DE112017005777B4

DE112017005777B4 - Klimaanlage für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE112017005777B4
Application number: DE112017005777.9T
Authority: DE
Inventors: Tetsuo Kozasa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-11-16
Filing date: 2017-10-26
Publication date: 2023-08-31
Anticipated expiration: 2037-10-27
Also published as: JP6680191B2; DE112017005777T5; WO2018092542A1; CN109963733B; CN109963733A; US11117441B2; US20190255907A1; JP2018079787A

Abstract

Klimaanlage für ein Fahrzeug, mit:einem Verflüssiger (2), der einen Kern (23) zum Ermöglichen eines Wärmetauschs zwischen einem Kältemittel, das aus einem Kompressor (1) eines Kältekreises (100) ausgestoßen wird, und einer Luft umfasst; undeiner Umschalteinheit, die einen Kältemitteldurchlass in dem Verflüssiger (2) umschaltet, wobeidie Umschalteinheit den Kältemitteldurchlass zwischen einem ersten Kältemitteldurchlass, der es dem Kältemittel ermöglicht, durch den gesamten Kern (23) zu strömen, und einem zweiten Kältemitteldurchlass umschaltet, der es dem Kältemittel ermöglicht, durch einen Teil des Kerns (23) zu strömen, indem sie dem aus dem Kompressor (1) ausgestoßenen Kältemittel ermöglicht, in einen Mittelteil des Kerns (23) zu strömen,die Umschalteinheit ein Differenzdruckventil (7) aufweist, das Folgendes aufweist:einen Ventilkörper (71), der eine zylindrische Gestalt hat, um einen Einlass (59) des zweiten Kältemitteldurchlasses zu öffnen und zu schließen;ein elastisches Element (72), das eine Vorspannlast auf den Ventilkörper (71) ausübt, um den Einlass (59) des zweiten Kältemitteldurchlasses zu öffnen; undeinen Außenzylinder (73), der eine zylindrische Gestalt hat, um den Ventilkörper (71) und das elastische Element (72) in sich aufzunehmen, wobeidas Differenzdruckventil (7) den Kältemitteldurchlass in dem Verflüssiger (2) zu dem zweiten Kältemitteldurchlass umschaltet, wenn eine Druckdifferenz zwischen einem Atmosphärendruck (Po) und einem Hochseitendruck (Ph) des Kältekreises kleiner oder gleich einer vorbestimmten Bezugsdruckdifferenz ist,der Außenzylinder (73) mit einer äußeren Seite des Verflüssigers (2) verbunden ist,der Ventilkörper (71) konfiguriert ist, in Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen dem Atmosphärendruck (Po) und dem Hochseitendruck (Ph) des Kältekreises in dem Außenzylinder (73) zu gleiten, unddas Differenzdruckventil (7) konfiguriert ist, in Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen dem Atmosphärendruck (Po) und dem Hochseitendruck (Ph) des Kältekreises einen Einlass (58) des ersten Kältemitteldurchlasses oder den Einlass (59) des zweiten Kältemitteldurchlasses zu öffnen, und den anderen schließt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, die mit einem Verflüssiger ausgestattet ist.
STAND DER TECHNIK
In letzter Zeit wurde in dem Fahrzeugmarkt in Japan, China und dergleichen eine Fahrzeugklimaanlage öfter in einem Innenluftmodus bei einer niedrigen Außenlufttemperatur, wie etwa im Winter, aufgrund einer Außenluftverschmutzung und dergleichen verwendet. Infolgedessen ist Feuchtigkeit in einem Fahrgastraum gefangen, um eine Luftfeuchtigkeit zu erhöhen, so dass eine Scheibe einfach beschlagen ist. Der Innenluftmodus bezieht sich auf einen Modus, in dem eine Luft in dem Fahrgastraum (nachstehend als Innenluft bezeichnet) in dem Fahrgastraum zirkuliert wird, ohne eine Luft außerhalb des Fahrgastraums (nachstehend als Außenluft bezeichnet) in den Fahrgastraum einzuleiten.
In einer typischen Fahrzeugklimaanlage eines Standes der Technik verringert sich die Temperatur der Außenluft, die einem Verflüssiger zugeführt wird, bei einer niedrigen Temperatur während des Winters, so dass ein Hochseitendruck des Kältemittels, das aus dem Verflüssiger strömt, verringert wird. Daher wird eine Druckdifferenz zwischen dem Hochseitendruck und einem Niederseitendruck in dem Kältekreis reduziert.
Genauer gesagt, der Verflüssiger ist an einem Frontende eines Fahrzeugs angeordnet, so dass, wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt, sich der Luftzug, der den Verflüssiger trifft, erhöht, um eine Erhöhung des Volumens der Außenluft zu bewirken, die dem Verflüssiger zugeführt wird. Infolgedessen neigt der Hochseitendruck des Kältekreises dazu, sich weiter zu verringern, und wobei die Druckdifferenz zwischen dem Hochseitendruck und dem Niederseitendruck dazu neigt, weiter reduziert zu werden.
Wenn die Druckdifferenz zwischen dem Hochseitendruck und dem Niederseitendruck in dem Kältekreis reduziert wird, wird die Verflüssigungsleistung des Verflüssigers zu hoch, so dass sich das Flüssigphasenkältemittel in den meisten Räumen des Verflüssigers sammelt und der Strom des Kältemittels, der zu der Seite des Verdampfers ausströmt, extrem reduziert wird.
Hinsichtlich des Kompressors verringert sich die Kältemittelausstoßleistung, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Hochseitendruck und dem Niederseitendruck in dem Kältekreis reduziert wird, wobei der Strom des Kältemittels weiter reduziert wird.
Wenn ein Einlassmodus auf den Innenluftmodus festgelegt wird, ist die Temperatur der in den Verdampfer eingeleiteten Luft in etwa 30° C, bei der der Verdampfer in einem Zustand einer hohen Wärmelast ist. Der Strom des aus dem Verdampfer strömenden Kältemittels wird ebenfalls extrem reduziert. Infolgedessen neigt der Niederseitendruck des Kältemittels, das in den Verdampfer strömt, dazu, sich zu erhöhen, wobei die Druckdifferenz zwischen dem Kältemitteldruck auf einer Auslassseite des Verflüssigers und dem Kältemitteldruck auf einer Einlassseite des Verdampfers reduziert wird. Somit wird der Strom des Kältemittels, das in Richtung des Verdampfers ausströmt, weiter reduziert.
Infolgedessen verringert sich die Kühlleistung (d.h. die Entfeuchtungsleistung) des Verdampfers, und wobei sich eine absolute Luftfeuchtigkeit der an die Scheibe geblasenen Luft erhöht. Die Scheibe wird somit einfach beschlagen.
Andererseits zeigt die JP 2004 - 268 792 A eine Fahrzeugklimaanlage, die nur zu dem Innenluftmodus hin umgeschaltet wird, wenn die Luftfeuchtigkeit in dem Fahrgastraum niedriger ist als ein vorbestimmter Wert (ein Nebelbestimmungsparameter). Die in der JP 2004 - 268 792 A beschriebene Fahrzeugklimaanlage kann ein Beschlagen der Scheibe verhindern und gleichzeitig eine längere Zeit für eine Innenluftzirkulation sicherstellen als ein System, das zu einem Außenluftmodus in regelmäßigen Zeitabständen umschaltet.
Die DE 10 2014 112 343 A1 offenbart einen schaltenden Wärmetauscher mit einem Dreiwegeventil. Die DE 10 2012 222 620 A1 und die GB 2 272 506 A offenbaren weiteren Stand der Technik.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Jedoch wird die Fahrzeugklimaanlage, die in der JP 2004 - 268 792 A beschrieben ist, zwangsweise zu dem Außenluftmodus umgeschaltet, wenn es wahrscheinlich ist, dass ein Beschlagen der Scheibe aufgrund einer hohen Luftfeuchtigkeit in dem Fahrgastraum auftritt. Daher, auch wenn ein Insasse ein Klimatisieren in dem Innenluftmodus wünscht, kann der Innenluftmodus in manchen Fällen nicht aufrechterhalten werden.
Angesichts der vorstehenden Punkte ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Anti-Beschlagungs-Eigenschaften einer Scheibe sicherzustellen, auch wenn eine Fahrzeugklimaanlage in einem Innenluftmodus bei einer niedrigen Außenlufttemperatur verwendet wird.
Die obige Aufgabe wird durch eine Klimaanlage nach Anspruch 1 gelöst.
Daher, wenn die Außenlufttemperatur fällt, schaltet die Umschalteinheit den Kältemitteldurchlass in dem Verflüssiger zu dem zweiten Durchlass um, um imstande zu sein, eine Wärmetauschregion (Wärmetauschbereich) zu reduzieren, in der ein Wärmetausch zwischen dem Kältemittel und einem Wärmeträger in dem Verflüssiger auftritt. Infolgedessen erhöht sich der Hochseitendruck des Kältekreises, und wobei sich der Strom des durch den Kältekreis zirkulierenden Kältemittels erhöht, so dass eine Kühlleistung (d.h. die Entfeuchtungsleistung) eines Verdampfers verbessert werden kann. Daher können Anti-Beschlagungs-Eigenschaften einer Scheibe sichergestellt werden, auch wenn die Fahrzeugklimaanlage in dem Innenluftmodus bei einer niedrigen Außenlufttemperatur verwendet wird.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das einen Kältekreis einer Fahrzeugklimaanlage gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist eine Vorderansicht, die einen Verflüssiger der ersten Ausführungsform zeigt.
3 ist ein erläuterndes Diagramm, das den Strom des Kältemittels in dem Verflüssiger während eines normalen Betriebs gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
4 ist eine vergrößerte Ansicht, die ein Differenzdruckventil der ersten Ausführungsform zeigt.
5 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die das Differenzdruckventil der ersten Ausführungsform zeigt.
6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Ventilkörper des Differenzdruckventils der ersten Ausführungsform zeigt.
7 ist ein erläuterndes Diagramm, das den Strom des Kältemittels in dem Verflüssiger gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, wenn ein Hochseitendruck reduziert ist.
8 ist ein Diagramm, das einen Strom eines Kältemittels in einem Kältekreis während eines normalen Betriebs gemäß einer zweiten, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt.
9 ist ein Diagramm, das einen Strom des Kältemittels in dem Kältekreis gemäß der zweiten, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt, wenn der Hochseitendruck reduziert ist.
10 ist ein Diagramm, das einen Strom eines Kältemittels in einem Kältekreis während eines normalen Betriebs gemäß einer dritten, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt.
11 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Ablaufsteuerung zeigt, die durch eine Steuerungseinrichtung einer Fahrzeugklimaanlage gemäß der dritten, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgeführt wird.
12 ist ein Diagramm, das einen Strom des Kältemittels in dem Kältekreis gemäß der dritten, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt, wenn ein Hochseitendruck reduziert wird.
13 ist ein Diagramm, das einen Strom eines Kältemittels in einem Kältekreis während eines normalen Betriebs gemäß einer vierten, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt.
14 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Ablaufsteuerung zeigt, die durch eine Steuerungseinrichtung einer Fahrzeugklimaanlage gemäß der vierten, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgeführt wird.
15 ist ein Diagramm, das einen Strom des Kältemittels in dem Kältekreis gemäß der vierten, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt, wenn ein Hochseitendruck reduziert wird.
16 ist ein Diagramm, das einen Kältekreis einer Fahrzeugklimaanlage gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt.
17 ist ein Diagramm, das einen Kältekreis einer Fahrzeugklimaanlage gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigt.
18 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Strom eines Kältemittels in einem Verflüssiger während eines normalen Betriebs gemäß einer Abwandlung (1) zeigt.
19 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Strom des Kältemittels in dem Verflüssiger gemäß der Abwandlung (1) zeigt, wenn ein Hochseitendruck reduziert wird.
20 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Strom eines Kältemittels in einem Verflüssiger während eines normalen Betriebs gemäß einer Abwandlung (2) zeigt.
21 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Strom des Kältemittels in dem Verflüssiger gemäß der Abwandlung (2) zeigt, wenn ein Hochseitendruck reduziert wird.
22 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Strom eines Kältemittels in einem Verflüssiger während eines normalen Betriebs gemäß einer Abwandlung (3) zeigt.
23 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Strom des Kältemittels in dem Verflüssiger gemäß der Abwandlung (3) zeigt, wenn ein Hochseitendruck reduziert wird.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden Ausführungsformen gemäß den Zeichnungen beschrieben. Gleiche oder äquivalente Abschnitte unter entsprechenden nachfolgenden Ausführungsformen sind in den Zeichnungen mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
(Erste Ausführungsform)
Eine erste Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 1 bis 7 beschrieben. Ein Verflüssiger der vorliegenden Ausführungsform wird bei einem Kältekreis 100 verwendet, der in einem Diagramm der Gesamtkonfiguration in 1 gezeigt ist. Der Kältekreis 100 hat die Funktion, eine Luft, die in ein Inneres geblasen wird, in einer Klimaanlage zu kühlen, die eine Innenluftklimatisierung durchführt.
Genauer gesagt, der Kältekreis 100 ist ein Dampfkompressionskältekreis, der ausgebildet ist, indem ein Kompressor 1, der ein Kältemittel komprimiert und ausstößt, der Verflüssiger 2, der einen Wärmetausch zwischen einem Hochdruckkältemittel, das aus dem Kompressor 1 ausgestoßen wird, und einer Außenluft ermöglicht, um das Hochdruckkältemittel zu verflüssigen, ein Expansionsventil 3, das das Hochdruckkältemittel, das aus dem Verflüssiger 2 strömt, dekomprimiert und expandiert, und ein Verdampfer 4, der einen Wärmetausch zwischen einem Niederdruckkältemittel, das durch das Expansionsventil 3 dekomprimiert und expandiert wird, und einer geblasenen Innenluft ermöglicht, um das Niederdruckkältemittel zu verdampfen, in einer Schleife verbunden werden.
Der Kältekreis 100 der vorliegenden Ausführungsform verwendet ein HFC-Kältemittel (genauer gesagt, R134a) als das Kältemittel und bildet einen subkritischen Kältekreis aus, in dem ein Kältemitteldruck auf der Hochdruckseite einen kritischen Druck des Kältemittels nicht übersteigt. Selbstverständlich kann der Kältekreis ein HFO-Kältemittel (beispielsweise R1234yf) oder dergleichen als das Kältemittel verwenden. Ein Kältemittelöl zum Schmieren des Kompressors 1 wird auch in das Kältemittel gemischt, und etwas von dem Kältemittelöl wird in dem Kreis zusammen mit dem Kältemittel zirkuliert.
Als nächstes wird eine genaue Konfiguration des Verflüssigers 2 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Der Verflüssiger 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat eine Funktion eines Speicherns eines Flüssigphasenkältemittels, um das Kältemittel in dem Kältekreis zu halten.
Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, ist der Verflüssiger 2 der vorliegenden Ausführungsform ein Kältemittelverflüssiger, mit dem ein Modulatorbehälter integriert ist. Der Verflüssiger 2 umfasst einen Verflüssigungsabschnitt 2a, einen Unterkühlungsabschnitt 2b und einen Modulatorbehälter 20, die einstückig ausgebildet sind.
Der Verflüssigungsabschnitt 2a ist ein Wärmetauschabschnitt, der ein Gasphasenkältemittel verflüssigt, indem er einen Wärmetausch zwischen dem aus dem Kompressor 1 ausgestoßenen Kältemittel und einer Luft (externes Fluid) ermöglicht. Der Modulatorbehälter 20 ist eine Gas-Flüssigkeits-Trenneinheit, die das aus dem Verflüssigungsabschnitt 2a eingeleitete Kältemittel in ein Gasphasenkältemittel und ein Flüssigphasenkältemittel trennt, um ein überschüssiges Kältemittel in dem Kältekreis 100 als das Flüssigphasenkältemittel zu speichern sowie ein Ausströmen des Flüssigphasenkältemittels zu ermöglichen. Der Unterkühlungsabschnitt 2b ist ein Wärmetauschabschnitt, der das Flüssigphasenkältemittel kühlt, indem er einen Wärmetausch zwischen dem Flüssigphasenkältemittel, das aus dem Modulatorbehälter 20 eingeleitet wird, und der Luft ermöglicht, wobei er dadurch den Unterkühlungsgrad des Kältemittels erhöht. Der Modulatorbehälter 20 der vorliegenden Ausführungsform ist in einer rohrförmigen Gestalt ausgebildet, die sich in einer vertikalen Richtung erstreckt (d.h. in der Richtung der Schwerkraft).
Der Verflüssiger 2 umfasst einen ersten Sammelbehälter 21 und einen zweiten Sammelbehälter 22, die ein Paar von Sammelbehältern sind, das in einem bestimmten Abstand angeordnet ist, von denen jeder eine zylindrische Gestalt hat. Ein Kern 23 zum Wärmetausch ist zwischen dem ersten Sammelbehälter 21 und dem zweiten Sammelbehälter 22 angeordnet. Der Kern 23 umfasst den Verflüssigungsabschnitt 2a und den Unterkühlungsabschnitt 2b. Der Verflüssiger 2 ist ein Wärmetauscher einer sogenannten Mehrstromart, bei dem das in den ersten Sammelbehälter 21 strömende Kältemittel in eine Vielzahl von Kältemitteldurchlässen aufgeteilt wird, um in Richtung des zweiten Sammelbehälters 22 zu strömen.
Wie in 2 gezeigt ist, umfasst der Kern 23 viele Rohre 24, von denen jedes eine flache Gestalt in einem Querschnitt hat und gestapelt ist, um es dem Kältemittel zu ermöglichen, in einer horizontalen Richtung zwischen dem ersten Sammelbehälter 21 und dem zweiten Sammelbehälter 22 zu strömen. Eine äußere Rippe 25, die eine gewellte Gestalt (gewölbte Gestalt) hat, ist zwischen den Rohren 24 vorgesehen, die nebeneinander sind. Die Rohre 24 und die äußere Rippe 25 sind miteinander durch Löten verbunden.
Ein Ende des Rohrs 24 in der Längsrichtung ist angeordnet, um mit dem Inneren des ersten Sammelbehälters 21 in Verbindung zu sein, und das andere Ende des Rohrs ist angeordnet, um mit dem Inneren des zweiten Sammelbehälters 22 in Verbindung zu sein. Jedes Rohr 24, das den Kern 23 ausbildet, ist aus einem Mehrloch-Rohr ausgebildet, das eine Vielzahl von kleinen Durchlässen in sich hat. Ein solches Mehrloch-Rohr kann durch Strangpressen ausgebildet werden.
Eine Seitenplatte 26 zum Verstärken des Kerns 23 ist an dem unteren Ende des Kerns 23 vorgesehen. Die Seitenplatte 26 erstreckt sich parallel zu der Längsrichtung der Rohre 24, wobei beide Enden der Seitenplatte mit dem ersten Sammelbehälter 21 und dem zweiten Sammelbehälter 22 verbunden sind.
Eine Auslassleitungsverbindung 28 (ein Kältemittelausströmabschnitt) für das Kältemittel ist an der unteren Endseite des ersten Sammelbehälters 21 vorgesehen. Die Auslassleitungsverbindung 28 ist mit dem ersten Sammelbehälter 21 verbunden. Die Auslassleitungsverbindung 28 ist ein Verbindungselement zum Verbinden einer Auslassleitung (nicht gezeigt), die es dem Kältemittel ermöglicht, aus einem Innenraum (einem vierten Raum 57, der noch beschrieben wird) auf der unteren Seite des ersten Sammelbehälters 21 auszuströmen.
Wie in 3 gezeigt ist, sind eine erste Trenneinrichtung 51, eine zweite Trenneinrichtung 52 und eine dritte Trenneinrichtung 53 in dem ersten Sammelbehälter 21 angeordnet und trennen seinen Innenraum in der vertikalen Richtung. Die drei Trenneinrichtungen 51, 52 und 53 sind voneinander beabstandet. Die drei Trenneinrichtungen 51, 52 und 53 trennen das Innere des ersten Sammelbehälters 21 in vier Räume in der vertikalen Richtung.
Eine Trenneinrichtung 61 ist in dem zweiten Sammelbehälter 22 angeordnet und trennt seinen Innenraum in der vertikalen Richtung. Die Trenneinrichtung 61 trennt das Innere des zweiten Sammelbehälters 22 in zwei Räume in der vertikalen Richtung.
Der Kern 23 umfasst vier Durchlassgruppen, die in der vertikalen Richtung angeordnet sind. Nachstehend wird die Durchlassgruppe in dem Kern 23, die oben in der vertikalen Richtung angeordnet ist, als eine erste Durchlassgruppe 231 bezeichnet, die Durchlassgruppe, die als zweite von oben in der vertikalen Richtung angeordnet ist, wird als zweite Durchlassgruppe 232 bezeichnet, die Durchlassgruppe, die als dritte von oben in der vertikalen Richtung angeordnet ist, wird als eine dritte Durchlassgruppe 233 bezeichnet, und die Durchlassgruppe, die an dem Boden in der vertikalen Richtung angeordnet ist, wird als eine vierte Durchlassgruppe 234 bezeichnet.
Von den vier Durchlassgruppen machen die erste Durchlassgruppe 231, die zweite Durchlassgruppe 232 und die dritte Durchlassgruppe 233 den Verflüssigungsabschnitt 2a aus, und die vierte Durchlassgruppe 234 macht den Unterkühlungsabschnitt 2b aus.
Nachstehend wird in dem ersten Sammelbehälter 21 der Innenraum, der oben in der vertikalen Richtung angeordnet ist, als der erste Raum 54 bezeichnet, der Innenraum, der als zweiter von oben in der vertikalen Richtung angeordnet ist, wird als zweiter Raum 55 bezeichnet, der Innenraum, der als dritter von oben in der vertikalen Richtung angeordnet ist, wird als dritter Raum 56 bezeichnet, und der Innenraum, der an dem Boden in der vertikalen Richtung angeordnet ist, wird als der vierte Raum 57 bezeichnet.
Der erste Raum 54, der zweite Raum 55 und der dritte Raum 56 sind mit dem Verflüssigungsabschnitt 2a des Kerns 23 verbunden, d.h. der ersten bis dritten Durchlassgruppe 231 bis 233. Der vierte Raum 57 ist mit dem Unterkühlungsabschnitt 2b des Kerns 23 verbunden, d.h. der vierten Durchlassgruppe 234.
Die zweite Trenneinrichtung 52 ist mit einem Absperrventil 520 versehen. Das Absperrventil 520 ermöglicht es dem Kältemittel, lediglich von der Seite des zweiten Raums 55 zu der Seite des dritten Raums 56 zu strömen.
Der erste Sammelbehälter 21 ist mit einem ersten Einlass 58, um es dem Kältemittel zu ermöglichen, in den ersten Raum 54 zu strömen, sowie einem zweiten Einlass 59 versehen, um es dem Kältemittel zu ermöglichen, in den dritten Raum 56 zu strömen. Das heißt, der erste Einlass 58 ist an einer Wand des ersten Sammelbehälters 21 ausgebildet, wobei die Wand dem Bereich entspricht, der den ersten Raum 54 ausbildet und dem Kern 23 gegenüberliegt. Der zweite Einlass 59 ist an einer Wand des ersten Sammelbehälters 21 ausgebildet, wobei die Wand dem Bereich entspricht, der den dritten Raum 56 ausbildet und dem Kern 23 gegenüberliegt.
Nachstehend wird bei dem zweiten Sammelbehälter 22 der Innenraum, der auf der oberen Seite in der vertikalen Richtung angeordnet ist, als erster Raum 62 bezeichnet, und der Innenraum, der auf der unteren Seite in der vertikalen Richtung angeordnet ist, wird als ein zweiter Raum 63 bezeichnet.
Der zweite Raum 63 des zweiten Sammelbehälters 22 und ein Innenraum 200 des Modulatorbehälters 20 sind miteinander über einen ersten Verbindungsdurchlass 64 und einen zweiten Verbindungsdurchlass 65 verbunden. Der erste Verbindungsdurchlass 64 ermöglicht es der oberen Seite des zweiten Raums 63 in dem zweiten Sammelbehälter 22 in der vertikalen Richtung, d.h. dem Raum, der der dritten Durchlassgruppe 233 des Kerns 23 entspricht, mit dem Innenraum 200 des Modulatorbehälters 20 in Verbindung zu sein. Der zweite Verbindungsdurchlass 65 ermöglicht es der unteren Seite des zweiten Raums 63 in dem zweiten Sammelbehälter 22 in der vertikalen Richtung, d.h. dem Raum, der der vierten Durchlassgruppe 234 des Kerns 23 entspricht, mit dem Innenraum 200 des Modulatorbehälters 20 in Verbindung zu sein.
Der Modulatorbehälter 20, der die rohrförmige Gestalt zum Trennen des Kältemittels in ein Gas und eine Flüssigkeit hat und das Flüssigphasenkältemittel speichert, ist mit der äußeren Seite des zweiten Sammelbehälters 22 einstückig vorgesehen. Der Modulatorbehälter 20 und der zweite Sammelbehälter 22 sind in einer Beziehung, in der die Innenräume des Modulatorbehälters und des zweiten Sammelbehälters miteinander durch den ersten Verbindungsdurchlass 64 und den zweiten Verbindungsdurchlass 65 in Verbindung sind. Der Verflüssigungsabschnitt 2a, der Unterkühlungsabschnitt 2b und der Modulatorbehälter 20 sind jeweils durch Stempeln, Strangpressen oder dergleichen unter Verwendung eines Aluminiumwerkstoffs oder eines Aluminiumlegierungswerkstoffs geformt und sind durch ein integrales Löten, wie etwa Ofenlöten, zusammengebaut.
Obwohl dies in der Zeichnung nicht gezeigt ist, nimmt der Modulatorbehälter 20 ein Trockenmittel zum Absorbieren von Feuchtigkeit in dem Kältekreis 100 und einen Filter zum Sammeln von Fremdstoffen in dem Kältekreis 100 auf.
Ein Differenzdruckventil 7, das einen mechanischen Mechanismus umfasst, ist mit dem Verflüssiger 2 zusammengebaut. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Differenzdruckventil 7 mit der äußeren Seite des ersten Sammelbehälters 21 des Verflüssigers 2 einstückig vorgesehen. Das Differenzdruckventil 7 ist ein Umschaltventil, das die Einlässe 58 und 59 des Kältemittels in Abhängigkeit einer Druckdifferenz zwischen dem Druck des Kältemittels auf der Hochdruckseite des Kältekreises 100 (nachstehend als ein Hochseitendruck Ph bezeichnet) und einem Atmosphärendruck Po umschaltet. Das heißt, das Differenzdruckventil 7 öffnet den ersten Einlass 58 oder den zweiten Einlass 59 und schließt den anderen Einlass in Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen dem Druck des Kältemittels auf der Hochdruckseite des Kältekreises 100 und dem Atmosphärendruck.
Als nächstes wird eine genaue Konfiguration des Differenzdruckventils 7 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Wie in den 4 und 5 gezeigt ist, umfasst das Differenzdruckventil 7 einen Ventilkörper 71, der den ersten Einlass 58 und den zweiten Einlass 59 öffnet und schließt, sowie eine Spiralfeder 72 als ein elastisches Element, das eine Vorspannlast auf den Ventilkörper 71 in der Richtung eines Öffnens des zweiten Einlasses 59 ausübt. Das Differenzdruckventil 7 umfasst auch einen Außenzylinder 73, der eine zylindrische Gestalt hat, um den Ventilkörper 71 und die Spiralfeder 72 in sich aufzunehmen.
Der Außenzylinder 73 ist in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet, wobei beide Enden offen sind. Der Außenzylinder 73 ist so angeordnet, dass seine Axialrichtung mit der vertikalen Richtung zusammenfällt. Eine obere Abdeckungsplatte 733, die das offene Ende (Öffnung) des Außenzylinders 73 verschließt, ist mit einer oberen Fläche des Außenzylinders 73 verbunden. Ähnlich ist eine untere Abdeckungsplatte 734, die das offene Ende (Öffnung) des Außenzylinders 73 abdeckt, mit einer unteren Fläche des Außenzylinders 73 verbunden. Die obere Abdeckungsplatte 733 und die untere Abdeckungsplatte 734 sind jeweils in einer Scheibengestalt ausgebildet.
Der Außenzylinder 73 ist mit der Außenseite der Wand des ersten Sammelbehälters 21 verbunden, die dem Kern 23 gegenüberliegt. Der Außenzylinder 73 umfasst ein erstes Durchgangsloch 731, das mit dem ersten Einlass 58 verbunden sein kann, sowie ein zweites Durchgangsloch 732, das mit dem zweiten Einlass 59 verbunden sein kann. Infolgedessen kann der erste Raum 54 des Sammelbehälters 21 mit dem Innenraum in dem Außenzylinder 73 über den ersten Einlass 58 und das erste Durchgangsloch 731 in Verbindung sein. Der dritte Raum 56 in dem ersten Sammelbehälter 21 kann mit dem Innenraum in dem Außenzylinder 73 über den zweiten Einlass 59 und das zweite Durchgangsloch 732 in Verbindung sein.
Wie in 6 gezeigt ist, ist der Ventilkörper 71 in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet, die sich in der vertikalen Richtung erstreckt. Zwei Durchgangslöcher 711 und 712 sind in dem Ventilkörper 71 ausgebildet. Die zwei Durchgangslöcher 711 und 712 sind vertikal auf einer Linie, während sie voneinander beabstandet sind. In der ersten Ausführungsform sind die zwei Durchgangslöcher 711 und 712 jeweils in einer elliptischen Gestalt ausgebildet. Von den zwei Durchgangslöchern 711 und 712 wird das eine, das auf der oberen Seite angeordnet ist, nachstehend als ein erstes Durchgangsloch 711 bezeichnet, und das eine, das auf der unteren Seite angeordnet ist, wird nachstehend als ein zweites Durchgangsloch 712 bezeichnet.
Wie in 5 gezeigt ist, ist die obere Fläche des Ventilkörpers 71 mit der Spiralfeder 72 über ein Abstandselement 74, das eine Scheibengestalt hat, verbunden. Das heißt, ein Ende der Spiralfeder 72 ist mit dem Ventilkörper 71 über das Abstandselement 74 verbunden. Das andere Ende der Spiralfeder 72 ist mit der oberen Abdeckungsplatte 733 des Außenzylinders 73 mit einer Schraube über eine Umschaltdruckeinstellschraube 75 verbunden. Die Umschaltdruckeinstellschraube 75 ist eine Schraube zum Einstellen eines Betriebsdrucks (Umschaltdrucks) des Differenzdruckventils 7.
Ein Balg 76 ist über dem Abstandselement 74 in dem Außenzylinder 73 vorgesehen. Die Spiralfeder 72 und die Umschaltdruckeinstellschraube 75 sind in dem Balg 76 angeordnet. Ein oberes Ende des Balgs 76 ist mit einer Innenwand der oberen Abdeckplatte 733 des Außenzylinders 73 verbunden. Ein unteres Ende des Balgs 76 ist mit dem Abstandselement 74 verbunden.
Ein Durchgangsloch 735 zum Ermöglichen einer Außenluft in den Außenzylinder zu strömen, ist durch die obere Abdeckungsplatte 733 des Außenzylinders 73 ausgebildet. Daher ist in dem Innenraum des Außenzylinders 73 der Raum über dem Abstandselement 74, d.h. der Raum, der durch die obere Abdeckungsplatte 733 des Außenzylinders 73, das Abstandselement 74 und die Innenwand des Balgs 76 umgeben ist, ein Atmosphärendruckraum 77, in dem die Außenluft durch das Durchgangsloch 735 strömt.
Wie in den 4 und 5 gezeigt ist, sind ein oberes Stoppelement 81 zum Begrenzen einer Aufwärtsbewegung des Ventilkörpers 71 und ein unteres Stoppelement 82 zum Begrenzen einer Abwärtsbewegung des Ventilkörpers 71 in dem Außenzylinder 73 vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Stoppelemente 81 und 82 aus Vorsprüngen ausgebildet, die radial einwärts aus der Innenwand des Außenzylinders 73 vorstehen. Das obere Stoppelement 81 ist sowohl über dem ersten Durchgangsloch 731 als auch über dem Abstandselement 74 angeordnet. Das untere Stoppelement 82 ist unter dem zweiten Durchgangsloch 732 angeordnet.
Drei O-Ringe 83, 84 und 85 sind als Dichtungselemente in dem Spalt zwischen dem Außenzylinder 73 und dem Ventilkörper 71 vorgesehen. Die drei O-Ringe 83, 84 und 85 sind voneinander beabstandet.
Wie in 4 gezeigt ist, ist eine Einlassleitungsverbindung 29 für das Kältemittel an dem unteren Ende des Außenzylinders 73 vorgesehen. Die Einlassleitungsverbindung 29 ist ein Verbindungselement zum Verbinden einer Einlassleitung (nicht gezeigt), die es dem Kältemittel ermöglicht, in den Außenzylinder 73 zu strömen, und ist mit der Außenwand des Außenzylinders 73 verbunden.
Als nächstes wird der Betrieb des Differenzdruckventils 7 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Der Ventilkörper 71 gleitet in der vertikalen Richtung in dem Außenzylinder 73 in Abhängigkeit der Differenz zwischen dem Hochseitendruck Ph und dem Atmosphärendruck Po. Genauer gesagt, der Ventilkörper 71 gleitet in der vertikalen Richtung in Abhängigkeit eines Gleichgewichts zwischen einem Wert (Po x Ab + Fs), der durch Addieren einer festgelegten Last Fs, die der Druckkraft der Spiralfeder 72 auf den Ventilkörper 71 entspricht, die durch die Einstellposition der Umschaltdruckeinstellschraube 75 bestimmt wird, zu einem Produkt des Atmosphärendrucks Po und der Druckaufnahmefläche Ab des Abstandselements 74, auf das der Atmosphärendruck Po wirkt, sowie einem Produkt (Ph x Ab) des Hochseitendrucks Ph und einer Druckaufnahmefläche Ab des Abstandselements, auf das der Hochseitendruck Ph wirkt.
Wenn der Hochseitendruck Ph steigt, um zur Folge zu haben, dass Po x Ab + Fs < Ph x Ab ist, gleitet der Ventilkörper 71 nach oben, so dass das erste Durchgangsloch 711 des Ventilkörpers 71 mit dem ersten Einlass 58 des Verflüssigers 2 verbunden ist, wie in 3 gezeigt ist. Dabei ist das zweite Durchgangsloch 712 des Ventilkörpers 71 mit dem zweiten Einlass 59 des Verflüssigers 2 nicht in Verbindung.
Das Kältemittel strömt somit in den Außenzylinder 73 des Differenzdruckventils 7 von der Einlassleitungsverbindung 29, wie durch einen durchgezogenen Pfeil in 3 gezeigt ist, und strömt nach oben durch den Innenraum des Ventilkörpers 71. Das Kältemittel in dem Ventilkörper 71 strömt dann in den ersten Raum 54 des ersten Sammelbehälters 21 aus dem ersten Einlass 58 des Verflüssigers 2 durch das erste Durchgangsloch 711 des Ventilkörpers 71 und das erste Durchgangsloch 731 des Außenzylinders 73.
Nachdem es in den ersten Raum 54 geströmt ist, strömt das Kältemittel durch die erste Durchlassgruppe 231 des Kerns 23, den ersten Raum 62 des zweiten Sammelbehälters 22 und die zweite Durchlassgruppe 232 des Kerns 23, um in den zweiten Raum 55 des ersten Sammelbehälters 21 zu strömen. Nachdem es in den zweiten Raum 55 des ersten Sammelbehälters 21 geströmt ist, strömt das Kältemittel in den dritten Raum 56 des ersten Sammelbehälters 21 über das Absperrventil 520.
Nachdem es in den dritten Raum 56 des ersten Sammelbehälters 21 geströmt ist, strömt das Kältemittel durch die dritte Durchlassgruppe 233 des Kerns 23 und strömt in den zweiten Raum 63 des zweiten Sammelbehälters 22. Nachdem es in den zweiten Raum 63 des zweiten Sammelbehälters 22 geströmt ist, strömt das Kältemittel in den Innenraum 200 des Modulatorbehälters 20 über den ersten Verbindungsdurchlass 64 und wird in ein Gas und eine Flüssigkeit getrennt. Das Flüssigphasenkältemittel, das durch die Gas-Flüssigkeitstrennung in dem Innenraum 200 des Modulatorbehälters 20 erlangt wird, strömt in den zweiten Raum 63 des zweiten Sammelbehälters 22 über den zweiten Verbindungsdurchlass 65.
Nachdem es in den zweiten Raum 63 des zweiten Sammelbehälters 22 geströmt ist, strömt das Flüssigphasenkältemittel durch die vierte Durchlassgruppe 234 des Kerns 23, die der Unterkühlungsabschnitt 2b ist, und strömt in den vierten Raum 57 des ersten Sammelbehälters 21. Nachdem es in den vierten Raum 57 des ersten Sammelbehälters 21 geströmt ist, strömt das Flüssigphasenkältemittel zu der Einlassseite des Expansionsventils 3 aus der Auslassleitungsverbindung 28 aus.
Andererseits, wenn der Hochseitendruck Ph fällt, um zur Folge zu haben, dass Po x Ab + Fs >_ Ph x Ab ist, gleitet der Ventilkörper 71 nach unten, so dass das zweite Durchgangsloch 712 des Ventilkörpers 71 mit dem zweiten Einlass 59 des Verflüssigers 2 in Verbindung ist, wie in den 4 und 7 gezeigt ist. Dabei ist das erste Durchgangsloch 711 des Ventilkörpers 71 mit dem ersten Einlass 58 des Verflüssigers 2 nicht in Verbindung.
Das Kältemittel strömt somit in den Außenzylinder 73 des Differenzdruckventils 7 aus der Einlassleitungsverbindung 29, wie durch einen gestrichelten Pfeil in 7 gezeigt ist, und strömt aufwärts durch den Innenraum des Ventilkörpers 71. Das Kältemittel in dem Ventilkörper 71 strömt dann in den dritten Raum 56 des ersten Sammelbehälters 21 aus dem zweiten Einlass 59 des Verflüssigers 2 durch das zweite Durchgangsloch 712 des Ventilkörpers 71 und das zweite Durchgangsloch 732 des Außenzylinders 73.
Nachdem es in den dritten Raum 56 des ersten Sammelbehälters 21 geströmt ist, strömt das Kältemittel durch die dritte Durchlassgruppe 233 des Kerns 23 und strömt in den zweiten Raum 63 des zweiten Sammelbehälters 22. Nachdem es in den zweiten Raum 63 des zweiten Sammelbehälters 22 geströmt ist, strömt das Kältemittel in den Innenraum 200 des Modulatorbehälters 20 über den ersten Verbindungsdurchlass 64 und wird in Gas und Flüssigkeit getrennt. Das Flüssigphasenkältemittel, das durch die Gas-Flüssigkeitstrennung in dem Innenraum 200 des Modulatorbehälters 20 erlangt wird, strömt in den zweiten Raum 63 des zweiten Sammelbehälters 22 über den zweiten Verbindungsdurchlass 65.
Nachdem es in den zweiten Raum 63 des zweiten Sammelbehälters 22 geströmt ist, strömt das Flüssigphasenkältemittel durch die vierte Durchlassgruppe 234 des Kerns 23, die der Unterkühlungsabschnitt 2b ist, und strömt in den vierten Raum 57 des ersten Sammelbehälters 21. Nachdem es in den vierten Raum 57 des ersten Sammelbehälters 21 geströmt ist, strömt das Flüssigphasenkältemittel zu der Einlassseite des Expansionsventils 3 aus der Auslassleitungsverbindung 28 aus.
Das heißt, in der Fahrzeugklimaanlage der vorliegenden Ausführungsform führt das Differenzdruckventil 7 ein Umschalten des Kältemitteldurchlasses durch (nachstehend als erster Kältemitteldurchlass bezeichnet), der es dem Kältemittel ermöglicht, durch den gesamten Verflüssiger 2 (d.h. durch alle Durchlassgruppen 231 bis 234 in dem Kern 23) zu strömen, wenn der Hochseitendruck Ph steigt, um dazu zu führen, dass Po x Ab + Fs < Ph x Ab ist.
Wenn der Hochseitendruck Ph fällt, um zur Folge zu haben, dass Po x Ab + Fs ≥ Ph x Ab ist, führt das Differenzdruckventil 7 ein Umschalten zu einem Kältemitteldurchlass durch (nachstehend als zweiter Kältemitteldurchlass bezeichnet), der es dem Kältemittel ermöglicht, durch lediglich einen Teil des Verflüssigers 2 (d.h., durch die dritte und vierte Durchlassgruppe 233 und 234 in dem Kern 23) zu strömen. Genauer gesagt, wenn der Hochseitendruck Ph fällt, um zur Folge zu haben, dass Po x Ab + Fs ≥ Ph x Ab ist, ermöglicht es das Differenzdruckventil 7 einem Gasphasenkältemittel, das aus dem Kompressor 1 ausgestoßen wird, in einen Mittelteil des Verflüssigers 2 zu strömen, wobei es dadurch ein Umschalten zu dem zweiten Kältemitteldurchlass durchführt, der es dem Kältemittel ermöglicht, durch lediglich einen Teil des Verflüssigers 2 zu strömen. Anders gesagt, das Differenzdruckventil 7 schaltet den Kältemitteldurchlass zu dem zweiten Kältemitteldurchlass um, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Atmosphärendruck Po und dem Hochseitendruck Ph des Kältekreises gleich wie oder kleiner als eine vorbestimmte Bezugsdruckdifferenz wird.
Daher bildet das Differenzdruckventil 7 der vorliegenden Ausführungsform eine Umschalteinheit aus, die den Kältemitteldurchlass in dem Verflüssiger 2 zu dem ersten Kältemitteldurchlass oder dem zweiten Kältemitteldurchlass hin umschaltet.
In der vorliegenden Ausführungsform bilden die dritte Durchlassgruppe 233 und die vierte Durchlassgruppe 234 in dem Kern 23 eine Zirkulationseinheit aus, durch die das Kältemittel strömt, wenn das Differenzdruckventil 7 den Kältemitteldurchlass zu dem zweiten Kältemitteldurchlass umschaltet. Die erste Durchlassgruppe 231 und die zweite Durchlassgruppe 232 des Kerns 23 bilden eine Nicht-Zirkulationseinheit, durch die das Kältemittel nicht strömt, wenn das Differenzdruckventil 7 den Kältemitteldurchlass zu dem zweiten Kältemitteldurchlass umschaltet. Dabei spielt das Absperrventil 520 der vorliegenden Ausführungsform eine Rolle eines Abhaltens des Stroms des Kältemittels von der Seite der Zirkulationseinheit zu der Seite der Nicht-Zirkulationseinheit, wenn das Differenzdruckventil 7 den Kältemitteldurchlass zu dem zweiten Kältemitteldurchlass umschaltet.
Wie vorstehend beschrieben wurde, schaltet das Differenzdruckventil 7 in der Fahrzeugklimaanlage der vorliegenden Ausführungsform den Kältemitteldurchlass in dem Verflüssiger 2 zu dem zweiten Kältemitteldurchlass um, wenn die Außenlufttemperatur fällt und der Hochseitendruck Ph des Kältekreises 100 fällt. Dabei strömt das aus dem Kompressor ausgestoßene Kältemittel durch lediglich einen Teil des Verflüssigers 2, wodurch eine Wärmetauschregion (Wärmetauschbereich), in der ein Wärmetausch zwischen dem Kältemittel und der Außenluft in dem Verflüssiger 2 auftritt, reduziert wird.
Infolgedessen erhöht sich der Hochseitendruck Ph des Kältekreises 100 und der Strom des Kältemittels, das durch den Kältekreis 100 zirkuliert, erhöht sich, so dass die Kühlleistung (d.h. Entfeuchtungsleistung) des Verdampfers verbessert werden kann. Daher können die Anti-Beschlagungs-Eigenschaften einer Scheibe sichergestellt werden, auch wenn die Fahrzeugklimaanlage in dem Innenluftmodus bei einer niedrigen Außenlufttemperatur verwendet wird.
(Zweite, nicht erfindungsgemäße Ausführungsform)
Eine zweite, nicht erfindungsgemäße Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben. Die zweite, nicht erfindungsgemäße Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform hinsichtlich der Konfiguration der Umschalteinheit.
Wie in 8 gezeigt ist, sind eine erste Einlassleitungsverbindung 29A und eine zweite Einlassleitungsverbindung 29B mit dem ersten Sammelbehälter 21 des Verflüssigers 2 verbunden. Ein erster Einströmdurchlass 101 ist mit der ersten Einlassleitungsverbindung 29A verbunden, um es dem Kältemittel zu ermöglichen, in den ersten Raum 54 des Sammelbehälters 21 zu strömen. Ein zweiter Einströmdurchlass 102 ist mit der zweiten Einlassleitungsverbindung 29B verbunden, um es dem Kältemittel zu ermöglichen, in den dritten Raum 56 des ersten Sammelbehälters 21 zu strömen. Die erste Einlassleitungsverbindung 29A und die zweite Einlassleitungsverbindung 29B sind mit der Außenwand des ersten Sammelbehälters 21 verbunden.
Ein Ausstoßkältemitteldurchlass 103, durch den das aus dem Kompressor 1 ausgestoßene Kältemittel strömt, ist mit einer Kältemittelausstoßseite des Kompressors 1 verbunden. Ein mechanisches Thermostat 7A ist auf der Kältemittelausstoßseite des Kompressors 1 und einer Kältemitteleinlassseite des Verflüssigers 2 vorgesehen. Das Thermostat 7A ist an einem Knotenpunkt des Ausstoßkältemitteldurchlasses 103 und der ersten und zweiten Einströmdurchlässe 101 und 102 angeordnet. Das Thermostat 7A ist ein auf eine Kältemitteltemperatur ansprechendes Ventil, das einen mechanischen Mechanismus umfasst, der den Durchlass zwischen dem ersten Einströmdurchlass 101 und dem zweiten Einströmdurchlass 102 umschaltet, indem es den Kältemitteldurchlass mit einer Verlagerung eines Ventilkörpers unter Verwendung eines Thermowachses (thermoempfindliches Element) öffnet/schließt, dessen Volumen sich mit einer Temperatur ändert. Daher bildet das Thermostat 7A der vorliegenden, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform die Umschalteinheit aus.
Genauer gesagt, wenn die Kältemitteltemperatur auf der Einlassseite des Verflüssigers 2 eine vorbestimmte Bezugskältemitteltemperatur übersteigt, schaltet das Thermostat 7A den Kältemitteldurchlass auf der Einlassseite des Verflüssigers 2 zu dem ersten Einströmdurchlass 101 um. Infolgedessen strömt das aus dem Kompressor 1 ausgestoßene Kältemittel, wie durch durchgezogene Pfeile in 8 gezeigt ist, durch den Ausstoßkältemitteldurchlass 103 und dann den ersten Einströmdurchlass 101, um in den ersten Raum 54 des ersten Sammelbehälters 21 durch die erste Einlassleitungsverbindung 29A des Verflüssigers 2 zu strömen. Wie in der ersten Ausführungsform strömt das Kältemittel, das in den ersten Raum 54 strömt, durch den gesamten Kern 23 und strömt zu der Einlassseite des Expansionsventils 3 aus der Auslassleitungsverbindung 28 aus.
Andererseits, wenn die Kältemitteltemperatur auf der Einlassseite des Verflüssigers 2 niedriger als oder gleich wie die Bezugskältemitteltemperatur ist, schaltet das Thermostat 7A den Kältemitteldurchlass auf der Einlassseite des Verflüssigers 2 zu dem zweiten Einströmdurchlass 102 um. Infolgedessen strömt das aus dem Kompressor 1 ausgestoßene Kältemittel, wie durch gestrichelte Pfeile in 9 gezeigt ist, durch den Ausstoßkältemitteldurchlass 103 und dann den zweiten Einströmdurchlass 102, um in den dritten Raum 56 des ersten Sammelbehälters 21 durch die zweite Einlassleitungsverbindung 29B des Verflüssigers 2 zu strömen. Wie in der ersten Ausführungsform strömt das Kältemittel, das in den dritten Raum 56 strömt, durch die dritte Durchlassgruppe 233 und die vierte Durchlassgruppe 234 des Kerns 23 und strömt zu der Einlassseite des Expansionsventils 3 aus der Auslassleitungsverbindung 28 aus.
Gemäß der vorliegenden, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform schaltet das Thermostat 7A den Kältemitteldurchlass in dem Verflüssiger 2 zu dem zweiten Kältemitteldurchlass um, wenn der Hochseitendruck Ph des Kältekreises 100 mit einer Verringerung der Außenlufttemperatur fällt. Daher kann die Wirkung erlangt werden, die ähnlich Derjenigen der ersten Ausführungsform ist.
(Dritte, nicht erfindungsgemäße Ausführungsform)
Eine dritte, nicht erfindungsgemäße Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 10 bis 12 beschrieben. Die dritte, nicht erfindungsgemäße Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform hinsichtlich der Konfiguration der Umschalteinheit.
Wie in 10 gezeigt ist, ist ein Dreiwegeventil 7B, das den Kältemitteldurchlass durch einen elektrischen Mechanismus umschaltet, an dem Knotenpunkt des Ausstoßkältemitteldurchlasses 103, des ersten Einströmdurchlasses 101 und des zweiten Einströmdurchlasses 102 angeordnet. Das Dreiwegeventil 7B ist ein Kältemittelstromumschaltventil, das den Strom zwischen einem Zustand, in dem die Ausstoßseite des Kompressors 1 mit der ersten Einlassleitungsverbindung 29A des Verflüssigers 2 in Verbindung ist, und einem Zustand umschaltet, in dem die Ausstoßseite des Kompressors 1 mit der zweiten Einlassleitungsverbindung 29B des Verflüssigers 2 in Verbindung ist.
Das heißt, das Dreiwegeventil 7B ist ein Durchlassumschaltventil, das den Durchlass zwischen einem Zustand, in dem der Ausstoßkältemitteldurchlass 103 mit dem ersten Einströmdurchlass 101 in Verbindung ist, und einem Zustand umschaltet, in dem der Ausstoßkältemitteldurchlass 103 mit dem zweiten Einströmdurchlass 102 in Verbindung ist. Anders gesagt, das Dreiwegeventil 7B ist ein Umschaltventil, das den Durchlass zwischen dem ersten Einströmdurchlass 101 und dem zweiten Einströmdurchlass 102 als dem Kältemitteldurchlass umschaltet, der die Ausstoßseite des Kompressors 1 mit der Einlassseite des Verflüssigers 2 verbindet. Daher bildet das Dreiwegeventil 7B der vorliegenden, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform die Umschalteinheit aus. Der Betrieb des Dreiwegeventils 7B wird durch eine Steuerungseinrichtung (nicht gezeigt) gesteuert.
Während eines normalen Betriebs des Kältekreises 100 schaltet das Dreiwegeventil 7B den Durchlass zu dem ersten Einströmdurchlass 101 um, oder dem Zustand, in dem die Ausstoßseite des Kompressors 1 mit der ersten Einlassleitungsverbindung 29A des Verflüssigers 2 in Verbindung ist. Infolgedessen strömt während eines normalen Betriebs das Kältemittel durch den gesamten Kern 23 des Verflüssigers 2, wie durch durchgezogene Pfeile in 10 gezeigt ist.
Der Verdampfer 4 der vorliegenden, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform ist in einem Behälter 40 einer Innenklimaanlageneinheit aufgenommen. Der Behälter 40 der Innenklimaanlageneinheit bildet einen Luftdurchlass aus, der eine Innen- oder Außenluft einleitet und die Luft in den Fahrgastraum bläst.
Eine Innenlufteinlassöffnung 41 und eine Außenlufteinlassöffnung 42 sind in dem Behälter der Innenklimaanlageneinheit auf der am weitesten stromaufwärtigen Seite des Luftstroms angeordnet. Die Innenlufteinlassöffnung 41 ist eine Lufteinlassöffnung zum Einlassen der Innenluft in den Behälter 40. Die Außenlufteinlassöffnung 42 ist eine Lufteinlassöffnung zum Einlassen der Außenluft in den Behälter 40.
Eine Innen-/Außenluftumschaltklappe 43 ist in dem Behälter 40 der Innenklimaanlageneinheit angeordnet. Die Innen-/Außenluftumschaltklappe 43 stellt die Fläche einer Öffnung sowohl der Innenlufteinlassöffnung 41 als auch der Außenlufteinlassöffnung 42 kontinuierlich ein. Die Innen-/Außenluftumschaltklappe 43 ist eine Luftvolumenverhältnisänderungseinheit, die ein Verhältnis zwischen dem Volumen der Innenluft und dem Volumen der Außenluft ändert, die in den Behälter 40 eingelassen werden. Anders gesagt, die Innen-/Außenluftumschaltklappe 43 ist eine Innen-/Außenluftumschalteinheit, die den Modus zwischen einem Innenluftmodus, in dem die Innenluft in den Verdampfer 4 eingeleitet wird, wobei keine Außenluft in diesen eingeleitet wird, und einem Nicht-Innenluftmodus umschaltet, in dem mindestens die Außenluft in den Verdampfer 4 eingeleitet wird.
Die Innen-/Außenluftumschaltklappe 43 wird durch einen elektrischen Aktor (nicht gezeigt) angetrieben. Der Betrieb des elektrischen Aktors wird durch ein Steuerungssignal von einer Steuerungseinheit (nicht gezeigt) gesteuert.
Die Innen-/Außenluftumschaltklappe 43 der vorliegenden, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform ist eine Einlassumschalteinheit, die einen Einlassmodus umschaltet. Der Einlassmodus umfasst beispielsweise den Innenluftmodus, einen Außenluftmodus und einen gemischten Innen-/Außenluftmodus. In dem Innenluftmodus wird die Innenluft in den Luftdurchlass in dem Behälter 40 eingeleitet, wobei die Innenlufteinlassöffnung 41 vollständig geöffnet ist und die Außenlufteinlassöffnung 42 vollständig geschlossen ist. In dem Außenluftmodus wird die Außenluft in den Luftdurchlass in dem Behälter 40 eingeleitet, wobei die Innenlufteinlassöffnung 41 vollständig geschlossen ist und die Außenlufteinlassöffnung 42 vollständig offen ist.
In dem gemischten Innen-/Außenluftmodus wird ein Verhältnis der Innenluft und der Außenluft, die in den Luftdurchlass in dem Behälter 40 eingeleitet werden, kontinuierlich geändert, indem die Öffnungsfläche sowohl der Innenlufteinlassöffnung 41 als auch der Außenlufteinlassöffnung 42 zwischen dem Innenluftmodus und dem Außenluftmodus kontinuierlich eingestellt wird.
Als nächstes wird der Betrieb bei der vorstehenden Konfiguration beschrieben. Wenn der Kompressor 1 gestartet wird, führt die Steuerungseinrichtung einen Steuerungsablauf aus, der in einem Ablaufdiagramm der 11 gezeigt ist. Das in 11 gezeigte Ablaufdiagramm ist der Steuerungsablauf, der in vorbestimmten Abständen als eine Unterroutine für eine Hauptroutine eines Klimaanlagensteuerungsprogramms ausgeführt wird.
Zunächst wird in Schritt S100 bestimmt, ob der Einlassmodus der Innenluftmodus ist oder nicht. Wenn der Einlassmodus der Innenluftmodus ist, wird eine Feuchtigkeit in dem Fahrgastraum gefangen, um eine Erhöhung einer Luftfeuchtigkeit in dem Fahrgastraum zu verursachen, so dass eine Scheibe einfach beschlagen wird. Schritt S100 bestimmt somit, ob eine Scheibe möglicherweise beschlagen wird oder nicht.
Wenn in Schritt S100 bestimmt wird, dass der Einlassmodus der Innenluftmodus ist, fährt der Ablauf zu Schritt S110 fort, unter der Annahme, dass die Scheibe möglicherweise beschlagen wird. Andererseits, wenn in Schritt S100 nicht bestimmt wird, dass der Einlassmodus der Innenluftmodus ist, fährt der Ablauf zu Schritt S160 fort, unter der Annahme, dass es weniger wahrscheinlich ist, dass die Scheibe beschlagen wird, wodurch das Dreiwegeventil 7B zu der Seite des ersten Einströmdurchlasses 101 umgeschaltet wird und der Ablauf zu der Hauptroutine zurückkehrt.
In Schritt S110 wird bestimmt, ob eine Außenlufttemperatur Tam niedriger als oder gleich wie eine vorbestimmte Bezugsaußentemperatur Tas ist. Wenn die Außenlufttemperatur Tam niedrig ist, erhöht sich die Differenz zwischen der Außenlufttemperatur Tam und der Temperatur in dem Fahrgastraum, so dass eine Scheibe einfach beschlagen wird. Schritt S110 bestimmt somit, ob eine Scheibe möglicherweise beschlägt oder nicht.
Wenn in Schritt S110 bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam niedriger als oder gleich wie die Bezugsaußenlufttemperatur Tas ist, fährt der Ablauf zu Schritt S120 fort, unter der Annahme, dass die Scheibe möglicherweise beschlagen wird. Andererseits, wenn in Schritt S110 nicht bestimmt wird, dass die Außenlufttemperatur Tam niedriger als oder gleich wie die Bezugsaußenlufttemperatur Tas ist, fährt der Ablauf zu Schritt S160 fort, unter der Annahme, dass es weniger wahrscheinlich ist, dass die Scheibe beschlägt, wodurch das Dreiwegeventil 7B zu der Seite des ersten Einströmdurchlasses 101 umgeschaltet wird und der Ablauf zu der Hauptroutine zurückkehrt.
In Schritt S120 wird bestimmt, ob der Hochseitendruck Ph des Kältekreises 100 niedriger ist als ein vorbestimmter Bezugsdruck Ps. Der Hochseitendruck Ph des Kältekreises 100 bezieht sich auf den Kältemitteldruck Ph auf der Einlassseite des Verflüssigers 2. Der Hochseitendruck Ph wird durch einen Hochseitendrucksensor (nicht gezeigt) erfasst.
Wenn sich der Hochseitendruck Ph des Kältekreises 100 verringert, wird die Differenz zwischen dem Hochseitendruck Ph und dem Niederseitendruck des Kältekreises 100 reduziert. Dabei wird die Verflüssigungsleistung des Verflüssigers 2 zu hoch, so dass sich das Flüssigphasenkältemittel in den meisten Bereichen des Verflüssigers 2 sammelt und der Strom des Kältemittels, der zu der Seite des Verdampfers 4 ausströmt, reduziert wird.
Wenn in Schritt S120 bestimmt wird, dass der Hochseitendruck Ph des Kältekreises 100 niedriger als der Bezugsdruck Ps ist, fährt der Ablauf zu Schritt S130 fort, unter der Annahme, dass der Strom des Kältemittels, der zu der Seite des Verdampfers 4 ausströmt, reduziert ist.
In Schritt S130 wird das Dreiwegeventil 7B zu der Seite des zweiten Einströmdurchlasses 102 umgeschaltet, um es der Ausstoßseite des Kompressors 1 zu ermöglichen, mit der zweiten Einlassleitungsverbindung 29B des Verflüssigers 2 in Verbindung zu sein. Infolgedessen strömt das Kältemittel durch lediglich die dritte Durchlassgruppe 233 und die vierte Durchlassgruppe 234, die ein Teil des Kerns 23 in dem Verflüssiger 2 sind, wie durch gestrichelte Pfeile in 12 gezeigt ist.
Andererseits, wenn in Schritt S130 nicht bestimmt wird, dass der Hochseitendruck Ph des Kältekreises 100 niedriger ist als der Bezugsdruck Ps, fährt der Ablauf zu Schritt S140 fort, unter der Annahme, dass der Strom des Kältemittels, der zu dem Verdampfer 4 ausströmt, nicht reduziert ist.
In Schritt S140 wird bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher ist als oder gleich ist wie eine vorbestimmte Bezugsfahrzeuggeschwindigkeit Vs oder nicht. Der Verflüssiger 2 ist typischerweise an der Front eines Fahrzeugs angeordnet. Daher erhöht eine Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit V das Volumen der Außenluft (Luftzug), die dem Verflüssiger 2 zugeführt wird, wobei dadurch der Hochseitendruck Ph des Kältekreises 100 verringert wird. Infolgedessen ist es wahrscheinlich, dass die Differenz zwischen dem Hochseitendruck Ph und dem Niederseitendruck des Kältekreises 100 reduziert wird.
Wenn in Schritt S140 bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher ist als oder gleich ist wie die Bezugsfahrzeuggeschwindigkeit Vs, fährt der Ablauf zu Schritt S150 fort, unter der Annahme einer Bedingung, dass es wahrscheinlich ist, dass die Differenz zwischen dem Hochseitendruck Ph und dem Niederseitendruck des Kältekreises 100 reduziert wird. Andererseits, wenn nicht bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher ist als oder gleich ist wie die Bezugsfahrzeuggeschwindigkeit Vs, fährt der Ablauf zu Schritt S160 fort, unter der Annahme einer Bedingung, dass es nicht wahrscheinlich ist, dass die Differenz zwischen dem Hochseitendruck Ph und dem Niederseitendruck des Kältekreises 100 reduziert wird, wodurch das Dreiwegeventil 7B zu der Seite des ersten Einströmdurchlasses 101 umgeschaltet wird und der Ablauf zu der Hauptroutine zurückkehrt.
In Schritt S150 wird bestimmt, ob die Kältemitteltemperatur Td auf der Einlassseite des Verflüssigers 2 (nachstehend als eine Verflüssigereinlasskältemitteltemperatur bezeichnet) niedriger ist als eine vorbestimmte Bezugskältemitteltemperatur Tds oder nicht. Die Verflüssigereinlasskältemitteltemperatur Td wird durch einen Kältemitteltemperatursensor (nicht gezeigt) erfasst.
Eine Verringerung der Verflüssigereinlasskältemitteltemperatur Td verringert eine Differenz zwischen dem Hochseitendruck Ph und dem Niederseitendruck des Kältekreises 100, wobei dadurch der Strom des Kältemittels, das zu der Seite des Verdampfers 4 ausströmt, reduziert wird.
Wenn in Schritt S150 bestimmt wird, dass die Verflüssigereinlasskältemitteltemperatur Td niedriger ist als die Bezugskältemitteltemperatur Tds, fährt der Ablauf zu Schritt S130 unter der Annahme fort, dass der Strom des Kältemittels, der zu der Seite des Verdampfers 4 ausströmt, reduziert ist. Andererseits, wenn im Schritt S150 nicht bestimmt wird, dass die Verflüssigereinlasskältemitteltemperatur Td niedriger ist als die Bezugskältemitteltemperatur Tds, fährt der Ablauf zu Schritt S160 unter der Annahme fort, dass der Strom des Kältemittels, der zu der Seite des Verdampfers 4 ausströmt, nicht reduziert ist und dass es weniger wahrscheinlich ist, dass die Scheibe beschlagen wird, wodurch das Dreiwegeventil 7B zu der Seite des ersten Einströmdurchlasses 101 umgeschaltet wird und der Ablauf zu der Hauptroutine zurückkehrt.
Gemäß der vorliegenden, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform schaltet das Dreiwegeventil 7B den Kältemitteldurchlass in dem Verflüssiger 2 zu dem zweiten Kältemitteldurchlass um, wenn der Hochseitendruck Ph des Kältekreises 100 mit einer Verringerung der Außenlufttemperatur fällt. Daher kann eine Wirkung erlangt werden, die ähnlich derjenigen der ersten Ausführungsform ist.
(Vierte, nicht erfindungsgemäße Ausführungsform)
Eine vierte, nicht erfindungsgemäße Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 13 bis 15 beschrieben. Die vierte, nicht erfindungsgemäße Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform hinsichtlich der Konfiguration der Umschalteinheit.
Wie in 13 gezeigt ist, ist ein erstes An/Aus-Ventil 7C an einem Knotenpunkt des Ausstoßkältemitteldurchlasses 103 und des ersten Einströmdurchlasses 101 angeordnet. Ein zweites An/Aus-Ventil 7D ist an einem Knotenpunkt des Ausstoßkältemitteldurchlasses 103 und des zweiten Einströmdurchlasses 102 angeordnet.
Wenn das erste An/Aus-Ventil 7C offen ist und das zweite An/Aus-Ventil 7D geschlossen ist, ist die Ausstoßseite des Kompressors 1 mit der ersten Einlassleitungsverbindung 29A des Verflüssigers 2 in Verbindung. Andererseits, wenn das erste An/Aus-Ventil 7C geschlossen ist und das zweite An/Aus-Ventil 7D offen ist, ist die Ausstoßseite des Kompressors 1 mit der zweiten Einlassleitungsverbindung 29B des Verflüssigers 2 in Verbindung.
Daher sind das erste An/Aus-Ventil 7C und das zweite An/Aus-Ventil 7D ein Kältemittelstromumschaltmittel, das den Strom zwischen einem Zustand, in dem die Ausstoßseite des Kompressors 1 mit der ersten Einlassleitungsverbindung 29A des Verflüssigers 2 in Verbindung ist, und einem Zustand umschaltet, in dem die Ausstoßseite des Kompressors 1 mit der zweiten Einlassleitungsverbindung 29B des Verflüssigers 2 in Verbindung ist.
Das heißt, das erste An/Aus-Ventil 7C und das zweite An/Aus-Ventil 7D sind ein Durchlassumschaltmittel, das den Durchlass zwischen einem Zustand, in dem der Ausstoßkältemitteldurchlass 103 mit dem ersten Einströmdurchlass 101 in Verbindung ist, und einem Zustand umschaltet, in dem der Ausstoßkältemitteldurchlass 103 mit dem zweiten Einströmdurchlass 102 in Verbindung ist. Anders gesagt, das erste An/Aus-Ventil 7C und das zweite An/Aus-Ventil 7D sind ein Umschaltmittel, das den Durchlass zwischen dem ersten Einströmdurchlass 101 und dem zweiten Einströmdurchlass 102 als dem Kältemitteldurchlass umschaltet, der die Ausstoßseite des Kompressors 1 mit der Einlassseite des Verflüssigers 2 verbindet. Daher bilden das erste An/Aus-Ventil 7C und das zweite An/Aus-Ventil 7D der vorliegenden, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform die Umschalteinheit aus. Der Betrieb des ersten An/Aus-Ventils 7C und des zweiten An/Aus-Ventils 7D wird durch eine Steuerungseinrichtung (nicht gezeigt) gesteuert.
Während eines normalen Betriebs des Kältekreises 100 ist das erste An/Aus-Ventil 7C offen und das zweite An/Aus-Ventil 7D ist geschlossen, wie in Schritt S165 eines Ablaufdiagramms, das in 14 gezeigt ist, das nachstehend beschrieben wird. Das heißt, das erste An/Aus-Ventil 7C und das zweite An/Aus-Ventil 7D schalten den Durchlass zu dem ersten Einströmdurchlass 101 um, oder dem Zustand, in dem die Ausstoßseite des Kompressors 1 mit der ersten Einlassleitungsverbindung 29A des Verflüssigers 2 in Verbindung ist. Infolgedessen strömt während eines normalen Betriebs das Kältemittel durch den gesamten Kern 23 des Verflüssigers 2, wie durch durchgezogene Pfeile in 13 gezeigt ist.
Als nächstes wird der Betrieb bei der vorstehenden Konfiguration beschrieben. In der dritten, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform wird das Dreiwegeventil 7B betätigt, um den Kältemitteldurchlass zu der Seite des zweiten Einströmdurchlasses 102 in Schritt S130 umzuschalten. In der vorliegenden, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform andererseits werden das erste An/Aus-Ventil 7C und das zweite An/Aus-Ventil 7D betätigt, um den Kältemitteldurchlass in Schritt S135 der 14 anstatt des Schritts S130 umzuschalten.
Genauer gesagt, in Schritt S135 ist das erste An/Aus-Ventil 7C geschlossen und das zweite An/Aus-Ventil 7D ist geöffnet. Infolgedessen wird der Kältemitteldurchlass zu dem zweiten Einströmdurchlass 102 umgeschaltet, das heißt, dem Kältemitteldurchlass, der es der Ausstoßseite des Kompressors 1 ermöglicht, mit der zweiten Einlassleitungsverbindung 29B des Verflüssigers in Verbindung zu sein, wodurch das Kältemittel lediglich durch einen Teil des Kerns 23 des Verflüssigers 2 strömt, wie durch gestrichelte Pfeile in 15 gezeigt ist.
In der dritten, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform wird das Dreiwegeventil 7B betätigt, um den Kältemitteldurchlass zu der Seite des ersten Einströmdurchlasses 101 in Schritt S160 umzuschalten. In der vorliegenden, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform jedoch werden das erste An/Aus-Ventil 7C und das zweite An/Aus-Ventil 7D betätigt, um anstatt des Schritts S160 den Kältemitteldurchlass in Schritt S165 der 14 umzuschalten.
Genauer gesagt, in Schritt S165 ist das erste An/Aus-Ventil 7C offen und das zweite An/Aus-Ventil 7D ist geschlossen. Infolgedessen wird der Kältemitteldurchlass zu dem ersten Einströmdurchlass 101 umgeschaltet, und wobei das Kältemittel durch den gesamten Kern 23 des Verflüssigers 2 strömt, wie durch durchgezogene Pfeile in 13 gezeigt ist.
Gemäß der vorliegenden, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform schalten das erste An/Aus-Ventil 7C und das zweite An/Aus-Ventil 7D den Kältemitteldurchlass in dem Verflüssiger 2 zu dem zweiten Kältemitteldurchlass um, wenn der Hochseitendruck Ph des Kältekreises 100 mit einer Verringerung der Außenlufttemperatur fällt. Daher kann eine Wirkung erlangt werden, die ähnlich derjenigen der dritten, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform ist.
(Fünfte Ausführungsform)
Eine fünfte Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 16 beschrieben. Die fünfte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform hinsichtlich der Konfiguration des Verflüssigers 2.
Wie in 16 gezeigt ist, sind der Unterkühlungsabschnitt 2b und der Modulatorbehälter 20 von dem Verflüssiger 2 der vorliegenden Ausführungsform entfernt worden. Entsprechend umfasst der Kern 23 des Verflüssigers 2 drei Durchlassgruppen, die die erste Durchlassgruppe 231, die zweite Durchlassgruppe 232 und die dritte Durchlassgruppe 233 sind. Die Auslassleitungsverbindung 28 ist mit einer unteren Endseite in der vertikalen Richtung des zweiten Sammelbehälters 22 verbunden, das heißt seinem Teil, der dem zweiten Raum 63 entspricht.
Der Kältekreis 100 der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Aufnahmebehälter 91 anstatt des Modulatorbehälters 20 des Verflüssigers 2. Der Aufnahmebehälter 91 ist eine Gas-Flüssigkeits-Trenneinheit, die das Kältemittel, das in den Behälter eintritt, in ein Gas und eine Flüssigkeit trennt und ein überschüssiges Kältemittel in dem Kreis speichert. Ein Kältemitteleinlass des Aufnahmebehälters 91 ist mit der Seite des Auslasses des Verflüssigers 2 (der Auslassleitungsverbindung 28) verbunden. Ein Flüssigphasenkältemittelauslass des Aufnahmebehälters 91 ist mit der Seite des Einlasses des Expansionsventils 3 verbunden.
Die vorliegende Ausführungsform kann auch die Wirkung erlangen, die ähnlich derjenigen der ersten Ausführungsform ist.
(Sechste Ausführungsform)
Eine sechste Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 17 beschrieben. Die sechste Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform hinsichtlich der Konfiguration des Kältekreises 100.
Wie in 17 gezeigt ist, umfasst der Kältekreis 100 der vorliegenden Ausführungsform einen Innenwärmetauscher 92, der einen indirekten Wärmetausch zwischen dem Flüssigkältemittel mit hohem Druck und hoher Temperatur, das aus dem Verflüssiger 2 strömt, und dem Gasphasenkältemittel mit niedrigem Druck und niedriger Temperatur, das aus dem Verdampfer ausströmt, ermöglicht.
Der Innenwärmetauscher 92 umfasst einen Hochdruckkältemitteldurchlass 92a und einen Niederdruckkältemitteldurchlass 92b. Der Hochdruckkältemitteldurchlass 92a ist ein Durchlass, durch den das Hochdruckkältemittel strömt, das aus dem Verflüssiger 2 strömt. Der Niederdruckkältemitteldurchlass 92b ist ein Durchlass, durch den das Niederdruckkältemittel strömt, das aus dem Verdampfer 4 strömt.
Der Hochdruckkältemitteldurchlass 92a ist stromabwärts des Verflüssigers 2 entlang des Kältemittelstroms und stromaufwärts des Expansionsventils 3 entlang des Kältemittelstroms angeordnet. Der Niederdruckkältemitteldurchlass 92b ist stromabwärts des Verdampfers 4 entlang des Kältemittelstroms und auf der Kältemitteleinlassseite des Kompressors 1 angeordnet.
Die vorliegende Ausführungsform ermöglicht einen Wärmetausch zwischen dem Hochdruckkältemittel, das aus dem Verflüssiger 2 strömt, und dem Niederdruckkältemittel, das einem Wärmetausch ausgesetzt wird und aus dem Verdampfer 4 strömt, wobei sie dadurch imstande ist, das Hochdruckkältemittel mit dem Niederdruckkältemittel zu kühlen und die Enthalpie des Kältemittels auf der Einlassseite des Verdampfers 4 zu reduzieren. Daher erhöht sich die Enthalpiedifferenz zwischen dem Kältemittel auf der Auslassseite und dem Kältemittel auf der Einlassseite (anders gesagt, die Kälteleistung) des Verdampfers 4, um imstande zu sein, die Leistungszahl (als COP bezeichnet) des Kreises zu verbessern.
(Andere Ausführungsform)
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann verschiedene Abwandlungen haben, wie nachstehend beschrieben, ohne von dem Kern der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Abwandlung (1)
Die in jeder der vorstehenden Ausführungsformen offenbarten Mittel können innerhalb des machbaren Bereichs bei Bedarf kombiniert werden. Beispielsweise, wie in den 18 und 19 gezeigt ist, können der Unterkühlungsabschnitt 2b und der Modulatorbehälter 20 von dem Verflüssiger 2 des Kältekreises 100 entfernt werden, indem irgendein Element aus der Gruppe des Thermostats 7A, des Dreiwegeventils 7B und der zwei An/Aus-Ventile 7C und 7D als die Umschalteinheit verwendet wird.
In diesem Fall, wenn irgendeine der Umschalteinheiten 7A bis 7D verwendet wird, um den Durchlass zu dem ersten Einströmdurchlass 101 umzuschalten, strömt das aus dem Kompressor 1 ausgestoßene Kältemittel in den ersten Raum 54 des ersten Sammelbehälters 21 in dem Verflüssiger 2 über den ersten Einströmdurchlass 101 und die erste Einlassleitungsverbindung 29A, wie durch einen durchgezogenen Pfeil in 18 gezeigt ist. Das in den ersten Raum 54 des ersten Sammelbehälters 21 strömende Kältemittel strömt durch die erste Durchlassgruppe 231, den ersten Raum 62 des zweiten Sammelbehälters 22 und die zweite Durchlassgruppe 232, um in den zweiten Raum 55 des ersten Sammelbehälters 21 zu strömen.
Nachdem es in den zweiten Raum 55 des ersten Sammelbehälters 21 geströmt ist, strömt das Kältemittel in den dritten Raum 56 des ersten Sammelbehälters 21 über das Absperrventil 520. Nachdem es in den dritten Raum 56 des ersten Sammelbehälters 21 geströmt ist, strömt das Kältemittel durch die dritte Durchlassgruppe 233, strömt in den zweiten Raum 63 des zweiten Sammelbehälters 22 und strömt zu der Kältemitteleinlassseite des Aufnahmebehälters 91 über die Auslassleitungsverbindung 28 aus.
Wenn irgendeine der verwendeten Umschalteinheiten 7A bis 7D den Durchlass zu dem ersten Einströmdurchlass 101 umschaltet, wie vorstehend beschrieben wurde, strömt das Kältemittel durch den Verflüssiger 2, während es zweimal in der S-Gestalt umkehrt, um durch den gesamten Kern 23 zu strömen.
Andererseits, wenn irgendeine der verwendeten Umschalteinheiten 7A bis 7D den Kältemitteldurchlass zu dem zweiten Einströmdurchlass 102 umschaltet, strömt das aus dem Kompressor 1 ausgestoßene Kältemittel in den dritten Raum 56 des ersten Sammelbehälters 21 in dem Verflüssiger 2 über den zweiten Einströmdurchlass 102 und die zweite Einlassleitungsverbindung 29B, wie durch einen gestrichelten Pfeil in 19 gezeigt ist. Nachdem es in den dritten Raum 56 des ersten Sammelbehälters 21 geströmt ist, strömt das Kältemittel durch die dritte Durchlassgruppe 233, strömt in den zweiten Raum 63 des ersten Sammelbehälters 22 und strömt zu der Kältemitteleinlassseite des Aufnahmebehälters 91 über die Auslassleitungsverbindung 28 aus.
Wenn irgendeine der verwendeten Umschalteinheiten 7A bis 7D den Durchlass zu dem zweiten Einströmdurchlass 102 umschaltet, wie vorstehend beschrieben wurde, strömt das Kältemittel lediglich durch die dritte Durchlassgruppe 233 des Verflüssigers 2, die ein Teil des Kerns 23 ist.
Abwandlung (2)
Bei dem Verflüssiger der Abwandlung (1) können die zweite Trenneinrichtung 52 des ersten Sammelbehälters 21 und die Trenneinrichtung 61 des zweiten Sammelbehälters 22 entfernt werden, um die dritte Durchlassgruppe 233 des Kerns 23 zu entfernen. Dabei kann in dem ersten Sammelbehälter 21 das Absperrventil 520 in der ersten Trenneinrichtung 51 vorgesehen sein, und gleichzeitig kann die zweite Einlassleitungsverbindung 29B so angeordnet sein, dass das Kältemittel in den zweiten Raum 55 aus der zweiten Einlassleitungsverbindung 29B strömt.
In diesem Fall, wenn irgendeine der verwendeten Umschalteinheiten 7A bis 7D den Durchlass zu dem ersten Einströmdurchlass 101 umschaltet, strömt das aus dem Kompressor 1 ausgestoßene Kältemittel in den ersten Raum 54 des ersten Sammelbehälters 21 in dem Verflüssiger 2 über den ersten Einströmdurchlass 101 und die erste Einlassleitungsverbindung 29A, wie durch einen durchgezogenen Pfeil in 20 gezeigt ist. Nachdem es in den ersten Raum 54 des ersten Sammelbehälters 21 geströmt ist, strömt das Kältemittel durch die erste Durchlassgruppe 231, um in den ersten Raum 62 des zweiten Sammelbehälters 22 zu strömen.
Nachdem es in den ersten Raum 54 des ersten Sammelbehälters 21 geströmt ist, strömt das Kältemittel auch in den zweiten Raum 55 des ersten Sammelbehälters 21 über das Absperrventil 520. Nachdem es in den zweiten Raum 55 des ersten Sammelbehälters 21 geströmt ist, strömt das Kältemittel durch die zweite Durchlassgruppe 232, um in den ersten Raum 62 des zweiten Sammelbehälters 22 zu strömen. Nachdem es in den ersten Raum 62 des zweiten Sammelbehälters 22 geströmt ist, strömt das Kältemittel zu der Kältemitteleinlassseite des Aufnahmebehälters 91 über die Auslassleitungsverbindung 28 aus.
Wenn irgendeine der verwendeten Umschalteinheiten 7A bis 7D den Durchlass zu dem ersten Einströmdurchlass 101 umschaltet, wie vorstehend beschrieben ist, strömt das Kältemittel durch den Kern 23 geradlinig (in einer I-Gestalt), um durch den gesamten Kern 23 des Verflüssigers 2 zu strömen.
Wenn andererseits irgendeine der verwendeten Umschalteinheiten 7A bis 7D den Durchlass zu dem zweiten Einströmdurchlass 102 umschaltet, strömt das aus dem Kompressor 1 ausgestoßene Kältemittel in den zweiten Raum 55 des ersten Sammelbehälters 21 in dem Verflüssiger 2 über den zweiten Einströmdurchlass 102 und die zweite Einlassleitungsverbindung 29B, wie durch einen gestrichelten Pfeil in 21 gezeigt ist. Nachdem es in den zweiten Raum 55 des ersten Sammelbehälters 21 geströmt ist, strömt das Kältemittel durch die zweite Durchlassgruppe 232, strömt in den ersten Raum 62 des zweiten Sammelbehälters 22 und strömt zu der Kältemitteleinlassseite des Aufnahmebehälters 91 über die Auslassleitungsverbindung 28 aus.
Wenn irgendeine der verwendeten Umschalteinheiten 7A bis 7D den Durchlass zu dem zweiten Einströmdurchlass 102 umschaltet, wie vorstehend beschrieben ist, strömt das Kältemittel lediglich durch die zweite Durchlassgruppe 232 des Verflüssigers 2, die ein Teil des Kerns 23 ist.
Abwandlung (3)
In dem Verflüssiger 2 der Abwandlung (1) kann die zweite Trenneinrichtung 52 des ersten Sammelbehälters 21 entfernt werden, und gleichzeitig können die erste Trenneinrichtung 51 des ersten Sammelbehälters 21 und die Trenneinrichtung 61 des zweiten Sammelbehälters 22 auf derselben Höhe angeordnet sein, um die dritte Durchlassgruppe 233 des Kerns 23 zu entfernen.
Dabei kann das Absperrventil 520 in der Trenneinrichtung 61 des zweiten Sammelbehälters 22 vorgesehen sein. Die zweite Einlassleitungsverbindung 29B kann so angeordnet sein, dass das Kältemittel in den zweiten Raum 63 des zweiten Sammelbehälters 22 aus der zweiten Einlassleitungsverbindung 29B strömt. Außerdem kann die Auslassleitungsverbindung 28 so angeordnet sein, dass das Kältemittel aus dem zweiten Raum 55 des ersten Sammelbehälters 21 über die Auslassleitungsverbindung 28 strömt.
In diesem Fall, wenn irgendeine der verwendeten Umschalteinheiten 7A bis 7D den Durchlass zu dem ersten Einströmdurchlass 101 umschaltet, strömt das aus dem Kompressor 1 ausgestoßene Kältemittel in den ersten Raum 54 des ersten Sammelbehälters 21 in dem Verflüssiger 2 über den ersten Einströmdurchlass 101 und die erste Einlassleitungsverbindung 29A, wie durch einen durchgezogenen Pfeil in 22 gezeigt ist. Nachdem es in den ersten Raum 54 des ersten Sammelbehälters 21 geströmt ist, strömt das Kältemittel durch die erste Durchlassgruppe 231, um in den ersten Raum 62 des zweiten Sammelbehälters 22 zu strömen.
Nachdem es in den ersten Raum 62 des zweiten Sammelbehälters 22 geströmt ist, strömt das Kältemittel in den zweiten Raum 63 des zweiten Sammelbehälters 22 über das Absperrventil 520. Nachdem es in den zweiten Raum 63 des zweiten Sammelbehälters 22 geströmt ist, strömt das Kältemittel durch die zweite Durchlassgruppe 232, strömt in den zweiten Raum 55 des ersten Sammelbehälters 21 und strömt zu der Kältemitteleinlassseite des Aufnahmebehälters 91 über die Auslassleitungsverbindung 28 aus.
Wenn irgendeine der verwendeten Umschalteinheiten 7A bis 7D den Durchlass zu dem ersten Einströmdurchlass 101 umschaltet, wie vorstehend beschrieben ist, strömt das Kältemittel durch den Verflüssiger 2, während es einmal in einer U-Gestalt umkehrt, um durch den gesamten Kern 23 zu strömen.
Andererseits, wenn irgendeine der verwendeten Umschalteinheiten 7A bis 7D den Durchlass zu dem zweiten Einströmdurchlass 102 umschaltet, strömt das aus dem Kompressor 1 ausgestoßene Kältemittel in den zweiten Raum 63 des zweiten Sammelbehälters 22 in dem Verflüssiger 2 über den zweiten Einströmdurchlass 102 und die zweite Einlassleitungsverbindung 29B, wie durch einen gestrichelten Pfeil in 23 gezeigt ist. Nachdem es in den zweiten Raum 63 des zweiten Sammelbehälters 22 geströmt ist, strömt das Kältemittel durch die zweite Durchlassgruppe 232, strömt in den zweiten Raum 55 des ersten Sammelbehälters 21 und strömt zu der Kältemitteleinlassseite des Aufnahmebehälters 91 über die Auslassleitungsverbindung 28 aus.
Wenn irgendeine der verwendeten Umschalteinheiten 7A bis 7D den Durchlass zu dem zweiten Einströmdurchlass 102 umschaltet, wie vorstehend beschrieben ist, strömt das Kältemittel durch lediglich die zweite Durchlassgruppe 232 des Verflüssigers 2, die ein Teil des Kerns 23 ist.
Abwandlung (4)
Die vorstehende Ausführungsform beschreibt das Beispiel, in dem das Dreiwegeventil 7B und die zwei An/Aus-Ventile 7C und 7D, die elektrische Umschalteinheiten sind, den Kältemitteldurchlass in dem Verflüssiger 2 basierend auf allen Elementen aus der Gruppe des Einlassmodus, der Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Außenlufttemperatur Ta, des Hochseitendrucks Ph des Kältekreises 100 und der Verflüssigereinlasskältemitteltemperatur Td umschalten. Jedoch können das Dreiwegeventil 7B und die zwei An/Aus-Ventile 7C und 7D den Kältemitteldurchlass in dem Verflüssiger 2 auf der Basis von mindestens einem Element aus der Gruppe des Einlassmodus, der Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Außenlufttemperatur Ta, des Hochseitendrucks Ph des Kältekreises 100 und der Verflüssigereinlasskältemitteltemperatur Td umschalten.

Claims

Klimaanlage für ein Fahrzeug, mit: einem Verflüssiger (2), der einen Kern (23) zum Ermöglichen eines Wärmetauschs zwischen einem Kältemittel, das aus einem Kompressor (1) eines Kältekreises (100) ausgestoßen wird, und einer Luft umfasst; und einer Umschalteinheit, die einen Kältemitteldurchlass in dem Verflüssiger (2) umschaltet, wobei die Umschalteinheit den Kältemitteldurchlass zwischen einem ersten Kältemitteldurchlass, der es dem Kältemittel ermöglicht, durch den gesamten Kern (23) zu strömen, und einem zweiten Kältemitteldurchlass umschaltet, der es dem Kältemittel ermöglicht, durch einen Teil des Kerns (23) zu strömen, indem sie dem aus dem Kompressor (1) ausgestoßenen Kältemittel ermöglicht, in einen Mittelteil des Kerns (23) zu strömen, die Umschalteinheit ein Differenzdruckventil (7) aufweist, das Folgendes aufweist: einen Ventilkörper (71), der eine zylindrische Gestalt hat, um einen Einlass (59) des zweiten Kältemitteldurchlasses zu öffnen und zu schließen; ein elastisches Element (72), das eine Vorspannlast auf den Ventilkörper (71) ausübt, um den Einlass (59) des zweiten Kältemitteldurchlasses zu öffnen; und einen Außenzylinder (73), der eine zylindrische Gestalt hat, um den Ventilkörper (71) und das elastische Element (72) in sich aufzunehmen, wobei das Differenzdruckventil (7) den Kältemitteldurchlass in dem Verflüssiger (2) zu dem zweiten Kältemitteldurchlass umschaltet, wenn eine Druckdifferenz zwischen einem Atmosphärendruck (Po) und einem Hochseitendruck (Ph) des Kältekreises kleiner oder gleich einer vorbestimmten Bezugsdruckdifferenz ist, der Außenzylinder (73) mit einer äußeren Seite des Verflüssigers (2) verbunden ist, der Ventilkörper (71) konfiguriert ist, in Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen dem Atmosphärendruck (Po) und dem Hochseitendruck (Ph) des Kältekreises in dem Außenzylinder (73) zu gleiten, und das Differenzdruckventil (7) konfiguriert ist, in Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen dem Atmosphärendruck (Po) und dem Hochseitendruck (Ph) des Kältekreises einen Einlass (58) des ersten Kältemitteldurchlasses oder den Einlass (59) des zweiten Kältemitteldurchlasses zu öffnen, und den anderen schließt.
Klimaanlage nach Anspruch 1, wobei der Verflüssiger (2) Folgendes umfasst: eine dritte und vierte Durchlassgruppe (233, 234), durch die das Kältemittel strömt, wenn das Differenzdruckventil (7) den Kältemitteldurchlass zu dem zweiten Kältemitteldurchlass umschaltet; eine erste und zweite Durchlassgruppe (231, 232), durch die das Kältemittel nicht strömt, wenn das Differenzdruckventil (7) den Kältemitteldurchlass zu dem zweiten Kältemitteldurchlass umschaltet; und ein Absperrventil (520), das das Kältemittel daran hindert, von der dritten und vierten Durchlassgruppe (233, 234) zu der ersten und zweiten Durchlassgruppe (231, 232) zu strömen, wenn das Differenzdruckventil (7) den Kältemitteldurchlass zu dem zweiten Kältemitteldurchlass umschaltet.
Klimaanlage nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Differenzdruckventil (7) mit dem Verflüssiger (2) einstückig ausgebildet ist.
Klimaanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit: einem Verdampfer (4), der es dem aus dem Kompressor (1) ausgestoßenen Kältemittel ermöglicht, zu zirkulieren und Wärme mit einer Luft zu tauschen, die in einen Fahrgastraum geblasen wird, und die Luft kühlt; und einem Innenwärmetauscher (92), der einen Wärmetausch zwischen dem aus dem Verflüssiger (2) strömenden Kältemittel und dem aus dem Verdampfer (4) strömenden Kältemittel ermöglicht.