Wärmequellenvorrichtung 72 verbunden. Die Kühlmittelausströmungsöffnung 73c ist mit einer Kühlmitteleinlassseite des Heizungskerns 24 verbunden.
  • Das strömungsaufwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 73 schaltet zwischen einem Zustand, in dem die erste Kühlmittelzuströmungsöffnung 73a mit der Kühlmittelausströmungsöffnung 73c verbunden ist, und einem Zustand, in dem die zweite Kühlmittelzuströmungsöffnung 73b mit der Kühlmittelausströmungsöffnung 73c verbunden ist, um.
  • Das strömungsabwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 74 umfasst eine Kühlmittelzuströmungsöffnung 74a, aus der das Kühlmittel in das strömungsabwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 74 strömt, und eine erste Kühlmittelausströmungsöffnung 74b und eine zweite Kühlmittelausströmungsöffnung 74c, wobei das Kühlmittel durch beide aus dem strömungsabwärtsseitigen Kühlmittelströmungsumschaltventil 74 strömt.
  • Die Kühlmittelzuströmungsöffnung 74a ist mit einer Kühlmittelauslassseite des Heizungskerns 24 verbunden. Die erste Kühlmittelausströmungsöffnung 74b ist mit einer Kühlmittelansaugseite der ersten Kühlmittelpumpe 70 verbunden. Die zweite Kühlmittelausströmungsöffnung 74c ist mit einer Kühlmittelansaugseite der zweiten Kühlmittelpumpe 71 verbunden.
  • Das strömungsabwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 74 schaltet zwischen einem Zustand, in dem die Kühlmittelzuströmungsöffnung 74a mit der ersten Kühlmittelausströmungsöffnung 74b verbunden ist, und einem Zustand, in dem die Kühlmittelzuströmungsöffnung 74a mit der zweiten Kühlmittelausströmungsöffnung 74c verbunden ist, um.
  • Die Betriebe des strömungsaufwärtsseitigen Kühlmittelströmungsumschaltventils 73 und des strömungsabwärtsseitigen Kühlmittelströmungsumschaltventil 74 werden durch die Steuerung 40 gesteuert.
  • Wenn die Klimatisierungsbetriebsart die Luftheizbetriebsart ist, verbindet das strömungsaufwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 73 zwischen der ersten Kühlmittelzuströmungsöffnung 73a und der Kühlmittelausströmungsöffnung 73c. Somit zirkuliert das in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 geheizte Kühlmittel durch den Heizungskern 24, wodurch die Luftheizung des Fahrzeuginneren ermöglicht wird.
  • Wenn, wie in der ersten Ausführungsform erwähnt, in der Luftheizbetriebsart eine Frostbildung an dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 auftritt, wird der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 durch Umschalten der Klimatisierungsbetriebsart auf die Luftkühlbetriebsart entfrostet.
  • Zu dieser Zeit verbindet das strömungsaufwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 73 zwischen der zweiten Kühlmittelzuströmungsöffnung 73b und der Kühlmittelausströmungsöffnung 73c. Auf diese Weise zirkuliert das Kühlmittel, das den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 umgeht, durch den Heizungskern 24. Somit kann vermieden werden, dass das Kühlmittel in dem Heizungskern 24 Wärme aus der Luft aufnimmt, und gleichzeitig kann die Luft in dem Heizungskern 24 unter Verwendung der Wärmekapazität des Kühlmittels und der von der Wärmequellenvorrichtung 72 gelieferten Wärme geheizt werden. Daher kann die Luftheizung des Fahrzeuginneren während des Entfrostens des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers 12 fortgesetzt werden.
  • In dieser Ausführungsform dienen das strömungsaufwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 73, das strömungsabwärtsseitige Kühlmittelströmungsumschaltventil 74 und die Steuerung 40 als eine Umleitungsschaltvorrichtung, die die Strömung des Kühlmittels derart schaltet, dass das durch den Heizungskern 24 zirkulierende Kühlmittel den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 umgeht, wenn der an dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 haftende Frost geschmolzen werden muss.
  • Somit kann das Kühlmittel, das den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 umgeht, durch den Heizungskern 24 zirkulieren, wenn der an dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 haftende Frost geschmolzen wird. Folglich kann der Heizungskern 24 die Wärme des Kühlmittels verwenden, während der an dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 haftende Frost geschmolzen wird.
  • (Zwölfte Ausführungsform)
  • In der vorstehend erwähnten Ausführungsform sind der erste Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und der zweite Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 umschaltbar mit dem Kühlerkern 23 und dem Heizungskern 24 verbunden. In dieser Ausführungsform zirkuliert das Kühlmittel, wie in 27 und 28 gezeigt, zwischen dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und einer ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81, während das Kühlmittel zwischen dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 und einer zweiten Temperatureinstellungszielvorrichtung 82 zirkuliert.
  • Die erste Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 und die zweite Temperatureinstellungszielvorrichtung 82 sind Vorrichtungen, deren Temperatur durch das Kühlmittel eingestellt wird, Jede der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 und der zweiten Temperatureinstellungszielvorrichtung 82 ist zum Beispiel ein Klimatisierungswärmetauscher, eine Antriebsstrangvorrichtung, etc.
  • Der Klimatisierungswärmetauscher ist ein Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem Kühlmittel und der Luft, die in das Fahrzeuginnere geblasen werden soll, austauscht. Die Antriebsstrangvorrichtung ist eine fahrzeugmontierte Vorrichtung, in der eine Betriebstemperatur innerhalb eines vorgegebenen Bereichs eingestellt werden muss. Die Antriebsstrangvorrichtung ist eine Batterie oder ähnliches.
  • Das Kältemittelströmungsumschaltventil 16 schaltet zwischen einem Kältemittelströmungszustand in einer in 27 gezeigten ersten Betriebsart und einem Kältemittelströmungszustand in einer in 28 gezeigten zweiten Betriebsart um.
  • Die erste Betriebsart ist eine Kühlmittelkühlbetriebsart, in der das Kältemittel in dieser Reihenfolge durch den Kompressor 11, den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14, den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12, das Expansionsventil 15, den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und den Kompressor 11 zirkuliert, wodurch das Kühlmittel in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 gekühlt wird.
  • Die zweite Betriebsart ist eine Kühlmittelheizbetriebsart, in der das Kältemittel in dieser Reihenfolge durch den Kompressor 11, den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13, das Expansionsventil 15, den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12, den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 und den Kompressor 11 zirkuliert, wodurch das Kühlmittel in dem Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 geheizt wird.
  • In der in 27 gezeigten ersten Betriebsart wird das Kühlmittel in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 gekühlt, während das Kühlmittel in dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 geheizt wird, wodurch die Temperatur der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 verringert wird und die Temperatur der zweiten Temperatureinstellungszielvorrichtung 82 erhöht wird.
  • In der in 28 gezeigten zweiten Betriebsart wird das Kühlmittel in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 geheizt, während das Kühlmittel in dem zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 gekühlt wird, wodurch die Temperatur der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 erhöht wird und die Temperatur der zweiten Temperatureinstellungszielvorrichtung 82 verringert wird.
  • In dieser Ausführungsform wird die Temperatur der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 durch das Kühlmittel eingestellt, das in dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 Wärme ausgetauscht hat. Das Kältemittelströmungsumschaltventil 16 schaltet zwischen der ersten Betriebsart und der zweiten Betriebsart um. In der ersten Betriebsart wird das Kühlmittel in dem Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 gekühlt. In der zweiten Betriebsart wird das Kühlmittel in dem Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 geheizt.
  • Somit schaltet das Kältemittelströmungsumschaltventil 16 zwischen der ersten Betriebsart und der zweiten Betriebsart um, wodurch die Temperatur des Kühlmittels, das durch die erste Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 strömt, geändert wird, so dass die erste Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 gekühlt oder geheizt werden kann.
  • Aufgrund dessen kann die Temperatur der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 ohne Umschalten der Strömung des Kühlmittels eingestellt werden. Daher kann der Aufbau des Kühlmittelkreises vereinfacht werden. Außerdem kann die Temperatur der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 eingestellt werden, ohne in dem Kühlmittelkreis ein Schaltventil bereitzustellen, das für hohe Wärmeisolationseigenschaften und geringes Lecken erforderlich ist.
  • Insbesondere zirkuliert das Kältemittel in der ersten Betriebsart in dieser Reihenfolge durch den Kompressor 11, den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14, den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12, das Expansionsventil 15, den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 und den Kompressor 11. indessen zirkuliert das Kältemittel in der zweiten Betriebsart in dieser Reihenfolge durch den Kompressor 11, den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13, das Expansionsventil 15, den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12, den zweiten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 14 und den Kompressor 11.
  • Somit wird die erste Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 in der ersten Betriebsart gekühlt, und in der zweiten Betriebsart wird die Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 geheizt.
  • In dieser Ausführungsform ist die erste Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 ein Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher und/oder eine fahrzeugmontierte Vorrichtung. Der Kühlmittel-Luft-Wärmetauscher tauscht Wärme zwischen dem Kühlmittel, das in dem Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 Wärme ausgetauscht hat, und der Luft, die in einen zu klimatisierenden Raum geblasen werden soll, aus. Die fahrzeugmontierte Vorrichtung muss innerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereichs sein.
  • Auf diese Weise kann die Klimatisierung des Fahrzeuginneren und/oder die Temperatureinstellung der fahrzeugmontierten Vorrichtung durchgeführt werden.
  • (Dreizehnte Ausführungsform)
  • In der vorstehend erwähnten zwölften Ausführungsform strömt das aus dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 strömende Kühlmittel durch die erste Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 und dann in den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13. Wie in 29 gezeigt, wird in dieser Ausführungsform das aus dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 strömende Kühlmittel in eine Seite des strömungsaufwärtsseitigen Kühlmittelströmungsumschaltventils 25 und eine Seite der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 verzweigt. Ferner werden das aus dem strömungsabwärtsseitigen Kühlmittelströmungsumschaltventil 26 strömende Kühlmittel und das aus der Seite der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 strömende Kühlmittel miteinander vereinigt, um in den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 zu strömen.
  • Ein Durchsatzeinstellventil 83 ist auf einer Kühlmitteleinlassseite der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 angeordnet, um den Durchsatz des Kühlmittels, das in die erste Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 strömt, einzustellen. Das Durchsatzeinstellventil 83 ist zum Beispiel ein Ein/Aus-Ventil, das den Kühlmittelströmungsweg öffnet und schließt. Das Durchsatzeinstellventil 83 ist ein intermittierender Abschnitt, der die Strömung des Kühlmittels intermittierend mit der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 verbindet. Der Betrieb des Durchsatzeinstellventils 83 wird durch die Steuerung 40 gesteuert.
  • Der Heizungskern 24 ist mit einem Motorkühlmittelkreis 84 verbunden. Der Motorkühlmittelkreis 84 ist ein Kühlmittelkreis, durch den das Kühlmittel zum Kühlen eines Verbrennungsmotors 85 zirkuliert.
  • Ein Dreiwegeventil 86 ist in einem Verbindungsabschnitt zwischen dem Heizungskern 24 und dem Motorkühlmittelkreis 84 angeordnet. Das Dreiwegeventil 86 ist ein Kühlmittelströmungsumschaltventil, das zwischen den folgenden Zuständen umschaltet: einen Zustand, in dem der Heizungskern 24 mit dem strömungsaufwärtsseitigen Kühlmittelströmungsumschaltventil 25 in Verbindung steht; einen Zustand, in dem der Heizungskern 24 mit dem Motorkühlmittelkreis 84 in Verbindung steht; einen Zustand, in dem der Heizungskern 24 sowohl mit dem strömungsaufwärtsseitigen Kühlmittelströmungsumschaltventil 25 als auch dem Motorkühlmittelkreis 84 in Verbindung steht; und einen Zustand, in dem die Verbindung zwischen dem Heizungskern 24 und jedem des strömungsaufwärtsseitigen Kühlmittelströmungsumschaltventils 25 und des Motorkühlmittelkreises 84 unterbrochen ist. Das Dreiwegeventil 86 dient als ein Durchsatzeinstellventil, das den Durchsatz des Kühlmittels in jedem Verbindungszustand einstellt. Der Betrieb des Dreiwegeventils 86 wird durch die Steuerung 40 gesteuert.
  • Der Motorkühlmittelkreis 84 umfasst eine Motorpumpe 87, einen Motorstrahler 88, einen Strahlerumleitungsströmungsweg 89, einen Thermostat 90 und einen ersten Reservebehälter 91.
  • Die Motorpumpe 87 ist eine Pumpe, die das Kühlmittel, das durch den Motorkühlmittelkreis 84 zirkuliert, ansaugt und abgibt. Die Motorpumpe 87 ist eine riemenbetriebene Pumpe, die durch die Antriebskraft des Verbrennungsmotors 85, die über einen Motorriemen auf sie übertragen wird, angetrieben wird. Die Motorpumpe 87 kann eine elektrische Pumpe sein.
  • Der Motorstrahler 88 ist ein Wärmetauscher, der Wärme zwischen der Außenluft und dem Kühlmittel in dem Motorkühlmittelkreis 84 austauscht. Der Motorstrahler 88 ist zusammen mit dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 auf der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet. Der Motorstrahler 88 und der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 nehmen die von dem Außengebläse 18 geblasene Außenluft auf. Während des Fahrens des Fahrzeugs kann Fahrtluft auf den Motorstrahler 88 und den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher 12 treffen.
  • Der Strahlerumleitungsströmungsweg 89 ist ein Kühlmittelströmungsweg, durch den das aus dem Verbrennungsmotor 85 strömende Kühlmittel unter Umgehung des Motorstrahlers 88 strömt.
  • Der Thermostat 90 ist ein Ventil, das auf eine Kühlmitteltemperatur anspricht. Das auf die Kühlmitteltemperatur ansprechende Ventil ist ein Ventil, das einen mechanischen Mechanismus umfasst, der konstruiert ist, um durch Verschieben eines Ventilkörpers unter Verwendung eines Thermowachses, dessen Volumen abhängig von seiner Temperatur änderbar ist, einen Kühlmittelströmungsweg zu öffnen und zu schließen.
  • Wenn die Temperatur des Kühlmittels in dem Motorkühlmittelkreis 84 unter einer vorgegebenen Temperatur (z. B. 70°C) ist, schließt der Thermostat 90 den Kühlmittelströmungsweg auf einer Seite des Motorstrahlers 88, um die Strömung des Kühlmittels zu dem Motorstrahler 88 zu unterbrechen.
  • Der erste Reservebehälter 91 dient als ein Kühlmittellagerabschnitt, der überschüssiges Kühlmittel darin lagert, und als ein Druckeinstellabschnitt, der den Druck in dem Kühlmittelkreis innerhalb eines geeigneten Bereichs einstellt. Der erste Reservebehälter 91 dient auch als ein Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt, der in dem Kühlmittel enthaltene Luftblasen in Gas und Flüssigkeit abscheidet.
  • Der Motorstrahler 88 ist integral mit einem Inverterstrahler 92. Der Inverterstrahler 92 ist ein Wärmetauscher, der in dem Inverterkühlkreis 93 Wärme zwischen der Außenluft und dem Kühlmittel austauscht. Der Inverterkühlkreis 93 ist ein Kühlmittelkreis, durch den das Kühlmittel zum Kühlen des Inverters 94 zirkuliert.
  • Der Inverterkühlkreis 93 hat eine Inverterpumpe 95 und einen zweiten Reservebehälter 96. Die Inverterpumpe 95 ist eine Pumpe, die das Kühlmittel, das durch den Inverterkühlkreis 93 zirkuliert, ansaugt und abgibt. Die Inverterpumpe 95 ist eine riemenbetriebene Pumpe, die durch die Antriebskraft des Verbrennungsmotors 85, die über einen Motorriemen auf sie übertragen wird, angetrieben wird. Die Inverterpumpe 95 kann eine elektrische Pumpe sein.
  • Der zweite Reservebehälter 96 dient als ein Kühlmittellagerabschnitt, der überschüssiges Kühlmittel darin lagert, und als ein Druckeinstellabschnitt, der den Druck in dem Kühlmittelkreis innerhalb eines geeigneten Bereichs einstellt. Der zweite Reservebehälter 96 dient auch als ein Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt, der in dem Kühlmittel enthaltene Luftblasen in Gas und Flüssigkeit abscheidet.
  • Als nächstes wird der Betrieb der vorstehend erwähnten Struktur beschrieben. Die Steuerung 40 steuert die Betriebe des Durchsatzeinstellventils 83 und des Kältemittelströmungsumschaltventils 16 gemäß der Temperatur der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81. Wenn das Durchsatzeinstellventil 83 geöffnet wird, strömt das Kühlmittel, das aus dem ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 strömt, in die erste Temperatureinstellungszielvorrichtung 81.
  • Wenn durch das Kältemittelströmungsumschaltventil 16 auf die erste Betriebsart geschaltet wird, wird das Kühlmittel durch den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 gekühlt, wodurch die Temperatur der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 verringert wird. Wenn durch das Kältemittelströmungsumschaltventil 16 auf die zweite Betriebsart geschaltet wird, wird das Kühlmittel durch den ersten Kühlmittel-Kältemittel-Wärmetauscher 13 geheizt, wodurch die Temperatur der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 erhöht wird. Daher kann die Temperatur der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 eingestellt werden.
  • Nehmen wir zum Beispiel an, dass die erste Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 innerhalb eines Temperaturbereichs, d. h. auf einer unteren Grenztemperatur oder höher und einer oberen Grenztemperatur oder niedriger, eingestellt werden muss. Wenn in einem derartigen Fall die Temperatur der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 die obere Grenztemperatur oder höher wird, steuert die Steuerung 40 den Betrieb des Kältemittelströmungsumschaltventils 16 auf die erste Betriebsart und steuert auch den Betrieb des Durchsatzeinstellventils 83, um zu bewirken, dass das Kühlmittel zu der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 strömt. Wenn die Temperatur der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 die untere Grenztemperatur oder niedriger wird, steuert die Steuerung 40 den Betrieb des Kältemittelströmungsumschaltventils 16 auf die zweite Betriebsart und steuert auch den Betrieb des Durchsatzeinstellventils 83, um zu bewirken, dass das Kühlmittel zu der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 strömt. Auf diese Weise kann die erste Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 innerhalb des Temperaturbereichs von der unteren Grenztemperatur oder höher bis zu der oberen Grenztemperatur oder niedriger eingestellt werden.
  • Die Steuerung 40 steuert den Öffnungsgrad des Durchsatzeinstellventils 83, wodurch der Durchsatz des Kühlmittels, das durch die Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 strömt, eingestellt wird. Somit kann die Temperatur der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 präzise eingestellt werden.
  • In dieser Ausführungsform verbindet das Durchsatzeinstellventil 83 die Strömung des Kühlmittels intermittierend mit der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81. Somit kann die Temperatur der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 geeignet eingestellt werden.
  • In dieser Ausführungsform steuert die Steuerung 40 den Betrieb des Durchsatzeinstellventils 83 basierend auf der Temperatur der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81. Somit kann die Temperatur der ersten Temperatureinstellungszielvorrichtung 81 sogar noch passender eingestellt werden.
  • (Andere Ausführungsformen)
  • Die vorstehend erwähnten Ausführungsformen können, soweit erforderlich, miteinander kombiniert werden. Verschiedene Modifikationen und Änderungen können an den vorstehend erwähnten Ausführungsformen zum Beispiel auf die folgende Weise vorgenommen werden.
    • (1) Wenngleich das Kühlmittel in den vorstehenden Ausführungsformen als das Wärmemedium, das durch den Kühlmittelkreis strömt, verwendet wird, können verschiedene Arten von Medien, wie etwa Öl, als das Wärmemedium verwendet werden. Das verwendete Wärmemedium kann ein Frostschutzfluid auf Ethylenklykolbasis, Wasser, Luft, die auf einer gewissen Temperatur oder höher gehalten wird, oder ähnliches sein.
  • Alternativ kann ein Nanofluid als das Wärmemedium verwendet werden. Das nanofluid ist ein Fluid, das Nanopartikel enthält, die jeweils einen Durchmesser in der Größenordnung von Nanometern haben. Durch Mischen von Nanopartikeln in das Wärmemedium können neben der Funktion und Wirkung der Senkung des Gefrierpunkts, wie bei einem Kühlmittel (sogenanntes Frostschutzfluid) unter Verwendung von Ethylenglykol die folgenden Funktionen und Ergebnisse erhalten werden.
  • Das heißt, die Mischung der Nanopartikel in dem Wärmemedium zeigt die Funktionen und Wirkungen der Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit in einem spezifischen Temperaturbereich, der Erhöhung der Wärmekapazität des Wärmemediums, der Verhinderung der Korrosion einer Metalleitung und der Verschlechterung einer Gummileitung und der Verbesserung der Fließfähigkeit des Wärmemediums bei einer ultraniedrigen Temperatur.
  • Diese Funktionen und Wirkungen werden abhängig von dem Aufbau, der Form und dem Mischungsverhältnis der Nanopartikel und dem Zusatzmaterial variiert.
  • Somit kann die Mischung der Nanopartikel in das Wärmemedium die Wärmeleitfähigkeit verbessern und somit auch in einer kleinen Menge im Wesentlichen den gleichen Kühlwirkungsgrad wie den des Kühlmittels unter Verwendung von Ethylenglykol zeigen.
  • Ferner kann ein derartiges Wärmemedium auch seine Wärmekapazität erhöhen und kann dadurch eine Kältespeichermenge (Kältespeicherung der Eigenwärme) des Mediums selbst erhöhen.
  • Durch Erhöhen der Kältespeichermenge kann die Temperatureinstellung einschließlich des Kühlens und Heizens der Vorrichtung eine Zeit lang unter Verwendung des Kältespeichers durchgeführt werden, auch wenn der Kompressor 11 nicht betrieben wird, was die Leistung der Kältekreislaufvorrichtung 10 sparen kann.
  • Ein Seitenverhältnis des Nanopartikels ist vorzugsweise 50 oder höher. Dies liegt daran, dass ein derartiges Seitenverhältnis die angemessene Wärmeleitfähigkeit erhalten kann. Beachten Sie, dass das Seitenverhältnis des Nanopartikels ein Formindex ist, der das Verhältnis der Breite zu der Höhe des Nanopartikels angibt.
  • Für die Verwendung geeignete Nanopartikel umfassen beliebige von Au, Ag, Cu und C. Insbesondere können Beispiele für Atome, die die Nanopartikel aufbauen, Au-Nanopartikel, einen Ag-Nanodraht, ein Kohlenstoff-Nanoröhrchen (CNT), ein Graphen, ein Graphitkern-Schale-Nanopartikel (ein Partikelkörper mit dem vorstehend erwähnten Atom, der von einer Struktur, wie etwa einem Kohlenstoff-Nanoröhrchen umgeben ist), ein Au-Nanopartikel, der CNT enthält, und ähnliche umfassen
    • (2) In der Dampfkompressionskältemaschine der vorstehend erwähnten Ausführungsformen wird Fluorkohlenwasserstoffkältemittel als das Kältemittel verwendet. Jedoch ist die Art des Kältemittels nicht darauf beschränkt und kann ein natürliches Kältemittel, wie etwa Kohlendioxid oder ein Kohlenwasserstoffkältemittel, und ähnliche sein.
  • Die Dampfkompressionskältemaschine bildet in den vorstehend erwähnten Ausführungsformen einen unterkritischen Kältekreislauf, in dem ein hochdruckseitiger Kältemitteldruck den kritischen Druck des Kältemittels nicht übersteigt, kann aber einen überkritischen Kältemittelkreislauf bilden, in dem ein hochdruckseitiges Kältemittel den kritischen Druck des Kältemittels übersteigt.
    • (3) In den vorstehend erwähnten Ausführungsformen wird die Kältekreislaufvorrichtung 10 beispielhaft auf ein Hybridfahrzeug angewendet, kann aber auf ein Elektrofahrzeug oder ähnliches angewendet werden, das nicht mit dem Verbrennungsmotor ausgestattet ist und eine Fahrantriebskraft von einem Fahrelektromotor erhält.
    • (4) In den vorstehend erwähnten Ausführungsformen ist die Kältekreislaufvorrichtung 10 auf einem Fahrzeug montiert, aber nicht notwendigerweise auf einem Fahrzeug montiert. Das heißt, die Kältekreislaufvorrichtung 10 kann verwendet werden, um neben den fahrzeugmontierten Vorrichtungen verschiedene Vorrichtungen (nichtfahrzeugmontierte Vorrichtungen) auf eine passende Temperatur einzustellen.

Claims (26)

  1. Kältekreislaufvorrichtung, die umfasst: einen Kompressor (11), der ein Kältemittel ansaugt und abgibt; einen Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12), der Wärme zwischen Luft und dem Kältemittel austauscht; eine Dekompressionsvorrichtung (15), die das Kältemittel dekomprimiert; einen Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13), der Wärme zwischen einem Wärmemedium und dem Kältemittel austauscht; eine Kältenutzungsvorrichtung (23), die Kälte des Wärmemediums nutzt; eine Wärmenutzungsvorrichtung (24), die Wärme des Wärmemediums nutzt; eine Kältemittelströmungsumschaltvorrichtung (16), die zwischen einer Wärmemediumkühlbetriebsart und einer Wärmemediumheizbetriebsart umschaltet, wobei die Wärmemediumkühlbetriebsart bewirkt, dass das Kältemittel der Reihe nach durch den Kompressor (11), den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12), die Dekompressionsvorrichtung (15), den Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) und den Kompressor (11) zirkuliert, um das Wärmemedium in dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) zu kühlen, wobei die Wärmemediumheizbetriebsart bewirkt, dass das Kältemittel der Reihe nach durch den Kompressor (11), den Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13), die Dekompressionsvorrichtung (15), den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12) und den Kompressor (11) zirkuliert, wodurch das Wärmemedium in dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) geheizt wird; und eine Wärmemediumströmungsumschaltvorrichtung (25, 26), die eine Strömung des Wärmemediums derart schaltet, dass das Wärmemedium in der Wärmemediumkühlbetriebsart zwischen dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) und der Kältenutzungsvorrichtung (23) zirkuliert, und dass das Wärmemedium in der Wärmemediumheizbetriebsart zwischen dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) und der Wärmenutzungsvorrichtung (24) zirkuliert.
  2. Kältekreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12) einen ersten Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt (122) hat, der das Kältemittel in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel abscheidet und das flüssigphasige Kältemittel in der Wärmemediumkühlbetriebsart ausströmen lässt, und der Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) einen zweiten Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt (132) hat, der das Kältemittel in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel abscheidet und das flüssigphasige Kältemittel in der Wärmemediumheizbetriebsart ausströmen lässt.
  3. Kältekreislaufvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kältemittelströmungsumschaltvorrichtung (16) in der Wärmemediumkühlbetriebsart und in der Wärmemediumheizbetriebsart bewirkt, dass eine Strömungsrichtung des Kältemittels, das durch jeden des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers (12) und des Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauschers (13) strömt, entgegengesetzt ist.
  4. Kältekreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12) einen ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt (121) und einen zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt (123) umfasst, die geeignet sind, um Wärme zwischen der Luft und dem Kältemittel auszutauschen, und der erste Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt (122) in einer Strömungsrichtung des Kältemittels zwischen dem ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt (121) und dem zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt (123) angeordnet ist.
  5. Kältekreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der erste Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt (121) in der Wärmemediumkühlbetriebsart auf einer strömungsaufwärtigen Seite einer Strömung des Kältemittels in Bezug auf den zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt (123) positioniert ist, und der erste Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt (121) und der zweite Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt (123) derart aufgebaut sind, dass eine Wärmeaustauschmenge des ersten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts (121) größer als eine Wärmeaustauschmenge des zweiten Luft-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts (123) ist.
  6. Kältekreislaufvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) einen ersten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt (131) und einen zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt (133) umfasst, die geeignet sind, um Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem Kältemittel auszutauschen, und der zweite Gas-Flüssigkeitsabscheidungsabschnitt (132) in einer Strömungsrichtung des Kältemittels zwischen dem ersten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt (131) und dem zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt (133) angeordnet ist.
  7. Kältekreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei der zweite Wärmemedium-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt (133) in der Wärmemediumheizbetriebsart auf einer strömungsaufwärtigen Seite einer Strömung des Kältemittels in Bezug auf den ersten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt (131) positioniert ist, und der erste Wärmemedium-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt (131) und der zweite Wärmemedium-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt (133) derart aufgebaut sind, dass eine Wärmeaustauschmenge des zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts (133) größer als eine Wärmeaustauschmenge des ersten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts (131) ist.
  8. Kältekreislaufvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Strömungswegquerschnittfläche für das Kältemittel des Luft-Kältemittel-Wärmetauschers (12) und/oder des Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauschers (13) von einer strömungsaufwärtigen Seite zu einer strömungsabwärtigen Seite in einer Strömungsrichtung des Kältemittels verringert ist, wenn mit dem Kältemittel, das vor der Dekompression durch die Dekompressionsvorrichtung (15) bereitgestellt wird, Wärme ausgetauscht wird, und die Strömungswegquerschnittfläche für das Kältemittel von der strömungsaufwärtigen Seite zu der strömungsabwärtigen Seite in der Strömungsrichtung des Kältemittels vergrößert ist, wenn mit dem Kältemittel, das nach dem Dekomprimieren durch die Dekompressionsvorrichtung (15) bereitgestellt wird, Wärme ausgetauscht wird.
  9. Kältekreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, die ferner aufweist: einen ersten Wärmemediumkreis (61), der bewirkt, dass das Wärmemedium durch einen des ersten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts (131) und des zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts (133) zirkuliert; und einen zweiten Wärmemediumkreis (62), der bewirkt, dass das Wärmemedium durch den anderen des ersten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts (131) und des zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitts (133) zirkuliert.
  10. Kältekreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 9, die ferner ein Wärmemediumkreis-Umschaltventil (69) umfasst, das auf einen Zustand schaltet, in dem sowohl der erste Wärmemedium-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt (131) als auch der zweite Wärmemedium-Kältemittel-Wärmeaustauschabschnitt (133) mit einem des ersten Wärmemediumkreises (61) und des zweiten Wärmemediumkreises (62) verbunden wird.
  11. Kältekreislaufvorrichtung, die umfasst: einen Kompressor (11), der ein Kältemittel ansaugt und abgibt; einen Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12), der Wärme zwischen Luft und dem Kältemittel austauscht; eine Dekompressionsvorrichtung (15), die das Kältemittel dekomprimiert; einen ersten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) und einen zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (14), die geeignet sind, um Wärme zwischen einem Wärmemedium und dem Kältemittel auszutauschen; eine Kältenutzungsvorrichtung (23), die Kälte des Wärmemediums nutzt; und eine Wärmenutzungsvorrichtung (24), die Wärme des Wärmemediums nutzt, wobei der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12) geeignet ist, um Wärme zwischen der Luft und dem Kältemittel, das vor dem Dekomprimieren durch die Dekompressionsvorrichtung (15) bereitgestellt wird, oder dem Kältemittel, das nach dem Dekomprimieren durch die Dekompressionsvorrichtung (15) bereitgestellt wird, auszutauschen, der erste Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) geeignet ist, Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem anderen des Kältemittels, das vor dem Dekomprimieren durch die Dekompressionsvorrichtung (13) bereitgestellt wird, oder des Kältemittels, das nach dem Dekomprimieren durch die Dekompressionsvorrichtung (15) bereitgestellt wird, auszutauschen, der zweite Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (14) geeignet ist, um Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem einen Kältemittel auszutauschen, die Kältenutzungsvorrichtung (23) geeignet ist, um zu bewirken, dass das Wärmemedium zwischen der Kältenutzungsvorrichtung und dem ersten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) oder dem zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (14) zirkuliert, der Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem Kältemittel, das nach dem Dekomprimieren durch die Dekompressionsvorrichtung (15) bereitgestellt wird, austauscht, und die Wärmenutzungsvorrichtung (24) geeignet ist, um zu bewirken, dass das Wärmemedium zwischen der Wärmenutzungsvorrichtung (24) und dem ersten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) oder dem zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (14) zirkuliert, der Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem Kältemittel, das vor dem Dekomprimieren durch die Dekompressionsvorrichtung (15) bereitgestellt wird, austauscht.
  12. Kältekreislaufvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, die ferner umfasst: einen zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (14), der Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem Kältemittel austauscht, wobei der Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) ein erster Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) ist, die Kältemittelströmungsumschaltvorrichtung (16) in der Wärmemediumkühlbetriebsart bewirkt, dass das Kältemittel, das vor dem Dekomprimieren durch die Dekompressionsvorrichtung (15) bereitgestellt wird, in den zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (14) strömt, und die Wärmemediumströmungsumschaltvorrichtung (25, 26) bewirkt, dass das Wärmemedium zwischen dem zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (14) und der Wärmenutzungsvorrichtung (24) zirkuliert, und die Kältemittelströmungsumschaltvorrichtung (16) in der Wärmemediumheizbetriebsart bewirkt, dass das Kältemittel, das nach dem Dekomprimieren durch die Dekompressionsvorrichtung (15) bereitgestellt wird, in den zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (14) strömt, und die Wärmemediumströmungsumschaltvorrichtung (25, 26) bewirkt, dass das Wärmemedium zwischen dem zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (14) und der Kältenutzungsvorrichtung (23) zirkuliert.
  13. Kältekreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 12, die ferner umfasst: eine erste Wärmemediumpumpe (21), die geeignet ist, um das Wärmemedium, das durch den ersten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) zirkuliert, anzusaugen und abzugeben; eine zweite Wärmemediumpumpe (22), die geeignet ist, um das Wärmemedium, das durch den zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (14) zirkuliert, anzusaugen und abzugeben; eine Kompressorsteuereinheit (40c), die einen Betrieb des Kompressors (11) vorübergehend stoppt, wenn die Wärmemediumkühlbetriebsart und die Wärmemediumheizbetriebsart umgeschaltet werden; und eine Pumpensteuereinheit (40d), welche die erste Wärmemediumpumpe (21) und/oder die zweite Wärmemediumpumpe (22) unterhält, wenn die Wärmemediumkühlbetriebsart und die Wärmemediumheizbetriebsart umgeschaltet werden.
  14. Kältekreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 11 oder 12, die ferner eine Wärmemediumdurchsatzsteuereinheit (40d) umfasst, die einen Durchsatz des Wärmemediums, das durch den zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (14) zirkuliert, in einem Betriebszustand, in dem eine Temperatur des Kältemittels, das in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12) Wärme ausgetauscht hat, unter einen Gefrierpunkt fällt, erhöht oder verringert.
  15. Kältekreislaufvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 11 bis 14, wobei der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12) und der zweite Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (14) in Bezug auf eine Kältemittelströmung in Reihe angeordnet sind, wobei die Kältekreislaufvorrichtung ferner umfasst: eine variable Drossel (20), die fähig ist, einen Kältemittelströmungsweg, der zwischen dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12) und dem zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (14) angeordnet ist, auf einen vollständig geöffneten Zustand oder einen gedrosselten Zustand umzuschalten.
  16. Kältekreislaufvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, die ferner umfasst: einen Innenwärmetauscher (19), der umfasst: einen hochdruckseitigen Kältemittelströmungsweg (19a), durch den das Kältemittel, das in dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12) Wärme ausgetauscht hat, in der Wärmemediumkühlbetriebsart strömt; und einen niederdruckseitigen Kältemittelströmungsweg (19b), durch den das Kältemittel, das in dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) Wärme ausgetauscht hat, in der Wärmemediumkühlbetriebsart strömt, wobei der Innenwärmetauscher (19) geeignet ist, Wärme zwischen dem Kältemittel, das durch den hochdruckseitigen Kältemittelströmungsweg (19a) strömt, und dem Kältemittel, das durch den niederdruckseitigen Kältemittelströmungsweg (19b) strömt, auszutauschen, wobei der niederdruckseitige Kältemittelströmungsweg (19b) zwischen der Kältemittelströmungsumschaltvorrichtung (16) und dem Kompressor (11) angeordnet ist.
  17. Kältekreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 16, die ferner umfasst: eine Dekompressions-Kältemittelströmungsumschaltvorrichtung (17), die geeignet ist, um eine Strömung des Kältemittels derart zu schalten, dass die Wärmemediumkühlbetriebsart und die Wärmemediumheizbetriebsart an der Dekompressionsvorrichtung (15) die gleiche Strömungsrichtung des Kältemittels haben, wobei die Dekompressions-Kältemittelströmungsumschaltvorrichtung (17) zwischen dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12) und dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) angeordnet ist, und der hochdruckseitige Kältemittelströmungsweg (19a) zwischen dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12) und der Dekompressions-Kältemittelströmungsumschaltvorrichtung (17) angeordnet ist.
  18. Kältekreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 16, die ferner umfasst: eine Dekompressions-Kältemittelströmungsumschaltvorrichtung (17), die geeignet ist, um eine Strömung des Kältemittels derart zu schalten, dass die Wärmemediumkühlbetriebsart und die Wärmemediumheizbetriebsart an der Dekompressionsvorrichtung (15) die gleiche Strömungsrichtung des Kältemittels haben, wobei die Dekompressions-Kältemittelströmungsumschaltvorrichtung (17) zwischen dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12) und dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) angeordnet ist, und der hochdruckseitige Kältemittelströmungsweg (19a) zwischen der Dekompressions-Kältemittelströmungsumschaltvorrichtung (17) und der Dekompressionsvorrichtung (15) angeordnet ist.
  19. Kältekreislaufvorrichtung, die umfasst: einen Kompressor (11), der ein Kältemittel ansaugt und abgibt; einen Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13), der Wärme zwischen Kältemittel, das von dem Kompressor (11) abgegeben wird, und einem Wärmemedium austauscht; eine Dekompressionsvorrichtung (15), die das Kältemittel, das in dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) Wärme ausgetauscht hat, dekomprimiert; einen Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12), der Wärme zwischen Luft und dem in der Dekompressionsvorrichtung (15) dekomprimierten Kältemittel austauscht; und eine Kältemittelströmungsumschaltvorrichtung (16, 40a), die geeignet ist, um eine Strömung des Kältemittels derart umzuschalten, dass der Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12) auf einer strömungsaufwärtigen Seite der Strömung des Kältemittels in Bezug auf die Dekompressionsvorrichtung (15) positioniert ist, und dass der Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) auf einer strömungsabwärtigen Seite der Strömung des Kältemittels in Bezug auf die Dekompressionsvorrichtung (15) positioniert ist, wenn an dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12) haftender Frost geschmolzen werden muss.
  20. Kältekreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 19, die ferner umfasst: eine Wärmemediumströmungsvorrichtung (27), wobei das Wärmemedium fähig ist, durch diese zu zirkulieren; und eine Wärmemediumzirkulationsvorrichtung (25, 26, 40b), die bewirkt, dass das Wärmemedium zwischen dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) und der Wärmemediumströmungsvorrichtung (27) zirkuliert, wenn an dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12) haftender Frost geschmolzen werden muss.
  21. Kältekreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 19 oder 20, die ferner umfasst: eine Wärmenutzungsvorrichtung (24), durch die das Wärmemedium, das in dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) Wärme ausgetauscht hat, zirkuliert, wobei die Wärmenutzungsvorrichtung geeignet ist, Wärme des Wärmemediums zu nutzen; und eine Umleitungsschaltvorrichtung (73, 74, 40b), die eine Strömung des Wärmemediums derart schaltet, dass das Wärmemedium, das durch die Wärmenutzungsvorrichtung (24) zirkuliert, den Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) umgeht, wenn an dem Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12) haftender Frost geschmolzen werden muss.
  22. Kältekreislaufvorrichtung, die umfasst: einen Kompressor (11), der ein Kältemittel ansaugt und abgibt; einen Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12), der Wärme zwischen Luft und dem Kältemittel austauscht; eine Dekompressionsvorrichtung (15), die das Kältemittel dekomprimiert; einen Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13), der Wärme zwischen einem Wärmemedium und dem Kältemittel austauscht; eine Temperatureinstellungszielvorrichtung (81), deren Temperatur durch das Wärmemedium eingestellt wird, das in dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) Wärme ausgetauscht hat; und eine Kältemittelströmungsumschaltvorrichtung (16), die zwischen einer Wärmemediumkühlbetriebsart und einer Wärmemediumheizbetriebsart umschaltet, wobei die Wärmemediumkühlbetriebsart bewirkt, dass das Kältemittel der Reihe nach durch den Kompressor (11), den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12), die Dekompressionsvorrichtung (15), den Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) und den Kompressor (11) zirkuliert, um das Wärmemedium in dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) zu kühlen, wobei die Wärmemediumheizbetriebsart bewirkt, dass das Kältemittel der Reihe nach durch den Kompressor (11), den Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13), die Dekompressionsvorrichtung (15), den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12) und den Kompressor (11) zirkuliert, um das Wärmemedium in dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) zu heizen.
  23. Kältekreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 22, wobei das Wärmemedium ein erstes Wärmemedium ist und der Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) ein erster Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) ist, wobei die Kältekreislaufvorrichtung ferner umfasst: einen zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (14), der Wärme zwischen einem zweiten Wärmemedium und dem Kältemittel austauscht, wobei das Kältemittel in der Wärmemediumkühlbetriebsart der Reihe nach durch den Kompressor (11), den zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (14), den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12), die Dekompressionsvorrichtung (15), den ersten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) und den Kompressor (11) zirkuliert, und das Kältemittel in der Wärmemediumheizbetriebsart der Reihe nach durch den Kompressor (11), den ersten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13), die Dekompressionsvorrichtung (15), den Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (12), den zweiten Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (14) und den Kompressor (11) zirkuliert.
  24. Kältekreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 22 oder 23, die ferner einen intermittierenden Abschnitt (83) umfasst, der eine Strömung des Wärmemediums intermittierend mit der Temperatureinstellungszielvorrichtung (81) verbindet.
  25. Kältekreislaufvorrichtung gemäß Anspruch 24, die ferner eine Steuereinheit (40) umfasst, die einen Betrieb des intermittierenden Abschnitts (83) basierend auf einer Temperatur der Temperatureinstellungszielvorrichtung (81) steuert.
  26. Kältekreislaufvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 22 bis 25, wobei die Temperatureinstellungszielvorrichtung (81) ein Wärmemedium-Luft-Wärmetauscher und/oder eine fahrzeugmontierte Vorrichtung ist, die innerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereichs sein muss, wobei der Wärmemedium-Luft-Wärmetauscher geeignet ist, Wärme zwischen dem Wärmemedium, das in dem Wärmemedium-Kältemittel-Wärmetauscher (13) Wärme ausgetauscht hat, und Luft, die in einen zu klimatisierenden Raum geblasen werden soll, auszutauschen.
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