DE112018001092T5 - Ejektormodul - Google Patents

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Abstract

Wenn ein Ejektor (15) mit einer variablen Düse und ein variabler Drosselmechanismus (16) miteinander als ein Ejektormodul (20) integriert sind, haben eine düsenseitige Mittelachse (CL1) und ein dekompressionsseitiger Antriebsmechanismus (62) eine verdrehte Positionsbeziehung, wenn die düsenseitige Mittelachse (CL1) als eine Mittelachse eines düsenseitigen Antriebsmechanismus (54) in einer Versetzrichtung definiert ist, in der der düsenseitige Antriebsmechanismus des Ejektors (15), der die variable Düse hat, ein Nadelventil (53) versetzt, und die dekompressionsseitige Mittelachse (CL2) als eine Mittelachse eines dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus (62) in einer Versetzrichtung definiert ist, in der der dekompressionsseitige Antriebsmechanismus des variablen Drosselmechanismus (16) ein Drosselventil (61) versetzt. Unter Betrachtung aus der Mittelachsenrichtung von entweder der düsenseitigen Mittelachse (CL1) oder der Mittelachse des dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus (62) ist ein der einen Mittelachse entsprechender Antriebsabschnitt so angeordnet, dass er mit der anderen Mittelachse überlappt.

Description

  • Querverweis auf zugehörige Anmeldung
  • Die vorliegende Anmeldung ist auf die am 2. März 2017 angemeldete japanische Patentanmeldung JP 2017 - 039252 und auf die am 21. Juni 2017 angemeldete japanische Patentanmeldung JP 2017 - 121448 gegründet, auf deren Inhalt hierbei Bezug genommen wird.
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ejektormodul für eine Verwendung in einem Ejektorkühlzyklus (Kühlkreislauf).
  • Hintergrund des Standes der Technik
  • Aus dem Stand der Technik ist ein Ejektorkühlzyklus (Kühlkreislauf) als eine Kühlzyklusvorrichtung bekannt, die einen als Kühlmitteldekompressionsvorrichtung dienenden Ejektor aufweist. Bei dieser Art an Ejektorkühlzyklus kann der Druck eines in einen Kompressor gesaugten Kühlmittels stärker erhöht werden als ein Verdampfungsdruck des Kühlmittels in einem Verdampfer durch einen Druckbeaufschlagungseffekt des Ejektors. Somit kann der Ejektorkühlzyklus den Energieverbrauch des Kompressors verringern, um den Leistungskoeffizienten (coefficient of performance = COP) des Zyklus zu verbessern.
  • Patentdokument 1 offenbart eine Verdampfereinheit, die in einem Ejektorkühlzyklus angewendet wird. Bei der in Patentdokument 1 beschriebenen Verdampfereinheit sind ein Verzweigungsabschnitt, ein Ejektor, eine fixierte Drossel, ein erster Verdampfer, ein zweiter Verdampfer und dergleichen von den Komponenten des Ejektorkühlzyklus einstückig gestaltet (anders ausgedrückt als eine Einheit oder als Modul gestaltet).
  • Genauer gesagt lässt der Verzweigungsabschnitt die Strömung eines Hochdruckkühlmittels, das aus einem Radiator herausströmt, abzweigen und bewirkt dann, dass die abgezweigten Strömungen zu einer Seite einer fixierten Drossel und einer Seite der Düse des Ejektors herausströmen. Der zweite Verdampfer ist ein Wärmetauscher, der ein aus einem Diffuser des Ejektors herausströmendes Kühlmittel verdampft durch einen Wärmeaustausch mit der Belüftungsluft, die in einen Raum geblasen wird, der zu klimatisieren ist. Der zweite Verdampfer bewirkt, dass das verdampfte Kühlmittel zu einer Sauganschlussseite des Kompressors herausströmt. Der erste Verdampfer ist ein Wärmetauscher, der das in der fixierten Drossel dekomprimierte Kühlmittel verdampft durch einen Wärmeaustausch mit der Belüftungsluft nach dem Hindurchtreten durch den zweiten Verdampfer. Der erste Verdampfer bewirkt, dass das verdampfte Kühlmittel zu einer Kühlmittelsauganschlussseite des Ejektors herausströmt.
  • Indem einige der vorstehend erwähnten Zykluskomponenten integriert werden, kann die Verdampfereinheit aus Patentdokument 1 eine Größenverringerung und eine Verbesserung bei der Herstellbarkeit des gesamten Ejektorkühlzyklus, das die Verdampfereinheit anwendet, erzielen.
  • Dokumente des zugehörigen Standes der Technik
  • Patentdokumente
  • Patentdokument 1: offengelegtes japanisches Patent JP 4259531
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Jedoch wendet die Verdampfereinheit aus Patentdokument 1 eine fixierte Drossel und eine fixierte Düse als eine Düse des Ejektors an, die die Kanalquerschnittsfläche seines Kühlmittelkanals nicht ändern kann. Somit kann die Energieumwandlungseffizienz des Ejektors vermindert werden, wenn die Strömungsrate des in die Düse strömenden Kühlmittels sich aufgrund von Variationen bei der Last auf den Ejektorkühlzyklus, der die Verdampfereinheit anwendet, ändert.
  • Daher kann, wenn die Last an dem Ejektorkühlzyklus variiert, der Ejektor nicht einen ausreichenden Druckbeaufschlagungseffekt aufzeigen, oder anderweitig kann eine geeignete Menge an Kühlmittel nicht in einigen Fällen zu dem Verdampfer geliefert werden aufgrund der Verringerung des Saugeffektes des Ejektors. Folglich kann beim Auftreten von Variationen bei der Last auf den Ejektorkühlzyklus die Verdampfereinheit des Patentdokuments 1 nicht den vorstehend erwähnten Effekt zum Verbessern des COP in ausreichender Weise aufzeigen.
  • In dieser Hinsicht offenbart Patentdokument 1 außerdem, dass ein variabler Drosselmechanismus, der die Kanalquerschnittsfläche (d.h. den Drosselöffnungsgrad) ändern kann, anstelle der fixierten Drossel angewendet werden kann, und dass eine variable Düse, die die Kanalquerschnittsfläche ihres Kühlmittelkanals ändern kann, als die Düse des Ejektors angewendet werden kann.
  • Dennoch ist, wenn der variable Drosselmechanismus anstelle der fixierten Drossel angewendet wird, zum Ändern des Drosselöffnungsgrades eine Antriebsvorrichtung erforderlich. Das gleiche gilt für den Fall der Anwendung der variablen Düse als die Düse des Ejektors.
  • Diese Art an Antriebsvorrichtung hat eine relativ große Körpergröße. Aus diesem Grund ist es wahrscheinlich, dass eine Einheit (oder ein Modul), in der die Komponenten inklusive einem Ejektor mit einem variablen Drosselmechanismus oder variabler Düse integriert (einstückig gestaltet) sind, eine Vergrößerung erfährt. Folglich kann die integrierte Einheit den Größenverringerungseffekt des gesamten Ejektorkühlzyklus beeinträchtigen, der durch das Integrieren der Komponenten aufgezeigt wird.
  • Im Hinblick auf die vorstehend dargelegten Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ejektormodul zu schaffen, das seine Kanalquerschnittsfläche ändern kann ohne eine Zunahme der Größe des Ejektorkühlzyklus, der das Ejektormodul anwendet.
  • Ein Ejektormodul gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung dient der Anwendung in einem Ejektorkühlzyklus, der Folgendes aufweist: einen Kompressor, der so aufgebaut ist, dass er ein Kühlmittel komprimiert und abgibt; einen Radiator, der so aufgebaut ist, dass er Wärme von dem vom Kompressor abgegebenen Kühlmittel abgibt; einen ersten Verdampfer, der so aufgebaut ist, dass er das Kühlmittel verdampft; und einen zweiten Verdampfer, der so aufgebaut ist, dass er das Kühlmittel verdampft und bewirkt, dass das Kühlmittel zu einer Saugseite des Kompressors herausströmt. Das Ejektormodul weist Folgendes auf: eine Düse, die so aufgebaut ist, dass sie ein Teil des Kühlmittels, das aus dem Radiator herausströmt, dekomprimiert und das dekomprimierte Kühlmittel einspritzt; einen Dekompressionsabschnitt, der so aufgebaut ist, dass er einen anderen Teil des Kühlmittels, das aus dem Radiator herausströmt, dekomprimiert; einen Körperabschnitt mit einem Kühlmittelsauganschluss, durch den das Kühlmittel von einer Außenseite durch einen Saugeffekt eines Einspritzkühlmittels angesaugt wird, das von der Düse eingespritzt wird; einen Druckbeaufschlagungsabschnitt, der so aufgebaut ist, dass er ein gemischtes Kühlmittel aus dem Einspritzkühlmittel und einem Saugkühlmittel, das von dem Kühlmittelsauganschluss angesaugt wird, mit Druck beaufschlagt; einen dekompressionsseitigen Ventilkörper, der so aufgebaut ist, dass er eine Kanalquerschnittsfläche des Dekompressionsabschnittes ändert; und einen dekompressionsseitigen Antriebsabschnitt, der so aufgebaut ist, dass er den dekompressionsseitigen Ventilkörper versetzt.
  • Darüber hinaus ist ein drosselseitiger Auslass, durch den das Kühlmittel aus dem Dekompressionsabschnitt herausströmt, mit einer Kühlmitteleinlassseite des ersten Verdampfers verbunden, und der Kühlmittelsauganschluss ist mit einer Kühlmittelauslassseite des ersten Verdampfers verbunden, und ein ejektorseitiger Auslass, durch den das Kühlmittel aus dem Druckbeaufschlagungsabschnitt herausströmt, ist mit einer Kühlmitteleinlassseite des zweiten Verdampfers verbunden. Ausserdem sind der dekompressionsseitige Antriebsabschnitt und eine Mittelachse der Düse so angeordnet, dass sie einander unter Betrachtung aus einer Richtung einer dekompressionsseitigen Mittelachse in einem Fall, bei dem die dekompressionsseitige Mittelachse als eine Mittelachse des dekompressionsseitigen Antriebsabschnittes definiert ist, in einer Versetzrichtung überlappen, in der der dekompressionsseitige Antriebsabschnitt den dekompressionsseitigen Ventilkörper versetzt.
  • Da das Ejektormodul den Dekompressionsabschnitt, den Ventilkörper der Dekompressionsseite und den Antriebsabschnitt der Dekompressionsseite umfasst, kann es einen variablen Drosselmechanismus bilden.
  • Daher kann der Drosselöffnungsgrad des variablen Drosselmechanismus gemäß Variationen bei der Last des Ejektorkühlzyklus ändern, der das Ejektormodul anwendet. Die Strömungsrate des in den variablen Drosselmechanismus strömenden Kühlmittels und die Strömungsrate des in die Düse strömenden Kühlmittels können ebenfalls gemäß der Lastvariation geeignet eingestellt werden. Folglich kann der Ejektorkühlzyklus das hohe COP unabhängig von der Lastvariation aufzeigen.
  • Das Ejektormodul hat außerdem die Düse, den Körperabschnitt und den Druckbeaufschlagungsabschnitt und kann daher den Ejektor bilden. Somit können der Ejektor und der variable Drosselmechanismus miteinander einstückig gestaltet werden (integriert werden).
  • In diesem Fall sind der Antriebsabschnitt der Dekompressionsseite und die Mittelachse der Düse so angeordnet, dass sie einander unter Betrachtung aus der Richtung der Mittelachse der Dekompressionsseite überlappen, wodurch ermöglicht wird, dass eine Zunahme der Größe des gesamten Ejektormoduls vermieden wird.
  • Genauer gesagt können bei einer derartigen Anordnung der Antriebsabschnitt der Dekompressionsseite, der eine relativ große Körpergröße hat, und der Ejektor, der so ausgebildet ist, dass er sich in seiner axialen Richtung erstreckt, so angeordnet werden, dass sie in der Richtung der Mittelachse der Dekompressionsseite verschoben sind (versetzt sind). Daher können ein Abschnitt, der den Hauptkörper des variablen Drosselmechanismus bildet, und ein Abschnitt, der den Ejektor bildet, nahe zueinander gebracht werden. Folglich kann eine Größenzunahme des gesamten Ejektormoduls vermieden werden.
  • Demgemäß kann diese Anordnung bewirken, dass das Ejektormodul dazu in der Lage ist, die Kanalquerschnittsfläche zu ändern, ohne die Größe des Ejektorkühlzyklus, der das Ejektormodul anwendet, zu erhöhen. Genauer gesagt können, da die Mittelachse der Dekompressionsseite und die Mittelachse der Düse eine verdrehte Positionsbeziehung haben, der den Hauptkörper des variablen Drosselmechanismus bildende Abschnitt und der den Ejektor bildende Abschnitt mit Leichtigkeit nahe zueinander gebracht werden.
  • Ein Ejektormodul gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat hat: eine Düse, die so aufgebaut ist, dass sie einen Teil des Kühlmittels, das aus dem Radiator herausströmt, dekomprimiert und das dekomprimierte Kühlmittel einspritzt; einen Dekompressionsabschnitt, der so aufgebaut ist, dass er einen anderen Teil des Kühlmittels, das aus dem Radiator herausströmt, dekomprimiert; einen Körperabschnitt, der einen Kühlmittelsauganschluss hat, durch den das Kühlmittel von einer Außenseite durch einen Saugeffekt eines Einspritzkühlmittels, das von der Düse eingespritzt wird, angesaugt wird; einen Druckbeaufschlagungsabschnitt, der so aufgebaut ist, dass er ein gemischtes Kühlmittel aus dem Einspritzkühlmittel und einem Saugkühlmittel, das von dem Kühlmittelsauganschluss angesaugt wird, mit Druck beaufschlagt; einen düsenseitigen Ventilkörper, der so aufgebaut ist, dass er eine Kanalquerschnittsfläche der Düse ändert; einen düsenseitigen Antriebsabschnitt, der so aufgebaut ist, dass er den düsenseitigen Ventilkörper versetzt; einen dekompressionsseitigen Ventilkörper, der so aufgebaut ist, dass er eine Kanalquerschnittsfläche des Dekompressionsabschnittes ändert; und einen dekompressionsseitigen Antriebsabschnitt, der so aufgebaut ist, dass er den dekompressionsseitigen Ventilkörper versetzt.
  • Darüber hinaus ist ein drosselseitiger Auslass, durch den das Kühlmittel aus dem Dekompressionsabschnitt herausströmt, mit einer Kühlmitteleinlassseite des ersten Verdampfers verbunden, ist der Kühlmittelsauganschluss mit einer Kühlmittelauslassseite des ersten Verdampfers verbunden, und ist ein ejektorseitiger Auslass, durch den das Kühlmittel aus dem Druckbeaufschlagungsabschnitt herausströmt, mit einer Kühlmitteleinlassseite des zweiten Verdampfers verbunden. Wenn eine düsenseitige Mittelachse als eine Mittelachse des düsenseitigen Antriebsabschnittes in einer Versetzrichtung definiert ist, in der der düsenseitige Antriebsabschnitt den düsenseitigen Ventilkörper versetzt, und eine dekompressionsseitige Mittelachse als eine Mittelachse des dekompressionsseitigen Antriebsabschnittes in einer Versetzrichtung definiert ist, in der der dekompressionsseitige Antriebsabschnitt den dekompressionsseitigen Ventilkörper versetzt, ist der Antriebsabschnitt (d.h. der Antriebsabschnitt, der bewirkt, dass der Antriebsabschnitt auf der einen Mittelachse versetzt wird), der der einen Mittelachse aus der düsenseitigen Mittelachse oder der dekompressionsseitigen Mittelachse entspricht, so angeordnet, dass er mit der anderen Mittelachse aus der düsenseitigen Mittelachse und der dekompressionsseitigen Mittelachse unter Betrachtung von der einen Mittelachse überlappt.
  • Da das vorstehend erwähnte Ejektormodul den Dekompressionsabschnitt, den Ventilkörper der Dekompressionsseite und den Antriebsabschnitt der Dekompressionsseite aufweist, kann er den variablen Drosselmechanismus bilden. Das Ejektormodul hat außerdem die Düse, den Ventilabschnitt der Düsenseite und den Antriebsabschnitt der Düsenseite und kann daher eine variable Düse ausbilden.
  • Daher können der Drosselöffnungsgrad des variablen Drosselmechanismus und die Kanalquerschnittsfläche der Düse gemäß Variationen bei der Last auf den Ejektorkühlzyklus, der das Ejektormodul anwendet, geändert werden. Die Strömungsrate des Kühlmittels, das in den variablen Drosselmechanismus strömt, und die Strömungsrate des Kühlmittels, das in die Düse strömt, können außerdem gemäß der Lastvariation geeignet eingestellt werden. Folglich kann der Ejektorkühlzyklus das hohe COP unabhängig von der Lastvariation aufzeigen.
  • Da das Ejektormodul die Düse, den Ventilkörper der Düsenseite, den Antriebsabschnitt der Düsenseite, den Körperabschnitt und den Druckbeaufschlagungsabschnitt umfasst, kann er den Ejektor mit der variablen Düse bilden. Somit können der Ejektor und der variable Drosselmechanismus miteinander einstückig gestaltet werden (integriert werden).
  • In diesem Fall sind unter Betrachtung aus der Richtung der Mittelachse von entweder der Mittelachse der Drosselseite oder der Mittelachse der Dekompressionsseite der Antriebsabschnitt, der der einen Mittelachse entspricht, und die andere Mittelachse so angeordnet, dass sie einander überlappen, was eine Vermeidung einer Zunahme bei der Größe des gesamten Ejektormoduls ermöglicht.
  • Genauer gesagt können bei einer derartigen Anordnung der Antriebsabschnitt der Dekompressionsseite, der eine relativ große Körpergröße hat, und der Antriebsabschnitt der Düsenseite in der Richtung von einer der Mittelachsen verschoben werden. Daher können der Abschnitt, der den Hauptkörper des variablen Drosselmechanismus bildet, und der Abschnitt, der den Hauptkörper des Ejektors bildet, nahe zueinander gebracht werden. Folglich kann eine Zunahme bei der Größe des gesamten Ejektormoduls vermieden werden.
  • Dies ist so, weil die Mittelachse der Düsenseite und die Mittelachse der Dekompressionsseite eine verdrehte Positionsbeziehung haben, wobei der Abschnitt, der den Hauptkörper des variablen Drosselmechanismus bildet, und der Abschnitt, der den Hauptkörper des Ejektors bildet, nahe zueinander gebracht werden können.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine gesamte schematische Aufbaudarstellung eines Ejektorkühlzyklus eines ersten Ausführungsbeispiels.
    • 2 zeigt eine axiale Querschnittsansicht einer Mittelachse der Düsenseite eines Ejektormoduls des ersten Ausführungsbeispiels.
    • 3 zeigt eine axiale Querschnittsansicht einer Mittelachse der Dekompressionsseite des Ejektormoduls des ersten Ausführungsbeispiels.
    • 4 zeigt eine Seitenansicht des Ejektormoduls des ersten Ausfüh ru ngsbeispiels.
    • 5 zeigt eine Draufsicht auf das Ejektormodul des ersten Ausfüh ru ngsbeispiels.
    • 6 zeigt eine axiale Querschnittsansicht der Mittelachse einer Düse in einem Ejektormodul eines zweiten Ausführungsbeispiels.
    • 7 zeigt eine Draufsicht auf das Ejektormodul des zweiten Ausfüh ru ngsbeispiels.
    • 8 zeigt eine axiale Querschnittsansicht einer Mittelachse der Düsenseite eines Ejektormoduls eines dritten Ausführungsbeispiels.
    • 9 zeigt eine axiale Querschnittsansicht einer Mittelachse der Dekompressionsseite eines Ejektormoduls eines vierten Ausführungsbeispiels.
    • 10 zeigt eine gesamte schematische Aufbaudarstellung eines Ejektorkühlzyklus eines fünften Ausführungsbeispiels.
    • 11 zeigt eine gesamte schematische Aufbaudarstellung eines Ejektorkühlzyklus eines sechsten Ausführungsbeispiels.
    • 12 zeigt eine axiale Querschnittsansicht einer Mittelachse der Dekompressionsseite eines Ejektormoduls des sechsten Ausführungsbeispiels.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben. Wie dies in der Gesamtaufbaudarstellung von 1 gezeigt ist, wird ein Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels in einem Ejektorkühlzyklus 10 angewendet, der eine Dampfkompressionskühlzyklusvorrichtung ist, die einen Ejektor als eine Kühlmitteldekompressionsvorrichtung hat. Der Ejektorkühlzyklus 10 wird in einer Fahrzeugklimaanlage angewendet und dient dazu, die Belüftungsluft zu kühlen, die in das Innere einer Fahrzeugkabine als ein zu kühlender Raum geblasen wird. Daher ist ein in dem Ejektorkühlzyklus 10 zu kühlendes Fluid die Belüftungsluft.
  • Der Ejektorkühlzyklus 10 bildet einen subkritischen Kühlzyklus, bei dem ein Druck des Kühlmittels der Hochdruckseite des Zyklus nicht den kritischen Druck des Kühlmittels überschreitet, wobei ein Kühlmittel auf der Basis von Hydrofluorkarbonat (HFC) (wie beispielsweise R134a) als das Kühlmittel angewendet wird. Kühlöl zum Schmieren des Kompressors 11 ist mit dem Kühlmittel vermischt. Ein Teil des Kühlöls zirkuliert in dem Zyklus zusammen mit dem Kühlmittel.
  • Von den Komponenten des Ejektorkühlzyklus 10 saugt und komprimiert ein Kompressor 11 das Kühlmittel zu einem Hochdruckkühlmittel und gibt dann das komprimierte Hochdruckkühlmittel ab. Genauer gesagt ist der Kompressor 11 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein elektrischer Kompressor, in dem ein Kompressionsmechanismus mit fixierter Verdrängung und ein Elektromotor zum Antreiben des Kompressionsmechanismus in einem Gehäuse untergebracht sind.
  • Als der Kompressionsmechanismus können verschiedene Arten an Kompressionsmechanismen wie beispielsweise ein Spiralkompressionsmechanismus und ein Flügelkompressionsmechanismus angewendet werden. Der Betrieb (Drehzahl) des Elektromotors wird durch ein Steuersignal gesteuert, das von einer (nicht gezeigten) Luftkonditioniersteuereinrichtung ausgegeben wird. Der Elektromotor kann entweder einen Wechselstrommotor oder einen Gleichstrommotor anwenden.
  • Ein Abgabeanschluss des Kompressors 11 ist mit einer Kühlmitteleinlassseite eines Kondensatorabschnittes 12a eines Radiators 12 verbunden. Der Radiator 12 ist ein wärmeabgebender Wärmetauscher, der Wärme zwischen einem Kühlmittel der Hochdruckseite, das von dem Kompressor 11 abgegeben wird, und der Luft an der Außenseite der Fahrzeugkabine (Außenluft) austauscht, die von einem kühlenden Gebläse (kühlendes Laufrad) 12c geblasen wird, um die Wärme von dem Hochdruckkühlmittel abzugeben, wodurch das Kühlmittel gekühlt wird.
  • Genauer gesagt ist der Radiator 12 als ein sogenannter Kondensator mit integriertem Empfänger (Aufnehmer) aufgebaut, der den Kondensatorabschnitt 12a und einen Empfänger 12b aufweist. Der Kondensatorabschnitt 12a ist ein Kondensationswärmetauscherabschnitt, der Wärme zwischen dem unter hohem Druck stehenden in Gasphase vorliegenden Kühlmittel, das von dem Kompressor 11 abgegeben wird, und der Außenluft, die von dem kühlenden Gebläse 12c geblasen wird, um die Wärme von dem unter hohem Druck stehenden in Gasphase vorliegenden Kühlmittel abzugeben, austauscht, wodurch das Kühlmittel kondensiert. Der Empfänger 12b ist ein Kühlmittelgehäuse, in dem überschüssiges in flüssiger Phase vorliegendes Kühlmittel untergebracht wird, das erzeugt wird, indem das aus dem Kondensatorabschnitt 12a herausströmende Kühlmittel in das Kühlmittel der Gasphase und das Kühlmittel der flüssigen Phase getrennt wird.
  • Das kühlende Gebläse (kühlendes Lüfterrad) 12c ist ein elektrisches Gebläse, bei dem seine Drehzahl (Blasluftmenge) durch eine Steuerspannung (elektrische Spannung) gesteuert wird, die von der Luftkonditioniersteuereinrichtung ausgegeben wird.
  • Ein Kühlmittelauslass des Empfängers 12b des Radiators 12 ist mit der Seite eines Hochdruckeinlasses 21a verbunden, der in einem Körperabschnitt 21 des Ejektormoduls 20 vorgesehen ist. Das Ejektormodul 20 ist ausgebildet, indem die in 1 anhand der gestrichelten Linie eingekreisten Zykluskomponenten integriert sind (anders ausgedrückt als Modul gestaltet sind). Genauer gesagt integriert das Ejektormodul 20 einen Verzweigungsabschnitt 14, einen Ejektor 15, einen variablen Drosselmechanismus 16 und dergleichen.
  • Der Verzweigungsabschnitt 14 dient dazu, die Strömung des aus dem Radiator 12 herausströmenden Kühlmittels zu verzweigen, wodurch bewirkt wird, dass eines der abgezweigten Kühlmittel zu der Seite der Düse 51 des Ejektors 15 herausströmt, und außerdem bewirkt wird, dass das andere abgezweigte Kühlmittel zu der Einlassseite des variablen Drosselmechanismus 16 herausströmt. Der Verzweigungsabschnitt 14 ist ausgebildet, indem eine Vielzahl an Kühlmittelkanälen verbunden sind, die im Inneren des Körperabschnittes 21 des Ejektormoduls 20 ausgebildet sind.
  • Der Ejektor 15 hat eine Düse 51, die eines der Kühlmittel, die durch den Verzweigungsabschnitt 14 abgezweigt worden sind, dekomprimiert und einspritzt, und dient als eine Kühlmitteldekompressionsvorrichtung. Der Ejektor 15 fungiert als eine Kühlmittelzirkulationsvorrichtung, die das Kühlmittel von der Außenseite durch einen Ansaugeffekt des Einspritzkühlmittels, das von der Düse 51 eingespritzt wird, ansaugt und zirkulieren lässt. Genauer gesagt saugt der Ejektor 15 das Kühlmittel an, das aus einem nachstehend beschriebenen ersten Verdampfer 17 herausströmt.
  • Außerdem fungiert der Ejektor 15 als eine Energieumwandlungsvorrichtung, die die kinetische Energie eines gemischten Kühlmittels aus dem Einspritzkühlmittel, das von der Düse 51 eingespritzt wird, und dem Saugkühlmittel, das von einem Kühlmittelsauganschluss 21b angesaugt wird, der in dem Körperabschnitt 21 ausgebildet ist, in die Druckenergie umwandelt, wodurch das gemischte Kühlmittel mit Druck beaufschlagt wird. Der Ejektor 15 bewirkt, dass das mit Druck beaufschlagte Kühlmittel zu der Kühlmitteleinlassseite des eines nachstehend beschriebenen zweiten Verdampfers 18 herausströmt. Die Düse 51 des Ejektors 15 ist so aufgebaut, dass sie die Kanalquerschnittsfläche der Düse ändern kann.
  • Der variable Drosselmechanismus 16 hat einen Drosselkanal 20a für ein Dekomprimieren des anderen Kühlmittels, das durch den Verzweigungsabschnitt 14 abgezweigt worden ist. Der variable Drosselmechanismus 16 ist so aufgebaut, dass er die Kanalquerschnittsfläche (d.h. den Drosselöffnungsgrad) des Drosselkanals 20a ändern kann. Der variable Drosselmechanismus 16 bewirkt, dass das dekomprimierte Kühlmittel zu der Kühlmitteleinlassseite des ersten Verdampfers 17 herausströmt.
  • Nachstehend ist der detaillierte Aufbau des Ejektormoduls 20 unter Bezugnahme auf die 2 bis 5 zusätzlich zu 1 beschrieben. Die jeweiligen nach oben und nach unten gerichteten Pfeile in den 2 bis 4 zeigen die nach oben weisende Richtung und die nach unten weisende Richtung in einem Zustand, bei dem der Ejektorkühlzyklus 10 in einer Fahrzeugklimaanlage montiert ist. Das gleiche gilt für die nachfolgenden Zeichnungen. 2 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II aus den 4 und 5, während 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in den 4 und 5 zeigt. 4 zeigt eine Ansicht in der Richtung des Pfeiles IV in 2. 5 zeigt eine Ansicht in der Richtung des Pfeiles V in 2.
  • Zur Vereinfachung der Darstellung und zur Verdeutlichung der Beschreibung ist die Strömungsrichtung des Kühlmittels in dem Ejektor 15, der in der Gesamtaufbaudarstellung von 1 gezeigt ist, unterschiedlich eingestellt als die Strömungsrichtung des Kühlmittels in dem Ejektor 15, der in den 2 und 5 und dergleichen gezeigt ist.
  • Der Körperabschnitt 21 ist ausgebildet, indem eine Vielzahl an Bestandteilelementen kombiniert sind, die aus Metall (im vorliegenden Ausführungsbeispiel: Aluminium) ausgebildet sind. Der Körperabschnitt 21 bildet einen Außenmantel des Ejektormoduls 20 und fungiert als ein Gehäuse, in dem die Bestandteilelemente wie beispielsweise der Ejektor 15 und der variable Drosselmechanismus 16 untergebracht sind. Der Körperabschnitt 21 kann aus Kunststoff ausgebildet sein.
  • Verschiedene Arten an Kühlmittelkanälen 20a bis 20c sind im Inneren des Körperabschnittes 21 ausgebildet. Der Körperabschnitt 21 ist mit einer Vielzahl an Kühlmitteleinlässen/-auslässen versehen inklusive: dem Hochdruckeinlass 21a, dem Kühlmittelsauganschluss 21b, einem drosselseitigen Auslass 21d, einem Niedrigdruckeinlass 21e und einem Niedrigdruckauslass 21f. Ein ejektorseitiger Auslass 21c ist an einem Abschnitt an der am weitesten stromabwärtig liegenden Seite der Kühlmittelströmung von einem Diffuser 52 des Ejektors 15, der nachstehend beschrieben ist, vorgesehen, wobei der Diffuser 52 an dem Körperabschnitt 21 fixiert ist.
  • Wie dies in 3 gezeigt ist, ist der Hochdruckeinlass 21a ein Kühlmitteleinlass, durch den das Kühlmittel, das aus dem Kühlmittelauslass des Empfängers 12b in dem Radiator 12 herausströmt, in das Ejektormodul 20 einströmt. Daher ist der Hochdruckeinlass 21a ein Kühlmitteleinlass für den Verzweigungsabschnitt 14.
  • Wie dies in 3 gezeigt ist, ist der Kühlmittelsauganschluss 21b ein Kühlmitteleinlass, in den das Kühlmittel angesaugt wird, das aus dem ersten Verdampfer 17 herausströmt. Das Saugkühlmittel, das von dem Kühlmittelsauganschluss 21b angesaugt wird, wird mit dem Einspritzkühlmittel vermengt, das aus der Düse 51 eingespritzt wird. Daher ist ein saugseitiger Kanal 20b (Kanal der Saugseite) ein Kühlmittelkanal, bei dem das Saugkühlmittel, das von dem Kühlsauganschluss 21b angesaugt wird, zirkuliert und mit dem Einspritzkühlmittel vermengt wird.
  • Der ejektorseitige Auslass 21c ist ein Kühlmittelauslass, von dem das durch den Diffuser 52 mit Druck beaufschlagte Kühlmittel zu der Einlassseite des zweiten Verdampfers 18 herausströmt. Wie dies in 3 gezeigt ist, ist der drosselseitige Auslass 21d ein Kühlmittelauslass, durch den das durch den variablen Drosselmechanismus 16 dekomprimierte Kühlmittel zu der Einlassseite des ersten Verdampfers 17 herausströmt.
  • Wie dies in 2 gezeigt ist, ist der Niedrigdruckeinlass 21e ein Kühlmitteleinlass, in den das aus dem zweiten Verdampfer 18 herausströmende Kühlmittel einströmt. Außerdem ist, wie dies in 2 gezeigt ist, der Niedrigdruckauslass 21f ein Kühlmittelauslass, durch den das in den Niedrigdruckeinlass 21e einströmende Kühlmittel zu der Sauganschlussseite des Kompressors 11 herausströmt. Daher ist der Kühlmittelkanal, der von dem Niedrigdruckeinlass 21e zu dem Niedrigdruckauslass 21f führt, ein ausströmseitiger Kanal 20c.
  • Wie dies in den 2 bis 4 gezeigt ist, sind der Hochdruckeinlass 21a und der Niedrigdruckauslass 21f an der gleichen Ebene in der gleichen Richtung offen. Der ejektorseitige Auslass 21c, der Niedrigdruckeinlass 21e, der Kühlmittelsauganschluss 21d und der drosselseitige Auslass 21d sind in der gleichen Richtung offen. Der Niedrigdruckeinlass 21e, der Kühlmittelsauganschluss 21b und der drosselseitige Auslass 21d sind an der gleichen Ebene offen. Der hier verwendete Ausdruck „Kühlmitteleinlass und Kühlmittelauslass sind in der gleichen Richtung offen“ bedeutet, dass die Einströmrichtung und die Ausströmrichtung des Kühlmittels miteinander übereinstimmen.
  • Wie dies in den 2 und 3 gezeigt ist, hat der Ejektor 15 die Düse 51, den Kühlmittelsauganschluss 21b und den saugseitigen Kanal 20b, die in dem Körperabschnitt 21 ausgebildet sind, den Diffuser 52, ein Nadelventil 53, einen düsenseitigen Antriebsmechanismus 54 und dergleichen.
  • Durch die Düse 51 wird das Kühlmittel isentropisch dekomprimiert und in einen in ihr ausgebildeten Kühlmittelkanal eingespritzt. Wie dies in 2 gezeigt ist, ist die Düse 51 aus einem im Wesentlichen zylindrischen Metall (im vorliegenden Ausführungsbeispiel: Legierung aus rostfreiem Stahl oder Messing) ausgebildet, das zu der Strömungsrichtung des Kühlmittels geneigt (schräggestellt) ist. Die Düse 51 ist an dem Körperabschnitt 21 durch eine beliebige geeignete Einrichtung wie beispielsweise eine Presspassung fixiert.
  • Der Kühlmittelkanal, der im Inneren der Düse 51 ausgebildet ist, ist mit einem Halsabschnitt und einem divergierenden (auseinandergehenden) Abschnitt versehen. Der Halsabschnitt hat eine Kanalquerschnittsfläche, die am stärksten konvergiert (sich verengt). Der divergierende Abschnitt hat eine Kanalquerschnittsfläche, die sich von dem Halsabschnitt zu einem Kühlmitteleinspritzanschluss allmählich erweitert, durch den das Kühlmittel eingespritzt wird. Das heißt die Düse 51 ist aus einer Laval-Düse gebildet.
  • Die im vorliegenden Ausführungsbeispiel angewendete Düse 51 ist so gestaltet, dass die Strömungsgeschwindigkeit des von dem Kühlmitteleinspritzanschluss eingespritzten Einspritzkühlmittels gleich wie oder höher als die Schallgeschwindigkeit während eines normalen Betriebs des Ejektorkühlzyklus 10 ist. Es ist offensichtlich, dass die Düse 51 durch eine konisch zulaufende Düse ausgebildet sein kann.
  • Die zylindrische Seitenfläche der Düse 51 definiert ein Einlassloch, durch das eines der Kühlmittel, die durch den Verzweigungsabschnitt 14 abgezweigt worden sind, in den Kühlmittelkanal der Düse einströmt. Der vorstehend erwähnte saugseitige Kanal 20b ist so ausgebildet, dass er das Saugkühlmittel in einen Raum an einer Außenumfangsseite der Düse 51 führt und den Kühlmittelsauganschluss 21d mit dem Kühlmitteleinspritzanschluss der Düse 51 in Kommunikation bringt.
  • Der Diffuser 52 ist ein Druckbeaufschlagungsabschnitt, der das gemischte Kühlmittel mit Druck beaufschlagt. Der Diffuser 52 ist aus einem zylindrischen Metall (im vorliegenden Ausführungsbeispiel: Aluminium) ausgebildet. Der Diffuser 52 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist an dem Körperabschnitt 21 durch eine beliebige geeignete Einrichtung wie beispielsweise eine Presspassung fixiert. Der Diffuser 52 kann aus dem gleichen Element wie der Körperabschnitt 21 ausgebildet sein.
  • Der im Inneren des Diffusers 52 ausgebildete Kühlmittelkanal ist in einer im Wesentlichen kegelstumpfartigen Form ausgebildet, deren Kanalquerschnittsfläche sich zu der stromabwärtigen Seite der Kühlmittelströmung allmählich erweitert. Der Diffuser 52 mit einer derartigen Kanalform wandelt die kinetische Energie des gemischten Kühlmittels, das durch den Diffuser 52 zirkuliert, in Druckenergie um.
  • Der Diffuser 52 ragt von dem Körperabschnitt 21 zu der stromabwärtigen Seite der Kühlmittelströmung vor. Somit ist, wie dies in den 2 und 3 gezeigt ist, der ejektorseitige Auslass 21c, der in dem Abschnitt ausgebildet ist, an der am weitesten stromabwärtig liegenden Seite der Kühlmittelströmung von dem Diffuser 52 an einer Ebene offen, die sich von den Ebenen unterscheidet, an denen der Kühlmittelsauganschluss 21b, der drosselseitige Auslass 21d und der Niedrigdruckeinlass 21e offen sind.
  • Das Nadelventil 53 ist ein düsenseitiger Ventilkörper, der die Kanalquerschnittsfläche des Kühlmittelkanals ändert, der im Inneren der Düse 51 ausgebildet ist.
  • Das Nadelventil 53 ist in einer Nadelform (oder einer Form, die durch eine Kombination aus einer konischen Form, einer zylindrischen Form und dergleichen ausgebildet ist) ausgebildet. Die Mittelachse des Nadelventils 53 ist koaxial zu der Mittelachse der Düse 51 und der Mittelachse des Kühlmittelkanals des Diffusers 52 angeordnet. Das Nadelventil 53 wird in der Richtung seiner Mittelachse versetzt, um die Kanalquerschnittsfläche des Kühlmittelkanals in der Düse 51 zu ändern. Das Nadelventil 53 kann außerdem an dem Halsabschnitt der Düse 51 anliegen, um die Düse 51 zu schließen.
  • Der düsenseitige Antriebsmechanismus 54 ist ein düsenseitiger Antriebsabschnitt, der das Nadelventil 53 in der Richtung der Mittelachse der Düse 51 versetzt. Der düsenseitige Antriebsmechanismus 54 ist aus einem mechanischen Mechanismus gebildet.
  • Genauer gesagt hat der düsenseitige Antriebsmechanismus 54 einen düsenseitigen thermosensitiven Abschnitt 54a mit einem düsenseitigen Verformungselement (genauer gesagt eine düsenseitige Membran 54b), das sich in Abhängigkeit von der Temperatur und dem Druck des aus dem zweiten Verdampfer 18 herausströmenden Kühlmittels verformt. Dann wird die Verformung der Membran 54b zu dem Nadelventil 53 übertragen, wodurch das Nadelventil 53 versetzt (verschoben) wird.
  • Die düsenseitige Membran 54b hat einen umschlossenen Raum 54c, der so ausgebildet ist, dass er in ihm ein thermosensitives Medium umschließt, dessen Druck sich zusammen mit den Änderungen bei der Temperatur des düsenseitigen thermosensitiven Abschnitts 54a ändert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist als das thermosensitive Medium ein Medium angewendet, das das Kühlmittel, das in dem Ejektorkühlzyklus 10 zirkuliert, als eine Hauptkomponente enthält.
  • Der düsenseitige thermosensitive Abschnitt 54a ist in einem Raum angeordnet, der in dem Körperabschnitt 21 ausgebildet ist, und mit dem ausströmseitigen Kanal 20c in Kommunikation steht. Somit ändert sich der Druck des thermosensitiven Mediums im umschlossenen Raum 54c in Abhängigkeit von der Temperatur des Niedrigdruckkühlmittels, das in dem ausströmseitigen Kanal 20c zirkuliert (d.h. das Kühlmittel, das aus dem zweiten Verdampfer 18 herausströmt). Die Membran 54b wird in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen dem Druck des in dem ausströmseitigen Kanal 20c zirkulierenden Niedrigdruckkühlmittels und dem Druck des thermosensitiven Mediums in dem umschlossenen Raum 54c verformt.
  • Daher ist die Membran 54b wunschgemäß aus einem Material ausgebildet, das eine hohe Elastizität und ein ausgezeichnetes Druckwiderstandsvermögen und eine Luftdichtheit hat. Somit wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine kreisartige metallische dünne Platte, die aus rostfreiem Stahl (SUS304) hergestellt ist, als die Membran 54b angewendet.
  • In dem düsenseitigen Antriebsmechanismus 54 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein Teil der Membran 54b an dem Körperabschnitt 21 fixiert, und das Nadelventil 53 ist an dem Gehäuse, das den umschlossenen Raum 54c ausbildet, zusammen mit der Membran 54b fixiert.
  • Daher nimmt, wenn die Temperatur (Superwärmegrad) des durch den ausströmseitigen Kanal 20c zirkulierenden Kühlmittels zunimmt, der Sättigungsdruck (gesättigter Druck) des thermosensitiven Mediums in dem umschlossenen Raum 54c zu, was zu einer erhöhten Druckdifferenz führt, die erhalten wird durch Subtrahieren des Drucks des durch den ausströmseitigen Kanal 20c zirkulierenden Niedrigdruckkühlmittels von dem Druck des thermosensitiven Mediums in dem umschlossenen Raum 54c. Somit wird die Membran 54b zu der Seite verformt, an der sich der umschlossene Raum 54c ausdehnt. Folglich wird das Nadelventil 53 zu der Seite versetzt (verschoben), an der die Kanalquerschnittsfläche der Düse 51 vergrößert wird (d.h. die Seite weg von dem Halsabschnitt).
  • Wenn die Temperatur (Superwärmegrad) des durch den ausströmseitigen Kanal 20c zirkulierenden Niedrigdruckkühlmittels abnimmt, nimmt der Sättigungsdruck des thermosensitiven Mediums in dem umschlossenen Raum 54c ab, was zu einer verminderten Druckdifferenz führt, die erhalten wird durch Subtrahieren des Drucks des durch den ausströmseitigen Kanal 20c zirkulierenden Niedrigdruckkühlmittels von dem Druck des thermosensitiven Mediums in dem umschlossenen Raum 54c. Somit wird die Membran 54b zu der Seite verformt, an der sich der umschlossene Raum 54c zusammenzieht (Kontraktion). Folglich wird das Nadelventil 53 zu der Seite versetzt, an der die Kanalquerschnittsfläche der Düse 51 kleiner wird (d.h. die Seite, die näher zu dem Halsabschnitt ist).
  • Das heißt der düsenseitige Antriebsmechanismus 54 kann das Nadelventil 53 gemäß dem Superwärmegrad des aus dem zweiten Verdampfer 18 herausströmenden Kühlmittels versetzen. Somit versetzt (verschiebt) der düsenseitige Antriebsmechanismus 54 des vorliegenden Ausführungsbeispiels das Nadelventil 53 so, dass der Superwärmegrad des Kühlmittels, das sich an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 18 befindet, einem vorbestimmten düsenseitigen Referenzsuperwärmegrad (genauer gesagt 1 °C) annähert.
  • Der düsenseitige Antriebsmechanismus 54 hat eine Schraubenfeder als ein elastisches Element, das eine Last auf den düsenseitigen thermosensitiven Abschnitt 54a zu der Seite aufbringt, an der das Nadelventil 53 die Kanalquerschnittsfläche der Düse 51 kleiner werden lässt (schmaler wird). Der düsenseitige Referenzsuperwärmegrad kann eingestellt werden durch Ändern der Last der Schraubenfeder.
  • Hierbei stimmt, wenn die düsenseitige Mittelachse CL1 als die Mittelachse des düsenseitigen Antriebsmechanismus 54 in der Versetzrichtung definiert ist, in der der düsenseitige Antriebsmechanismus 54 das Nadelventil 53 versetzt, die düsenseitige Mittelachse CL1 mit sowohl der Mittelachse der Düse 51, der Mittelachse des Nadelventils 53 als auch der Mittelachse des Diffusers 52 überein.
  • Wie dies in 3 gezeigt ist, hat der variable Drosselmechanismus 16 den Drosselkanal 20a, ein Drosselventil 61, einen dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus 62 und dergleichen.
  • Der Drosselkanal 20a ist ein Dekompressionsabschnitt, der das andere Kühlmittel, das in dem Verzweigungsabschnitt 14 abgezweigt worden ist, dekomprimiert durch Kontraktion (Schmaler-Werden) seiner Kanalquerschnittsfläche. Der Drosselkanal 20a ist in einer Drehkörperform wie beispielsweise eine zylindrische Form oder eine kegelstumpfartige Form ausgebildet. Der Dekompressionsabschnitt des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist mit dem Körperabschnitt 21 einstückig ausgebildet. Es ist offensichtlich, dass eine Blende, die aus einem Element ausgebildet ist, das von dem Körperabschnitt 21 separat ist, als der Dekompressionsabschnitt angewendet werden kann, und die Blende kann an dem Körperabschnitt 21 durch eine beliebige geeignete Einrichtung wie beispielsweise eine Presspassung fixiert sein.
  • Das Drosselventil 61 ist in einer kugelartigen Form ausgebildet. Das Drosselventil 61 ist ein dekompressionsseitiger Ventilkörper, der die Kanalquerschnittsfläche (d.h. den Drosselöffnungsgrad) des Drosselkanals 20a ändert, indem er in der Richtung der Mittelachse des Drosselkanals 20a versetzt (verschoben) wird. Der Drosselkanal 20a kann auch geschlossen werden, indem das Drosselventil 61 an dem Auslass des Drosselkanals 20a in Anlage gebracht wird.
  • Der dekompressionsseitige Antriebsmechanismus 62 ist ein dekompressionsseitiger Antriebsabschnitt, der das Drosselventil 61 in der Richtung der Mittelachse des Drosselkanals 20a versetzt (verschiebt). Der dekompressionsseitige Antriebsmechanismus 62 ist aus einem mechanischen Mechanismus ähnlich wie der düsenseitige Antriebsmechanismus 54 gebildet.
  • Genauer gesagt hat der dekompressionsseitige Antriebsmechanismus 62 einen dekompressionsseitigen thermosensitiven Abschnitt 62a mit einem dekompressionsseitigen Verformungselement (genauer gesagt eine dekompressionsseitige Membran 62b), das sich in Abhängigkeit von der Temperatur und dem Druck des aus dem ersten Verdampfer 17 herausströmenden Kühlmittels verformt. Dann wird die Verformung der Membran 62b zu dem Drosselventil 61 übertragen, wodurch das Drosselventil 61 versetzt wird.
  • In dem dekompressionsseitigen Antriebsmechanismen 62 ist ein Teil des dekompressionsseitigen thermosensitiven Abschnittes 62a in dem saugseitigen Kanal 20b angeordnet. Des Weiteren wird in dem dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus 62 des vorliegenden Ausführungsbeispiels das Versetzen der Membran 62b zu dem Drosselventil 61 über eine Betätigungsstange 63 übertragen. Die Betätigungsstange 63 ist in einer säulenartigen Form ausgebildet, die sich in der Versetzrichtung des Drosselventils 61 erstreckt.
  • Wenn die Temperatur (Superwärmegrad) des durch den saugseitigen Kanal 20b zirkulierenden Niedrigdruckkühlmittels zunimmt, nimmt der Sättigungsdruck des thermosensitiven Mediums in einem umschlossenen Raum 62c des dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus 62 zu, was zu einer erhöhten Druckdifferenz führt, die erhalten wird durch Subtrahieren des Drucks des durch den saugseitigen Kanal 20b zirkulierenden Niedrigdruckkühlmittels von dem Druck des thermosensitiven Mediums in dem umschlossenen Raum 62c. Somit wird, wenn die Membran 62b einmal verformt wird, das Drosselventil 61 zu der Seite versetzt, an der der Drosselöffnungsgrad des Drosselkanals 20a erweitert ist.
  • Wenn die Temperatur (Superwärmegrad) des Niedrigdruckkühlmittels, das durch den saugseitigen Kanal 20b zirkuliert, abnimmt, nimmt der Sättigungsdruck des thermosensitiven Mediums in dem umschlossenen Raum 62c ab, was zu einer verringerten Druckdifferenz führt, die erhalten wird durch Subtrahieren des Drucks des durch den saugseitigen Kanal 20b zirkulierenden Kühlmittels von dem Druck des thermosensitiven Mediums in dem umschlossenen Raum 62c. Somit wird, wenn die Membran 62b einmal verformt wird, das Drosselventil 61 zu der Seite versetzt, an der Drosselöffnungsgrad des Drosselkanals 20a schmaler wird.
  • Das heißt der dekompressionsseitige Antriebsmechanismus 62 kann das Drosselventil 61 gemäß dem Superwärmegrad des aus dem ersten Verdampfer 17 herausströmenden Kühlmittels versetzen. Somit versetzt der düsenseitige Antriebsmechanismus 54 des vorliegenden Ausführungsbeispiels das Drosselventil 61 so, dass der Superwärmegrad des sich an der Auslassseite des ersten Verdampfers 17 befindlichen Kühlmittels einem vorbestimmten dekompressionsseitigen Referenzsuperwärmegrad (genauer gesagt 0°C) nähert. Das heißt der düsenseitige Antriebsmechanismus 54 des vorliegenden Ausführungsbeispiels versetzt das Drosselventil 61 so, dass das Kühlmittel, das sich an der Auslassseite des ersten Verdampfers 17 befindet, zu einem gesättigten Kühlmittel der Gasphase wird.
  • Der dekompressionsseitige Referenzsuperwärmegrad kann auch eingestellt werden, indem die Last der Schraubenfeder, die ein elastisches Element ist zum Aufbringen der Last auf das Drosselventil 61, in der gleichen Weise wie bei dem düsenseitigen Referenzsuperwärmegrad geändert wird.
  • Hierbei stimmt, wenn die dekompressionsseitige Mittelachse CL2 als die Mittelachse des dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus 62 in der Versetzrichtung definiert ist, in der der dekompressionsseitige Antriebsmechanismus 62 das Drosselventil 61 versetzt, die dekompressionsseitige Mittelachse CL2 mit sowohl der Mittelachse des Drosselkanals 20a als auch der Mittelachse der Betätigungsstange 63 überein.
  • In dem Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels haben die düsenseitige Mittelachse CL1 und die dekompressionsseitige Mittelachse CL2 eine verdrehte Positionsbeziehung, und der Antriebsabschnitt, der der einen Mittelachse und der anderen Mittelachse entspricht, sind so angeordnet, dass sie einander überlappen unter Betrachtung aus der Richtung der Mittelachse entweder der düsenseitigen Mittelachse CL1 oder der dekompressionsseitigen Mittelachse CL2.
  • Beispielsweise sind, wie dies in 4 gezeigt ist, der düsenseitige Antriebsmechanismus 54, der einen Bereich einnimmt, der durch die Schraffur anhand von Punkten in 4 gezeigt ist, und die dekompressionsseitige Mittelachse CL2 so angeordnet, dass sie einander unter Betrachtung aus der Richtung der düsenseitigen Mittelachse CL1 überlappen. Wie dies in 5 gezeigt ist, sind der dekompressionsseitige Antriebsmechanismus 62, der einen Bereich einnimmt, der durch eine Schraffur mit Punkten in 5 gezeigt ist, und die düsenseitige Mittelachse CL1 so angeordnet, dass sie einander unter Betrachtung aus der Richtung der dekompressionsseitigen Mittelachse CL2 überlappen.
  • Mit dem hierbei verwendeten Ausdruck „verdrehte Positionsbeziehung“ ist die Positionsbeziehung gemeint, bei der zwei gerade Linien so angeordnet sind, dass sie nicht parallel sind und sich nicht einander schneiden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt ein Winkel, der zwischen der düsenseitigen Mittelachse CL1 und der dekompressionsseitigen Mittelachse CL2 ausgebildet ist, d.h. ein Winkel, der durch den Vektor der düsenseitigen Mittelachse CL und den Vektor der dekompressionsseitigen Mittelachse CL2 ausgebildet ist, 90°.
  • Der in 1 gezeigte zweite Verdampfer 18 ist ein Wärmeabsorptions-Wärmetauscher, der Wärme zwischen der Belüftungsluft, die von einem Gebläse 18a zu dem Innenraum der Fahrzeugkabine geblasen wird, und dem Niedrigdruckkühlmittel austauscht, das von dem Ejektorseitigen Auslass 21c des Ejektormoduls 20 (d.h. einem Kühlmittelauslass des Diffusers 20 in dem Ejektor 15) herausströmt, wodurch das Niedrigdruckkühlmittel verdampft, um den Wärmeabsorptionseffekt aufzuzeigen, so dass die Belüftungsluft gekühlt wird.
  • Das Gebläse 18a ist ein elektrisches Gebläse, dessen Drehzahl (Blasluftmenge) durch eine Steuerspannung (elektrische Spannung) gesteuert wird, die von der Luftkonditioniersteuereinrichtung ausgegeben wird. Ein Kühlmittelauslass des zweiten Verdampfers 18 ist mit der Seite des Niedrigdruckeinlasses 21e des Ejektormoduls 20 verbunden.
  • Der erste Verdampfer 17 ist ein Wärmeabsorptions-Wärmetauscher, der Wärme zwischen der Belüftungsluft, die durch den zweiten Verdampfer 18 tritt, und dem Niedrigdruckkühlmittel austauscht, das aus dem drosselseitigen Auslass 21d (d.h. ein Kühlmittelauslass des variablen Drosselmechanismus 16) des Ejektormoduls 20 herausströmt, wodurch das Niedrigdruckkühlmittel verdampft, um den Wärmeabsorptionseffekt aufzuzeigen, so dass die Belüftungsluft gekühlt wird. Ein Kühlmittelauslass des ersten Verdampfers 17 ist mit der Seite des Kühlmittelsauganschlusses 21b des Ejektormoduls 20 verbunden.
  • Der erste Verdampfer 17 und der zweite Verdampfer 18 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind miteinander integriert. Genauer gesagt ist sowohl der erste Verdampfer 17 als auch der zweite Verdampfer 18 als ein Wärmetauscher der sogenannten Tank- und Rohrart aufgebaut, der eine Vielzahl an Rohren, durch die das Kühlmittel zirkuliert, und ein Paar an Sammel-Verteilungs-Tanks hat, die an beiden Enden der Vielzahl an Rohren angeordnet sind, um die durch die Rohre zirkulierenden Kühlmittel zu sammeln und zu verteilen.
  • Der erste Verdampfer 17 und der zweite Verdampfer 18 sind miteinander integriert (einstückig gestaltet), indem die Sammel-Verteilungs-Tanks des ersten Verdampfers 17 und des zweiten Verdampfers 18 unter Verwendung des gleichen Elementes ausgebildet sind. Zu diesem Zeitpunkt sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel der erste Verdampfer 17 und der zweite Verdampfer 18 in Reihe in Bezug auf die Belüftungsluftströmung so angeordnet, dass der zweite Verdampfer 17 an der stromaufwärtigen Seite der Belüftungsluftströmung in Bezug auf den ersten Verdampfer 17 angeordnet ist. Somit strömt die Belüftungsluft so, wie dies anhand von Pfeilen gezeigt ist, die durch die Strichpunktlinien mit zwei Punkten in 1 dargestellt sind.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein zugewiesenes Sammelrohr 19 verwendet, um zwischen dem ersten Verdampfer 17 und dem zweiten Verdampfer 18 zu verbinden, die mit jeweiligen Kühlmitteleinlässen/-auslässen 21b bis 21e in dem Ejektormodul 20 einstückig sind. Der erste Verdampfer und der zweite Verdampfer sind mit den Kühlmitteleinlässen/-auslässen durch eine Verbindungseinrichtung wie beispielsweise ein Löten einer Vielzahl an Metallkühlmittelrohren oder Plattenelementen, die in dem Sammelrohr 19 umfasst sind, einstückig (integriert). Das Sammelrohr 19 umfasst einen ersten bis vierten Verbindungskanal 19a bis 19d.
  • Der erste Verbindungskanal 19a ist ein Kühlmittelkanal, der den drosselseitigen Auslass 21d des Ejektormoduls 20 mit dem Kühlmitteleinlass des ersten Verdampfers 17 verbindet. Der zweite Verbindungskanal 19b ist ein Kühlmittelkanal, der den Kühlmittelauslass des ersten Verdampfers 17 mit dem Kühlmittelsauganschluss 21b verbindet. Der dritte Verbindungskanal 19c ist ein Kühlmittelkanal, der den ejektorseitigen Auslass 21c mit dem Kühlmitteleinlass des zweiten Verdampfers 18 verbindet. Der vierte Verbindungskanal 19d ist ein Kühlmittelkanal, der den Kühlmittelauslass des zweiten Verdampfers 18 mit dem Niedrigdruckeinlass 21e verbindet.
  • Wie dies in 1 gezeigt ist, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Teil des Diffusers 52, der von dem Körperabschnitt 21 vorragt, in dem dritten Verbindungskanal 19c untergebracht. Anders ausgedrückt ist der Diffuser 52 so ausgebildet, dass er in dem Sammelrohr 19 untergebracht ist, indem er von dem Körperabschnitt 21 vorragt.
  • Somit ist das Ejektormodul 20 mit dem ersten Verdampfer 17 und dem zweiten Verdampfer 18 über das Sammelrohr 19 einstückig gestaltet (integriert). Das heißt im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das Ejektormodul 20, das Sammelrohr 19, der erste Verdampfer 17 und der Verdampfer 18 miteinander als eine Verdampfereinheit 200 integriert (einstückig gestaltet).
  • Nachstehend ist eine elektrische Steuereinheit des Ejektorkühlzyklus 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. Die (nicht gezeigte) Luftkonditioniersteuereinrichtung (Klimaanlagensteuereinrichtung) ist als ein bekannter Mikrocomputer aufgebaut, der eine CPU, einen ROM und einen RAM und dessen periphere Schaltungen hat. Die Luftkonditioniersteuereinrichtung führt verschiedene Berechnungen und Prozesse auf der Basis eines Steuerprogramms aus, das in dem ROM gespeichert ist, um dadurch die Betriebsvorgänge der verschiedenen Steuerzielvorrichtungen 11, 12c und 18a und dergleichen zu steuern, die mit ihrer Abgabeseite verbunden sind.
  • Eine Gruppe von Sensoren ist mit der Luftkonditioniersteuereinrichtung verbunden. Die Erfassungswerte von diesen Luftkonditioniersensoren werden zu der Luftkonditioniersteuereinrichtung eingegeben. Die Gruppe an Sensoren umfasst einen Innenlufttemperatursensor, einen Außenlufttemperatursensor, einen Sonnenstrahlungssensor, einen Verdampfertemperatursensor und dergleichen. Der Innenlufttemperatursensor erfasst die Temperatur des Innenraums der Fahrzeugkabine. Der Außenlufttemperatursensor erfasst eine Außenlufttemperatur. Der Sonnenstrahlungssensor erfasst die Menge der Sonneneinstrahlung in der Fahrzeugkabine. Der Verdampfertemperatursensor erfasst die Temperatur der Luft, die von dem ersten Verdampfer 17 geblasen wird (Verdampfertemperatur).
  • Die Eingabeseite der Luftkonditioniersteuereinrichtung ist mit einer (nicht gezeigten) Betriebstafel verbunden. Betriebssignale von verschiedenen Betriebsschaltern, die auf der Betriebstafel vorgesehen sind, werden zu der Luftkonditioniersteuereinrichtung eingegeben. Verschiedene Betriebsschalter, die auf der Betriebstafel vorgesehen sind, umfassen einen Luftkonditionierbetriebsschalter zum Anfordern einer Luftkonditionierung (Klimatisierung), einen Fahrzeuginnentemperatureinstellschalter zum Einstellen der Temperatur des Innenraums der Fahrzeugkabine und dergleichen.
  • In der Luftkonditioniersteuereinrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist eine Steuereinheit eingebaut zum Steuern des Betriebs von jeder der verschiedenen Steuerzielvorrichtungen, die mit ihrer Abgabeseite verbunden sind. In der Luftkonditioniersteuereinrichtung dient ein Aufbau (Hardware und Software) zum Steuern des Betriebs von jeder Steuerzielvorrichtung als die Steuereinheit zum Steuern der Steuerzielvorrichtung. Beispielsweise dient im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Aufbau zum Steuern des Betriebs des Kompressors 11 als eine Abgabekapazitätssteuereinheit.
  • Nachstehend ist der Betrieb des Ejektorkühlzyklus mit dem vorstehend erläuterten Aufbau im vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Wenn ein Luftkonditionierbetriebsschalter auf der Betriebstafel eingeschaltet wird (im eingeschalteten Zustand ist, EIN), betätigt die Luftkonditioniersteuereinrichtung den Kompressor 11, das Kühllüfterrad 12c, das Gebläse 18a und dergleichen.
  • In dieser Weise saugt der Kompressor 11 das Kühlmittel an, komprimiert dieses und gibt es ab. Das unter hoher Temperatur und unter hohem Druck stehende Kühlmittel, das von dem Kompressor 11 abgegeben wird, strömt in den Radiator 12. Das in den Radiator 12 einströmende Kühlmittel wird kondensiert durch einen Wärmeaustausch mit der Außenluft, die von dem Kühllüfterrad 12c in dem Kondensatorabschnitt 12a geblasen wird. Das in dem Kondensatorabschnitt 12a gekühlte Kühlmittel wird in ein Kühlmittel der Gasphase und ein Kühlmittel der flüssigen Phase durch den Empfänger 12b getrennt.
  • Das durch den Empfänger 12b abgetrennte Kühlmittel der flüssigen Phase strömt in den Hochdruckeinlass 21a des Ejektormoduls 20. Das in das Ejektormodul 20 einströmende Kühlmittel wird durch den Verzweigungsabschnitt 14 verzweigt. Eines der abgezweigten Kühlmittel strömt in die Düse 51 des Ejektors 15 und wird isentropisch dekomprimiert und eingespritzt. Das Kühlmittel, das aus dem ersten Verdampfer 17 herausströmt, wird von dem Kühlmittelsauganschluss 21b durch den Saugeffekt des Einspritzkühlmittels eingesaugt.
  • Zu diesem Zeitpunkt versetzt der düsenseitige Antriebsmechanismus 54 das Nadelventil 53 so, dass der Superwärmegrad des durch den ausströmseitigen Kanal 20c zirkulierenden Kühlmittels (anders ausgedrückt das Kühlmittel, das sich an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 18 befindet) sich dem düsenseitigen Referenzsuperwärmegrad annähert (genauer gesagt 1°C).
  • Das von der Düse 51 eingespritzte Einspritzkühlmittel und das von dem Kühlmittelsauganschluss 21b angesaugte Saugkühlmittel strömen in den Diffuser 52 des Ejektors 15. Der Diffuser 52 wandelt die Geschwindigkeitsenergie des Kühlmittels in die Druckenergie von diesem um, indem die Kühlmittelkanalfläche des Diffusers erweitert (vergrößert) wird. Somit nimmt der Druck des gemischten Kühlmittels aus dem Einspritzkühlmittel und dem Saugkühlmittel zu. Das in dem Diffuser 52 mit Druck beaufschlagte Kühlmittel strömt aus dem Ejektorseitigen Auslass 21c heraus.
  • Das aus dem ejektorseitigen Auslass 21c herausströmende Kühlmittel strömt in den zweiten Verdampfer 18 über den dritten Verbindungskanal 19c des Sammelrohrs 19. Das in den zweiten Verdampfer 18 einströmende Kühlmittel absorbiert Wärme von der Belüftungsluft, die durch das Gebläse 18a geblasen wird, um zu verdampfen. Somit wird die durch das Gebläse 18a geblasene Belüftungsluft gekühlt.
  • Das aus dem zweiten Verdampfer 18 herausströmende Kühlmittel wird in den Kompressor 11 über den vierten Verbindungskanal 19d des Sammelrohrs 19 und den ausströmseitigen Kanal 20c des Ejektormoduls 20 erneut eingesaugt und komprimiert.
  • Das andere Kühlmittel, das durch den Verzweigungsabschnitt 14 abgezweigt wird, strömt in den Drosselkanal 20a des variablen Drosselmechanismus 16 und wird in diesem isentropisch dekomprimiert. Zu diesem Zeitpunkt versetzt der dekompressionsseitige Antriebsmechanismus 62 das Drosselventil 61 so, dass der Superwärmegrad des durch den saugseitigen Kanal 20b zirkulierenden Kühlmittels (anders ausgedrückt des Kühlmittels, das sich an der Auslassseite des ersten Verdampfers 17 befindet) sich dem dekompressionsseitigen Referenzsuperwärmegrad nähert (genauer gesagt 0°C). Das durch den variablen Drosselmechanismus 16 dekomprimierte Kühlmittel strömt aus dem drosselseitigen Auslass 21d heraus.
  • Das aus dem drosselseitigen Auslass 21d herausströmende Kühlmittel strömt in den ersten Verdampfer 17 über den ersten Verbindungskanal 19a des Sammelrohrs 19. Das in den ersten Verdampfer 17 einströmende Kühlmittel absorbiert Wärme von der Belüftungsluft nach dem Hindurchtreten durch den zweiten Verdampfer 18 und verdampft dort. Somit wird die Belüftungsluft nach dem Hindurchtreten durch den zweiten Verdampfer 18 weiter gekühlt. Das Kühlmittel, das von dem ersten Verdampfer 17 herausströmt, wird von dem Kühlmittelsauganschluss 21b über den zweiten Verbindungskanal 19b des Sammelrohrs 19 eingesaugt.
  • Wie dies vorstehend erwähnt ist, kann der Ejektorkühlzyklus 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Belüftungsluft, die in die Fahrzeugkabine eingeblasen wird, in dem ersten Verdampfer 17 und dem zweiten Verdampfer 18 kühlen.
  • In dem Ejektorkühlzyklus 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann das Kühlmittel an der stromabwärtigen Seite des zweiten Verdampfers 18, d.h. das Kühlmittel, das durch den Diffuser 52 des Ejektors 15 mit Druck beaufschlagt wird, in den Kompressor 11 eingesaugt werden. Daher kann der Ejektorkühlzyklus 10 den Energieverbrauch des Kompressors 11 verringern, um dadurch den Leistungskoeffizienten (COP = coefficient of performance) des Kühlzyklus im Vergleich zu einem normalen Kühlzyklus zu reduzieren, bei dem ein Kühlmittelverdampfungsdruck im Wesentlichen gleich einem Saugkühlmitteldruck im Verdampfer ist.
  • In dem Ejektorkühlzyklus 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann der Kühlmittelverdampfungsdruck in dem zweiten Verdampfer 18 auf einen Kühlmitteldruck festgelegt werden, der durch den Diffuser 52 mit Druck beaufschlagt ist, während der Kühlmittelverdampfungsdruck im ersten Verdampfer 17 auf einen niedrigen Kühlmitteldruck festgelegt werden kann, der unmittelbar nach der Dekomprimierung in der Düse 51 erlangt wird. Daher kann der Ejektorkühlzyklus die Temperaturdifferenz zwischen der Kühlmittelverdampfungstemperatur und der Belüftungslufttemperatur in jedem Verdampfer sicherstellen, wodurch die Belüftungsluft effektiv gekühlt wird.
  • Das Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst den Ejektor 15 und den variablen Drosselmechanismus 16. Der Ejektor 15 hat eine variable Düse, die aus der Düse 51, dem Nadelventil 53, dem düsenseitigen Antriebsmechanismus 54 und dergleichen gebildet ist. Der variable Drosselmechanismus 16 ist aus dem Drosselkanal 20a, dem Drosselventil 61, dem dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus 62 und dergleichen gebildet.
  • Daher können die Strömungsrate des in die Düse 51 strömenden Kühlmittels und die Strömungsrate des in den variablen Drosselmechanismus 16 einströmenden Kühlmittels in geeigneter Weise eingestellt werden durch Ändern der Kanalquerschnittsfläche der Düse 51 des Ejektors 15 und des Drosselöffnungsgrades des variablen Drosselmechanismus 16 gemäß den Variationen bei der Last auf den Ejektorkühlzyklus 10. Folglich kann der Ejektorkühlzyklus 10 das hohe COP unabhängig von den Variationen bei der Last aufzeigen.
  • In dem Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind der Verzweigungsabschnitt 14, der Ejektor 15 mit der variablen Düse und der variable Drosselmechanismus 16 miteinander innerhalb des Zyklusaufbaumechanismus einstückig gestaltet, womit das Erzielen einer Größenverringerung und einer Verbesserung bei der Herstellbarkeit des gesamten Ejektorkühlzyklus 10 ermöglicht wird.
  • Jedoch machen der Ejektor 15 mit der variablen Düse und der variable Drosselmechanismus 16 eine Antriebsvorrichtung (im vorliegenden Ausführungsbeispiel: der düsenseitige Antriebsmechanismus 54 und der dekompressionsseitige Antriebsmechanismus 62) zum Ändern der Kanalquerschnittsfläche oder des Drosselöffnungsgrades erforderlich. Eine derartige Antriebsvorrichtung hat eine relativ große Körpergröße im Vergleich zu dem Nadelventil 53, dem Drosselventil 61 und dergleichen. Dies erschwert es, den vorstehend erwähnten Effekt zum Verringern der Größe des gesamten Ejektormoduls 20 zu erzielen.
  • In dieser Hinsicht sind in dem Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels unter Betrachtung aus der Mittelachsenrichtung von entweder der düsenseitigen Mittelachse CL1 oder der dekompressionsseitigen Mittelachse CL2 der Antriebsabschnitt, der der einen Mittelachse und der anderen Mittelachse entspricht, so angeordnet, dass sie einander beim einstückigen Gestalten (Integrieren) des variablen Drosselmechanismus 16 und des Ejektors 15 überlappen.
  • Bei einer derartigen Anordnung können der dekompressionsseitige Antriebsmechanismus 62 und der düsenseitige Antriebsmechanismus 54, die eine relativ große Körpergröße haben, so angeordnet werden, dass sie in der Richtung von einer der Mittelachsen CL1 oder CL2 verschoben (versetzt) sind. Somit kann ein Hauptkörper des variablen Drosselmechanismus 16 (d.h. ein Abschnitt des variablen Drosselmechanismus 16 mit Ausnahme des dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus 62) nahe zu einem Hauptkörper des Ejektors 15 (d.h. ein Abschnitt des Ejektors 15 mit Ausnahme des düsenseitigen Antriebsmechanismus 54) gebracht werden.
  • Die düsenseitige Mittelachse CL1 und die dekompressionsseitige Mittelachse CL2 haben eine verdrehte Positionsbeziehung, so dass der Hauptkörper des variablen Düsenmechanismus 16 in effektiver Weise nahe zu dem Hauptkörper des Ejektors 15 gebracht werden kann, ohne zu bewirken, dass der dekompressionsseitige Antriebsmechanismus 62 und der düsenseitige Antriebsmechanismus 54 sich einander beeinträchtigen. Somit nimmt gemäß dem Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Größe des Ejektorkühlzyklus 10, der das Ejektormodul anwendet, niemals sogar dann zu, wenn die Kanalquerschnittsfläche des Ejektormoduls änderbar ist.
  • In dem Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist der ausströmseitige Kanal 20c in dem Körperabschnitt 21 ausgebildet und ein Teil des düsenseitigen thermosensitiven Abschnittes 54a des düsenseitigen Antriebsmechanismus 54 ist in einem Raum angeordnet, der mit dem ausströmseitigen Kanal 20c in Kommunikation steht.
  • In dieser Weise können der düsenseitige thermosensitive Abschnitt 54a und der ausströmseitige Kanal 20c nahe zueinander gebracht werden. Daher können die Temperatur und der Druck des durch den ausströmseitigen Kanal 20c zirkulierenden Kühlmittels durch den düsenseitigen thermosensitiven Abschnitt 54a akkurat erfasst werden, ohne dass die Größe des Ejektormoduls 20 zunimmt.
  • In dem Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist der saugseitige Kanal 20b in dem Körperabschnitt 21 ausgebildet, und ein Teil des dekompressionsseitigen thermosensitiven Abschnittes 62a des dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus 62 ist in dem saugseitigen Kanal 20b angeordnet.
  • Folglich können der dekompressionsseitige thermosensitive Abschnitt 62a und der saugseitige Kanal 20b nahe zueinander gebracht werden. Daher können die Temperatur und der Druck des Kühlmittels, das durch den saugseitigen Kanal 20b zirkuliert, durch den dekompressionsseitigen thermosensitiven Abschnitt 62a akkurat erfasst werden, ohne dass die Größe des Ejektormoduls 20 zunimmt.
  • In dem Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels versetzt der dekompressionsseitige Antriebsmechanismus 62 das Drosselventil 61 so, dass der Superwärmegrad des Kühlmittels, das sich an der Auslassseite des ersten Verdampfers 17 befindet, sich 0 °C nähert. Somit kann verhindert werden, dass das gasförmige und flüssige in zwei Phasen vorliegende Kühlmittel mit einer geringen Trockenheit von dem Kühlmittelsauganschluss 21b aufgrund einer übermäßigen Abnahme der Trockenheit des aus dem ersten Verdampfer 17 herausströmenden Kühlmittels eingesaugt wird. Daher kann die Verringerung der Druckbeaufschlagungsleistung des Ejektors 15 vermieden werden.
  • Darüber hinaus kann verhindert werden, dass der Superwärmegrad des Kühlmittels an der Auslassseite des ersten Verdampfers 17 außerordentlich stark ansteigt, womit das Ausbilden einer ungeeigneten Temperaturverteilung in der Belüftungsluft vermieden wird, die durch den ersten Verdampfer 17 gekühlt wird. Dies ist beim mit Leichtigkeit erfolgenden Vermeiden des Ausbildens der Temperaturverteilung der Belüftungsluft über den gesamten Ejektorkühlzyklus 10 bei dem Aufbau effektiv, bei dem der erste Verdampfer 17 an der stromabwärtigen Seite der Luftströmung in Bezug auf den zweiten Verdampfer 18 wie bei dem Ejektorkühlzyklus 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels angeordnet ist.
  • In dem Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ragt zumindest ein Abschnitt (ein Teil) des Diffusers 20 von dem Körperabschnitt 21 vor und ist in dem Sammelrohr 19 untergebracht. Somit kann das Sammelrohr 19 mit einer geeigneten Form gemäß der relativen Position zwischen dem Ejektormodul 20 und dem zweiten Verdampfer 18 in dem Ejektorkühlzyklus 10 aufgegriffen werden, womit die Größe des Ejektorkühlzyklus 10 weiter verringert wird.
  • In dem Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind der Hochdruckeinlass 21a und der Niedrigdruckauslass 21f des Körperabschnittes 21 in der gleichen Richtung offen. Der ejektorseitige Auslass 21c, der Niedrigdruckeinlass 21e, der Kühlmittelsauganschluss 21b und der drosselseitige Auslass 21d sind in der gleichen Richtung offen.
  • In dieser Weise sind der ejektorseitige Auslass 21c, der Niedrigdruckeinlass 21e, der Kühlmittelsauganschluss 21b und der drosselseitige Auslass 21d, die mit dem ersten und zweiten Verdampfer 17 und 18 verbunden sind, in der gleichen Richtung offen, so dass das Ejektormodul 20 mit Leichtigkeit mit dem ersten Verdampfer 17 und dem zweiten Verdampfer 18 verbunden werden können.
  • Das Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann als ein Verbindungselement der Verdampfereinheit 200 fungieren, wodurch die Zusammenbaubarkeit des Ejektormoduls 20 an dem Ejektorkühlzyklus 10 verbessert wird. Folglich kann die Herstellbarkeit des gesamten Ejektorkühlzyklus 10 weiter verbessert werden.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • Wie dies in den 6 und 7 gezeigt ist, beschreibt das vorliegende Ausführungsbeispiel ein Beispiel, bei dem das Nadelventil 53 des Ejektors 15 und der düsenseitige Antriebsmechanismus 54 aus dem ersten Ausführungsbeispiel weggelassen sind.
  • Das heißt die Düse 51 des Ejektors 15 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist eine fixierte Düse, die eine nicht änderbare Kanalquerschnittsfläche hat. Die 6 und 7 zeigen Darstellungen, die den 2 und 5 des ersten Ausführungsbeispiels jeweils entsprechen. In den 6 und 7 sind gleiche oder äquivalente Teile wie im ersten Ausführungsbeispiel anhand gleicher Bezugszeichen bezeichnet. Das gleiche gilt für die folgenden Zeichnungen.
  • Wie dies aus den 6 und 7 ersichtlich ist, hat das Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels im Wesentlichen die gleiche Positionsbeziehung zwischen dem Ejektor 15 und dem variablen Drosselmechanismus 16 wie im ersten Ausführungsbeispiel. Das heißt, die Mittelachse CL der Düse 51 und die dekompressionsseitige Mittelachse CL2 haben die verdrehte Positionsbeziehung, und der dekompressionsseitige Antriebsmechanismus 62, der einen Bereich einnimmt, der durch die Schraffur mit Punkten in 7 gezeigt ist, und die Mittelachse CL der Düse 51 sind so angeordnet, dass sie einander unter Betrachtung aus der Richtung der dekompressionsseitigen Mittelachse CL2 überlappen. Wie dies in 7 gezeigt ist, ist die Mittelachse CL der Düse 51 innerhalb eines Bereiches des Querschnittes positioniert, der senkrecht zu der dekompressionsseitigen Mittelachse CL des dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus 62 ist. Die Konfigurationen und Betriebsvorgänge der weiteren Komponenten des Ejektormoduls 20 und des Ejektorkühlzyklus 10 sind die gleichen wie im ersten Ausführungsbeispiel. Daher kann der Ejektorkühlzyklus 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels auch die gleichen Effekte wie im ersten Ausführungsbeispiel erzielen.
  • Genauer gesagt können, da der variable Drosselmechanismus 16 mit der anderen Kühlmittelauslassseite des Verzweigungsabschnittes 14 verbunden ist, sowohl die Strömungsrate des in den Drosselkanal 20 einströmenden Kühlmittels als auch die Strömungsrate des in die Düse 51 einströmenden Kühlmittels eingestellt werden, indem der Drosselöffnungsgrad des variablen Drosselmechanismus 16 geändert wird. Folglich kann der Ejektorkühlzyklus 10 ein hohes COP unabhängig von den Variationen bei der Last aufzeigen.
  • In dem Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind unter Betrachtung aus der Richtung der dekompressionsseitigen Mittelachse CL2 der dekompressionsseitige Antriebsmechanismus 62 und die Mittelachse CL der Düse 51 so angeordnet, dass sie einander beim einstückigen Gestalten des variablen Drosselmechanismus 16 und des Ejektors 15 überlappen.
  • Durch einen derartigen Aufbau können der dekompressionsseitige Antriebsmechanismus 62, der eine relativ große Körpergröße hat, und der Ejektor 15, der so ausgebildet ist, dass er sich in seiner axialen Richtung erstreckt, so angeordnet werden, dass sie in der Richtung der dekompressionsseitigen Mittelachse CL2 versetzt sind. Somit kann der Hauptkörper des variablen Drosselmechanismus 16 (d.h. der Abschnitt des variablen Drosselmechanismus 16 mit Ausnahme des dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus 62) nahe zu dem Ejektor 18 gebracht werden.
  • Da die Mittelachse CL1 der Düse 51 und die dekompressionsseitige Mittelachse CL2 eine verdrehte Positionsbeziehung haben, kann der Hauptkörper des variablen Drosselmechanismus 16 effektiv nahe zu dem Ejektor 15 gebracht werden, ohne dass bewirkt wird, dass der dekompressionsseitige Antriebsmechanismus 62 und der Ejektor 15 sich einander beeinträchtigen. Daher nimmt gemäß dem Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Größe des Ejektorkühlzyklus 10, der das Ejektormodul verwendet, sogar dann nicht zu, wenn die Kanalquerschnittsfläche des Ejektormoduls so aufgebaut ist, dass sie änderbar ist.
  • Das Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels beseitigt das Nadelventil 53 und den düsenseitigen Antriebsmechanismus 54. Aufgrund dessen kann der Superwärmegrad des sich an der Auslassseite des ersten Verdampfers 17 befindlichen Kühlmittels nicht geeignet mit Leichtigkeit eingestellt werden, indem lediglich die Kanalquerschnittsfläche des Halsabschnittes der Düse 51 voreingestellt wird.
  • Aus diesem Grund kann in dem Ejektorkühlzyklus 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein Speicher zwischen dem Niedrigdruckauslass 21f des Ejektormoduls 20 und dem Sauganschluss des Kompressors 11 so angeordnet werden, dass das Niedrigdruckkühlmittel in ein Kühlmittel der Gasphase und ein Kühlmittel der Flüssigphase getrennt wird und bewirkt wird, dass das abgetrennte Kühlmittel der Gasphase zu dem Sauganschluss des Kompressors 11 herausströmt.
  • Drittes Ausführungsbeispiel
  • Wie dies in 8 gezeigt ist, wendet das vorliegende Ausführungsbeispiel einen elektrischen düsenseitigen Antriebsmechanismus 451 im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbeispiel an, der einen Aktuator wie beispielsweise einen Schrittmotor als einen düsenseitigen Antriebsmechanismus hat. Der Betrieb des düsenseitigen Antriebsmechanismus 541 wird durch ein Steuersignal (Steuerimpuls) gesteuert, das von der Luftkonditioniersteuereinrichtung ausgegeben wird. 8 zeigt eine Darstellung, die 2 entspricht, die im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
  • Wie im ersten Ausführungsbeispiel haben in dem Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die düsenseitige Mittelachse CL1 und die dekompressionsseitige Mittelachse CL2 eine verdrehte Positionsbeziehung. Unter Betrachtung aus der Mittelachsenrichtung von entweder der düsenseitigen Mittelachse CL1 oder der dekompressionsseitigen Mittelachse CL2 sind der Antriebsabschnitt, der der einen Mittelachse entspricht, und die andere Mittelachse so angeordnet, dass sie einander überlappen.
  • Die Konfigurationen und Betriebsvorgänge der weiteren Komponenten des Ejektormoduls 20 sind die gleichen wie im ersten Ausführungsbeispiel. Daher kann das Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die gleichen Effekte wie im ersten Ausführungsbeispiel ebenfalls erzielen, obwohl der Aufbau des düsenseitigen Antriebsabschnittes geändert worden ist.
  • Viertes Ausführungsbeispiel
  • Wie dies in 9 gezeigt ist, wendet das vorliegende Ausführungsbeispiel einen elektrischen dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus 621 im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel an, der einen Aktuator wie beispielsweise einen Schrittmotor als einen dekompressionsseitigen Antriebsabschnitt hat. Der Betrieb des dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus 621 wird durch ein Steuersignal (Steuerimpuls) gesteuert, das von der Luftkonditioniersteuereinrichtung ausgegeben wird. 9 zeigt eine Darstellung, die 3 entspricht, die im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
  • Wie im ersten Ausführungsbeispiel haben in dem Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die düsenseitige Mittelachse CL1 und die dekompressionsseitige Mittelachse CL2 eine verdrehte Positionsbeziehung. Unter Betrachtung aus der Mittelachsenrichtung von entweder der düsenseitigen Mittelachse CL1 oder der dekompressionsseitigen Mittelachse CL2 sind der Antriebsabschnitt, der der einen Mittelachse entspricht, und die andere Mittelachse so angeordnet, dass sie einander überlappen.
  • Die Konfigurationen und Betriebsvorgänge der weiteren Komponenten des Ejektormoduls 20 sind die gleichen wie im ersten Ausführungsbeispiel. Daher kann das Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die gleichen Effekte wie im ersten Ausführungsbeispiel erzielen, obwohl der Aufbau des dekompressionsseitigen Antriebsabschnittes geändert worden ist.
  • Fünftes Ausführungsbeispiel
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie dies in 10 gezeigt ist, der ejektorseitige Auslass 21c in der gleichen Richtung wie der Niedrigdruckeinlass 21e, der Kühlmittelsauganschluss 21b und der drosselseitige Auslass 21d offen und ist an der gleichen Ebene wie die Außenfläche des Körperabschnittes 21 offen.
  • Die Konfigurationen und Betriebsvorgänge der weiteren Komponenten des Ejektormoduls 20 sind die gleichen wie im ersten Ausführungsbeispiel. Daher kann das Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die gleichen Effekte wie im ersten Ausführungsbeispiel erzielen. Wie im ersten Ausführungsbeispiel ist der ejektorseitige Auslass 21c auf der gleichen Ebene wie die anderen Kühlmitteleinlässe/Auslässe 21b bis 21d angeordnet, und dadurch kann die Zusammenbaubarkeit des Ejektorkühlzyklus 10 verbessert werden.
  • Sechstes Ausführungsbeispiel
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel beschreibt ein Beispiel, bei dem die Verdampfereinheit 200, die das im vierten Ausführungsbeispiel beschriebene Ejektormodul 20 anwendet, in einem Ejektorkühlzyklus 10a angewendet ist, der in der Gesamtaufbaudarstellung von 11 gezeigt ist.
  • Der Ejektorkühlzyklus 10a wird in einer Fahrzeugluftkonditioniereinrichtung (Klimaanlage) 1 angewendet und dient dazu, die Belüftungsluft zu kühlen oder zu erwärmen, die in den Innenraum der Fahrzeugkabine als ein Raum, der zu klimatisieren ist, geblasen wird. Der Ejektorkühlzyklus 10a ist so aufgebaut, dass er zwischen einem Kühlkreislauf in einem Luftkühlmodus, einem Kühlkreislauf in einem Entfeuchtungserwärmungsmodus und einem Kühlkreislauf in einem Lufterwärmungsmodus schalten kann.
  • In der Fahrzeugluftkonditioniereinrichtung (Klimaanlage) 1 ist der Luftkühlmodus ein Betriebsmodus zum Ausführen eines Luftkühlens des Fahrzeuginnenraums durch Blasen der gekühlten Belüftungsluft in die Fahrzeugkabine. Der Lufterwärmungsmodus ist ein Betriebsmodus zum Ausführen eines Lufterwärmens des Fahrzeuginnenraums durch Blasen der erwärmten Belüftungsluft in die Fahrzeugkabine. Der Entfeuchtungserwärmungsmodus ist ein Betriebsmodus zum Ausführen einer Entfeuchtung und Lufterwärmung des Fahrzeuginnenraums durch erneutes Erwärmen der gekühlten und entfeuchteten Belüftungsluft und einem dann erfolgenden Blasen der erwärmten Belüftungsluft in die Fahrzeugkabine.
  • In 11 ist die Strömung des Kühlmittels innerhalb des Kühlkreislaufes in dem Luftkühlmodus anhand weißer Pfeile gezeigt. Die Strömung des Kühlmittels innerhalb des Kühlkreislaufes in dem Lufterwärmungsmodus ist anhand schwarzer Pfeile gezeigt. Die Strömung des Kühlmittels innerhalb des Kühlkreislaufes in dem Entfeuchtungserwärmungsmodus ist anhand schraffierter Pfeile gezeigt.
  • In dem Ejektorkühlzyklus 10a wird der Radiator, der lediglich den Kondensatorabschnitt wie beispielsweise jenen, der im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, hat, als der Radiator 12 angewendet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Radiator 12 in einem Gehäuse 31 einer Innenluftkonditioniereinheit 30 angeordnet, die nachstehend beschrieben ist. Daher kann der Radiator 12 des vorliegenden Ausführungsbeispiels als ein Innenkondensator bezeichnet werden.
  • Ein Kühlmittelauslass des Radiators 12 ist mit einer Einströmanschlussseite einer ersten Drei-Wege-Verbindung 22a verbunden, die drei Einlässe/Auslässe hat, die miteinander in Kommunikation stehen. Als eine derartige Drei-Wege-Verbindung kann eine Verbindung, die durch Verbinden einer Vielzahl an Rohren ausgebildet ist, oder eine Verbindung angewendet werden, die durch Vorsehen einer Vielzahl an Kühlmittelkanälen in einem Metallblock oder einem Kunststoffblock ausgebildet ist.
  • Die Drei-Wege-Verbindung fungiert als ein Verzweigungsabschnitt, der die Strömung des Kühlmittels verzweigt unter Verwendung von einem der drei Einström/Ausström-Anschlüsse als den Einströmanschluss und den verbleibenden zwei Anschlüssen als die Ausströmanschlüsse. Die Drei-Wege-Verbindung fungiert als ein Zusammenführabschnitt, der zwei Kühlmittelströmungen unter Verwendung von zwei der drei Einström/Ausström-Anschlüsse als die Einströmanschlüsse und des verbleibenden Anschlusses als den Ausströmanschluss zusammenführt.
  • Der Ejektorkühlzyklus 10a hat eine zweite bis vierte Drei-Wege-Verbindung 22b bis 22d, die nachstehend beschrieben sind. Jede Verbindung dieser zweiten bis vierten Drei-Wege-Verbindung 22b bis 22d hat im Wesentlichen den gleichen Grundaufbau wie die erste Drei-Wege-Verbindung 22a.
  • Ein Ausströmanschluss der ersten Drei-Wege-Verbindung 22a ist mit einer Einströmanschlussseite der zweiten Drei-Wege-Verbindung 22b über ein Lufterwärmungsexpansionsventil 23 verbunden. Der andere Ausströmanschluss der der ersten Drei-Wege-Verbindung 22a ist mit der anderen Einströmanschlussseite der zweiten Drei-Wege-Verbindung 22b über ein erstes Ein-Aus-Schaltventil 24a verbunden. Ein Ausströmanschluss der zweiten Drei-Wege-Verbindung 22b ist mit einer Kühlmitteleinlasseite eines Außenwärmetauschers 25 verbunden.
  • Das Lufterwärmungsexpansionsventil 23 ist eine Dekompressionsvorrichtung, die ein unter hohem Druck stehendes Kühlmittel, das aus dem Radiator 12 herausströmt, zumindest in dem Lufterwärmungsmodus dekomprimiert. Das Lufterwärmungsexpansionsventil 23 ist ein elektrischer variabler Drosselmechanismus, der einen Ventilkörper, der so aufgebaut ist, dass er einen variablen Drosselöffnungsgrad hat, und einen elektrischen Aktuator aufweist, der so aufgebaut ist, dass er den Drosselöffnungsgrad des Ventilkörpers ändert. Der Betrieb des Lufterwärmungsexpansionsventils 23 wird durch ein Steuersignal (Steuerimpuls) gesteuert, das von der Luftkonditioniersteuereinrichtung ausgegeben wird.
  • Das erste Ein-Aus-Schaltventil 24a ist ein Solenoidventil, das einen Bypasskanal öffnet und schließt, der den anderen Ausströmanschluss der ersten Drei-Wege-Verbindung 22a und den anderen Einströmanschluss der zweiten Drei-Wege-Verbindung 22b verbindet. Der Ejektorkühlzyklus 10a hat ein zweites Ein-Aus-Schaltventil 24b, das nachstehend beschrieben ist. Das zweite Ein-Aus-Schaltventil 24b hat im Wesentlichen den gleichen Basisaufbau wie bei der ersten Drei-Wege-Verbindung 22a. Der Betrieb sowohl des ersten als auch des zweiten Ein-Aus-Schaltventils 24a und 24b wird durch eine elektrische Steuerspannung gesteuert, die von der Luftkonditioniersteuereinrichtung ausgegeben wird.
  • Ein Druckverlust, der bewirkt wird, wenn das Kühlmittel durch das erste Ein-Aus-Schaltventil 24a tritt, ist außerordentlich gering im Vergleich zu einem Druckverlust, der bewirkt wird, wenn das Kühlmittel durch das Lufterwärmungsexpansionsventil 23 tritt. Daher strömt, wenn das erste Ein-Aus-Schaltventil 24a geöffnet wird, das von dem Radiator 12 in die erste Drei-Wege-Verbindung 22a strömende Kühlmittel kaum zu der Seite des Lufterwärmungsexpansionsventils 23, sondern strömt zu der Seite des ersten Ein-Aus-Schaltventils 24a heraus.
  • Der Außenwärmetauscher 25 ist ein Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem Kühlmittel, das aus dem Lufterwärmungsexpansionsventil 23 herausströmt, und der Außenluft austauscht, die von einem Außenluftlüfterrad (Gebläse) 25a geblasen wird. Der Außenwärmetauscher 25 ist an der Vorderseite in der Fahrzeughaube (Motorhaube) angeordnet.
  • Der Außenwärmetauscher 25 fungiert als ein Radiator, der Wärme von dem Hochdruckkühlmittel zumindest in dem Luftkühlmodus abgibt, und er fungiert außerdem als ein Verdampfer, der das Niedrigdruckkühlmittel, das durch das Lufterwärmungsexpansionsventil 23 dekomprimiert wird, zumindest in dem Lufterwärmungsmodus verdampft. Das Außenluftlüfterrad 25a ist ein elektrisches Gebläse, dessen Drehzahl (Blaskapazität) durch eine elektrische Steuerspannung gesteuert wird, die von der Luftkonditioniersteuereinrichtung ausgegeben wird.
  • Der Kühlmittelauslass des Außenwärmetauschers 25 ist mit einem Einströmanschluss einer dritten Drei-Wege-Verbindung 22c verbunden. Ein Ausströmanschluss der dritten Drei-Wege-Verbindung 22c ist mit der Kühlmitteleinlassseite der Verdampfereinheit 200 verbunden (d.h. die Seite des Hochdruckeinlasses 21a des Ejektormoduls 20). Der Kühlmittelauslass der Verdampfereinheit 200 (d.h. der Niedrigdruckauslass 21f des Ejektormoduls 20) ist mit einem Einströmanschluss einer vierten Drei-Wege-Verbindung 22d verbunden.
  • Der andere Ausströmanschluss der dritten Drei-Wege-Verbindung 22c ist mit dem anderen Einströmanschluss der vierten Drei-Wege-Verbindung 22d über das zweite Ein-Aus-Schaltventil 24b verbunden. Ein Ausströmanschluss der vierten Drei-Wege-Verbindung 22d ist mit der Einlassseite eines Speichers 26 verbunden. Der Speicher 26 ist ein Gas-Flüssigkeits-Separator, der das in ihn einströmende Kühlmittel in ein Kühlmittel der Gasphase und ein Kühlmittel der flüssigen Phase trennt, um ein überschüssiges Kühlmittel der flüssigen Phase in dem Kühlmittelzyklus zu speichern. Der Auslass des Kühlmittels der Gasphase des Speichers 26 ist mit der Sauganschlussseite des Kompressors 11 verbunden.
  • In dem Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist, wie dies in 12 gezeigt ist, die maximale Kanalquerschnittsfläche A1, die erlangt wird, wenn der dekompressionsseitige Antriebsmechanismus 621 das Drosselventil 61 so versetzt, dass der Drosselkanal 20a gänzlich geöffnet ist, auf gleich wie oder mehr als die minimale Kanalquerschnittsfläche A2 des Kühlmittelkanals eingestellt (A1 ≥ A2), der von dem Hochdruckeinlass 21a zu dem Drosselkanal 20a führt (anders ausgedrückt der Kühlmittelkanal an der stromaufwärtigen Seite in Bezug auf den Drosselkanal 20a). 12 zeigt eine Darstellung, die 9 entspricht, die im vierten Ausführungsbeispiel beschrieben ist.
  • Somit ist ein Druckverlust, der bewirkt wird, wenn das Kühlmittel durch den Drosselkanal 20a tritt, im Vergleich zu einem Druckverlust außerordentlich gering, der dann bewirkt wird, wenn das Kühlmittel durch die Düse 51 des Ejektormoduls 20 tritt. Daher strömt, wenn der Drosselkanal 20a gänzlich geöffnet ist, der größte Teil des Kühlmittels, das in den Hochdruckeinlass 21a des Ejektormoduls 20 einströmt, kaum von dem Verzweigungsabschnitt 14 zu der Seite der Düse 51, sondern strömt von dem Verzweigungsabschnitt 14 zu der Seite des Drosselkanals 20a.
  • Die Konfigurationen der weiteren Komponenten des Ejektorkühlzyklus 10 sind die gleichen wie bei dem Ejektorkühlzyklus 10 des ersten Ausführungsbeispiels.
  • Nachstehend ist die Innenluftkonditioniereinheit 30 beschrieben. Die Innenluftkonditioniereinheit 30 ist im Inneren eines Armaturenbretts an dem vordersten Abschnitt des Innenraums der Fahrzeugkabine angeordnet. Die Innenluftkonditioniereinheit 30 dient dazu, die Belüftungsluft, deren Temperatur durch den Ejektorkühlzyklus 10a eingestellt worden ist, zu einer geeigneten Position im Inneren der Fahrzeugkabine herauszublasen.
  • Wie dies in 11 gezeigt ist, ist in der Innenluftkonditioniereinheit 30 das Gebläse 18a, die Verdampfereinheit 200, der Radiator 12 und dergleichen in einem Luftkanal untergebracht, der im Inneren des Gehäuses 31 ausgebildet ist, das einen Außenmantel der Innenluftkonditioniereinheit 30 ausbildet.
  • Das Gehäuse 31 bildet einen Luftkanal für die Belüftungsluft, die in den Innenraum der Fahrzeugkabine geblasen wird. Das Gehäuse 31 ist aus Kunststoff (beispielsweise Polypropylen) mit einer gewissen Elastizität und einer ausgezeichneten Festigkeit ausgebildet. Ein Innen/Außen-Luftschalter 33 ist an der am weitesten stromaufwärtig liegenden Seite der Belüftungsluftströmung in dem Gehäuse 31 so angeordnet, dass zwischen der Innenluft (Luft im Inneren der Fahrzeugkabine) und der Außenluft (Luft an der Außenseite der Fahrzeugkabine) geschaltet wird, um die gewählte Luft in das Gehäuse 31 zu führen.
  • Der Innen/Außen-Luftschalter 33 stellt kontinuierlich die Öffnungsbereiche (Öffnungsflächen) eines Innenlufteinleitanschlusses zum Einleiten der Innenluft in das Gehäuse 31 und eines Außenlufteinleitanschlusses zum Einleiten der Außenluft in dieses mittels einer Innen/Außen-Luftschalttür ein, wodurch das Verhältnis des eingeleiteten Volumens der Innenluft zu derjenigen der Außenluft geändert wird. Die Innen/Außen-Luftschalttür wird durch einen elektrischen Aktuator für die Innen/Außen-Luftschalttür angetrieben, und der Betrieb des elektrischen Aktuators wird durch ein Steuersignal gesteuert, das von der Luftkonditioniersteuereinrichtung ausgegeben wird.
  • Das Gebläse 18a ist an der stromabwärtigen Seite der Belüftungsluftströmung in Bezug auf den Innen/Außen-Luftschalter 33 angeordnet. Die Verdampfereinheit 200 und der Radiator 12 sind an der stromabwärtigen Seite der Belüftungsluftströmung in Bezug auf das Gebläse 18a in dieser Reihenfolge angeordnet. Das heißt die Verdampfereinheit 200 ist an der stromaufwärtigen Seite der Belüftungsluftströmung in Bezug auf den Radiator 12 angeordnet.
  • Ein Kaltluftbypasskanal 35 ist im Inneren des Gehäuses 31 ausgebildet, um zu bewirken, dass die durch die Verdampfereinheit 200 tretende Belüftungsluft nach stromabwärtig strömt, während sie den Radiator 12 umgeht (Bypass).
  • Eine Luftmischtür 34 ist an der stromabwärtigen Seite der Belüftungsluftströmung in Bezug auf die Verdampfereinheit 200 und an der stromaufwärtigen Seite der Belüftungsluftströmung in Bezug auf den Radiator 12 angeordnet. Die Luftmischtür 34 stellt die Rate des Volumens der Luft, die durch die Verdampfereinheit 200 tritt, gegenüber dem Volumen der Luft, die durch den Kaltluftbypasskanal 35 tritt, in der Belüftungsluft ein, die durch die Verdampfereinheit 200 tritt.
  • Ein Mischraum ist an der stromabwärtigen Seite der Belüftungsluftströmung in Bezug auf den Radiator 12 so vorgesehen, dass die Belüftungsluft, die durch den Radiator 12 erwärmt wird, mit der Belüftungsluft vermischt wird, die durch den Kaltluftbypasskanal 35 tritt und nicht durch den Radiator 12 erwärmt wird. Öffnungen sind an dem am weitesten stromabwärtig befindlichen Abschnitt in der Belüftungsluftströmungsrichtung des Gehäuses 31 so vorgesehen, dass die Belüftungsluft (konditionierte Luft), die in dem Mischraum gemischt worden ist, in den Innenraum der Fahrzeugkabine geblasen wird.
  • Die Öffnungen umfassen eine Gesichtsöffnung, eine Fußöffnung und eine Auftauöffnung (sämtliche von ihnen sind nicht gezeigt). Die Gesichtsöffnung ist eine Öffnung zum Blasen der konditionierten Luft zu einem Oberkörper eines Insassen in der Fahrzeugkabine. Die Fußöffnung ist eine Öffnung zum Blasen der konditionierten Luft zu den Füßen des Insassen in der Fahrzeugkabine. Die Auftauöffnung ist eine Öffnung zum Blasen der konditionierten Luft zu der Innenfläche einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs.
  • Die Gesichtsöffnung, die Fußöffnung und die Auftauöffnung sind mit einem Gesichtsluftauslass, einem Fußluftauslass und einem Auftauluftauslass (sämtliche von ihnen sind nicht gezeigt), die in der Fahrzeugkabine vorgesehen sind, jeweils über Kanäle verbunden, die in ihren Luftkanälen ausgebildet sind.
  • Somit stellt die Luftmischtür 34 das Verhältnis des Volumens der Luft, die durch den Radiator 12 tritt, gegenüber dem Volumen der Luft ein, die durch den Kaltluftbypasskanal 35 tritt, wodurch die Temperatur der konditionierten Luft reguliert wird, die in dem Mischraum gemischt wird. In dieser Weise wird die Temperatur der Belüftungsluft (der konditionierten Luft), die aus den jeweiligen Luftauslässen in die Fahrzeugkabine geblasen wird, ebenfalls gesteuert.
  • Die Luftmischtür 34 wird durch einen elektrischen Aktuator zum Antreiben der Luftmischtür angetrieben. Der Betrieb des elektrischen Aktuators wird durch ein Steuersignal gesteuert, das von der Luftkonditioniersteuereinrichtung ausgegeben wird.
  • Eine Gesichtstür, eine Fußtür und eine Auftautür (sämtliche von ihnen sind nicht gezeigt) sind an der stromaufwärtigen Seite der Belüftungsluftströmung von der Gesichtsöffnung, der Fußöffnung und der Auftauöffnung jeweils angeordnet. Die Gesichtstür stellt einen Öffnungsbereich (Fläche) der Gesichtsöffnung ein. Die Fußtür stellt einen Öffnungsbereich (Fläche) der Fußöffnung ein. Die Auftautür stellt einen Öffnungsbereich (Fläche) der Auftauöffnung ein.
  • Diese Gesichtstür, diese Fußtür und diese Auftautür bilden eine Blasmodusschaltvorrichtung, die den Luftauslass schaltet, durch den die konditionierte Luft herausgeblasen wird. Die Gesichtstür, die Fußtür und die Auftautür werden über einen Verbindungsmechanismus oder dergleichen in Verbindung mit den jeweiligen elektrischen Aktuatoren zum Antreiben der Auslassmodustüren drehbar betätigt. Der Betrieb dieser elektrischen Aktuatoren wird durch Steuersignale gesteuert, die von der Luftkonditioniersteuereinrichtung ausgegeben werden.
  • Nachstehend ist der Betrieb der Fahrzeugluftkonditioniereinrichtung mit dem vorstehend erläuterten Aufbau des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben. Die Fahrzeugluftkonditioniereinrichtung 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann das Luftkühlen, das Lufterwärmen und das Entfeuchtungserwärmen des Innenraums der Fahrzeugkabine ausführen. Im Ansprechen auf dieses Luftkonditionieren (Klimatisieren) kann der Ejektorkühlzyklus 10a zwischen den Betriebsvorgängen in dem Luftkühlmodus, dem Lufterwärmungsmodus und dem Entfeuchtungserwärmungsmodus schalten. Das Schalten zwischen diesen Betriebsmodi wird ausgeführt durch Ausführen eines Luftkonditioniersteuerprogramms, das in der Luftkonditioniersteuereinrichtung gespeichert ist.
  • Das Luftkonditioniersteuerprogramm ist so gestaltet, dass der Kühlkreislauf auf der Basis einer Sollluftauslasstemperatur TAO und einer Außenlufttemperatur Tam der Belüftungsluft, die in die Fahrzeugkabine geblasen wird, geschaltet wird. Genauer gesagt wird das Luftkonditioniersteuerprogramm von dem Lufterwärmungsmodus zu dem Entfeuchtungserwärmungsmodus und dem Luftkühlmodus in dieser Reihenfolge zusammen mit einer Zunahme bei der Sollluftauslasstemperatur TAO oder der Außenlufttemperatur Tam geschaltet.
  • Nachstehend ist der Betrieb des Ejektorkühlzyklus in jedem Betriebsmodus besch rieben.
  • Luftkühlmodus
  • In dem Luftkühlmodus steuert die Luftkonditioniersteuereinrichtung den Betrieb des dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus 621 so, dass, während das Lufterwärmungsexpansionsventil 23 in einem vollständig geschlossenen Zustand ist, das erste Ein-Aus-Schaltventil 24a geöffnet ist, das zweite Ein-Aus-Schaltventil 24b geschlossen ist und der Drosselkanal 20a des Ejektormoduls 20 einen Kühlmitteldekompressionseffekt aufzeigt.
  • Somit ist, wie dies durch die weißen Pfeile in 11 gezeigt ist, der Ejektorkühlzyklus 10a des Luftkühlmodus so aufgebaut, dass bewirkt wird, dass das Kühlmittel von dem Kompressor 11 (zu dem Radiator 12), zu dem ersten Ein-Aus-Schaltventil 24a, dem Außenwärmetauscher 24, der Verdampfereinheit 200, dem Speicher 26 und dann dem Kompressor 11 in dieser Reihenfolge zirkuliert.
  • In dem Zyklusaufbau bestimmt die Luftkonditioniersteuereinrichtung eine Sollverdampfertemperatur TEO der Belüftungsluft, die aus der Verdampfereinheit 200 herausgeblasen wird, auf der Basis der Sollluftauslasstemperatur TAO unter Bezugnahme auf eine Steuertabelle, die zuvor in der Luftkonditioniersteuereinrichtung gespeichert worden ist. Dann steuert die Luftkonditioniersteuereinrichtung den Betrieb des Kompressors 11 so, dass die Verdampfertemperatur des ersten Verdampfer 17 in der Verdampfereinheit 200 sich der Sollverdampfertemperatur TEO nähert.
  • Die Sollverdampfertemperatur TEO wird durch die Steuertabelle so bestimmt, dass sie bei abnehmender Sollluftauslasstemperatur TAO abnimmt. Die Sollverdampfertemperatur TEO wird als ein Wert (genauer gesagt 1°C oder höher) innerhalb eines Bereiches bestimmt, der eine Frostausbildung des ersten Verdampfers 17 und des zweiten Verdampfers 18 vermeiden kann.
  • Die Luftkonditioniersteuereinrichtung versetzt die Luftmischtür 34 so, dass ein Belüftungskanal an der Seite des Radiators 12 vollständig geschlossen ist und ein Belüftungskanal an der Seite des Kaltluftbypasskanals 35 gänzlich geöffnet ist.
  • Daher strömt in dem Luftkühlmodus das Hochdruckkühlmittel, das von dem Kompressor 11 abgegeben wird, in den Radiator 12. In dem Luftkühlmodus schließt die Luftmischtür 34 vollständig den Belüftungskanal an der Seite des Radiators 12, so dass das in den Radiator 12 einströmende Hochdruckkühlmittel aus dem Radiator 12 herausströmt, ohne Wärme zu der Belüftungsluft abzugeben. Das aus dem Radiator 12 herausströmende Hochdruckkühlmittel strömt in den Außenwärmetauscher 25 über das erste Ein-Aus-Schaltventil 24a.
  • Das in den Außenwärmetauscher 25 einströmende Hochdruckkühlmittel tauscht Wärme mit der Außenluft, die durch das Außenluftlüfterrad (Gebläse) 25a geblasen wird, aus, um Wärme abzugeben, und wird dann darin kondensiert. Das in dem Außenwärmetauscher 25 kondensierte Kühlmittel strömt in die Verdampfereinheit 200 (genauer gesagt in dem Hochdruckeinlass 21a des Ejektormoduls 20). Das in das Ejektormodul 20 einströmende Kühlmittel absorbiert die Wärme von der Belüftungsluft, um in dem ersten Verdampfer 17 und dem zweiten Verdampfer 18 zu verdampfen, in der gleichen Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel.
  • Das aus der Verdampfereinheit 200 herausströmende Kühlmittel (genauer gesagt aus dem Niedrigdruckauslass 21f des Ejektormoduls 20) strömt in den Speicher 26. Das Kühlmittel der Gasphase, das durch den Speicher 26 abgetrennt worden ist, wird in den Kompressor 11 eingesaugt.
  • Das heißt der Ejektorkühlzyklus 10a in dem Luftkühlmodus ist als der Kühlzyklus gebildet, bei dem der Außenwärmetauscher 25 als der Radiator fungiert, und der erste Verdampfer 17 und der zweite Verdampfer 18 der Verdampfereinheit 200 als Verdampfer fungieren. Daher wird in dem Luftkühlmodus die Belüftungsluft, die durch den ersten Verdampfer 17 und dem zweiten Verdampfer 18 der Verdampfereinheit 200 gekühlt wird, in die Fahrzeugkabine geblasen, wodurch das Luftkühlen des Innenraums der Fahrzeugkabine ermöglicht wird.
  • Lufterwärmungsmodus
  • In dem Lufterwärmungsmodus steuert die Luftkonditioniersteuereinrichtung den Betrieb des dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus 621 so, dass, während das Lufterwärmungsexpansionsventil 23 in einem Drosselzustand zum Aufzeigen eines Kühlmitteldekompressionseffektes ist, das erste Ein-Aus-Schaltventil 24a geschlossen ist, das zweite Ein-Aus-Schaltventil 24b geöffnet ist und der Drosselkanal 20a des Ejektormoduls 20 geschlossen ist.
  • Somit ist, wie dies anhand von schwarzen Pfeilen in 11 gezeigt ist, der Ejektorkühlzyklus 10a des Lufterwärmungsmodus so gebildet ist, dass bewirkt wird, dass das Kühlmittel von dem Kompressor 11 zu dem Radiator 12, dem Lufterwärmungsexpansionsventil 23, dem Außenwärmetauscher 25, dem zweiten Ein-Aus-Schaltventil 24b, dem Speicher 26 und dann zu dem Kompressor 11 in dieser Reihenfolge zirkuliert.
  • In dem Zyklusaufbau bestimmt die Luftkonditioniersteuereinrichtung einen Sollkondensatordruck PCO des Hochdruckkühlmittels, das in den Radiator 12 strömt, auf der Basis der Sollluftauslasstemperatur TAO unter Bezugnahme auf eine Steuertabelle, die in der Luftkonditioniersteuereinrichtung zuvor gespeichert worden ist. Dann steuert die Luftkonditioniersteuereinrichtung den Betrieb des Kompressors 11 so, dass der Druck des Hochdruckkühlmittels, das in den Radiator 12 einströmt, sich dem Sollkondensatordruck PCO nähert.
  • Die Steuertabelle wird so bestimmt, dass der Sollkondensatordruck PCO bei zunehmender Sollluftauslasstemperatur TAO zunimmt.
  • Die Luftkonditioniersteuereinrichtung versetzt die Luftmischtür 34 so, dass ein Belüftungskanal an der Seite des Radiators 12 gänzlich offen ist und ein Belüftungskanal an der Seite des Kaltluftbypasskanals 35 vollständig geschlossen ist.
  • Daher strömt in dem Lufterwärmungsmodus das Hochdruckkühlmittel, das von dem Kompressor 11 abgegeben wird, in den Radiator 12. In dem Lufterwärmungsmodus öffnet die Luftmischtür 34 gänzlich den Belüftungskanal an der Seite des Radiators 12, so dass das in den Radiator 12 einströmende Hochdruckkühlmittel Wärme mit der Belüftungsluft austauscht, um Wärme abzugeben. Das aus dem Radiator 12 herausströmende Kühlmittel strömt in das Lufterwärmungsexpansionsventil 23 und wird dort dekomprimiert. Das durch das Lufterwärmungsexpansionsventil 23 dekomprimierte Niedrigdruckkühlmittel strömt in den Außenwärmetauscher 25.
  • Das in den Außenwärmetauscher 25 einströmende Niedrigdruckkühlmittel absorbiert Wärme von der Außenluft, die durch das Außenluftgebläse 25a geblasen wird, um zu verdampfen. Das in dem Außenwärmetauscher 25 verdampfte Kühlmittel strömt kaum zu der Seite der Verdampfereinheit 200 (genauer gesagt zu der Seite des Ejektormoduls 20) und strömt in den Speicher 26 über das zweite Ein-Aus-Schaltventil 24b, da das zweite Ein-Aus-Schaltventil 24b geöffnet ist. Das Kühlmittel der Gasphase, das durch den Speicher 26 abgetrennt worden ist, wird in den Kompressor 11 eingesaugt.
  • Das heißt der Ejektorkühlzyklus 10a ist im Lufterwärmungsmodus als der Kühlzyklus gebildet, bei dem der Radiator 12 als der Radiator fungiert und der Außenwärmetauscher 25 als der Verdampfer fungiert. Daher kann in dem Lufterwärmungsmodus das Lufterwärmen des Fahrzeuginnenraums ausgeführt werden durch Blasen der durch den Radiator 12 erwärmten Belüftungsluft in die Fahrzeugkabine.
  • Entfeuchtungserwärmungsmodus
  • In dem Entfeuchtungserwärmungsmodus steuert die Luftkonditioniersteuereinrichtung den Betrieb des dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus 621 so, dass, während das Lufterwärmungsexpansionsventil 23 in dem Drosselzustand ist, das erste Ein-Aus-Schaltventil 24a geschlossen ist, das zweite Ein-Aus-Schaltventil 24b geschlossen ist und der Drosselkanal 20a des Ejektormoduls 20 gänzlich geöffnet ist.
  • Somit ist, wie dies anhand von schraffierten Pfeilen in 11 gezeigt ist, der Ejektorkühlzyklus 10a in dem Entfeuchtungserwärmungsmodus so gebildet, dass bewirkt wird, dass das Kühlmittel von dem Kompressor 11 zu dem Radiator 12, dem Lufterwärmungsexpansionsventil 23, dem Außenwärmetauscher 25, der Verdampfereinheit 200, dem Speicher 26 und dem Kompressor 11 in dieser Reihenfolge zirkuliert.
  • Durch den Zyklusaufbau steuert die Luftkonditioniersteuereinrichtung den Betrieb des Kompressors 11 in der gleichen Weise wie in dem Luftkühlmodus. Somit wird auch in dem Entfeuchtungserwärmungsmodus die Kühlmittelverdampfungstemperatur bei dem ersten Verdampfer 17 und dem zweiten Verdampfer 18 auf 1 °C oder höher festgelegt.
  • Die Luftkonditioniersteuereinrichtung versetzt die Luftmischtür 34 so, dass ein Belüftungskanal an der Seite des Radiators 12 gänzlich geöffnet ist und ein Belüftungskanal an der Seite des Kaltluftbypasskanals 35 gänzlich geschlossen ist.
  • Daher strömt in dem Entfeuchtungserwärmungsmodus das von dem Kompressor 11 abgegebene Hochdruckkühlmittel in den Radiator 12. In dem Entfeuchtungserwärmungsmodus öffnet die Luftmischtür 34 gänzlich den Lüftungskanal an der Seite des Radiators 12, so dass das in den Radiator 12 einströmende Hochdruckkühlmittel Wärme mit der Belüftungsluft austauscht, um Wärme abzugeben. Das aus dem Radiator 12 herausströmende Kühlmittel strömt in das Lufterwärmungsexpansionsventil 23 ein und wird dort dekomprimiert. Das durch das Lufterwärmungsexpansionsventil 23 dekomprimierte Niedrigdruckkühlmittel strömt in den Außenwärmetauscher 25.
  • Das in den Außenwärmetauscher 25 einströmende Niedrigdruckkühlmittel absorbiert Wärme von der Außenluft, die durch das Außenluftgebläse (Lüfterrad) 25a geblasen wird, um zu verdampfen. Das in dem Außenwärmetauscher 25 verdampfte Kühlmittel strömt in die Verdampfereinheit 200 (genauer gesagt zu dem Hochdruckeinlass 21a des Ejektormoduls 20), da das zweite Ein-Aus-Schaltventil 24b geschlossen ist.
  • Das in die Verdampfereinheit 200 einströmende Kühlmittel strömt zu der Seite des Drosselkanals 20a annähernd ohne zu der Seite der Düse 51 zu strömen, da der Drosselkanal 20a gänzlich geöffnet ist. Dann strömt das Kühlmittel von dem ersten Verdampfer 17 zu dem Kühlmittelsauganschluss 21b des Ejektors 15, dem Diffuser 52 des Ejektors 15 und dem zweiten Verdampfer 18 in dieser Reihenfolge. Zu diesem Zeitpunkt absorbiert das Kühlmittel Wärme von der Belüftungsluft in dem ersten Verdampfer 17 und dem zweiten Verdampfer 18, um weiter zu verdampfen.
  • Das aus der Verdampfereinheit 200 (genauer gesagt aus dem Niedrigdruckauslass 21f des Ejektormoduls 20) herausströmende Kühlmittel strömt in den Speicher 26. Das Kühlmittel der Gasphase, das durch den Speicher 26 abgetrennt wird, wird in den Kompressor 11 eingesaugt.
  • Das heißt der Ejektorkühlzyklus 10a ist in dem Entfeuchtungserwärmungsmodus als der Kühlzyklus gebildet, bei dem der Radiator 12 als der Radiator fungiert und der Außenwärmetauscher 25, der erste Verdampfer 17 und der zweite Verdampfer 18 als der Verdampfer fungieren. Daher wird in dem Entfeuchtungserwärmungsmodus die Belüftungsluft, die durch den ersten Verdampfer 17 und den zweiten Verdampfer 18 der Verdampfereinheit 200 gekühlt und entfeuchtet wird, in dem Radiator 12 erneut erwärmt und in die Fahrzeugkabine geblasen, wodurch ein Entfeuchten und Lufterwärmen des Innenraums der Fahrzeugkabine ermöglicht wird.
  • In dem Entfeuchtungserwärmungsmodus wird die Belüftungsluft erneut erwärmt, indem als eine Wärmequelle Wärme, die durch das Kühlmittel von der Außenluft in dem Außenwärmetauscher 25 absorbiert wird, und Wärme verwendet wird, die durch das Kühlmittel aus der Belüftungsluft in dem ersten Verdampfer 17 und dem zweiten Verdampfer 18 absorbiert wird. Daher ist es zum Verbessern der Wärmekapazität der Belüftungsluft in dem Entfeuchtungserwärmungsmodus erforderlich, die Menge der Wärmeabsorption durch das Kühlmittel in dem Außenwärmetauscher 25, dem ersten Verdampfer 17 und dem zweiten Verdampfer 18 zu erhöhen.
  • In dem Entfeuchtungserwärmungsmodus sind der Außenwärmetauscher 25, der erste Verdampfer 17 und der zweite Verdampfer 18 in Aufeinanderfolge in Reihe in Bezug auf die Kühlmittelströmung so verbunden, dass sie den Kühlkreislauf ausbilden. Somit kann die Kühlmittelverdampfungstemperatur in dem Außenwärmetauscher 25 nicht niedriger sein als jeweils die Kühlmittelverdampfungstemperaturen des ersten Verdampfers 17 und des zweiten Verdampfers 18.
  • Daher reduziert zum Verbessern der Wärmekapazität in dem Entfeuchtungserwärmungsmodus der Ejektorkühlzyklus 10a die Kühlmittelverdampfungstemperaturen des ersten Verdampfers 17 und des zweiten Verdampfers 18 innerhalb eines Bereiches, der die Frosterzeugung vermeiden kann. Es ist außerdem effektiv, dass die Kühlmittelverdampfungstemperatur in dem Außenwärmetauscher 25 sich der jeweiligen Kühlmittelverdampfungstemperaturen des ersten Verdampfers 17 und des zweiten Verdampfers 18 annähert.
  • In dem Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die maximale Kanalquerschnittsfläche A1, die erlangt wird, wenn der Drosselkanal 20a gänzlich geöffnet ist, auf gleich wie oder mehr als die minimale Kanalquerschnittsfläche A2 des Kühlmittelkanals an der stromaufwärtigen Seite in Bezug auf den Drosselkanal 20a festgelegt.
  • Somit kann das Ejektormodul 20 eine Zunahme des Druckverlustes vermeiden, der dann bewirkt wird, wenn das Kühlmittel durch den gänzlich geöffneten Drosselkanal 20a tritt. Daher kann die Kühlmittelverdampfungstemperatur in dem Außenwärmetauscher 25 so gestaltet werden, dass sie sich den jeweiligen Kühlmittelverdampfungstemperaturen des ersten Verdampfers 17 und des zweiten Verdampfers 18 nähert. Folglich kann eine Verringerung bei der Menge an Wärmeabsorption durch den Außenwärmetauscher 25 vermieden werden, und dadurch kann eine Verringerung der Wärmekapazität des Ejektorkühlzyklus ebenfalls vermieden werden, wenn die Belüftungsluft erneut erwärmt wird.
  • Wie dies vorstehend erläutert ist, kann das Ejektormodul 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels in dem Ejektorkühlzyklus angewendet werden, der zu einem Kühlkreislauf geschaltet wird, bei dem der Außenwärmetauscher 25, der erste Verdampfer 17 und der zweite Verdampfer 18 in Reihe in Bezug auf die Kühlmittelströmung verbunden sind. Dies ist dahingehend nützlich, dass das Ejektormodul 20 in einer breiteren Vielfalt in den Ejektorkühlzyklen angewendet werden kann.
  • Weitere Ausführungsbeispiele
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend dargelegten Ausführungsbeispiele beschränkt, und verschiedenartige Abwandlungen und Änderungen können bei den Ausführungsbeispielen gemacht werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Folgende Möglichkeiten werden erörtert.
  • (1) Obwohl in den vorstehend erwähnten jeweiligen Ausführungsbeispielen das Ejektormodul 20 der vorliegenden Erfindung in dem Ejektorkühlzyklus 10 angewendet ist, das beispielsweise an Fahrzeugen montiert ist, ist die Anwendung des Ejektormoduls 20 nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann das Ejektormodul in einem beliebigen Ejektorkühlzyklus angewendet werden, der in einer ortsfesten Luftkonditioniereinrichtung (Klimaanlage), einer Kältespeichereinheit oder dergleichen angewendet wird.
  • (2) Obwohl das vorstehend erläuterte erste Ausführungsbeispiel das Ejektormodul 20 beschreibt, das den variablen Drosselmechanismus 16 und den Ejektor 15 mit der variablen Düse hat, ist das Ejektormodul nicht darauf beschränkt. Zumindest entweder der Drosselkanal 20a und/oder die Düse 51 können so aufgebaut sein, dass sie die änderbare Kanalquerschnittsfläche in derartiger Weise hat, dass die Strömungsrate des in den Drosselkanal 20a und die Düse 51 einströmenden Kühlmittels sich der geeigneten Strömungsrate gemäß Variationen bei der Last nähert, die an dem Ejektorkühlzyklus 10 wirkt.
  • Daher kann, wie dies im zweiten Ausführungsbeispiel erwähnt ist, der variable Drosselmechanismus 16 angewendet werden, und gleichzeitig kann der Ejektor 15 mit der fixierten Düse angewendet werden. Das Drosselventil 61 und der dekompressionsseitige Antriebsmechanismus 62 können bei dem Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels weggelassen werden. Das heißt anstelle des variablen Drosselmechanismus 16 kann eine fixierte Drossel angewendet werden, und gleichzeitig kann der Ejektor 15 mit der variablen Düse angewendet werden.
  • Obwohl im ersten Ausführungsbeispiel ein Beispiel beschrieben ist, bei dem der düsenseitige thermosensitive Abschnitt 54a in dem Raum angeordnet ist, der mit dem ausströmseitigen Kanal 20c in Kommunikation steht, kann zumindest ein Teil des düsenseitigen thermosensitiven Abschnittes 54a in dem ausströmseitigen Kanal 20c angeordnet sein. Darüber hinaus kann, obwohl ein Teil des dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus 62 in dem saugseitigen Kanal 20b beispielsweise angeordnet ist, der dekompressionsseitige Antriebsmechanismus 62 in einem Raum angeordnet sein, der mit dem saugseitigen Kanal 20b in Kommunikation steht.
  • Obwohl im ersten Ausführungsbeispiel ein Beispiel beschrieben ist, bei dem zumindest ein Teil des Diffusers 52 in dem Sammelrohr 19 untergebracht ist, kann zumindest ein Teil des Diffusers 52 in dem zweiten Verdampfer 18 (beispielsweise in einem Sammel-Verteil-Tank) untergebracht sein.
  • (3) Die jeweiligen Komponenten, die die Ejektorkühlzyklen 10 und 10a bilden, sind nicht auf jene beschränkt, die in den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen offenbart sind.
  • Obwohl in den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen ein Beispiel beschrieben ist, bei dem ein elektrischer Kompressor als der Kompressor 11 angewendet ist, kann der Kompressor 11 einen per Verbrennungsmotor angetriebenen Kompressor aufgreifen, der durch Drehantriebskräfte angetrieben wird, die von einem ein Fahrzeug antreibenden Verbrennungsmotor über eine Riemenscheibe, einen Riemen etc. übertragen wird. Der per Verbrennungsmotor angetriebene Kompressor kann einen Kompressor der variablen Verdrängung anwenden, der die Kühlmittelabgabekapazität durch Ändern seiner Abgabeverdrängung einstellen kann, oder er kann einen Kompressor mit feststehender Verdrängung anwenden, der die Kühlmittelabgabekapazität einstellen kann, indem seine Betriebsrate durch ein Verbinden/Trennen einer elektromagnetischen Kupplung oder dergleichen geändert wird.
  • Obwohl das vorstehend erwähnte erste bis fünfte Ausführungsbeispiel als ein Beispiel beschrieben ist, bei dem der mit dem Empfänger integrierte Kondensator als der Radiator 12 angewendet wird, kann der Radiator 12 auch einen sogenannten Nebenkühlkondensator anwenden, der einen Nebenkühlabschnitt aufweist für ein Nebenkühlen des in flüssiger Phase vorliegenden Kühlmittels, das aus dem Empfänger 12b herausströmt. Wie dies im sechsten Ausführungsbeispiel erwähnt ist, kann ein Radiator 12, der durch lediglich den Kondensator gebildet ist, angewendet werden.
  • In den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen sind der erste Verdampfer 17 und der zweite Verdampfer 18 beispielsweise miteinander integriert (einstückig). Alternativ können der erste Verdampfer 17 und der zweite Verdampfer 18 separat voneinander gebildet sein. Der erste Verdampfer 17 und der zweite Verdampfer 18 können unterschiedliche Kühlzielfluide innerhalb verschiedener Temperaturbereiche kühlen.
  • In dem vorstehend erläuterten sechsten Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel beschrieben, bei dem das Lufterwärmungsexpansionsventil 23 und das erste Ein-Aus-Schaltventil 24a angewendet sind. Jedoch kann das Lufterwärmungsexpansionsventil 23 ein solches Ventil anwenden, das eine gänzlich offene Funktion hat, bei der es als ein bloßer Kühlmittelkanal dient, indem sein Ventilöffnungsgrad gänzlich geöffnet ist, ohne dass sich annähernd irgendein Kühlmitteldekompressionseffekt aufzeigt, und das außerdem eine vollständig geschlossene Funktion hat zum Schließen des Kühlmittelkanals durch ein vollständig erfolgendes Schließen des Ventilöffnungsgrades. Somit können das erste Ein-Aus-Schaltventil 24a und die erste und zweite Drei-Wege-Verbindung 22a und 22b weggelassen werden.
  • In den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen ist beispielsweise R134a als das Kühlmittel angewendet, jedoch ist das Kühlmittel nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann R1234yf, R600a, R410A, R404A, R32, R407C etc. angewendet werden. Ein Mischkühlmittel oder dergleichen, das ein Gemisch aus einigen aus dieser Art an Kühlmitteln ist, kann angewendet werden. Ein superkritischer Kühlzyklus, bei dem der hochdruckseitige Kühlmitteldruck gleich wie oder höher als der kritische Druck des Kühlmittels ist, kann unter Verwendung von Kohlendioxid als das Kühlmittel gebildet werden.
  • (4) Im vorstehend erläuterten sechsten Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel beschrieben, bei dem der Betrieb des dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus 621 so gesteuert wird, dass der Drosselkanal 20a des Ejektormoduls 20 in dem Entfeuchtungserwärmungsmodus gänzlich geöffnet wird. Jedoch ist der Betrieb des dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus 621 nicht darauf beschränkt. Der Betrieb des dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus 621 kann so gesteuert werden, dass der Drosselkanal 20a in den Drosselzustand beispielsweise bei der Betriebsbedingung gebracht wird, bei der die Erwärmungskapazität des Radiators 12 für die Belüftungsluft ausreichend sichergestellt ist.
  • (5) Die Einrichtung oder die Elementenkomponente, die in den vorstehend erwähnten jeweiligen Ausführungsbeispielen offenbart sind, können miteinander in jedem geeigneten denkbaren Bereich kombiniert werden. Beispielseise kann in dem Ejektormodul 20 von sowohl dem ersten als auch dem fünften Ausführungsbeispiel der in dem dritten Ausführungsbeispiel beschriebene düsenseitige Antriebsmechanismus 541 und der in dem vierten Ausführungsbeispiel beschriebene dekompressionsseitige Antriebsmechanismus 621 gleichzeitig angewendet werden. Anders ausgedrückt kann das Ejektormodul 20 auch so angewendet werden, dass es den elektrischen variablen Drosselmechanismus 16 und eine elektrische variable Düse umfasst.
  • Im sechsten Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel beschrieben, bei dem die Verdampfereinheit 200 angewendet wird, die das im vierten Ausführungsbeispiel beschriebene Ejektormodul 20 in dem Ejektorkühlzyklus 10a anwendet. Es ist offensichtlich, dass die Verdampfereinheit 200, die das im ersten bis dritten Ausführungsbeispiel beschriebene Ejektormodul 20 anwendet, verwendet werden kann. In diesem Fall kann der Betrieb des dekompressionsseitigen Antriebsmechanismus 62 so eingestellt werden, dass der Drosselkanal 20a gänzlich geöffnet ist, wenn das Kühlmittel mit einer relativ hohen Trockenheit (beispielsweise einer Trockenheit von 0,5 oder mehr) in den Hochdruckeinlass 21a des Ejektormoduls 20 einströmt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (10)

  1. Ejektormodul für eine Verwendung in einem Ejektorkühlzyklus (10), wobei der Ejektorkühlzyklus Folgendes aufweist: einen Kompressor (11), der so aufgebaut ist, dass er ein Kühlmittel komprimiert und abgibt; einen Radiator (12), der so aufgebaut ist, dass er Wärme von dem vom Kompressor abgegebenen Kühlmittel abgibt; einen ersten Verdampfer (17), der so aufgebaut ist, dass er das Kühlmittel verdampft; und einen zweiten Verdampfer (18), der so aufgebaut ist, dass er das Kühlmittel verdampft und bewirkt, dass das Kühlmittel zu einer Saugseite des Kompressors herausströmt, wobei das Ejektormodul Folgendes aufweist: eine Düse (51), die so aufgebaut ist, dass sie ein Teil des Kühlmittels, das aus dem Radiator herausströmt, dekomprimiert und das dekomprimierte Kühlmittel einspritzt; einen Dekompressionsabschnitt (20a), der so aufgebaut ist, dass er einen anderen Teil des Kühlmittels, das aus dem Radiator herausströmt, dekomprimiert; einen Körperabschnitt (21) mit einem Kühlmittelsauganschluss (21b), durch den das Kühlmittel von einer Außenseite durch einen Saugeffekt eines Einspritzkühlmittels angesaugt wird, das von der Düse eingespritzt wird; einen Druckbeaufschlagungsabschnitt (52), der so aufgebaut ist, dass er ein gemischtes Kühlmittel aus dem Einspritzkühlmittel und einem Saugkühlmittel, das von dem Kühlmittelsauganschluss angesaugt wird, mit Druck beaufschlagt; einen dekompressionsseitigen Ventilkörper (61), der so aufgebaut ist, dass er eine Kanalquerschnittsfläche des Dekompressionsabschnittes ändert; und einen dekompressionsseitigen Antriebsabschnitt (62, 621), der so aufgebaut ist, dass er den dekompressionsseitigen Ventilkörper versetzt, wobei ein drosselseitiger Auslass (21d), durch den das Kühlmittel aus dem Dekompressionsabschnitt herausströmt, mit einer Kühlmitteleinlassseite des ersten Verdampfers verbunden ist, der Kühlmittelsauganschluss mit einer Kühlmittelauslassseite des ersten Verdampfers verbunden ist, ein ejektorseitiger Auslass (21c), durch den das Kühlmittel aus dem Druckbeaufschlagungsabschnitt herausströmt, mit einer Kühlmitteleinlassseite des zweiten Verdampfers verbunden ist, und der dekompressionsseitige Antriebsabschnitt und eine Mittelachse (CL) der Düse so angeordnet sind, dass sie einander überlappen unter Betrachtung aus einer Richtung einer dekompressionsseitigen Mittelachse (CL2) in einem Fall, bei dem die dekompressionsseitige Mittelachse (CL2) als eine Mittelachse des dekompressionsseitigen Antriebsabschnittes definiert ist, in einer Versetzrichtung, in der der dekompressionsseitige Antriebsabschnitt den dekompressionsseitigen Ventilkörper versetzt.
  2. Ejektormodul gemäß Anspruch 1, wobei die dekompressionsseitige Mittelachse (CL2) und die Mittelachse (CL) der Düse eine verdrehte Positionsbeziehung haben.
  3. Ejektormodul für eine Anwendung in einem Ejektorkühlzyklus (10), wobei der Ejektorkühlzyklus Folgendes aufweist: einen Kompressor (11), der so aufgebaut ist, dass er ein Kühlmittel komprimiert und abgibt; einen Radiator (12), der so aufgebaut ist, dass er Wärme von dem vom Kompressor abgegebenen Kühlmittel abgibt; einen ersten Verdampfer (17), der so aufgebaut ist, dass er das Kühlmittel verdampft; und einen zweiten Verdampfer (18), der so aufgebaut ist, dass er das Kühlmittel verdampft und bewirkt, dass das Kühlmittel zu einer Saugseite des Kompressors herausströmt, wobei das Ejektormodul Folgendes aufweist: eine Düse (51), die so aufgebaut ist, dass sie einen Teil des Kühlmittels, das aus dem Radiator herausströmt, dekomprimiert und das dekomprimierte Kühlmittel einspritzt; einen Dekompressionsabschnitt (20a), der so aufgebaut ist, dass er einen anderen Teil des Kühlmittels, das aus dem Radiator herausströmt, dekomprimiert; einen Körperabschnitt (21), der einen Kühlmittelsauganschluss (21b) hat, durch den das Kühlmittel von einer Außenseite durch einen Saugeffekt eines Einspritzkühlmittels, das von der Düse eingespritzt wird, angesaugt wird; einen Druckbeaufschlagungsabschnitt (52), der so aufgebaut ist, dass er ein gemischtes Kühlmittel aus dem Einspritzkühlmittel und einem Saugkühlmittel, das von dem Kühlmittelsauganschluss angesaugt wird, mit Druck beaufschlagt; einen düsenseitigen Ventilkörper (53), der so aufgebaut ist, dass er eine Kanalquerschnittsfläche der Düse ändert; einen düsenseitigen Antriebsabschnitt (54, 541), der so aufgebaut ist, dass er den düsenseitigen Ventilkörper versetzt; einen dekompressionsseitigen Ventilkörper (61), der so aufgebaut ist, dass er eine Kanalquerschnittsfläche des Dekompressionsabschnittes ändert; und einen dekompressionsseitigen Antriebsabschnitt (62, 621), der so aufgebaut ist, dass er den dekompressionsseitigen Ventilkörper versetzt, wobei ein drosselseitiger Auslass (21d), durch den das Kühlmittel aus dem Dekompressionsabschnitt herausströmt, mit einer Kühlmitteleinlassseite des ersten Verdampfers verbunden ist, der Kühlmittelsauganschluss mit einer Kühlmittelauslassseite des ersten Verdampfers verbunden ist, ein ejektorseitiger Auslass (21c), durch den das Kühlmittel aus dem Druckbeaufschlagungsabschnitt herausströmt, mit einer Kühlmitteleinlassseite des zweiten Verdampfers verbunden ist, eine düsenseitige Mittelachse (CL1) als eine Mittelachse des düsenseitigen Antriebsabschnittes in einer Versetzrichtung definiert ist, in der der düsenseitige Antriebsabschnitt den düsenseitigen Ventilkörper versetzt, und eine dekompressionsseitige Mittelachse (CL2) als eine Mittelachse des dekompressionsseitigen Antriebsabschnittes in einer Versetzrichtung definiert ist, in der der dekompressionsseitige Antriebsabschnitt den dekompressionsseitigen Ventilkörper versetzt, und der Antriebsabschnitt, der der einen Mittelachse aus der düsenseitigen Mittelachse (CL1) oder der dekompressionsseitigen Mittelachse (CL2) entspricht, so angeordnet ist, dass er mit der anderen Mittelachse aus der düsenseitigen Mittelachse (CL1) und der dekompressionsseitigen Mittelachse (CL2) unter Betrachtung von der einen Mittelachse überlappt.
  4. Ejektormodul gemäß Anspruch 3, wobei die düsenseitige Mittelachse (CL1) und die dekompressionsseitige Mittelachse (CL2) eine verdrehte Positionsbeziehung haben.
  5. Ejektormodul gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei der Körperabschnitt mit einem ausströmseitigen Kanal (20c) versehen ist, in dem das aus dem zweiten Verdampfer herausströmende Kühlmittel strömt, der düsenseitige Antriebsabschnitt mit einem düsenseitigen thermosensitiven Abschnitt (54a) versehen ist, der ein düsenseitiges Verformungselement (54b) hat, das gemäß einer Temperatur und einem Druck des aus dem zweiten Verdampfer herausströmenden Kühlmittels verformbar ist, und zumindest ein Teil des düsenseitigen thermosensitiven Abschnittes in dem ausströmseitigen Kanal oder in einem Raum, der mit dem ausströmseitigen Kanal in Kommunikation steht, angeordnet ist.
  6. Ejektormodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Körperabschnitt mit einem saugseitigen Kanal (20d) versehen ist, in dem das aus dem ersten Verdampfer herausströmende Kühlmittel strömt, der dekompressionsseitige Antriebsabschnitt (62) einen dekompressionsseitigen thermosensitiven Abschnitt (62a) hat, der ein dekompressionsseitiges Verformungselement (62b) hat, das gemäß einer Temperatur und einem Druck des Kühlmittels verformbar ist, das aus dem ersten Verdampfer herausströmt, und zumindest ein Teil des dekompressionsseitigen thermosensitiven Abschnittes in dem saugseitigen Kanal oder in einem Raum, der mit dem saugseitigen Kanal in Kommunikation steht, angeordnet ist.
  7. Ejektormodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der dekompressionsseitige Antriebsabschnitt den dekompressionsseitigen Ventilkörper so versetzt, dass ein Superwärmegrad des Kühlmittels an einer Auslassseite des ersten Verdampfers sich 0 °C nähert.
  8. Ejektormodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei zumindest ein Teil des Druckbeaufschlagungsabschnittes so vorgesehen ist, dass es in dem zweiten Verdampfer oder in einem Rohr (19), das mit dem zweiten Verdampfer verbunden ist, durch Vorragen von dem Körperabschnitt untergebracht ist.
  9. Ejektormodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Körperabschnitt mit einem Hochdruckeinlass (21a), in den das aus dem Radiator herausströmende Kühlmittel strömt, einem ausströmseitigen Kanal (20c), durch den das aus dem zweiten Verdampfer herausströmende Kühlmittel zu einer Sauganschlussseite des Kompressors geführt wird, einem Niedrigdruckeinlass (21e), durch den das Kühlmittel in den ausströmseitigen Kanal strömt, und einem Niedrigdruckauslass (21f) versehen ist, durch den das Kühlmittel aus dem ausströmseitigen Kanal herausströmt, der Hochdruckeinlass und der Niedrigdruckauslass in der gleichen Richtung offen sind, und der ejektorseitige Auslass, der Niedrigdruckeinlass, der Kühlmittelsauganschluss und der drosselseitige Auslass in der gleichen Richtung offen sind.
  10. Ejektormodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Körperabschnitt einen Hochdruckeinlass (21a) hat, in den das aus dem Radiator herausströmende Kühlmittel strömt, und eine maximale Kanalquerschnittsfläche (A1) des Dekompressionsabschnittes, die erhalten wird, wenn der dekompressionsseitige Antriebsabschnitt den dekompressionsseitigen Ventilkörper versetzt, gleich wie oder größer als eine minimale Kanalquerschnittsfläche (A2) eines Kühlmittelkanals ist, der von dem Hochdruckeinlass zu dem Dekompressionsabschnitt führt.
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