DE112017002025B4 - Klimaanlage für ein Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Klimaanlage für Fahrzeuge aufweisend:einen Kompressor (2) zum Komprimieren eines Kühlmittels,einen Luftstromkanal (3), durch welchen Luft zum Versorgen eines Fahrzeuginnenraums fließt,einen Radiator (4), um das Kühlmittel Wärme abstrahlen zu lassen, wodurch die Luft von dem Luftstromkanal zum Versorgen des Fahrzeuginnenraums geheizt wird,einen Wärmeabsorber (9), um das Kühlmittel Wärme absorbieren zu lassen,wodurch die Luft von dem Luftstromkanal zum Versorgen des Fahrzeuginnenraums gekühlt wird,einen äußeren Wärmetauscher (7), der an einer Außenseite des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist,ein äußeres Expansionsventil (6), um das Kühlmittel, welches aus dem Radiator in den äußeren Wärmetauscher fließt, zu dekomprimieren,ein inneres Expansionsventil (8), um das Kühlmittel, welches in den Wärmeabsorber fließt, zu dekomprimieren,einen Akkumulator (12), verbunden mit einer Kühlmittelansaugseite des Kompressors,ein erstes Öffnungs/Schließungsventil (17), um das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher fließt durch das innere Expansionsventil zu dem Wärmeabsorber zu leiten,ein zweites Öffnungs/Schließungsventil (21), um das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher (7) fließt zu dem Akkumulator (12) zu leiten ohne über den Wärmeabsorber (9) zu fließen, undeine Kontrolleinheit,wobei die Kontrolleinheit dazu eingerichtet ist, zwischen einem ersten Operationsmodus und einem zweiten Operationsmodus umzuschalten, und dazu eingerichtet ist,den ersten Operationsmodus auszuführen, bei dem das erste Öffnungs/Schließungsventil (17) geschlossen wird und das zweite Öffnungs/Schließungsventil (21) geöffnet wird, wodurch das Kühlmittel, welches aus dem Kompressor heraus gelassen wird in dem Radiator (4) Wärme abstrahlt, das Kühlmittel von dem die Wärme abgestrahlt wurde durch das äußere Expansionsventil (6) dekomprimiert wird, das Kühlmittel in dem äußeren Wärmetauscher (7) Wärme absorbieren kann, das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher herausfließt zu dem Akkumulator (12) geleitet wird,und das Kühlmittel aus dem Akkumulator in den Kompressor (2) gesaugt wird, undden zweiten Operationsmodus auszuführen, bei dem das erste Öffnung/Schließungsventil (17) geöffnet wird und das zweite Öffnung/Schließungsventil (21) geschlossen wird, wodurch das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher heraus fließt durch das innere Expansionsventil (8) dekomprimiert wird, das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber (9) Wärme absorbieren kann, das Kühlmittel, welches aus dem Wärmeabsorber herausfließt in den Akkumulator (12) geleitet wird und das Kühlmittel von dem Akkumulator in den Kompressor (2) gesaugt wird,wobei die Kontrolleinheit dazu eingerichtet ist, während des Umschaltens von dem ersten Operationsmodus zu dem zweiten Operationsmodus das zweite Öffnung/Schließungsventil (21) für eine vorbestimmte Zeitperiode nach dem Umschalten zu öffnen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klimaanlage eines Wärmepumpensystems, welche Luft eines Fahrzeuginnenraums aufbereitet, insbesondere eine Klimaanlage für ein Hybridfahrzeug oder ein elektrisches Fahrzeug.
  • Stand der Technik
  • Zur Bewältigung der Verstärkung von Umweltproblemen in den letzten Jahren, haben sich Hybridfahrzeuge und elektrische Fahrzeuge verbreitet. Außerdem wurde als Klimaanlage, welche sich für ein solches Fahrzeug eignet, eine Vorrichtung entwickelt mit einem Kompressor, um ein Kühlmittel zu komprimieren und abzugeben, einem Radiator, der auf einer Innenseite des Fahrzeugs angeordnet ist und durch den das Kühlmittel Wärme abstrahlen kann, einen Wärmeabsorber der auf der Innenseite des Fahrzeugs angeordnet ist und durch den das Kühlmittel Wärme absorbieren kann und einen äußeren Wärmetauscher der auf der Außenseite des Fahrzeugs angeordnet ist, durch den das Kühlmittel Wärme abstrahlen oder absorbieren kann, wobei ein Heizmodus eingestellt und ausgeführt werden kann, bei dem das von dem Kompressor abgegebene Kühlmittel in dem Radiator Wärme abstrahlen kann und das Kühlmittel von dem die Wärme in diesem Radiator abgestrahlt wurde durch ein äußeres Expansionsventil dekomprimiert wird und das Kühlmittel in dem äußeren Wärmetauscher Wärme absorbieren kann, und wobei ein Entfeuchtungs- und Heizmodus oder ein Entfeuchtungs- und Kühlmodus eingestellt werden kann, bei dem das Kühlmittel, welches von dem Kompressor ausgestoßen wird in dem Radiator und in dem äußeren Wärmetauscher Wärme abstrahlen kann und das Kühlmittel von dem die Wärme abgestrahlt wurde durch das innere Expansionsventil dekomprimiert wird und das Kühlmittel dann in dem Wärmeabsorber Wärme absorbieren kann, und wobei ein Kühlmodus eingestellt werden kann, in dem das von dem Kompressor ausgestoßene Kühlmittel in dem äußeren Wärmetauscher Wärme abstrahlen kann und das Kühlmittel von dem die Wärme abgestrahlt wurde durch das innere Expansionsventil dekomprimiert wird und das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber Wärme absorbiert.
  • In diesem Fall ist auf der Kühlmittel Ansaugseite des Kompressors ein Akkumulator vorgesehen. Im Heizmodus ist ein Spulenventil für die Kühlung geschlossen und ein Spulenventil für die Heizung geöffnet, so dass das Kühlmittel aus dem äußeren Wärmetauscher heraus in den Akkumulator hineinfließt. Beispielsweise kann im Kühlmodus das Spulenventil für die Heizung geschlossen werden und das Spulenventil für die Kühlung geöffnet werden, sodass das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher herausfließt und zu dem inneren Expansionsventil fließt und das Kühlmittel, welches durch den Wärmeabsorber geflossen ist, zu dem Akkumulator fließt.
  • In diesem Aufbau wird das Kühlmittel jeweils in dem Akkumulator zwischengespeichert, wobei eine Gasflüssigseparation darin stattfindet und das gasförmige Kühlmittel in den Kompressor gesaugt wird, sodass verhindert oder unterbunden wird, dass Flüssigkeiten zum Kompressor zurückfließen (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
  • Literaturliste
  • Patentdokumente
  • Patentdokument 1: japanische Patentanmeldung Publikationsnummer JP 2014-94 671 A
  • Aus WO 2015/182 219 A1 ist eine Klimaanlage bekannt, die einen Kompressor zum Komprimieren eines Kühlmittels, einen Luftstromkanal, durch welchen Luft zur Versorgung eines Fahrzeuginnenraums fließt, einen Radiator durch den das Kühlmittel Wärme abstrahlen kann, wodurch die Luft, die durch den Luftstromkanal den Innenraum des Fahrzeuges versorgt, geheizt wird, einen Wärmeabsorber, durch den das Kühlmittel Wärme absorbieren kann, wodurch die Luft, die durch den Luftstromkanal den Innenraum des Fahrzeugs versorgt, gekühlt wird, einen äußeren Wärmetauscher der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, ein äußeres Expansionsventil zur Dekompression des Kühlmittels, welches aus dem Radiator heraus in den äußeren Wärmetauscher fließt, ein inneres Expansionsventil zur Dekompression des Kühlmittels, welches in den Wärmeabsorber fließt, einen Akkumulator der mit einer Kühlmittel Ansaugseite des Kompressors verbunden ist, ein erstes Öffnungs/Schließungsventil, um das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher fließt, durch das innere Expansionsventil zu dem Wärmeabsorber zu leiten, ein zweites Öffnungs/Schließungsventil, um das Kühlmittel welches aus dem äußeren Wärmetauscher fließt zu dem Akkumulator zu leiten ohne über den Wärmeabsorber zu fließen, und eine Kontrolleinheit aufweist. Die Kontrolleinheit schaltet zwischen einem ersten Operationsmodus und einem zweiten Operationsmodus um und führt diese aus. Dabei wird in dem ersten Operationsmodus das erste Öffnung/Schließungsventil geschlossen, das zweite Öffnung/Schließungsventil wird geöffnet, wodurch das Kühlmittel, welches aus dem Kompressor heraus gelassen wird, in dem Radiator Wärme abstrahlt, das Kühlmittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, wird durch das äußere Expansionsventil dekomprimiert, das Kühlmittel in dem äußeren Wärmetauscher kann Wärme absorbieren, das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher herausfließt, wird zu dem Akkumulator geleitet, und das Kühlmittel aus diesem Akkumulator wird in den Kompressor gesaugt. Im zweiten Operationsmodus wird das erste Öffnung/Schließungsventil geöffnet, das zweite Öffnung/Schließungsventil wird geschlossen, wodurch das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher heraus in das innere Expansionsventil fließt, wird dekomprimiert, das Kühlmittel kann in dem Wärmeabsorber Wärme absorbieren, das Kühlmittel, welches aus diesem Wärmeabsorber herausfließt, wird in den Akkumulator geleitet und das Kühlmittel von diesem Akkumulator wird in den Kompressor gesaugt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Aufgaben die durch die Erfindung gelöst werden sollen
  • Vorliegend fließen ein Kühlmittel und Öl aus einem Kompressor heraus durch einen Kühlmittelkreislauf und fließen, wenn der Kompressor gestoppt wird, in einen Akkumulator, der flüssige Anteil sammelt sich in dem Akkumulator und das Öl, welches ein kleineres spezifisches Gewicht aufweist, bildet eine Schicht auf dem flüssigen Kühlmittel, wobei ein stabiler Zustand vergleichbar dem Verschließen mit einem Deckel erreicht wird. Insbesondere in einem Heizmodus, der in einer Umgebung mit einer niedrigen Außentemperatur ausgeführt wird, wird eine erhöhte Menge des flüssigen Kühlmittels und Öls, welche aus dem äußeren Wärmetauscher heraus durch das Spulenventil für die Heizung in den Akkumulator fließen, darin gesammelt. Dementsprechend steigt der Ölstand (eine flüssige Oberfläche in dem Akkumulator) bis in die Nähe des Auslasses des Akkumulators.
  • In diesem Zustand, wenn ein Heizmodus, bei dem das Kühlmittel durch ein äußeres Expansionsventil dekomprimiert wird, in einen anderen Operationsmodus geändert wird, in dem das Kühlmittel durch ein inneres Expansionsventil dekomprimiert wird (der oben beschriebene Entfeuchtungs- und Heizmodus oder Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder ein Kühlmodus) fließt das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher herausfließt, auf die Seite des inneren Expansionsventils. Andererseits saugt der Kompressor das Kühlmittel in den Akkumulator, wodurch der Druck in dem Akkumulator rapide absinkt. Wenn der Druck in dem Akkumulator auf diese Weise rapide absinkt, tritt ein Phänomen auf, welches als „bumping“ bezeichnet wird, bei dem das Kühlmittel unterhalb des Öls ohne Unterlass siedet und verdampft und heftig durch die obere ÖIschicht bricht.
  • Anschließend, wenn das „bumping“ heftiger wird, wird eine große Menge des flüssigen Kühlmittels in dem Akkumulator aus dem Auslass herausgedrückt, wodurch übermäßig Flüssigkeit in den Kompressor zurückgeführt wird, und die Kompression der Flüssigkeit die Zuverlässigkeit des Kompressors beeinträchtigt. Zusätzlich wird durch das „bumping“- Phänomen in dem Akkumulator ein vergleichsweise lautes Geräusch generiert und dadurch ergibt sich außerdem das Problem, dass der Komfort der Passagiere durch die Geräuschentwicklung eingeschränkt ist.
  • Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um diese gängigen technischen Probleme zu lösen, wobei eine Aufgabe darin liegt, eine Klimaanlage für ein Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, die den Flüssigkeitsrückfluss zum Kompressor und die Geräuschentwicklung im Akkumulator verhindern oder unterbinden kann, welche beispielsweise auftritt, wenn ein Operationsmodus bei dem das Kühlmittel durch ein äußeres Expansionsventil dekomprimiert wird, in einen anderen Operationsmodus gewechselt wird, bei dem das Kühlmittel durch ein inneres Expansionsventil dekomprimiert wird.
  • Mittel zur Lösung der Aufgabe
  • Eine erfindungsgemäße Klimaanlage für Fahrzeuge gemäß Anspruch 1 umfasst einen Kompressor zum Komprimieren eines Kühlmittels, einen Luftstromkanal, durch welchen Luft zur Versorgung eines Fahrzeuginnenraums fließt, einen Radiator durch den das Kühlmittel Wärme abstrahlen kann, wobei die Luft, die durch den Luftstromkanal den Innenraum des Fahrzeuges versorgt, geheizt wird, einen Wärmeabsorber durch den das Kühlmittel Wärme absorbieren kann, wobei die Luft, die durch den Luftstromkanal den Innenraum des Fahrzeugs versorgt, gekühlt wird, einen äußeren Wärmetauscher der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, ein äußeres Expansionsventil zur Dekompression des Kühlmittels, welches aus dem Radiator heraus in den äußeren Wärmetauscher fließt, ein inneres Expansionsventil zur Dekompression des Kühlmittels, welches in den Wärmeabsorber fließt, einen Akkumulator der mit einer Kühlmittel Ansaugseite des Kompressors verbunden ist, ein erstes Öffnungs/Schließungsventil, um das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher fließt, durch das innere Expansionsventil zu dem Wärmeabsorber zu leiten, ein zweites Öffnungs/Schließungsventil, um das Kühlmittel welches aus dem äußeren Wärmetauscher fließt zu dem Akkumulator zu leiten ohne über den Wärmeabsorber zu fließen, und eine Kontrolleinheit, wobei die Kontrolleinheit zwischen einem ersten Operationsmodus, bei dem das erste Öffnung/Schließungsventil geschlossen wird, das zweite Öffnung/Schließungsventil geöffnet wird, wodurch das Kühlmittel, welches aus dem Kompressor heraus gelassen wird in dem Radiator Wärme abstrahlt, das Kühlmittel von dem die Wärme abgestrahlt wurde durch das äußere Expansionsventil dekomprimiert wird, das Kühlmittel in dem äußeren Wärmetauscher Wärme absorbieren kann, das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher herausfließt zu dem Akkumulator geleitet wird, und das Kühlmittel aus diesem Akkumulator in den Kompressor gesaugt wird, und einem zweiten Operationsmodus, bei dem das erste Öffnung/Schließungsventil geöffnet wird, das zweite Öffnung/Schließungsventil geschlossen wird, wodurch das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher heraus in das innere Expansionsventil fließt dekomprimiert wird, das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber Wärme absorbieren kann, das Kühlmittel, welches aus diesem Wärmeabsorber herausfließt in den Akkumulator geleitet wird und das Kühlmittel von diesem Akkumulator in den Kompressor gesaugt wird, schaltet und diese ausführt und die Klimaanlage für Fahrzeuge dadurch charakterisiert ist, dass wenn die Kontrolleinheit von dem ersten Operationsmodus zu dem zweiten Operationsmodus umschaltet, das zweite Öffnung/Schließungsventil für eine vorbestimmte Zeitperiode nach dem Umschalten geöffnet wird.
  • Eine erfindungsgemäße Klimaanlage für Fahrzeuge gemäß Anspruch 2 umfasst einen Kompressor zum Komprimieren eines Kühlmittels, einen Luftstromkanal durch welchen Luft zum Versorgen eines Fahrzeuginnenraums fließt, einen Radiator, um das Kühlmittel Wärme abstrahlen zu lassen, wodurch die Luft von dem Luftstromkanal zum Versorgen eines Fahrzeuginnenraums geheizt wird, einen Wärmeabsorber, um das Kühlmittel Wärme absorbieren zu lassen, wodurch die Luft von dem Luftstromkanal zum Versorgen eines Fahrzeuginnenraums gekühlt wird, einen äußeren Wärmetauscher, der an der Außenseite des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, ein äußeres Expansionsventil, um das Kühlmittel, welches aus dem Radiator in den äußeren Wärmetauscher fließt, zu dekomprimieren, ein inneres Expansionsventil, um das Kühlmittel, welches in den Wärmeabsorber fließt, zu dekomprimieren, einen Akkumulator verbunden mit einer Kühlmittelansaugseite des Kompressors, ein erstes Öffnungs/Schließungsventil, um das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher fließt, durch das innere Expansionsventil zu dem Wärmeabsorber zu leiten, ein zweites Öffnungs/Schließungsventil, um das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher fließt zu dem Akkumulator zu leiten ohne über den Wärmeabsorber zu fließen, und eine Kontrolleinheit, wobei die Kontrolleinheit umschaltet und ausführt einen ersten Operationsmodus, bei dem das erste Öffnung/Schließungsventil geschlossen wird, das zweite Öffnung/ Schließungsventil geöffnet wird, wodurch das Kühlmittel, welches aus dem Kompressor heraus gelassen wird in dem Radiator Wärme abstrahlt, das Kühlmittel von dem die Wärme abgestrahlt wurde durch das äußere Expansionsventil dekomprimiert wird, das Kühlmittel in dem äußeren Wärmetauscher Wärme absorbieren kann, das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher herausfließt zu dem Akkumulator geleitet wird, und das Kühlmittel aus dem Akkumulator in den Kompressor gesaugt wird, und einem zweiten Operationsmodus, bei dem das erste Öffnung/Schließungsventil geöffnet wird das zweite Öffnung/ Schließungsventil geschlossen wird, wodurch das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher heraus fließt durch das innere Expansionsventil dekomprimiert wird, das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber Wärme absorbieren kann, das Kühlmittel, welches aus dem Wärmeabsorber herausfließt in den Akkumulator geleitet wird und das Kühlmittel von dem Akkumulator in den Kompressor gesaugt wird, und die Klimaanlage für Fahrzeuge dadurch charakterisiert ist, dass wenn die Kontrolleinheit den Kompressor in dem zweiten Operationsmodus startet, das zweite Öffnung/Schließungsventil für eine vorbestimmte Zeitperiode nach dem Starten geöffnet wird.
  • Die erfindungsgemäße Klimaanlage für Fahrzeuge nach Anspruch 3 ist dadurch charakterisiert, dass in den vorstehenden jeweiligen Erfindungen wenn zwischen dem ersten Operationsmodus und dem zweiten Operationsmodus umgeschaltet wird oder wenn der Kompressor in dem zweiten Operationsmodus gestartet wird, die Kontrolleinheit das äußere Expansionsventil in einen Zustand öffnet bei dem das zweite Öffnung/Schließungsventil geöffnet ist, und den Kompressor betreibt.
  • Die erfindungsgemäße Klimaanlage für Fahrzeuge nach Anspruch 4 ist dadurch charakterisiert, dass die vorstehenden jeweiligen Erfindungen eine Bypassleitung aufweisen, welche den Radiator und das äußere Expansionsventil umgeht und das Kühlmittel, welches aus dem Kompressor ausgelassen wird direkt in den äußeren Wärmetauscher leitet, ein drittes Öffnung/ Schließungsventil, um das Kühlmittel, welches aus dem Kompressor ausgelassen wird zu dem Radiator zu leiten, ein viertes Öffnung/ Schließungsventil, um das Kühlmittel, welches aus dem Kompressor ausgelassen wird zu der Bypassleitung zu leiten und eine Hilfsheizung zum Heizen der Luft von dem Luftstromkanal zum Versorgen des Fahrzeuginnenraums, der erste Operationsmodus ein Heizmodus ist und in dem Heizmodus die Kontrolleinheit das dritte Öffnung/Schließungsventil öffnet und das vierte Öffnung/Schließungsventil schließt und der zweite Operationsmodus umfasst einen, eine Kombination oder alle eines Entfeuchtungs- und Heizmodus, bei dem das dritte Öffnung/Schließungsventil und das äußere Expansionsventil geschlossen wird, das vierte Öffnung/Schließungsventil geöffnet wird, wobei das Kühlmittel, welches von dem Kompressor ausgelassen wird von der Bypassleitung zu dem äußeren Wärmetauscher geleitet wird, das Kühlmittel Wärme abstrahlen kann, das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde durch das innere Expansionsventil dekomprimiert wird, das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber Wärme absorbieren kann, und in der Hilfsheizung Wärme generiert wird, eines Entfeuchtungs-und Kühlmodus, bei dem das dritte Öffnung/Schließungsventil geöffnet wird das vierte Öffnung/Schließungsventil geschlossen wird, wodurch das Kühlmittel, welches von dem Kompressor ausgelassen wird von dem Radiator zu dem äußeren Wärmetauscher geleitet wird, das Kühlmittel in dem Radiator und dem äußeren Wärmetauscher Wärme abstrahlen kann, das Kühlmittel von dem Wärme abgestrahlt wurde durch das innere Expansionsventil dekomprimiert wird, und das Kühlmittel dann in dem Wärmeabsorber Wärme absorbieren kann, einen Kühlmodus bei dem das dritte Öffnung/Schließungsventil geöffnet wird, das vierte Öffnung/Schließungsventil geschlossen wird, wobei das Kühlmittel, welches von dem Kompressor ausgelassen wird von dem Radiator zu dem äußeren Wärmetauscher geleitet wird, das Kühlmittel in dem äußeren Wärmetauscher Wärme abstrahlen kann, das Kühlmittel von dem Wärme abgestrahlt wurde durch das innere Expansionsventil dekomprimiert wird, und das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber Wärme absorbieren kann, und einen Maximalkühlmodus bei dem das dritte Öffnung/Schließungsventil und das äußere Expansionsventil geschlossen wird, das vierte Öffnung/Schließungsventil geöffnet wird, wodurch das Kühlmittel, welches von dem Kompressor ausgestoßen wird von der Bypassleitung zu dem äußeren Wärmetauscher geleitet wird, das Kühlmittel Wärme abstrahlen kann, das Kühlmittel von dem Wärme abgestrahlt wurde durch das innere Expansionsventil dekomprimiert wird, und das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber Wärme absorbieren kann.
  • Die erfindungsgemäße Klimaanlage für Fahrzeuge nach Anspruch 5 ist dadurch charakterisiert, dass in der vorstehenden Erfindung der zweite Operationsmodus den Entfeuchtungs- und Kühlmodus und/oder den Kühlmodus beinhaltet.
  • Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
  • Gemäß der Erfindung nach Anspruch 1, umfasst eine Klimaanlage für Fahrzeuge einen Kompressor zum Komprimieren eines Kühlmittels, einen Luftstromkanal, durch welchen Luft zur Versorgung eines Fahrzeuginnenraums fließt, einen Radiator durch den das Kühlmittel Wärme abstrahlen kann, wobei die Luft, die durch den Luftstromkanal den Innenraum des Fahrzeuges versorgt, geheizt wird, einen Wärmeabsorber durch den das Kühlmittel Wärme absorbieren kann, wobei die Luft, die durch den Luftstromkanal den Innenraum des Fahrzeugs versorgt, gekühlt wird, einen äußeren Wärmetauscher der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, ein äußeres Expansionsventil zur Dekompression des Kühlmittels, welches aus dem Radiator heraus in den äußeren Wärmetauscher fließt, ein inneres Expansionsventil zur Dekompression des Kühlmittels, welches in den Wärmeabsorber fließt, einen Akkumulator der mit einer Kühlmittel Ansaugseite des Kompressors verbunden ist, ein erstes Öffnungs/Schließungsventil, um das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher fließt, durch das innere Expansionsventil zu dem Wärmeabsorber zu leiten, ein zweites Öffnungs/Schließungsventil, um das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher fließt zu dem Akkumulator zu leiten ohne über den Wärmeabsorber zufließen, und eine Kontrolleinheit, wobei die Kontrolleinheit zwischen einem ersten Operationsmodus, bei dem das erste Öffnung/Schließungsventil geschlossen wird, das zweite Öffnung/Schließungsventil geöffnet wird, wodurch das Kühlmittel, welches aus dem Kompressor heraus gelassen wird, in dem Radiator Wärme abstrahlt, das Kühlmittel von dem die Wärme abgestrahlt wurde durch das äußere Expansionsventil dekomprimiert wird, das Kühlmittel in dem äußeren Wärmetauscher Wärme absorbieren kann, das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher herausfließt zu dem Akkumulator geleitet wird, und das Kühlmittel aus diesem Akkumulator in den Kompressor gesaugt wird, und einem zweiten Operationsmodus, bei dem das erste Öffnung/Schließungsventil geöffnet wird das zweite Öffnung/Schließungsventil geschlossen wird, wodurch das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher heraus in das innere Expansionsventil fließt dekomprimiert wird, das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber Wärme absorbieren kann, das Kühlmittel welches aus diesem Wärmeabsorber herausfließt in den Akkumulator geleitet wird und das Kühlmittel von diesem Akkumulator in den Kompressor gesaugt wird, schaltet und diese ausführt. In der Klimaanlage für Fahrzeuge, wenn die Kontrolleinheit von dem ersten Operationsmodus zu dem zweiten Operationsmodus umschaltet, wird das zweite Öffnung/Schließungsventil für eine vorbestimmte Zeitperiode nach dem Umschalten geöffnet. Dementsprechend kann bei einem Umschalten von dem ersten Operationsmodus zu dem zweiten Operationsmodus eine große Menge Kühlmittel durch das zweite Öffnung/Schließungsventil zu dem Akkumulator zurück geführt werden und das Innere des Akkumulators kann aufgewühlt werden.
  • Dementsprechend kann ein stabiler Zustand in dem Akkumulator aufgebrochen werden und es ist daher möglich das Auftreten von „bumping“ zu verhindern oder zu unterbinden, welches auftritt, wenn der Druck in dem Akkumulator in einem stabilen Zustand abfällt, wie bei einem Zustand bei dem die Oberseite eines flüssigen Kühlmittels mit einem Deckel aus Öl abgeschlossen ist. Außerdem ist es möglich, die Kompression von Flüssigkeiten in dem Kompressor und die Geräuschentwicklung in dem Akkumulator wirksam zu beseitigen oder zu unterbinden, ist es möglich die Zuverlässigkeit der Klimaanlage für Fahrzeuge zu verbessern, und ist es möglich den Komfort der Passagiere wirksam zu verbessern.
  • Gemäß der Erfindung nach Anspruch 2 umfasst eine Klimaanlage für Fahrzeuge einen Kompressor zum Komprimieren eines Kühlmittels, einen Luftstromkanal durch welchen Luft zum Versorgen eines Fahrzeuginnenraums fließt, einen Radiator, um das Kühlmittel Wärme abstrahlen zu lassen, wodurch die Luft von dem Luftstromkanal zum Versorgen eines Fahrzeuginnenraums geheizt wird, einen Wärmeabsorber, um das Kühlmittel Wärme absorbieren zu lassen, wodurch die Luft von dem Luftstromkanal zum Versorgen eines Fahrzeuginnenraums gekühlt wird, einen äußeren Wärmetauscher, der an der Außenseite des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, ein äußeres Expansionsventil, um das Kühlmittel, welches aus dem Radiator in den äußeren Wärmetauscher fließt, zu dekomprimieren, ein inneres Expansionsventil, um das Kühlmittel, welches in den Wärmeabsorber fließt, zu dekomprimieren, einen Akkumulator verbunden mit einer Kühlmittelansaugseite des Kompressors, ein erstes Öffnungs/Schließungsventil, um das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher fließt, durch das innere Expansionsventil zu dem Wärmeabsorber zu leiten, ein zweites Öffnungs/Schließungsventil, um das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher fließt zu dem Akkumulator zu leiten ohne über den Wärmeabsorber zu fließen, und eine Kontrolleinheit, wobei die Kontrolleinheit umschaltet und ausführt einen ersten Operationsmodus, bei dem das erste Öffnung/Schließungsventil geschlossen wird, das zweite Öffnung/ Schließungsventil geöffnet wird, wodurch das Kühlmittel, welches aus dem Kompressor heraus gelassen wird in dem Radiator Wärme abstrahlt, das Kühlmittel von dem die Wärme abgestrahlt wurde durch das äußere Expansionsventil dekomprimiert wird, das Kühlmittel in dem äußeren Wärmetauscher Wärme absorbieren kann, das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher herausfließt zu dem Akkumulator geleitet wird, und das Kühlmittel aus dem Akkumulator in den Kompressor gesaugt wird, und einem zweiten Operationsmodus, bei dem das erste Öffnung/Schließungsventil geöffnet wird das zweite Öffnung/ Schließungsventil geschlossen wird, wodurch das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher heraus fließt durch das innere Expansionsventil dekomprimiert wird, das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber Wärme absorbieren kann, das Kühlmittel, welches aus dem Wärmeabsorber herausfließt in den Akkumulator geleitet wird und das Kühlmittel von dem Akkumulator in den Kompressor gesaugt wird. In der Klimaanlage für Fahrzeuge wird, wenn die Kontrolleinheit den Kompressor in dem zweiten Operationsmodus startet, das zweite Öffnung/Schließungsventil für eine vorbestimmte Zeitperiode nach dem Starten geöffnet. Dementsprechend wird beim Starten des Kompressors in dem zweiten Operationsmodus eine große Menge Kühlmittel durch das zweite Öffnung /Schließungsventil in den Akkumulator zurückgeführt und das innere des Akkumulators kann aufgewühlt werden.
  • Dementsprechend kann der stabile Zustand in dem Akkumulator auf ähnliche Weise aufgebrochen werden und es ist daher möglich das Auftreten von „bumping“ zu verhindern oder zu unterbinden, welches auftritt, wenn der Druck in dem Akkumulator in einem stabilen Zustand abfällt wie einem Zustand bei dem die Oberseite des flüssigen Kühlmittels mit einem Deckel aus Öl abgeschlossen ist. Außerdem ist es möglich die Kompression von Flüssigkeiten in dem Kompressor und die Geräuschentwicklung in dem Akkumulator wirksam zu beseitigen oder zu unterbinden, und es ist möglich die Zuverlässigkeit der Klimaanlage für Fahrzeuge zu verbessern und es ist möglich den Komfort der Passagiere wirksam zu verbessern.
  • Gemäß der Erfindung nach Anspruch 3, zusätzlich zu den vorstehenden jeweiligen Erfindungen, wenn zwischen dem ersten Operationsmodus und dem zweiten Operationsmodus umgeschaltet wird oder wenn der Kompressor in dem zweiten Operationsmodus gestartet wird, öffnet die Kontrolleinheit das äußere Expansionsventil in einen Zustand, bei dem das zweite Öffnung/Schließungsventil geöffnet ist, und betreibt den Kompressor. Dementsprechend kann eine größere Menge des Kühlmittels in den Akkumulator fließen und es ist möglich das Aufwühlen im Inneren weiter zu unterstützen.
  • Vorliegend, wie in der Erfindung nach Anspruch 4, weist die Klimaanlage für Fahrzeuge eine Bypassleitung, welche den Radiator und das äußere Expansionsventil umgeht, auf und das Kühlmittel, welches aus dem Kompressor ausgelassen wird, wird direkt in den äußeren Wärmetauscher geleitet, ein drittes Öffnung/ Schließungsventil, um das Kühlmittel, welches aus dem Kompressor ausgelassen wird, zu dem Radiator zu leiten, ein viertes Öffnungs/Schließungsventil, um das Kühlmittel, welches aus dem Kompressor ausgelassen wird zu der Bypassleitung zu leiten und eine Hilfsheizung zum Heizen der Luft von dem Luftstromkanal zum Versorgen des Fahrzeuginnenraums, der erste Operationsmodus ein Heizmodus ist und in dem Heizmodus die Kontrolleinheit das dritte Öffnung/Schließungsventil öffnet und das vierte Öffnung/Schließungsventil schließt und der zweite Operationsmodus umfasst einen, eine Kombination oder alle eines Entfeuchtungs- und Heizmodus, bei dem das dritte Öffnung/Schließungsventil und das äußere Expansionsventil geschlossen wird, das vierte Öffnung/Schließungsventil geöffnet wird, wobei das Kühlmittel, welches von dem Kompressor ausgelassen wird von der Bypassleitung zu dem äußeren Wärmetauscher geleitet wird, das Kühlmittel Wärme abstrahlen kann, das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde durch das innere Expansionsventil dekomprimiert wird, das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber Wärme absorbieren kann, und in der Hilfsheizung Wärme generiert wird, eines Entfeuchtungs- und Kühlmodus, bei dem das dritte Öffnung/Schließungsventil geöffnet wird das vierte Öffnung/Schließungsventil geschlossen wird, wodurch das Kühlmittel, welches von dem Kompressor ausgelassen wird von dem Radiator zu dem äußeren Wärmetauscher geleitet wird, das Kühlmittel in dem Radiator und dem äußeren Wärmetauscher Wärme abstrahlen kann, das Kühlmittel von dem Wärme abgestrahlt wurde durch das innere Expansionsventil dekomprimiert wird, und das Kühlmittel dann in dem Wärmeabsorber Wärme absorbieren kann, einen Kühlmodus bei dem das dritte Öffnung/Schließungsventil geöffnet wird, das vierte Öffnung/Schließungsventil geschlossen wird, wobei das Kühlmittel, welches von dem Kompressor ausgelassen wird von dem Radiator zu dem äußeren Wärmetauscher geleitet wird, das Kühlmittel in dem äußeren Wärmetauscher Wärme abstrahlen kann, das Kühlmittel von dem Wärme abgestrahlt wurde durch das innere Expansionsventil dekomprimiert wird, und das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber Wärme absorbieren kann, und einen Maximalkühlmodus bei dem das dritte Öffnung/Schließungsventil und das äußere Expansionsventil geschlossen wird, das vierte Öffnung/Schließungsventil geöffnet wird, wodurch das Kühlmittel, welches von dem Kompressor ausgestoßen wird von der Bypassleitung zu dem äußeren Wärmetauscher geleitet wird, das Kühlmittel Wärme abstrahlen kann, das Kühlmittel von dem Wärme abgestrahlt wurde durch das innere Expansionsventil dekomprimiert wird, und das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber Wärme absorbieren kann. Hierbei, wie in der Erfindung nach Anspruch 5, beinhaltet der zweite Operationsmodus den Entfeuchtungs- und Kühlmodus und/oder den Kühlmodus. In diesem Fall ist ein Kühlmittel Spülvorgang während des Umschaltens von dem Heizmodus zu dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder zu dem Kühlmodus unnötig. Dementsprechend werden, beim Umschalten von dem Heizmodus zu dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder dem Kühlmodus, wenn das zweite Öffnung/Schließungsventil für eine vorbestimmte Zeitperiode nach dem Umschalten geöffnet wird, keine Geräusche in dem zweiten Öffnung/Schließungsventil generiert. Es ist daher möglich, das innere des Akkumulators wirksam aufzuwühlen in einer vergleichsweise kurzen Zeit und es ist möglich das „bumping“ zu verhindern, während die Geräuschentwicklung in dem zweiten Öffnung/Schließungsventil vermieden wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
    • 1 ist eine schematische Darstellung einer Klimaanlage für Fahrzeuge einer Ausführungsform bei der die vorliegende Erfindung zur Anwendung kommt (ein Heizmodus, ein Entfeuchtungs- und Heizmodus, ein Entfeuchtungs- und Kühlmodus, und ein Kühlmodus);
    • 2 ist ein Blockdiagramm einer elektrischen Schaltung eines Controllers einer Klimaanlage für Fahrzeuge gemäß 1;
    • 3 ist eine schematische Darstellung bei der die Klimaanlage für Fahrzeuge der 1 in einem MAX Kühlmodus ist (der Maximalkühlmodus);
    • 4 ist ein Ablaufdiagramm sämtlicher Geräte zur Erklärung einer beispielhaften „bumping“ Verhinderungskontrolle die von dem Controller der 2 ausgeführt wird, wenn von einem Heizmodus in einen Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder den Kühlmodus umgeschaltet wird;
    • 5 ist ein Ablaufdiagramm sämtlicher Geräte zur Erklärung einer beispielhaften „bumping“ Verhinderungskontrolle die von dem Controller der 2 ausgeführt wird, wenn der Kompressor in dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder dem Kühlmodus gestartet wird.
  • Verfahren zum Ausführen der Erfindung
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben mit Verweis auf die Zeichnungen.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Klimaanlage für Fahrzeuge 1 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Fahrzeug der Ausführungsform auf welches die vorliegende Erfindung angewendet wird ist ein Elektrofahrzeug (EV) in dem kein Motor (interner Verbrennungsmotor) montiert ist, und welches von einem Elektromotor zum Fahren angetrieben ist, welcher durch die in einer Batterie gespeicherte Energie angetrieben wird (welche in der Zeichnung nicht gezeigt ist) und die Klimaanlage für Fahrzeuge 1 der vorliegenden Erfindung ebenfalls durch die Energie der Batterie angetrieben ist. Konkret führt in dem Elektrofahrzeug, welches das Heizen nicht durch Abwärme des Motors durchführen kann, die Klimaanlage für Fahrzeuge der Ausführungsform einen Heizmodus aus, mit einem Wärmepumpenverfahren in dem ein Kühlmittelkreislauf verwendet wird, und außerdem die Klimaanlage ausgewählte Operationsmodi ausführt, eines Entfeuchtungs- und Heizmodus, eines Entfeuchtungs-und Kühlmodus, eines Kühlmodus, eines MAX Kühlmodus (der Maximalkühlmodus).
  • Es soll angemerkt werden, dass das Fahrzeug nicht auf ein Elektrofahrzeug beschränkt ist und die vorliegende Erfindung ebenso wirksam ist für sogenannte Hybridfahrzeuge in denen der Motor zusammen mit dem Elektromotor zum Antrieb verwendet wird. Außerdem ist die vorliegende Erfindung natürlich auch auf gängige Fahrzeuge mit einem Motor anwendbar. Zusätzlich ist obiger Heizmodus ein erster Operationsmodus der vorliegenden Erfindung und der Entfeuchtungs- und Heizmodus der Entfeuchtungs- und Kühlmodus und der Kühlmodus und der MAX Kühlmodus (der Maximalkühlmodus) sind in dem zweiten Operationsmodus der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
  • Die Klimaanlage für ein Fahrzeug 1 der Ausführungsform führt die Luftaufbereitung (Heizung, Kühlung, Entfeuchtung, und Lüftung) eines Fahrzeuginnenraums eines Elektrofahrzeuges aus, wobei nacheinander miteinander verbunden sind eine Kühlmittelleitung 13, ein Kompressor elektrischer Ausführung 2 zum Komprimieren eines Kühlmittel, ein Radiator 4 angeordnet in einem Luftstromkanal 3 einer HVAC Einheit 10 in der die Luft des Fahrzeuginnenraums durchfließt und zirkuliert, um die Hochtemperatur-Hochdruck-Kühlmittel welche von dem Kompressor 2 ausgelassen werden, nach innen zu leiten über die Kühlmittelleitung 13G und das Kühlmittel Wärme im Fahrzeug Innenraum abstrahlen zu lassen, ein äußeres Expansionsventil 6 zusammengestellt aus einem elektrischen Ventil, welches das Kühlmittel während dem Heizen dekomprimiert und expandiert, ein äußerer Wärmetauscher 7, welcher außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist und einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und der Außenluft durchführt, um als Radiator während dem Kühlen zu fungieren und während dem Heizen als Verdampfer zu fungieren, ein inneres Expansionsventil 8 zusammengesetzt aus einem elektrischen Ventil um das Kühlmittel zu dekomprimieren und zu expandieren, ein Wärmeabsorber 9 der in dem Luftstromkanal 3 angeordnet ist, um das Kühlmittel Wärme aus dem Inneren und Äußeren des Fahrzeugs zu absorbieren während des Kühlens und während der Entfeuchtung, ein Akkumulator 12, und andere, die dadurch einen Kühlmittelkreislauf R bilden.
  • Außerdem ist dieser Kühlmittelkreislauf R mit einer vorbestimmten Menge Kühlmittel und einer vorbestimmten Menge Schmieröl befüllt. Es soll angemerkt werden, dass in dem äußeren Wärmetauscher 7 ein äußeres Gebläse 15 vorgesehen ist. Das äußere Gebläse 15 führt die Außenluft zwangsweise durch den äußeren Wärmetauscher 7, um einen Wärmeaustausch zwischen der Außenluft und dem Kühlmittel durchzuführen, wobei die Außenluft den äußeren Wärmetauscher 7 auch bei stehendem Fahrzeug (d.h. einer Geschwindigkeit von 0km/h) durchläuft.
  • Außerdem weist der äußere Wärmetauscher 7 einen Empfängertrocknerteil 14 und einen Unterkühlungsteil 16 nacheinander auf der Kühlmittel stromabwärts Seite auf, eine Kühlmittelleitung 13A, die sich aus dem äußeren Wärmetauscher 7 erstreckt, ist mit dem Empfängertrocknerteil 14 über ein Spulenventil 17 (ein erstes Öffnung/Schließungsventil) verbunden, das sich während dem Kühlen öffnet, und eine Kühlmittelleitung 13B auf einer Auslassseite des Unterkühlungsteils 16 ist mit einer Einlassseite des Wärmeabsorbers 9 über das innere Expansionsventil 8 verbunden. Es soll angemerkt werden, dass der Empfängertrocknerteil 14 und der Unterkühlungsteil 16 strukturell als ein Teil des äußeren Wärmetauschers 7 ausgeführt sind.
  • Zusätzlich ist die Kühlmittelleitung 13B zwischen dem Unterkühlungsteil 16 und dem inneren Expansionsventil 8 in einer Wärmeaustauschanordnung mit einer Kühlmittelleitung 13C an einer Auslassseite des Wärmeabsorber 9 angeordnet, und beide Leitungen bilden einen inneren Wärmetauscher 19.
  • Folglich wird das Kühlmittel, welches in das innere Expansionsventil 8 durch die Kühlmittelleitung 13B fließt, gekühlt (unterkühlt) durch das niedrigtemperatur Kühlmittel, welches aus dem Wärmeabsorber 9 herausfließt.
  • Außerdem verzweigt sich die Kühlmittelleitung 13A, welche sich aus dem äußeren Wärmetauscher 7 erstreckt, zu einer Kühlmittelleitung 13D, und diese abzweigende Kühlmittelleitung 13D kommuniziert und ist verbunden mit der Kühlmittelleitung 13C auf einer stromabwärts Seite des inneren Wärmetauschers 19 über ein Spulenventil 21 (ein zweites Öffnung/Schließungsventil), dass sich während dem Heizen öffnet. Die Kühlmittelleitung 13C ist mit dem Akkumulator 12 verbunden, und der Akkumulator 12 ist mit einer Kühlmittelansaugseite des Kompressors 2 verbunden. Zusätzlich ist eine Kühlmittelleitung 13E auf der Auslassseite des Radiators 4 mit einer Einlassseite des äußeren Wärmetauschers 7 über das äußere Expansionsventil 6 verbunden.
  • Zusätzlich ist ein Spulenventil 30 (ein drittes Öffnung Schließungsventil) welches während der nachfolgend beschriebenen Entfeuchtung und Heizung und MAX Kühlung geschlossen wird, in der Kühlmittelleitung 13G zwischen einer Auslassseite des Kompressors 2 und einer Einlassseite des Radiators 4 angeordnet. In diesem Fall verzweigt sich die Kühlmittelleitung 13G zu einer Bypassleitung 35 auf einer stromaufwärts Seite des Spulenventils 30, und diese Bypassleitung 35 kommuniziert und ist verbunden mit der Kühlmittelleitung 13E auf einer stromabwärts Seite des äußeren Expansionsventils 6 über ein Spulenventil 40 (ein viertes Öffnung/Schließungsventil), welches während der Entfeuchtung und Heizung und MAX Kühlung geöffnet wird. Die Bypassleitung 35, das Spulenventil 30 und das Spulenventil 40 bilden eine Bypasseinheit 45.
  • Daher bilden die Bypassleitung 35, das Spulenventil 30 und das Spulenventil 40 die Bypasseinheit 45, dass es möglich ist, reibungslos von dem Entfeuchtungs-und Heizungsmodus oder dem MAX Kühlungsmodus, bei dem das Kühlmittel, welches aus dem Kompressor 2 wie nachfolgend beschrieben ausgelassen wird, direkt in den äußeren Wärmetauscher 7 geführt wird, in einen Heizungsmodus, Entfeuchtungs- und Kühlungsmodus oder dem Kühlungsmodus, bei dem das Kühlmittel, welches von dem Kompressor ausgelassen wird, in den Radiator 4 geführt wird.
  • Außerdem sind in dem Luftstromkanal 3 an einer stromaufwärts Seite der Luft des Wärmeabsorbers 9 jeweilige Sauganschlüsse, wie ein äußerer Luftsauganschluss und ein innerer Luftsauganschluss ausgeformt (repräsentiert durch einen Sauganschluss 25 in 1), und in dem Sauganschluss 25, ist ein Saugveränderungsdämpfer 26 angeordnet, um die Luft, die in den Luftstromkanal 3 eingelassen wird, umzuschalten auf Innenluft, welche Luft aus dem Fahrzeug Innenraum ist (ein Innenraum Umluftmodus) und Außenluft, welche Luft von außerhalb des Fahrzeuginnenraums (ein Außenraumlufteinlassmodus) ist. Außerdem ist auf der stromabwärts Seite der Luft des Saugveränderungsdämpfers 26 ein Innenraumgebläse (ein Gebläseventilator) 27 angeordnet, um die eingelassene Innen- oder Außenluft zu dem Luftstromkanal 3 zu leiten.
  • Zusätzlich bezeichnet in 1 das Bezugszeichen 23 einen Hilfsheizer als ein Hilfsheizungsgerät welches in der Klimaanlage für Fahrzeuge 1 der Ausführungsform angeordnet ist.
  • Der Hilfsheizer 23 der Ausführungsform wird aus einem PTC Heizer gebildet, welcher ein elektrischer Heizer ist und in dem Luftstromkanal 3 an einer stromaufwärts Seite der Luft des Radiators 4 dem Luftstrom in dem Luftstromkanal 3 ausgesetzt ist. Dann wenn der Hilfsheizer 23 mit Energie versorgt wird um Wärme zu generieren wird die Luft in dem Luftstromkanal 3 welche durch den Wärmeabsorber 9 in den Radiator 4 fließt beheizt. D.h., der Hilfsheizer 23 wird ein so genannter Heizungskern, um das Heizen des Fahrzeuginnenraums durchzuführen oder zu ergänzen.
  • Außerdem ist in dem Luftstromkanal 3 auf einer Strom Aufwärtsseite der Luft des Hilfsheizers 23 ein Luftmischdämpfer 28 angeordnet, um einen Grad einzustellen, mit dem die Luft (Innenluft und Außenluft) in dem Luftstromkanal 3, die durch den Luftstromkanal 3 fließt und den Wärmeabsorber 9 durchläuft, durch den Hilfsheizer 23 und den Radiator 4 läuft. Weiter in dem Luftstromkanal 3 auf einer stromabwärts Seite der Luft des Radiators 4 ist jeder Auslass (repräsentiert durch Auslass 29 in 1) für die Füße, die Lüftung oder den Entfroster ausgebildet, und in dem Auslass 29 ist ein Auslasswechseldämpfer 31 angeordnet, um einen Wechsel der Gebläsekontrolle der Luft von den vorstehend erwähnten Auslässen auszuführen.
  • Als nächstes, in 2, bezeichnet das Bezugszeichen 32 einen Controller (ECU) als ein Kontrollgerät, welches gebildet wird durch einen Mikrocomputer, welcher ein Beispiel eines Computers mit einem Prozessor ist, und einen Eingang des Controllers 32, verbunden mit den jeweiligen Ausgängen eines Au-ßenlufttemperatursensors 33, welcher eine Außenlufttemperatur (CAM) des Fahrzeugs detektiert, einen Außenluft Feuchtigkeitssensor 34, welcher eine Außenluft Feuchtigkeit detektiert, ein HVAC Saugtemperatursensor 36, welcher eine Temperatur der am Sauganschluss 25 in den Luftstromkanal 3 angesagten Luft detektiert, ein Innenraumlufttemperatursensor 37, welcher eine Temperatur der Luft des Fahrzeuginnenraums detektiert (die Innenluft), ein Innenraum Luft Feuchtigkeitssensor 38, welcher eine Feuchtigkeit der Luft des Fahrzeuginnenraums detektiert, ein Innenraum Luft CO2 Konzentrationssensor 39, welcher einer Kohlenstoffdioxidkonzentration des Fahrzeuginnenraums detektiert, einen Auslasstemperatursensor 41, welcher eine Temperatur der Luft, welche aus dem Auslass 29 in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasen wird, detektiert, einen Auslassdrucksensor 42, welcher einen Druck (einen Auslassdruck Pd) des von dem Kompressor 2 ausgelassenen Kühlmittels detektiert, einen Auslasstemperatursensor 43, welcher eine Temperatur des von dem Kompressor 2 ausgelassenen Kühlmittel detektiert, ein Ansaugdrucksensor, 44 welcher einen Druck des in den Kompressor 2 gesaugten Kühlmittels detektiert, ein Ansaugtemperatursensor 55 welche eine Temperatur des in den Kompressor 2 angesagten Kühlmittel detektiert, einen Radiator-Temperatursensor 46, welcher eine Temperatur des Radiators 4 (die Temperatur der Luft, welche den Radiator 4 durchfließt oder die Temperatur des Radiators 4 selbst: eine Radiatortemperatur TH) detektiert, ein Radiatordrucksensor 47, welcher den Kühlmitteldruck des Radiators 4 detektiert (der Druck des Kühlmittels in dem Radiator 4 oder direkt nachdem das Kühlmittel aus dem Radiator 4 herausfließt: ein Radiator Druck PCI), einen Wärmeabsorber-Temperatursensor 48, welcher die Temperatur des Wärmeabsorbers 9 (die Temperatur der Luft die den Wärmeabsorber 9 durchfließt oder die Temperatur des Wärmeabsorbers selbst: eine Wärmeabsorber Temperatur Te) detektiert, einen Wärmeabsorber Drucksensor 49, welcher einen Kühlmitteldruck des Wärmeabsorbers 9 detektiert (der Druck des Kühlmittels in dem Wärmeabsorber 9 oder direkt nachdem das Kühlmittel aus dem Wärmeabsorber 9 herausfließt,) ein Sonnenstrahlungssensor 51 eines beispielsweise Fotosensorsystems zur Detektion der Sonnenstrahlungsmenge in das Fahrzeug, ein Geschwindigkeitssensor 52, um eine Bewegungsgeschwindigkeit (eine Geschwindigkeit) des Fahrzeugs zu detektieren, ein Klimaanlagenbedienteil 53 zum Einstellen des Wechsels einer vorbestimmten Temperatur oder dem Umschalten zwischen Operationsmodi, ein äußerer Wärmetauschertemperatursensor 54, welcher eine Temperatur eines äußeren Wärmetauscher 7 detektiert (die Temperatur direkt nachdem das Kühlmittel aus dem äußeren Wärmetauscher 7 herausfließt oder die Temperatur des äußeren Wärmetauscher selbst: eine äußere Wärmetauscher Temperatur TXO), und ein äußerer Wärmetauscher Drucksensor 56 der einen Kühlmitteldruck des äußeren Wärmetauschers 7 detektiert (der Druck des Kühlmittels in dem äußeren Wärmetauscher 7 oder direkt nachdem das Kühlmittel aus dem äußeren Wärmetauscher 7 herausfließt: ein äußerer Wärmetauscherdruck PXO). Außerdem ist der Eingang des Controllers 32 zusätzlich mit einem Ausgang eines Hilfsheizer-Temperatursensors 50 verbunden, welcher eine Temperatur des Hilfsheizers 23 detektiert (die Temperatur direkt nachdem die Luft durch den Hilfsheizer 23 beheizt wird oder die Temperatur des Hilfsheizers 23: eine Hilfsheizertemperatur Tptc).
  • Andererseits ist ein Ausgang des Controllers 32 verbunden an den Kompressor 2, das äußere Gebläse 15, das Innenraumgebläse (der Gebläseventilator) 27, der Saugveränderungsdämpfer 26 der Luftmischdämpfer 28 der Auslasswechseldämpfer 31, das äußere Expansionsventil 6, das innere Expansionsventil 8, der Hilfsheizer 23 und die jeweiligen Spulenventile d.h., das Spulenventil 30 (zum Wiederbeheizen), das Spulenventil 17 (zum Kühlen) das Spulenventil 21 (zum Heizen) und das Spulenventil 40 (als Bypass). Dann kontrolliert der Controller 32 diese Komponenten auf der Basis der Ausgabe der jeweiligen Sensoren und des eingestellten Eingangs des Klimaanlagenbedienteils 53.
  • Nachfolgend wird der Betrieb der Klimaanlage für ein Fahrzeug 1 der Ausführungsform mit der obigen Beschaffenheit beschrieben. In der Ausführungsform schaltet der Controller 32 zwischen den Operationsmodi und führt diese aus, der Heizmodus, der Entfeuchtungs- und Heizmodus, der Entfeuchtungs- und Kühlmodus, der Kühlmodus und der MAX Kühlmodus (der Maximumkühlmodus).
  • Zuerst wird der Kühlmittelfluss beschrieben und die Steuerung in jedem Operationsmodus umrissen.
  • (1) Heizmodus (Erster Operationsmodus)
  • Wenn der Heizmodus durch den Controller 32 (ein automatischer Modus) oder eine manuelle Eingabe an das Klimaanlagenbedienteil 53 (ein manueller Modus) ausgewählt ist, öffnet der Controller 32 das Spulenventil 21 für die Heizung (das zweite Öffnung/Schließungsventil) und schließt das Spulenventil 17 für die Kühlung (das erste Öffnung/Schließungsventil). Außerdem öffnet der Controller das Spulenventil 30 für die Nacherwärmung und schließt das Spulenventil 40 für den Bypass.
  • Dann betreibt der Controller den Kompressor 2 und die jeweiligen Gebläse 15 und 27, und der Luftmischdämpfer 28 hat einen Zustand, bei dem sämtliche Luft in dem Luftstromkanal 3, die aus dem Innenraumgebläse 27 geblasen wird und durch den Wärmeabsorber 9 geführt wird zu dem Hilfsheizer 23 und dem Radiator 4 geleitet wird, wie durch die gestrichelte Linie in 1 dargestellt ist. Folglich fließt ein gasförmiges Hochtemperatur-Hochdruck-Kühlmittel welches von dem Kompressor 2 ausgelassen wird, in den Radiator 4 durch das Spulenventil 30 und die Kühlmittelleitung 13G. Die Luft in dem Luftstromkanal 3 durchfließt den Radiator 4 und daher wird die Luft in dem Luftstromkanal 3 durch das Hochtemperatur-Kühlmittel in dem Radiator 4 geheizt (in dem Hilfsheizer 23 und dem Radiator 4, wenn der Hilfsheizer 23 betrieben wird), wobei die Wärme des Kühlmittels in dem Radiator 4 durch die Luft abgeführt wird und dieses gekühlt wird bis es kondensiert und verflüssigt.
  • Das in dem Radiator 4 verflüssigte Kühlmittel fließt aus dem Radiator 4 heraus und fließt dann durch die Kühlmittelleitung 13E um das äußere Expansionsventil 6 zu erreichen. Das in das äußere Expansionsventil 6 fließende Kühlmittel wird darin dekomprimiert, und fließt dann in den äußeren Wärmetauscher 7. Das in den äußeren Wärmetauscher 7 fließende Kühlmittel verdampft, und die Wärme wird von der, durch die Fahrt oder das äußeren Gebläse 15, vorbeigeführten Außenluft gepumpt. Mit anderen Worten fungiert der Kühlmittelkreislauf R als eine Wärmepumpe. Danach fließt das niedrigtemperatur Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher 7 heraus fließt durch die Kühlmittelleitung 13A, Spulenventil 21 und die Kühlmittelleitung 13 D, und fließt von der Kühlmittelleitung 13 C in den Akkumulator 12, um dort eine Gas-Flüssig- Separation zu vollziehen, und danach wird das gasförmige Kühlmittel in den Kompressor 2 gesaugt, wodurch der Kreislauf wiederholt wird. D.h., das Kühlmittel welches aus dem äußeren Wärmetauscher 7 herausfließt, fließt durch den Akkumulator 12 ohne an dem Wärmeabsorber 9 vorbei zu fließen. Danach wird die Luft, welche in dem Radiator 4 erwärmt wird (in dem Hilfsheizer 23 und dem Radiator 4, wenn der Hilfsheizer 23 betrieben wird), aus dem Auslass 29 herausgeblasen, wodurch der Fahrzeuginnenraum geheizt wird.
  • Der Controller 32 berechnet einen Sollwert für den Radiatordruck PCO (einen Sollwert des Radiatordrucks PCI) aus einem Sollwert für die Radiator Temperatur TCO (ein Sollwert der Radiatortemperatur TH), welcher aus einem nachstehend beschriebenen Sollwert der Auslasstemperatur TAO berechnet wird, und kontrolliert die Anzahl der Umdrehungen des Kompressors 2 auf der Basis des Sollwerts des Radiatordrucks PCO und des Kühlmitteldrucks des Radiators 4, welcher durch den Radiatordrucksensor 47 detektiert wird (der Radiatordruck PCI das heißt ein Hochdruck des Kühlmittelkreislaufes R). Außerdem kontrolliert der Controller 32 eine Ventilposition des äußeren Expansionsventil 6 auf der Basis der Temperatur des Radiators 4 (die Radiator Temperatur TH), welche durch den Radiator-Temperatursensor 46 detektiert wird, und des Radiatordrucks PCI, welcher durch den Radiatordrucksensor 47 detektiert wird, und kontrolliert einen Unterkühlungsgrad SC des Kühlmittels in einem Auslass des Radiators 4.
  • Vorliegend, wenn der Hilfsheizer 23 auf der stromabwärts Seite der Luft des Radiators 4 angeordnet ist und wenn der Hilfsheizer 23 aus einem PTC Heizer gebildet ist, wie in der Ausführungsform, steigt wegen des Radiators 4 die Temperatur der Luft, welche durch den Hilfsheizer 23 fließt. Deshalb steigt ein Widerstandswert des PTC Heizers, und ein Stromwert sinkt wodurch auch die generierte Wärme Menge sinkt, jedoch ist der Hilfsheizer 23 auf der stromaufwärts Seite der Luft des Radiator 4 angeordnet, sodass es möglich ist, das Potential des Hilfsheizers 23, welcher aus einem PTC Heizer gebildet ist wie in der Ausführungsform, genügend auszunutzen.
  • (2) Entfeuchtungs- und Heizmodus (Zweiter Operationsmodus)
  • Als nächstes, in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus, öffnet der Controller 32 das Spulenventil 17 und schließt das Spulenventil 21. Außerdem schließt der Controller das Spulenventil 30, öffnet das Spulenventil 40 und stellt die Ventilposition des äußeren Expansionsventil 6 auf eine Absperrposition. Danach betreibt der Controller den Kompressor 2 und die jeweiligen Gebläse 15 und 27. Wie durch die gestrichelte Linie in 1 dargestellt ist, erreicht der Luftmischdämpfer 28 einen Zustand bei dem sämtliche Luft in dem Luftstromkanal 3, die aus dem Innenraumgebläse 27 geblasen und durch den Wärmeabsorber 9 geführt wird, zu dem Hilfsheizer 23 und dem Radiator 4 geleitet wird.
  • Folglich fließt das vom Kompressor 2 in die Kühlmittelleitung 13 G ausgelassene gasförmige Hochtemperatur-Hochdruck-Kühlmittel in die Bypassleitung 35 ohne in Richtung des Radiators 4 zu fließen, und fließt durch das Spulenventil 40, um die Kühlmittelleitung 13E auf der stromabwärts Seite des äußeren Expansionsventils 6 zu erreichen. Zu diesem Zeitpunkt wird das äußere Expansionsventil 6 abgesperrt und das Kühlmittel fließt daher in den äußeren Wärmetauscher 7. Das Kühlmittel, welches in den äußeren Wärmetauscher 7 fließt wird darin gekühlt durch die Fahrt oder die Außenluft, die durch das äußeren Gebläse 15 durchgeführt wird, bis es kondensiert. Das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher 7 herausfließt, fließt von der Kühlmittelleitung 13 A durch das Spulenventil 17 darauf folgend in den Empfängertrocknerteil 14 und den Unterkühlungsteil 16. Hier wird das Kühlmittel unterkühlt.
  • Das Kühlmittel, welches aus dem Unterkühlungsteil 16 des äußeren Wärmetauschers 7, herausfließt, dringt in die Kühlmittelleitung 13 B ein und fließt durch den inneren Wärmetauscher 19, um das innere Expansionsventil 8 zu erreichen. In dem inneren Expansionsventil 8 wird das Kühlmittel dekomprimiert und fließt in den Wärmeabsorber 9, um zu verdampfen. Durch einen Wärme Absorberbetrieb zu diesem Zeitpunkt wird die Luft, welche aus dem Innenraumgebläse 27 geblasen wird gekühlt, und Wasser in der Luft koaguliert, um an dem Wärmeabsorber 9 zu haften. Daher wird die Luft in den Luftstromkanal 3 gekühlt und entfeuchtet. Das Kühlmittel, welches in dem Wärmeabsorber 9 verdampft wird fließt durch den inneren Wärmetauscher 19 und die Kühlmittelleitung 13 C um zum Akkumulator 12 zu gelangen, und fließt durch diesen um in den Kompressor 2 gesaugt zu werden, wobei der Kreislauf wiederholt wird.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird die Ventilposition des äußeren Expansionsventil 6 in einer Absperrposition gestellt, sodass es möglich ist, den Nachteil zu unterbinden oder zu verhindern, dass das Kühlmittel, welches von dem Kompressor 2 ausgelassen wird, von dem äußeren Expansionsventil 6 zurück in den Radiator 4 fließt. Folglich ist es möglich eine Reduktion der Menge des zirkulierenden Kühlmittels zu unterbinden oder zu beseitigen, wodurch die Tauglichkeit als Klimaanlage erlangt wird. Außerdem schaltet der Controller 32 in diesem Entfeuchtungs- und Heizmodus den Hilfsheizer 23 ein um Wärme zu generieren. Folglich wird die in dem Wärmeabsorber 9 gekühlte und entfeuchtete Luft weiter geheizt bei dem Schritt des Passierens des Hilfsheizers 23, und daher steigt eine Temperatur, wodurch die Entfeuchtung und Heizung des Fahrzeuginnenraums durchgeführt wird.
  • Der Controller 32 kontrolliert die Anzahl der Umdrehungen des Kompressors 2 auf der Basis der Temperatur des Wärmeabsorbers 9 (die Wärmeabsorber Temperatur Te), welche durch den Wärmeabsorber-Temperatursensor 48 detektiert wird und einem Sollwert für die Wärmeabsorber Temperatur TEO, welcher ein Sollwert für die Wärmeabsorber Temperatur ist, und der Controller kontrolliert die Energieversorgung (die Wärmeerzeugung) des Hilfsheizers 23 auf der Basis der Hilfsheizer Temperatur Tptc, welche von dem Hilfsheizer-Temperatur-sensor 50 detektiert wird und der vorstehend beschriebenen Radiatorsollwerttemperatur TCO. Folglich wird das Absinken der Temperatur der Luft, welche aus dem Auslass 29 in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, genau verhindert durch das Heizen des Hilfsheizers 23, während in geeigneter Weise das Kühlen und Entfeuchten der Luft in dem Wärmeabsorber 9 durchgeführt wird.
  • Folglich kann die Temperatur der Luft, die in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasen wird, auf eine geeignete Heiztemperatur kontrolliert werden, während die Luft entfeuchtet wird, und es ist möglich komfortables und effizientes Entfeuchten und Heizen des Fahrzeuginnenraums zu erreichen. Außerdem, wie vorstehend beschrieben, hat der Luftmischdämpfer 28 in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus einen Zustand, bei dem sämtliche Luft des Luftstromkanals 3 durch den Hilfsheizer 23 und den Radiator 4 geleitet wird. Daher wird die Luft, welche durch den Wärmeabsorber 9 geführt wird durch den Hilfsheizer 23 effektiv geheizt, wodurch die Energiespareigenschaften verbessert werden, und die Kontrollierbarkeit der Klimaanlage zum Entfeuchten und Heizen verbessert wird.
  • Es soll angemerkt werden, dass der Hilfsheizer 23 auf der stromaufwärts Seite der Luft des Radiators 4 angeordnet ist, und die Luft, welche durch den Hilfsheizer 23 geheizt wird, durch den Radiator 4 geführt wird. Jedoch fließt in diesem Entfeuchtungs- und Heizmodus das Kühlmittel nicht durch den Radiator 4 und es ist daher möglich den Nachteil zu beseitigen, dass Wärme von der durch den Hilfsheizer 23 geheizten Luft durch den Radiator 4 absorbiert wird. Insbesondere ist es möglich zu unterbinden, dass die Temperatur der Luft, welche in den Fahrzeuginnenraum durch den Radiator 4 ausgeblasen wird, abfällt, und ein Leistungskoeffizient (COP) wird verbessert.
  • (3) Entfeuchtungs- und Kühlmodus (Zweiter Operationsmodus)
  • Als nächstes, in dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus, öffnet der Controller 32 das Spulenventil 17 und schließt das Spulenventil 21. Außerdem öffnet der Controller das Spulenventil 30 und schließt das Spulenventil 40. Dann betreibt der Controller den Kompressor 2 und die jeweiligen Gebläse 15 und 27, und der Luftmischdämpfer 28 hat einen Zustand, bei dem sämtliche Luft in dem Luftstromkanal 3 die aus dem Innenraumgebläse 27 geblasen und durch den Wärmeabsorber 9 geführt wird, durch den Hilfsheizer 23 und den Radiator 4 geleitet wird, wie durch die gestrichelte Linie in 1 dargestellt ist. Folglich fließt das gasförmige Hochtemperatur-Hochdruck-Kühlmittel welches von dem Kompressor 2 ausgelassen wird durch das Spulenventil 30 und fließt von der Kühlmittelleitung 13 G in den Radiator 4. Die Luft in dem Luftstromkanal 3 wird durch den Radiator 4 geführt und die Luft in dem Luftstromkanal 3 wird daher durch das Hochtemperatur-Kühlmittel in dem Radiator 4 geheizt, wobei dem Kühlmittel in dem Radiator 4 die Wärme durch die Luft entzogen wird und dieses gekühlt wird bis es kondensiert und verflüssigt.
  • Das Kühlmittel welches aus dem Radiator 4 herausfließt fließt durch die Kühlmittelleitung 13 E, um zum äußeren Expansionsventil 6 zu gelangen, und fließt durch das äußere Expansionsventil 6 welches so kontrolliert wird, dass es leicht öffnet, um in den äußeren Wärmetauscher 7 zu fließen. Das Kühlmittel, welches in den äußeren Wärmetauscher 7 fließt wird darin gekühlt durch die Fahrt oder die Außenluft, welche durch das äußere Gebläse 15 durchgeleitet wird, um zu kondensieren.
  • Das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher 7 herausfließt fließt von der Kühlmittelleitung 13 A durch das Spulenventil 17, um nachfolgend in den Empfängertrocknerteil 14 und den Unterkühlungsteil 16 zu fließen. Hier wird das Kühlmittel unterkühlt.
  • Das Kühlmittel welches aus dem Unterkühlungsteil 16 des äußeren Wärmetauschers 7 herausfließt dringt in die Kühlmittelleitung 13 B ein und fließt durch den inneren Wärmetauscher 19 um das innere Expansionsventil 8 zu erreichen. Das Kühlmittel wird in dem inneren Expansionsventil 8 dekomprimiert und fließt dann in den Wärmeabsorber 9 um zu verdampfen. Das Wasser in der Luft, welche aus dem Innenraumgebläse 27 ausgeblasen wird, koaguliert um an dem Wärmeabsorber 9 zu haften durch den Wärmeabsorber Betrieb zu diesem Zeitpunkt, und die Luft wird daher gekühlt und entfeuchtet.
  • Das Kühlmittel, welches in dem Wärmeabsorber 9 verdampft, fließt durch den inneren Wärmetauscher 19 und die Kühlmittelleitung 13 C um zu dem Akkumulator 12 zu gelangen, und fließt dort durch, um in den Kompressor 2 gesaugt zu werden, wodurch der Kreislauf wiederholt wird. In diesem Entfeuchtungs- und Kühlmodus schaltet der Controller 32 den Hilfsheizer 23 nicht ein, und die in dem Wärmeabsorber 9 gekühlte und entfeuchtete Luft wird während des Vorgangs des Vorbeifließens am Radiator 4 nacherwärmt (ein Abstrahlungsvermögen ist geringer als während des Heizens). Folglich wird ein Entfeuchten und ein Kühlen des Fahrzeuginnenraums durchgeführt.
  • Der Controller 32 kontrolliert die Anzahl der Umdrehungen des Kompressors 2 auf der Basis einer Temperatur des Wärmeabsorber 9 (die Wärmeabsorber Temperatur Te), welche durch den Wärmeabsorber-Temperatursensor 48 detektiert wird, kontrolliert außerdem die Ventilposition des äußeren Expansionsventil 6 auf der Basis des oben beschriebenen Hochdrucks des Kühlmittelkreislaufs R, und kontrolliert den Kühlmitteldruck des Radiator 4 (den Radiatordruck PCI).
  • (4) Kühlmodus (Zweiter Operationsmodus)
  • Als nächstes, in dem Kühlmodus, stellt der Controller 32 die Ventilposition des äußeren Expansionsventils auf eine voll geöffnete Position ein in dem obigen Zustand des Entfeuchtungs- und Kühlungsmodus. Es soll angemerkt werden, dass der Controller 32 den Luftmischdämpfer 28 kontrolliert, um ein Verhältnis einzustellen mit dem die Luft in dem Luftstromkanal 3, die von dem Innenraumgebläse 27 ausgeblasen und an dem Wärmeabsorber 9 vorbeigeführt wird, durch den Hilfsheizer 23 und den Radiator 4 geführt wird, wie durch die durchgehende Linie in 1 dargestellt ist. Außerdem schaltet der Controller 32 den Hilfsheizer 23 nicht ein.
  • Folglich fließt das gasförmige Hochtemperatur-Hochdruck-Kühlmittel welches von dem Kompressor 2 ausgelassen wird, durch das Spulenventil 30 und fließt von der Kühlmittelleitung 13 G in den Radiator 4, und das Kühlmittel, welches aus dem Radiator 4 herausfließt, fließt durch die Kühlmittelleitung 13E, um zum äußeren Expansionsventil 6 zu gelangen. Zu diesem Zeitpunkt ist das äußere Expansionsventil voll geöffnet und das Kühlmittel passiert daher das äußere Expansionsventil, um in den äußeren Wärmetauscher 7 zu fließen, dem das Kühlmittel gekühlt wird durch die Fahrt oder die Außenluft die durch das äußere Gebläse 15 hindurch geführt wird, um zu kondensieren und zu verflüssigen. Das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher 7 herausfließt fließt von der Kühlmittelleitung 13 A durch das Spulenventil 17, um nachfolgend in den Empfängertrocknerteil 14 und den Unterkühlungsteil 16 zu fließen. Dort wird das Kühlmittel unterkühlt.
  • Das Kühlmittel, welches aus dem Unterkühlungsteil 16 des äußeren Wärmetauschers 7 herausfließt dringt in die Kühlmittelleitung 13 B ein und fließt durch den inneren Wärmetauscher 19 um zum inneren Expansionsventil 8 zu gelangen. Das Kühlmittel wird in dem inneren Expansionsventil 8 dekomprimiert und fließt dann in den Wärmeabsorber 9 um zu verdampfen. Durch den Wärmeabsorber Betrieb zu diesem Zeitpunkt wird die Luft welche von dem Innenraumgebläse 27 ausgeblasen wird gekühlt. Außerdem wird Wasser in der Luft koaguliert um in dem Wärmeabsorber 9 zu haften.
  • Das Kühlmittel, welches in dem Wärmeabsorber 9 verdampft ist, fließt durch den inneren Wärmetauschers 19 und die Kühlmittelleitung 13 C um zu dem Akkumulator 12 zu gelangen, und fließt dort durch um in den Kompressor 2 gesaugt zu werden, wodurch der Kreislauf wiederholt wird. Die in dem Wärmeabsorber 9 gekühlte und entfeuchtete Luft wird aus dem Auslass 29 in den Innenraum des Fahrzeuges ausgeblasen (ein Teil der Luft passiert den Radiator 4 um einen Wärmeaustausch durchzuführen), wodurch die Kühlung des Fahrzeuginnenraums durchgeführt wird. In diesem Kühlmodus kontrolliert der Controller 32 außerdem die Anzahl der Umdrehungen des Kompressors 2 auf der Basis der Temperatur des Wärmeabsorber 9 (die Wärmeabsorber Temperatur Te), welche durch den Wärmeabsorber-Temperatursensor 48 detektiert wird und der Wärmeabsorbersolltemperatur TEO das heißt, der Sollwert der Wärmeabsorber Temperatur.
  • (5) MAX Kühlmodus (maximaler Kühlmodus: zweiter Operationsmodus)
  • Als nächstes in dem MAX Kühlmodus d.h. der maximale Kühlmodus, öffnet der Controller 32 das Spulenventil 17 und schließt das Spulenventil 21. Der Controller schließt außerdem das Spulenventil 30, öffnet das Spulenventil 40, und stellt die Ventilposition des äußeren Expansionsventils 6 auf eine Absperrposition ein. Dann betreibt der Controller den Kompressor 2 und die jeweiligen Gebläse 15 und 27, und den Luftmischdämpfer 28 hat einen Zustand bei dem sämtliche Luft in dem Luftstromkanal 3 nicht durch den Hilfsheizer 23 und den Radiator 4 fließt, wie in 3 dargestellt ist. Jedoch gibt es auch wenn ein wenig Luft vorbeikommt keine Probleme. Außerdem schaltet der Controller 32 den Hilfsheizer 23 nicht ein.
  • Folglich fließt das gasförmige Hochtemperatur-Hochdruck-Kühlmittel welches von dem Kompressor 2 in die Kühlmittelleitung 13 G ausgelassen wird, in die Bypassleitung 35 ohne in Richtung des Radiators 4 zu fließen, und fließt durch das Spulenventil 40 um die Kühlmittelleitung 13 E zu erreichen auf einer stromabwärts Seite des äußeren Expansionsventil 6. Zu diesem Zeitpunkt ist das äußere Expansionsventil 6 abgesperrt und das Kühlmittel fließt daher in den äußeren Wärmetauscher 7. Das Kühlmittel, welches in den äußeren Wärmetauscher 7 fließt, wird darin gekühlt, durch die Fahrt oder die Außenluft, welche durch das äußere Gebläse durchgeblasen wird, bis es kondensiert. Das Kühlmittel welches aus dem äußeren Wärmetauscher 7 herausfließt, fließt von der Kühlmittelleitung 13 A durch das Spulenventil 17 nachfolgend in den Empfängertrocknerteil 14 und den Unterkühlungsteil 16. Hier wird das Kühlmittel unterkühlt.
  • Das Kühlmittel welches aus dem Unterkühlungsteil 16 des äußeren Wärmetauschers 7 herausfließt dringt in die Kühlmittelleitung 13 B ein und fließt durch den inneren Wärmetauschers 19 um zu dem inneren Expansionsventil 8 zu gelangen. In dem inneren Expansionsventil 8 wird das Kühlmittel dekomprimiert und fließt dann in den Wärmeabsorber 9 um zu verdampfen. Durch den Wärmeabsorber Betrieb zu diesem Zeitpunkt wird die Luft welche aus dem Innenraumgebläse 27 geblasen wird gekühlt. Außerdem wird das Wasser in der Luft koaguliert und haftet in dem Wärmeabsorber 9, und die Luft in dem Luftstromkanal 3 wird daher entfeuchtet. Dass in dem Wärmeabsorber 9 verdampfte Kühlmittel fließt durch den inneren Wärmetauscher 19 und die Kühlmittelleitung 13 C um zum Akkumulator 12 zu gelangen, und fließt dort durch um in den Kompressor 2 gesaugt zu werden, wodurch der Kreislauf wiederholt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist das äußere Expansionsventil abgesperrt, sodass es in ähnlicher Weise möglich ist, die Nachteile zu unterbinden oder verhindern das das Kühlmittel welches von dem Kompressor 2 ausgelassen wird von dem äußeren Expansionsventil 6 zurück in den Radiator 4 fließt. Folglich ist es möglich zu unterbinden oder zu beseitigen dass sich die Menge des zirkulierenden Kühlmittel verringert, und es ist möglich die Tauglichkeit als Klimaanlage zu erlangen.
  • Hier, in dem oben beschriebenen Kühlmodus, fließt das Hochtemperatur-Kühlmittel tel-durch den Radiator 4, und es tritt daher wesentlich direkte Wärmeleitung von dem Radiator 4 zu der HVAC Einheit 10 auf, aber das Kühlmittel fließt in diesem MAX Kühlmodus nicht durch den Radiator 4.
  • Die Luft von dem Wärmeabsorber 9 in dem Luftstromkanal 3 ist daher nicht durch Wärme geheizt, welche von dem Radiator 4 an die HVAC Einheit 10 übermittelt wird. Folglich wird eine leistungsfähige Kühlung des Fahrzeuginnenraums durchgeführt, und insbesondere bei einer Umwelt mit einer hohen Außentemperatur Tam, kann der Fahrzeuginnenraum schnell gekühlt werden um eine komfortable Luftaufbereitung des Fahrzeuginnenraums zu erreichen. Außerdem kontrolliert in diesem MA X Kühlmodus der Controller 32 die Anzahl der Umdrehungen des Kompressors 2 auf der Basis einer Temperatur des Wärmeabsorber 9 (die Wärmeabsorber Temperatur Te), welche durch den Wärmeabsorber-Temperatursensor 48 detektiert wird und einer Wärmeabsorbersolltemperatur TEO das heißt der Sollwert der Wärmeabsorber Temperatur.
  • (6) Umschalten zwischen Operationsmodi
  • Die Luft, welche in dem Luftstromkanal 3 zirkuliert, ist der Kühlung durch den Wärmeabsorber 9 und einem Heizbetrieb des Radiators 4 (und des Hilfsheizers 23) ausgesetzt (eingestellt durch den Luftmischdämpfer 28) in den jeweiligen obigen Operationsmodi, und die Luft wird aus dem Auslass 29 in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasen. Der Controller 32 berechnet die Auslasssolltemperatur TAO auf der Basis der Außenlufttemperatur Tam, welche durch den Außenlufttemperatursensor 33 detektiert wird, der Temperatur des Fahrzeuginnenraums, welche durch den Innenraumlufttemperatursensor 37 detektiert wird, der Gebläsespannung, der Menge der Sonneneinstrahlung, welche durch den Sonnenstrahlungssensor 51 detektiert wird und anderen, und der Fahrzeuginnenraumsolltemperatur (die vorbestimmte Temperatur) die in dem Klimaanlagenbedienteil 53 eingestellt ist. Der Controller schaltet zwischen den jeweiligen Operationsmodi um, und kontrolliert die Temperatur der Luft welche aus dem Auslass 29 ausgeblasen wird auf diese Auslass soll Temperatur TAO.
  • In diesem Fall wechselt der Controller 32 von dem Heizmodus zu dem Entfeuchtungs- und Heizmodus, von dem Entfeuchtungs- und Heizmodus zu dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus, von dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus zu dem Kühlmodus, von dem Kühlmodus zu dem MAX Kühlmodus, von dem MAX Kühlmodus zu dem Kühlmodus, von dem Kühlmodus zu dem Entfeuchtungs-und Kühlmodus, von dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus zu dem Entfeuchtungs- und Heizmodus, und von dem Entfeuchtungs- und Heizmodus zu dem Heizmodus auf der Basis von Parametern, wie der Außenlufttemperatur Tam der Feuchtigkeit des Fahrzeuginnenraums, der Auslasssolltemperatur TAO der Radiatortemperatur TH, der Radiatorsolltemperatur TCO, der Wärmeabsorbertemperatur Te, der Wärmeabsorbersolltemperatur TEO, und der Anwesenheit / Abwesenheit des Bedürfnisses einer Entfeuchtung des Fahrzeuginnenraums. Außerdem gibt es einen Fall bei dem der Controller von dem Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder den Kühlmodus wechselt, und von dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder dem Kühlmodus in den Heizmodus. In der Ausführungsform wechselt der Controller den jeweiligen Operationsmodus wie oben beschrieben genau zwischen dem Heizmodus, dem Entfeuchtungs- und Heizmodus, dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus den Kühlmodus und dem MAX Kühlmodus in Übereinstimmung mit Umweltvoraussetzungen oder der Erforderlichkeit für eine Entfeuchtung, wobei eine komfortable und effiziente Luftaufbereitung in dem Fahrzeuginnenraum erreicht wird.
  • (7) Kühlmittel Spülbetrieb
  • es soll angemerkt werden, dass wie oben beschrieben in dem entfeuchten und Heizmodus, der Controller das Spulenventil 30 schließt und auch das äußere Expansionsventil 6 abgesperrt, wodurch ein Zustand erreicht wird wo jegliches Kühlmittel nicht durch den Radiator 4 geführt wird. Folglich wird, wenn der Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus gewechselt wird, das in dem Radiator 4 verbliebene Kühlmittel darin für eine längere Zeit auf Halde gelegt, wodurch die Menge des zirkulierenden Kühlmittels abnimmt.
  • Um dieses Problem zu beseitigen, führt der Controller 32 in dieser Ausführungsform einen Kühlmittelspülbetrieb durch, wenn er von dem Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus wechselt. Wenn in diesem Kühlmittelspielbetrieb zwischen dem Heizmodus und dem entfeuchten und Heizmodus gewechselt wird, schließt der Controller 32 das Spulenventil 21, und öffnet das Spulenventil 17, um in den Entfeuchtungs- und Heizmodus zu wechseln, und vergrößert dann (das heißt öffnet komplett) die Ventilposition des äußeren Expansionsventils 6 für eine vorbestimmte Zeit bevor das Spulenventil 30 und das Spulenventil 40 umgeschaltet werden. Dieser Zustand ist ähnlich dem Zustand des Kühlmodus. Außerdem wird in der Ausführungsform eine Anzahl der Umdrehungen NC des Kompressors 2 niedrig gehalten (das heißt die minimale Anzahl der Umdrehungen der Kontrolle)
  • Folglich wird das Kühlmittel, welches in einem Bereich des Spulenventil 30 zu dem äußeren Expansionsventil 6 vorhanden ist, was den Radiator 4 einschließt, wird in Richtung des äußeren Wärmetauschers 7 ausgestoßen (Spülung). Dann, nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne schließt der Controller das Spulenventil 30, öffne das Spulenventil 40, und schließt das äußere Expansionsventil 6 in Richtung der Absperrposition. Dadurch wird das äußere Expansionsventil 6 abgesperrt und der Controller wechselt dann in einen Zustand bei dem die Anzahl der Umdrehungen des Kompressors 2 in einen Betriebsbereich des Entfeuchtungs-und Heizmodus kontrolliert wird. Durch einen solchen Kühlmittelspülbetrieb wird verhindert, dass das Kühlmittel in dem Radiator 4 für eine längere Zeit auf Halde gelegt wird, und die Menge des zirkulierenden Kühlmittel in dem Kühlmittelkreislauf R wird erreicht, die eine Verschlechterung der Leistung der Klimaanlage verhindert.
  • (8) „bumping“ Verhinderungskontrolle
  • hier, wie oben beschrieben fließt das Kühlmittel und Öl aus dem Kompressor 2 durch die Kühlmittelkreislauf R heraus in den Akkumulator 12 wenn der Kompressor 2 angehalten wird, wobei der flüssige Anteil in dem Akkumulator 12 gesammelt wird, und das Öl, welches ein geringeres spezifisches Gewicht aufweist, bildet eine Schicht auf dem flüssigen Kühlmittel, wodurch ein stabiler Zustand erreicht wird wieder Zustand durch das abschließen mit einem Deckel. Insbesondere in dem Heizmodus gibt es eine erhöhte Menge des flüssigen Kühlmittels und Öls, welches aus dem äußeren Wärmetauscher 7 heraus durch das Spulenventil 21 in den Akkumulator 12 fließt und darin gesammelt wird. In diesem Zustand, wenn der Operationsmodus von dem Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder den Kühlmodus wechselt, fließt das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher 7 herausfließt von dem Spulenventil 17 in Richtung des inneren Expansionsventil 8. Dann saugt der Kompressor 2 das Kühlmittel in den Akkumulator 12, und ein Druck in dem Akkumulator 12 fällt daher rapide ab. Dann tritt „bumping“ auf wenn das Kühlmittel unterhalb des Öl siedet und ohne Unterlass verdampft, und heftig durch die obere ÖIschicht bricht, wobei enorme Mengen Flüssigkeit zu dem Kompressor 2 zurückfließen und Geräusche erzeugen (Lärm). Außerdem gibt es ein ähnliches Risiko für ein solches „bumping“, wenn der Kompressor 2 in dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder dem Kühlmodus gestartet wird, in welchem das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher 7 herausfließt, von dem inneren Expansionsventil 8 in Richtung des Wärmeabsorber 9 fließt. Um dieses Problem zu beseitigen, führt der Controller 32 eine „bumping“ Verhinderungskontrolle aus, welche nachfolgend beschrieben wird, wenn er von dem Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder den Kühlmodus wechselt oder wenn der Kompressor 2 in dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder dem Kühlmodus gestartet wird.
  • (8-1) „bumping“ Verhinderungskontrolle bei einem Wechsel von dem Heizmodus zu dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder Kühlmodus
  • Als erstes wird eine Beschreibung gegeben zu einem Beispiel für die „bumping“ Verhinderungskontrolle die durch den Controller 32 ausgeführt wird, wenn der Operationsmodus der Klimaanlage für Fahrzeuge 1 wechselt von dem oben beschriebenen Heizmodus (Erster Operationsmodus) zu dem Entfeuchtungs-und Kühlmodus oder dem Kühlmodus (dem 2. Operationsmodus), mit Verweis auf 4. Ein Ablaufdiagramm der 4 zeigt die Anzahl der Umdrehungen NC des Kompressors 2, die Ventilposition des äußeren Expansionsventil 6, einen Zustand des Spulenventil 17, des Spulenventil 21, und des Hilfsheizers 23, wenn der Heizmodus umgeschaltet wird in den Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder den Kühlmodus.
  • Der Controller 32 öffne das Spulenventil 17 für die Kühlung, um von dem Heizmodus in den entfeuchten und Kühlmodus oder den Kühlmodus umzuschalten, und erhält dann einen Zustand, bei dem das Spulenventil 21 für die Heizung geöffnet ist ohne dieses zu schließen, für eine vordefinierte Zeitspanne. Außerdem öffnet der Controller in dieser Zeitspanne das äußere Expansionsventil 6 um dessen Ventilposition zu vergrößern von einem Betriebsbereich des Heizmodus in einen Betriebsbereich des Entfeuchtungs- und Kühlmodus / des Kühlmodus, und der Kompressor 2 setzt außerdem seinen Betrieb fort, die Anzahl der Umdrehungen NC zu erhöhen von einem Betriebsbereich des Heizmodus in den Betriebsbereich des Entfeuchtungs- und Kühlmodus / des Kühlmodus.
  • Dann, nach dem Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne, schließt der Controller 32 das Spulenventil einen 20. Es soll angemerkt werden, dass in der Zeitspanne bis der Betriebsbereich des Kompressors 2 in dem Betriebsbereich des Entfeuchtungs- und Kühlmodus / des Kühlmodus gewechselt ist, der Controller in dieser Ausführungsform die „bumping“ Verhinderungskontrolle ausführt.
  • Daher, wenn der Controller 32 von dem Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder den Kühlmodus umschaltet, wird das Spulenventil 21 für die Heizung (das 2. Öffnung/Schließungsventil) für eine vorbestimmte Zeitspanne nach dem Umschalten geöffnet. Folglich kann, beim Umschalten von dem Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder dem Kühlmodus, eine große Menge des Kühlmittels durch das Spulenventil 21 in den Akkumulator 12 zurückfließen, und das Innere des Akkumulators kann aufgewühlt werden. Folglich wird der stabile Zustand in dem Akkumulator 12 aufgebrochen und es ist daher möglich das Auftreten von „bumping“ zu verhindern oder zu unterbinden, welches auftritt wenn der Druck in dem Akkumulator 12 in einem stabilen Zustand abfällt, wie dem Zustand bei dem abschließen der Oberseite des flüssigen Kühlmittel mit einem Deckel aus Öl. Es ist außerdem möglich das Auftreten von Kompression von Flüssigkeiten in dem Kompressor 2 und die Geräuschentwicklung in dem Akkumulator 12 effektiv zu beseitigen oder zu unterbinden, es ist möglich die Zuverlässigkeit der Klimaanlage für Fahrzeuge 1 zu verbessern, und es ist möglich den Komfort der Passagiere effektiv zu verbessern.
  • Außerdem, wenn der Controller 32 von dem Heizmodus in den Entfeuchtungs-und Kühlmodus oder den Kühlmodus umschaltet, öffnet der Controller das äußere Expansionsventil 6 und vergrößert dessen Ventilposition in den Zustand, bei dem das Spulenventil 21 geöffnet ist und der Kompressor 2 setzt außerdem seinen Betrieb fort. Folglich kann eine größere Menge von Kühlmittel in den Akkumulator 12 fließen und es ist möglich das Auswühlen im Inneren weiter zu unterstützen.
  • (8-2) „bumping“ Verhinderungskontrolle beim Start des Kompressors 2 im Entfeuchtungs- und Kühlungsmodus oder Kühlungsmodus
  • Als nächstes wird eine Beschreibung gegeben für ein Beispiel der „bumping“ Verhinderungskontrolle, welche der Controller 32 ausführt beim Starten des Kompressors 2 der Klimaanlage für Fahrzeuge 1 in dem Entfeuchtungs- und Kühlungsmodus oder dem Kühlungsmodus (der zweite Operationsmodus), mit Verweis auf 5. Ein Ablaufdiagramm der 5 zeigt die Anzahl der Umdrehungen NC des Kompressors 2, die Ventilposition des äußeren Expansionsventil 6, und Zustände des Spulenventils 17 und des Spulenventil 21, wenn der Kompressor 2 in dem Entfeuchtungs- und Kühlungsmodus oder dem Kühlungsmodus gestartet wird.
  • Der Controller 32 öffnet das Spulenventil 21 für die Heizung für eine vorbestimmte Zeitspanne nachdem der Kompressor 2 aus einem Stoppzustand in den Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder den Kühlmodus gestartet wird. In dieser vorbestimmten Zeitspanne wechselt der Controller 32 von einem voll geöffneten Zustand des äußeren Expansionsventils 6 (voll geöffnet während dem Stopp des Kompressors 2) in einen Zustand, bei dem die Ventilposition des äußeren Expansionsventils kontrolliert wird in einen Betriebsbereich für den Entfeuchtungs- und Kühlungsmodus / Kühlungsmodus, und der Controller betreibt den Kompressor 2 außerdem, um die Anzahl der Umdrehungen NC in einen Betriebsbereich für den Entfeuchtungs-und Kühlungsmodus / den Kühlungsmodus zu erhöhen.
  • Danach, nach dem Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne, schließt der Controller 32 das Spulenventil 21. Es soll angemerkt werden, dass in der Zeitspanne bis der Betriebsbereich des Kompressors 2 und des äußeren Expansionsventils 6 in den Betriebsbereich für den Entfeuchtungs- und Kühlmodus / Kühlmodus umgeschaltet ist, der Controller in der Ausführungsform die „bumping“ Verhinderungskontrolle ausführt.
  • Daher wird, wenn er Controller 32 den Kompressor 2 in dem Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder dem Kühlmodus startet, das Spulenventil 21 für die Heizung (das 2. Öffnung Schließungsventil) geöffnet für eine vorbestimmte Zeitspanne nach dem Start. Folglich, wenn der Kompressor 2 in dem Entfeuchtungs- und Kühlungsmodus oder dem Kühlungsmodus gestartet wird, kann eine große Menge des Kühlmittels in den Akkumulator 12 durch das Spulenventil 21 zurück geführt werden, und dessen Innenraum kann aufgewühlt werden.
  • Folglich kann der stabile Zustand in dem Akkumulator 12 in ähnlicher Weise aufgebrochen werden, und es ist daher möglich zu verhindern oder zu unterbinden, dass „bumping“ auftritt, welches auftritt wenn der Druck in dem Akkumulator in einem stabilen Zustand abfällt, wie ein Zustand bei dem die Oberseite des flüssigen Kühlmittels mit einem Deckel aus Öl abgeschlossen ist. Außerdem ist es möglich die Kompression von Flüssigkeiten in dem Kompressor 2 und die Erzeugung von Geräuschen in dem Akkumulator 12 effektiv zu beseitigen oder zu unterbinden, ist möglich die Zulässigkeit der Klimaanlage für ein Fahrzeug 1 zu verbessern, und es ist auch möglich, den Komfort für die Passagiere effektiv zu verbessern.
  • Außerdem öffnet in diesem Fall, wenn der Controller 32 den Kompressor 2 in dem Entfeuchtungs- und Kühlungsmodus oder dem Kühlungsmodus startet, der Controller das äußere Expansionsventil 6 in dem Zustand bei dem das Spulenventil 21 geöffnet ist, unter Kompressor 2 setzt außerdem seinen Betrieb fort. Folglich kann eine größere Menge des Kühlmittel in ähnlicher Weise in den Akkumulator 12 fließen und es ist möglich das Aufwühlen dessen Innenraums weiter zu unterstützen.
  • Hier ist, wie in dem zweiten Operationsmodus der vorliegenden Erfindung, der oben beschriebene Entfeuchtungs- und Heizmodus ebenfalls vorhanden, aber in dieser Ausführungsform, wird obige „bumping“ Verhinderungskontrolle nicht ausgeführt, wenn von dem Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus umgeschaltet wird. Dies ist dem Kühlmittelspülbetrieb geschuldet, welcher durchgeführt wird, wenn wie oben beschrieben von dem Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Heizmodus umgeschaltet wird. In diesen Kühlmittelspielbetrieb, wie oben beschrieben ist das äußere Expansionsventil 6 voll geöffnet, und der Betrieb des Kühlmodus wird durchgeführt. Daher hat der äußere Wärmetauscher 7 auf einer stromaufwärts Seite des Spulenventil 21 einen hohen Druck und der Akkumulator 12 auf der stromabwärts Seite davon hat einen niedrigen Druck. D.h., eine Druckdifferenz zwischen einem Druck vor dem Spulenventil 21 und einem Druck nach dem Spulenventil erhöht sich, und daher gibt es, wenn das Spulenventil 21 für die „bumping“ Verhinderungskontrolle geöffnet wird, ein Risiko, dass Geräusche entstehen.
  • Andererseits, wenn wie in der Ausführungsform die „bumping“ Verhinderungskontrolle ausgeführt wird während von dem Heizmodus in den Entfeuchtungs-und Kühlmodus oder den Kühlmodus geschaltet wird, wird der Kühlmittelspülbetrieb nicht durchgeführt, wenn von dem Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder den Kühlmodus umgeschaltet wird.
  • Demnach werden, auch wenn das Spulenventil 21 für eine vorbestimmte Zeitspanne nach dem Umschalten von dem Heizmodus in den Entfeuchtungs- und Kühlmodus oder den Kühlmodus geöffnet wird, in dem Spulenventil 21 keinerlei Geräusche generiert. Außerdem wird, während eines Stopps, der Druck auf der stromaufwärts Seite des Spulenventil 21 und der Druck auf der stromabwärts Seite davon ausgeglichen. Daher werden, auch wenn das Spulenventil geöffnet wird, bei einem Starten des Kompressors 2 keinerlei Geräusche generiert. Folglich wird gemäß der Ausführungsform das Innere des Akkumulators 12 effektiv aufgewühlt in einer vergleichsweise kurzen Zeit und in einem frühen Stadium, und es ist möglich das „bumping“ zu verhindern, während die Geräuschentwicklung in dem Spulenventil 21 vermieden wird.
  • Es soll angemerkt werden, dass in der Ausführungsform die vorliegende Erfindung auf eine Klimaanlage für Fahrzeuge 1 angewendet wird, um die jeweiligen Operationsmodi des Heizmodus, des Entfeuchtungs- und Heizmodus, des Entfeuchtungs- und Kühlmodus, des Kühlmodus und des MAX Kühlmodus umzuschalten und auszuführen, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Die vorliegende Erfindung ist außerdem wirksam für eine Klimaanlage für Fahrzeuge, um den Heizmodus, einen der anderen Operationsmodi oder eine Kombination davon umzuschalten und auszuführen.
  • Beispielsweise, auch wenn von einem Entfeuchtungs- und Heizmodus umgeschaltet wird, um den oben beschriebenen Kühlmittelspülbetrieb während dem Umschalten auszuführen, kann die vorliegende Erfindung ausgeführt werden, in einem Fall, wenn die Geräuschentwicklung in dem Spulenventil 21 nicht in Betracht gezogen wird oder in einem Fall bei dem eine Struktur zur Verhinderung der Geräuschentwicklung angewendet wird. Außerdem kann die vorliegende Erfindung ausgeführt werden, wenn der Modus gewechselt werden kann, um direkt umzuschalten zwischen dem Heizmodus und dem MAX Kühlmodus.
  • Außerdem ist die vorliegende Erfindung nicht auf den Wechsel der Kontrolle der verschiedenen Operationsmodi, wie sie in der Ausführungsform beschrieben sind, beschränkt und geeignete Bedingungen können eingestellt werden in dem eine, eine Kombination oder alle Parameter, wie die Außenlufttemperatur Tam, die Feuchtigkeit des Fahrzeuginnenraums, die Auslasssolltemperatur TAO, die Radiatortemperatur TH, die Radiatorsolltemperatur TCO, die Wärmeabsorber Temperatur TE, die Wärmeabsorbersolltemperatur TO, und die Anwesenheit oder Abwesenheit des Bedürfnisses für eine Entfeuchtung des Fahrzeuginnenraums, in Übereinstimmung mit der Fähigkeit und der Verwendungsumgebung der Klimaanlage für ein Fahrzeug.
  • Zusätzlich ist das Hilfsheizgerät nicht auf den Hilfsheizer 23, wie in der Ausführungsform beschrieben, limitiert, und es kann ein Heizmediumzirkulationskreislauf, welcher ein Heizmedium zirkuliert, welches von einem Heizer geheizt wird, um die Luft in dem Luftstromkanal zu heizen, ein Heizerkern, der Radiatorwasser zirkuliert, welches durch einen Motor oder etwas ähnliches beheizt wird, verwendet werden. Außerdem ist die Beschaffenheit des Kühlmittelkreislaufes R, welche in den obigen jeweiligen Ausführungsform beschrieben nicht darauf beschränkt und natürlich ist die Beschaffenheit veränderbar ohne von dem Kern der Erfindung abzuweichen.
  • Beschreibung der Bezugszeichen
    • 1
    Klimaanlage für ein Fahrzeug
    2
    Kompressor
    3
    Luftstromkanal
    4
    Radiator
    6
    äußeres Expansionsventil
    7
    äußerer Wärmetauscher
    8
    inneres Expansionsventil
    9
    Wärmeabsorber
    12
    Akkumulator
    14
    Empfängertrocknerteil
    17
    Spulenventil (ein erstes Öffnungs/Schließungs Ventil)
    19
    innerer Wärmetauscher
    21
    Spulenventil (ein zweites Öffnungs/Schließungs Ventil)
    23
    Hilfsheizer (ein Hilfsheizungsgerät)
    25
    Sauganschluss
    26
    Saugveränderungsdämpfer
    27
    Innenraumgebläse (ein Gebläseventilator)
    28
    Luftmischdämpfer
    30
    Spulenventil (ein drittes Öffnungs/Schließungs Ventil)
    37
    Innenraumlufttemperatursensor
    40
    Spulenventil (ein viertes Öffnungs/Schließungs Ventil)
    32
    Controller (ein Kontrollgerät)
    35
    Bypassleitung
    42
    Auslassdrucksensor
    45
    Bypasseinheit
    46
    Radiator-Temperatursensor
    48
    Wärmeabsorber-Temperatursensor
    50
    Hilfsheizer-Temperatursensor
    51
    Sonnenstrahlungssensor
    R
    Kühlmittelkreislauf

Claims (5)

  1. Klimaanlage für Fahrzeuge aufweisend: einen Kompressor (2) zum Komprimieren eines Kühlmittels, einen Luftstromkanal (3), durch welchen Luft zum Versorgen eines Fahrzeuginnenraums fließt, einen Radiator (4), um das Kühlmittel Wärme abstrahlen zu lassen, wodurch die Luft von dem Luftstromkanal zum Versorgen des Fahrzeuginnenraums geheizt wird, einen Wärmeabsorber (9), um das Kühlmittel Wärme absorbieren zu lassen, wodurch die Luft von dem Luftstromkanal zum Versorgen des Fahrzeuginnenraums gekühlt wird, einen äußeren Wärmetauscher (7), der an einer Außenseite des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, ein äußeres Expansionsventil (6), um das Kühlmittel, welches aus dem Radiator in den äußeren Wärmetauscher fließt, zu dekomprimieren, ein inneres Expansionsventil (8), um das Kühlmittel, welches in den Wärmeabsorber fließt, zu dekomprimieren, einen Akkumulator (12), verbunden mit einer Kühlmittelansaugseite des Kompressors, ein erstes Öffnungs/Schließungsventil (17), um das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher fließt durch das innere Expansionsventil zu dem Wärmeabsorber zu leiten, ein zweites Öffnungs/Schließungsventil (21), um das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher (7) fließt zu dem Akkumulator (12) zu leiten ohne über den Wärmeabsorber (9) zu fließen, und eine Kontrolleinheit, wobei die Kontrolleinheit dazu eingerichtet ist, zwischen einem ersten Operationsmodus und einem zweiten Operationsmodus umzuschalten, und dazu eingerichtet ist, den ersten Operationsmodus auszuführen, bei dem das erste Öffnungs/Schließungsventil (17) geschlossen wird und das zweite Öffnungs/Schließungsventil (21) geöffnet wird, wodurch das Kühlmittel, welches aus dem Kompressor heraus gelassen wird in dem Radiator (4) Wärme abstrahlt, das Kühlmittel von dem die Wärme abgestrahlt wurde durch das äußere Expansionsventil (6) dekomprimiert wird, das Kühlmittel in dem äußeren Wärmetauscher (7) Wärme absorbieren kann, das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher herausfließt zu dem Akkumulator (12) geleitet wird, und das Kühlmittel aus dem Akkumulator in den Kompressor (2) gesaugt wird, und den zweiten Operationsmodus auszuführen, bei dem das erste Öffnung/Schließungsventil (17) geöffnet wird und das zweite Öffnung/Schließungsventil (21) geschlossen wird, wodurch das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher heraus fließt durch das innere Expansionsventil (8) dekomprimiert wird, das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber (9) Wärme absorbieren kann, das Kühlmittel, welches aus dem Wärmeabsorber herausfließt in den Akkumulator (12) geleitet wird und das Kühlmittel von dem Akkumulator in den Kompressor (2) gesaugt wird, wobei die Kontrolleinheit dazu eingerichtet ist, während des Umschaltens von dem ersten Operationsmodus zu dem zweiten Operationsmodus das zweite Öffnung/Schließungsventil (21) für eine vorbestimmte Zeitperiode nach dem Umschalten zu öffnen.
  2. Klimaanlage für Fahrzeuge aufweisend: einen Kompressor (2) zum Komprimieren eines Kühlmittels, einen Luftstromkanal (3) durch welchen Luft zum Versorgen eines Fahrzeuginnenraums fließt, einen Radiator (4), um das Kühlmittel Wärme abstrahlen zu lassen, wodurch die Luft von dem Luftstromkanal zum Versorgen des Fahrzeuginnenraums geheizt wird, einen Wärmeabsorber (9), um das Kühlmittel Wärme absorbieren zu lassen, wodurch die Luft von dem Luftstromkanal zum Versorgen des Fahrzeuginnenraums gekühlt wird, einen äußeren Wärmetauscher (7), der an einer Außenseite des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, ein äußeres Expansionsventil (6), um das Kühlmittel, welches aus dem Radiator in den äußeren Wärmetauscher fließt, zu dekomprimieren, ein inneres Expansionsventil (8), um das Kühlmittel, welches in den Wärmeabsorber fließt, zu dekomprimieren, einen Akkumulator (12) verbunden mit einer Kühlmittelansaugseite des Kompressors, ein erstes Öffnungs/Schließungsventil (17), um das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher fließt, durch das innere Expansionsventil zu dem Wärmeabsorber zu leiten, ein zweites Öffnungs/Schließungsventil (21), um das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher (7) fließt zu dem Akkumulator (12) zu leiten ohne über den Wärmeabsorber (9) zu fließen, und eine Kontrolleinheit, wobei die Kontrolleinheit dazu eingerichtet ist, zwischen einem ersten Operationsmodus und einem zweiten Operationsmodus umzuschalten, und dazu eingerichtet ist, den ersten Operationsmodus auszuführen, bei dem das erste Öffnung/Schließungsventil (17) geschlossen wird und das zweite Öffnung/Schließungsventil (21) geöffnet wird, wodurch das Kühlmittel, welches aus dem Kompressor heraus gelassen wird in dem Radiator (4) Wärme abstrahlt, das Kühlmittel von dem die Wärme abgestrahlt wurde durch das äußere Expansionsventil (6) dekomprimiert wird, das Kühlmittel in dem äußeren Wärmetauscher (7) Wärme absorbieren kann, das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher herausfließt zu dem Akkumulator geleitet (12) wird, und das Kühlmittel aus dem Akkumulator in den Kompressor (2) gesaugt wird, und den zweiten Operationsmodus auszuführen, bei dem das erste Öffnungs/Schließungsventil (17) geöffnet wird das zweite Öffnungs/Schließungsventil (21) geschlossen wird, wodurch das Kühlmittel, welches aus dem äußeren Wärmetauscher (7) heraus fließt durch das innere Expansionsventil (8) dekomprimiert wird, das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber (9) Wärme absorbieren kann, das Kühlmittel, welches aus dem Wärmeabsorber herausfließt in den Akkumulator (12) geleitet wird und das Kühlmittel von dem Akkumulator in den Kompressor (2) gesaugt wird, wobei die Kontrolleinheit dazu eingerichtet ist, während des Startens des Kompressors in dem zweiten Operationsmodus, das zweite Öffnung/Schließungsventil (21) für eine vorbestimmte Zeitperiode nach dem Starten zu öffnen.
  3. Klimaanlage für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei wenn zwischen dem ersten Operationsmodus und dem zweiten Operationsmodus umgeschaltet wird oder wenn der Kompressor (2) in dem zweiten Operationsmodus gestartet wird, die Kontrolleinheit dazu eingerichtet ist, das äußere Expansionsventil (6) in einem Zustand zu öffnen, in dem das zweite Öffnung/Schließungsventil (21) geöffnet ist, und den Kompressor (2) betreibt.
  4. Klimaanlage für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3 aufweisend: eine Bypassleitung (35) welche den Radiator (4) und das äußere Expansionsventil (6) umgeht und das Kühlmittel, welches aus dem Kompressor (2) ausgelassen wird direkt in den äußeren Wärmetauscher (7) leitet, ein drittes Öffnungs/Schließungsventil (30), um das Kühlmittel, welches aus dem Kompressor ausgelassen wird zu dem Radiator zu leiten, ein viertes Öffnungs/Schließungsventil (40), um das Kühlmittel, welches aus dem Kompressor ausgelassen wird zu der Bypassleitung (35) zu leiten und ein Hilfsheizer (23) zum Heizen der Luft von dem Luftstromkanal (3) zum Versorgen des Fahrzeuginnenraums, wobei der erste Operationsmodus ein Heizmodus ist und in dem Heizmodus die Kontrolleinheit dazu eingerichtet ist, das dritte Öffnung/Schließungsventil (30) zu öffnen und das vierte Öffnung/Schließungsventil (40) zu schließen und der zweite Operationsmodus umfasst einen, eine Kombination oder alle eines Entfeuchtungs- und Heizmodus, bei dem das dritte Öffnung/Schließungsventil (30) und das äußere Expansionsventil (6) geschlossen wird, das vierte Öffnung/Schließungsventil (40) geöffnet wird, wobei das Kühlmittel, welches von dem Kompressor (2) ausgelassen wird von der Bypassleitung (35) zu dem äußeren Wärmetauscher (7) geleitet wird, das Kühlmittel Wärme abstrahlen kann, das Kühlmittel, von dem Wärme abgestrahlt wurde durch das innere Expansionsventil (8) dekomprimiert wird, das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber (9) Wärme absorbieren kann, und in dem Hilfsheizer (23) Wärme generiert wird, eines Entfeuchtungs- und Kühlmodus, bei dem das dritte Öffnung/Schließungsventil (30) geöffnet wird das vierte Öffnung/Schließungsventil (40) geschlossen wird, wodurch das Kühlmittel, welches von dem Kompressor (2) ausgelassen wird von dem Radiator (4) zu dem äußeren Wärmetauscher (7) geleitet wird, das Kühlmittel in dem Radiator und dem äußeren Wärmetauscher Wärme abstrahlen kann, das Kühlmittel von dem Wärme abgestrahlt wurde durch das innere Expansionsventil (8) dekomprimiert wird, und das Kühlmittel dann in dem Wärmeabsorber (9) Wärme absorbieren kann, einen Kühlmodus bei dem das dritte Öffnung/Schließungsventil (30) geöffnet wird, das vierte Öffnung/Schließungsventil (40) geschlossen wird, wobei das Kühlmittel, welches von dem Kompressor (2) ausgelassen wird von dem Radiator (4) zu dem äußeren Wärmetauscher (7) geleitet wird, das Kühlmittel in dem äußeren Wärmetauscher Wärme abstrahlen kann, das Kühlmittel von dem Wärme abgestrahlt wurde durch das innere Expansionsventil (8) dekomprimiert wird, und das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber (9) Wärme absorbieren kann, und einen Maximalkühlmodus bei dem das dritte Öffnung/Schließungsventil (30) und das äußere Expansionsventil (6) geschlossen wird, das vierte Öffnung/Schließungsventil (40) geöffnet wird, wodurch das Kühlmittel, welches von dem Kompressor ausgestoßen wird von der Bypassleitung (35) zu dem äußeren Wärmetauscher (7) geleitet wird, das Kühlmittel Wärme abstrahlen kann, das Kühlmittel von dem Wärme abgestrahlt wurde durch das innere Expansionsventil (8) dekomprimiert wird, und das Kühlmittel in dem Wärmeabsorber (9) Wärme absorbieren kann.
  5. Klimaanlage für Fahrzeuge nach Anspruch 4, wobei der zweite Operationsmodus den Entfeuchtung- und Kühlmodus oder den Kühlmodus beinhaltet oder beide.
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