DE112019006547T5

DE112019006547T5 - Temperatureinstellvorrichtung

Info

Publication number: DE112019006547T5
Application number: DE112019006547.5T
Authority: DE
Inventors: Toru Okamura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2019-11-15
Publication date: 2021-09-16
Also published as: CN113227673B; US20210316597A1; WO2020137232A1; JP2020104604A; JP7176405B2; CN113227673A

Abstract

Eine Temperatureinstellvorrichtung umfasst einen Wärmeabstrahlabschnitt (41a) und eine Kältekreisvorrichtung (10). Der Wärmeabstrahlabschnitt strahlt Wärme eines Zielobjekts an eine Außenluft ab. Die Kältekreisvorrichtung (10) hat einen Verflüssigungsabschnitt (12a) und einen Verdunstungsabschnitt (14a). Der Verflüssigungsabschnitt (12a) verflüssigt ein Hochdruckkältemittel, das aus einem Kompressor (11) ausgestoßen wird, der ein Kältemittel komprimiert und ausstößt. Der Verdunstungsabschnitt (14a) verdunstet ein Niederdruckkältemittel, dessen Druck in einem Druckreduzierungsabschnitt (13) reduziert wird, der einen Druck des Hochdruckkältemittels reduziert. Der Verflüssigungsabschnitt (12a) stahlt Wärme des Hochdruckkältemittels an mindestens einen Teil der Außenluft ab, die durch den Wärmeabstrahlabschnitt (41a) getreten ist. Der Wärmeabstrahlabschnitt (41a) stahlt die Wärme des Zielobjekts an die Außenluft ab, bevor eine Wärme der Außenluft in dem Verflüssigungsabschnitt (12a) aufgenommen wird.

Description

Querverweis auf zugehörige Anmeldung
Die Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-243390 , die am 26. Dezember 2018 eingereicht wurde, deren Inhalte vorliegend durch Bezugnahme in ihrer Gänze eingeschlossen sind.
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Temperatureinstellvorrichtung, die eine Temperatur eines Temperatureinstellzielobjekts einstellt.
Stand der Technik
Bei dem Stand der Technik zeigt Patentliteratur 1 eine Temperatureinstellvorrichtung, die an einem Fahrzeug montiert ist. Die Temperatureinstellvorrichtung in Patentliteratur 1 hat, als Temperatureinstellzielobjekt, eine am Fahrzeug montierte Vorrichtung, wie etwa eine Batterie oder einen Inverter, die Wärme während eines Betriebs erzeugt, oder eine Ventilationsluft, die in eine Fahrzeugkabine geblasen wird, um die Fahrzeugkabine zu klimatisieren.
Genauer gesagt, die Temperatureinstellvorrichtung in Patentliteratur 1 umfasst eine Kältekreisvorrichtung einer Dunstkompressionsart, die zwei Verdunstungsabschnitte hat, die parallel zu einander verbunden sind. Einer der Verdunstungsabschnitte kühlt ein Kühlmittel einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung. Der andere Verdunstungsabschnitt kühlt ein Gebläse, das Luft in eine Fahrzeugkabine bläst. Dementsprechend erreicht die Temperatureinstellvorrichtung in Patentliteratur 1 sowohl ein Einstellen der Temperatur der am Fahrzeug montierten Vorrichtung als auch ein Klimatisieren der Fahrzeugkabine.
Entgegenhaltungen
Patentlite ratu r
Patentliteratur 1: JP-A-2014-37178 .
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist jedoch schwierig, die Temperatur eines Zielobjekts mit der Temperatureinstellvorrichtung in Patentliteratur 1 einzustellen. Dies kommt daher, weil beispielsweise, auch wenn ein Klimatisieren in der Fahrzeugkabine nicht erforderlich ist, die Kältekreisvorrichtung betrieben werden muss, um die Temperatur der am Fahrzeug montierten Vorrichtung einzustellen, und somit gibt es die Befürchtung, einen ineffizienten Energieverbrauch in der Kältekreisvorrichtung zu verursachen.
Genauer gesagt, ein Betriebspunkt der Kältekreisvorrichtung (genauer gesagt, eine Drehzahl des Kompressors oder dergleichen), wenn sowohl ein Klimatisieren in der Fahrzeugkabine als auch eine Temperatureinstellung der am Fahrzeug montierten Vorrichtung durchgeführt werden, unterscheidet sich von einem Betriebspunkt der Kältekreisvorrichtung, wenn lediglich eines von dem Klimatisieren in der Fahrzeugkabine und der Temperatureinstellung, der am Fahrzeug montierten Vorrichtung durchgeführt wird. Dies kommt daher, weil Kühlleistungsfähigkeiten die für die Kältekreisvorrichtung erforderlich sind, unterschiedlich sind. In einer Kältekreisvorrichtung einer Dunstkompressionsart ist es schwierig, einen hohen Betriebswirkungsgrad an beiden Betriebspunkten zu erreichen.
Somit ist es schwierig für die Temperatureinstellvorrichtung in Patentliteratur 1, die Temperatur eines Zielobjekts effizient einzustellen, dessen Temperatur eingestellt werden soll.
Angesichts der vorstehenden Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Temperatureinstellvorrichtung bereitzustellen, die imstande ist, die Temperatur eines Zielobjekts effizient einzustellen.
Eine Temperatureinstellvorrichtung eines ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Wärmeabstrahlabschnitt und eine Kältekreisvorrichtu ng.
Der Wärmeabstrahlabschnitt strahlt eine Wärme eines Zielobjekts an eine Außenluft ab. Die Kältekreisvorrichtung hat einen Verflüssigungsabschnitt und einen Verdunstungsabschnitt. Der Verflüssigungsabschnitt verflüssigt ein Hochdruckkältemittel, das aus einem Kompressor ausgestoßen wird, der ein Kältemittel komprimiert und ausstößt. Der Verdunstungsabschnitt verdunstet ein Niederdruckkältemittel, dessen Druck in einem Druckreduzierungsabschnitt reduziert wurde, der einen Druck des Hochdruckkältemittels reduziert.
Der Verflüssigungsabschnitt strahlt Wärme des Hochdruckkältemittels an mindestens einem Teil der Außenluft ab, die durch den Wärmeabstrahlabschnitt getreten ist. Der Wärmeabstrahlabschnitt strahlt die Wärme des Zielobjekts an die Außenluft ab, bevor eine Wärme der Außenluft in dem Verflüssigungsabschnitt aufgenommen wird.
Mit dieser Konfiguration kann die Wärme des Zielobjekts an die Außenluft abgestrahlt werden, weil der Wärmeabstrahlabschnitt vorgesehen ist. Dementsprechend kann das Zielobjekt gekühlt werden.
Der Wärmeabstrahlabschnitt strahlt die Wärme des Zielobjekts an die Außenluft ab, bevor sie durch den Verflüssigungsabschnitt tritt. Der Verflüssigungsabschnitt strahlt die Wärme des Hochdruckkältemittels an mindestens einen Teil der Außenluft ab, die durch den Wärmeabstrahlabschnitt getreten ist.
Daher kann in dem Wärmeabstrahlabschnitt die Wärme des Zielobjekts an die Außenluft stabil abgestrahlt werden, ohne durch einen Betriebszustand der Kältekreisvorrichtung beeinträchtigt zu werden. Das heißt, auch wenn die Kältekreisvorrichtung gestoppt ist, kann das Zielobjekt stabil gekühlt werden.
Infolgedessen kann das Zielobjekt effizient gekühlt werden, ohne einen ineffizienten Energieverbrauch in der Kältekreisvorrichtung zu verursachen.
Eine Temperatureinstellvorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: eine verdunstungsseitige Zielobjektwärmetauscheinheit, eine Kältekreisvorrichtung, eine erste Wärmetauscheinheit sowie eine zweite Wärmetauscheinheit.
Die verdunstungsseitige Zielobjektwärmetauscheinheit wird dazu gebracht, dass darin ein erstes Wärmemedium strömt, und Wärme mit einem verdunstungsseitigen Zielobjekt getauscht wird. Die Kältekreisvorrichtung umfasst einen Verflüssigungsabschnitt und einen Verdunstungsabschnitt. Der Verflüssigungsabschnitt ist eingerichtet, ein Hochdruckkältemittel zu verflüssigen, das aus einem Kompressor ausgestoßen wird, der ein Kältemittel komprimiert und ausstößt. Der Verdunstungsabschnitt ist eingerichtet, ein Niederdruckkältemittel zu verdunsten, dessen Druck in einem Druckreduzierungsabschnitt reduziert wurde, der einen Druck des Hochdruckkältemittels reduziert. Die verflüssigungsseitige Wärmetauscheinheit ist mit dem Verflüssigungsabschnitt thermisch verbunden und tauscht Wärme zwischen einem zweiten Wärmemedium und dem Hochdruckkältemittel. Die erste Wärmetauscheinheit ist eingerichtet, Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium, das aus der verdunstungsseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit ausgeströmt ist, und einer Außenluft zu tauschen. Die zweite Wärmetauscheinheit ist eingerichtet, Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium, das aus der verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, und der Außenluft zu tauschen.
Die erste Wärmetauscheinheit tauscht Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium, das aus der verdunstungsseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit ausgeströmt ist, und der Außenluft, vor einem Wärmetausch in der zweiten Wärmetauscheinheit. Die zweite Wärmetauscheinheit tauscht Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium, das aus der verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, und mindestens einem Teil der Außenluft, die durch die erste Wärmetauscheinheit getreten ist.
Mit dieser Konfiguration kann die Wärme des verdunstungsseitigen Zielobjekts an die Außenluft mittels des ersten Wärmemediums abgestrahlt werden, weil die verdunstungsseitige Zielobjektwärmetauscheinheit und die erste Wärmetauscheinheit vorgesehen sind. Dementsprechend kann das verdunstungsseitige Zielobjekt gekühlt werden.
Die erste Wärmetauscheinheit tauscht Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium, das aus dem verdunstungsseitigen Zielobjekt ausgeströmt ist, und der Außenluft, bevor sie durch die zweite Wärmetauscheinheit tritt. Die zweite Wärmetauscheinheit tauscht Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium, das aus der verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, und mindestens einem Teil der Außenluft, die durch die erste Wärmetauscheinheit getreten ist.
Daher kann in der ersten Wärmetauscheinheit die Wärme, die durch das erste Wärmemedium aus dem verdunstungsseitigen Zielobjekt aufgenommen wurde, an die Außenluft stabil abgestrahlt werden, ohne durch einen Betriebszustand der Kältekreisvorrichtung beeinträchtigt zu werden. Das heißt, auch wenn die Kältekreisvorrichtung gestoppt ist, kann das verdunstungsseitige Zielobjekt stabil gekühlt werden.
Infolgedessen kann das verdunstungsseitige Zielobjekt wirksam gekühlt werden, ohne in der Kältekreisvorrichtung einen ineffizienten Energieverbrauch zu verursachen.
Eine Temperatureinstellvorrichtung gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine verdunstungsseitige Zielobjektwärmetauscheinheit, eine außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit, eine Kältekreisvorrichtung, eine verflüssigungsseitige Wärmetauscheinheit, eine verdunstungsseitige Wärmetauscheinheit, eine erste Wärmetauscheinheit, eine zweite Wärmetauscheinheit sowie eine Umschalteinheit.
Die verdunstungsseitige Zielobjektwärmetauscheinheit wird dazu gebracht, dass in ihr ein erstes Wärmemedium strömt, und mit einem verdunstungsseitigen Zielobjekt Wärme getauscht wird. Die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit wird dazu gebracht, dass in ihr ein zweites Wärmemedium strömt, und mit einem außenluftseitigen Zielobjekt Wärme getauscht wird. Die Kältekreisvorrichtung umfasst einen Verflüssigungsabschnitt und einen Verdunstungsabschnitt. Der Verflüssigungsabschnitt ist eingerichtet, ein Hochdruckkältemittel zu verflüssigen, das aus einem Kompressor ausgestoßen wird, der ein Kältemittel komprimiert und ausstößt. Der Verdunstungsabschnitt ist eingerichtet, ein Niederdruckkältemittel zu verdunsten, dessen Druck in einem Druckreduzierungsabschnitt reduziert wurde, der einen Druck des Hochdruckkältemittels reduziert. Die verflüssigungsseitige Wärmetauscheinheit ist mit dem Verflüssigungsabschnitt thermisch verbunden, um eine Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und dem Hochdruckkältemittel zu tauschen. Die verdunstungsseitige Wärmetauscheinheit ist mit dem Verdunstungsabschnitt thermisch verbunden, um Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und dem Niederdruckkältemittel zu tauschen. Die erste Wärmetauscheinheit ist eingerichtet, um Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und einer Außenluft zu tauschen. Die zweite Wärmetauscheinheit ist eingerichtet, um Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium, das aus der außenluftseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit ausgeströmt ist, und der Außenluft zu tauschen. Die Umschalteinheit ist eingerichtet, um Kreislaufkonfigurationen eines ersten Wärmemediumkreislaufs umzuschalten, der das erste Wärmemedium zirkuliert.
Die Umschalteinheit schaltet eine Kreislaufkonfiguration, in der das erste Wärmemedium zwischen der verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit und der verdunstungsseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit zirkuliert wird, eine Kreislaufkonfiguration, in der das erste Wärmemedium zwischen der verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit der ersten Wärmetauscheinheit zirkuliert wird, sowie eine Kreislaufkonfiguration um, in der das erste Wärmemedium zwischen der verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit und der ersten Wärmetauscheinheit zirkuliert wird.
Die erste Wärmetauscheinheit ist eingerichtet, um Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und der Außenluft vor einem Wärmetausch in der zweiten Wärmetauscheinheit zu tauschen. Die zweite Wärmetauscheinheit ist eingerichtet, um Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium, das aus der außenluftseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit ausgeströmt ist, und mindestens einem Teil der Außenluft zu tauschen, die durch die erste Wärmetauscheinheit getreten ist.
Mit dieser Konfiguration kann die Wärme des außenluftseitigen Zielobjekts an die Außenluft mittels des zweiten Wärmemediums abgestrahlt werden, weil die zweite Wärmetauscheinheit vorgesehen ist. Daher kann, auch wenn die Kältekreisvorrichtung nicht betrieben wird, das außenluftseitige Zielobjekt gekühlt werden.
Zusätzlich dazu kann die Wärme des verdunstungsseitigen Zielobjekts an die Außenluft in der ersten Wärmetauscheinheit mittels des ersten Wärmemediums abgestrahlt werden, oder kann die Außenluft als eine Wärmeaufnahmequelle oder ein Wärmeabstrahlbestimmungsort für das Kältemittel in der ersten Wärmetauscheinheit in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand der Kältekreisvorrichtung verwendet werden, weil die Umschalteinheit vorgesehen ist.
In diesem Fall tauscht die erste Wärmetauscheinheit Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und der Außenluft, vor einem Wärmetausch, in der zweiten Wärmetauscheinheit. Daher kann in der ersten Wärmetauscheinheit die Wärme des verdunstungsseitigen Zielobjekts an die Außenluft stabil abgestrahlt werden, oder kann die Außenluft als eine Wärmeaufnahmequelle oder ein Wärmeabstrahlbestimmungsort für das Kältemittel stabil verwendet werden, ohne durch einen Umfang eines Wärmetauschs zwischen dem zweiten Wärmemedium und der Außenluft in der zweiten Wärmetauscheinheit beeinträchtigt zu werden.
Infolgedessen können das verdunstungsseitige Zielobjekt und das außenluftseitige Zielobjekt wirksam gekühlt werden, ohne einen ineffizienten Energieverbrauch in der Kältekreisvorrichtung zu verursachen.
Eine Temperatureinstellvorrichtung gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Kältekreisvorrichtung, eine verdunstungsseitige Wärmetauscheinheit, eine außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit, eine erste Wärmetauscheinheit, eine verflüssigungsseitige Wärmetauscheinheit, eine Erwärmungseinheit, eine zweite Wärmetauscheinheit, eine erste Umschalteinheit sowie eine zweite Umschalteinheit.
Die Kältekreisvorrichtung umfasst einen Verflüssigungsabschnitt, einen Verdunstungsabschnitt sowie einen fluidseitigen Verdunstungsabschnitt. Der Verflüssigungsabschnitt ist eingerichtet, ein Hochdruckkältemittel zu verflüssigen, das aus einem Kompressor ausgestoßen wird, der ein Kältemittel komprimiert und ausstößt. Der Verdunstungsabschnitt ist eingerichtet, ein Niederdruckkältemittel zu verdunsten, dessen Druck in einem Druckreduzierungsabschnitt reduziert wurde, der einen Druck des Hochdruckkältemittels reduziert. Der fluidseitige Verdunstungsabschnitt ist eingerichtet, das Niederdruckkältemittel, dessen Druck in einem fluidseitigen Druckreduzierungsabschnitt reduziert wurde, der den Druck des Hochdruckkältemittels reduziert, durch einen Wärmetausch mit einem Kühlzielfluid zu verdunsten. Die verdunstungsseitige Wärmetauscheinheit ist mit dem Verdunstungsabschnitt thermisch verbunden und eingerichtet, Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und dem Niederdruckkältemittel zu tauschen. Die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit wird dazu gebracht, dass in ihr das erste Wärmemedium strömt, und Wärme mit einem außenluftseitigen Zielobjekt getauscht wird. Die erste Wärmetauscheinheit ist eingerichtet, Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und einer Außenluft zu tauschen. Die verflüssigungsseitige Wärmetauscheinheit ist mit dem Verflüssigungsabschnitt thermisch verbunden, und ist eingerichtet, Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium und dem Hochdruckkältemittel zu tauschen. Die Erwärmungseinheit ist eingerichtet, Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium und einem Erwärmungszielfluid zu tauschen. Die zweite Wärmetauscheinheit ist eingerichtet, Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium und der Außenluft zu tauschen. Die erste Umschalteinheit ist eingerichtet, um Kreislaufkonfigurationen eines ersten Wärmemediumkreislaufs umzuschalten, der das erste Wärmemedium zirkuliert. Außerdem ist die zweite Umschalteinheit eingerichtet, Kreislaufkonfigurationen eines zweiten Wärmemediumkreislaufs umzuschalten, der das zweite Wärmemedium zirkuliert.
Die erste Wärmetauscheinheit und die zweite Wärmetauscheinheit sind so angeordnet, dass die Außenluft, die durch eine von den ersten und zweiten Wärmetauscheinheiten getreten ist, in die andere Wärmetauscheinheit strömt.
In einem Kühlbetriebsmodus, in dem das Kühlzielfluid in dem fluidseitigen Verdunstungsabschnitt gekühlt wird, schaltet die erste Umschalteinheit zu einer Kreislaufkonfiguration um, in der das erste Wärmemedium, das aus der ersten Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit strömt, und schaltet die zweite Umschalteinheit zu einer Kreislaufkonfiguration um, in der das zweite Wärmemedium, das aus der verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die zweite Wärmetauscheinheit strömt.
Bei dem Erwärmungsbetriebsmodus, in dem das Erwärmungszielfluid in der Erwärmungseinheit erwärmt wird, schaltet die erste Umschalteinheit zu einer Kreislaufkonfiguration um, in der das erste Wärmemedium, das aus der verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die erste Wärmetauscheinheit und die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit strömt, und schaltet die zweite Umschalteinheit zu einer Kreislaufkonfiguration um, in der das zweite Wärmemedium, das aus der verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die Erwärmungseinheit strömt.
Während des Kühlbetriebsmodus ist eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die erste Wärmetauscheinheit strömt, dieselbe wie eine Strömungsrichtung des zweiten Wärmemediums, das durch die zweite Wärmetauscheinheit strömt. Eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die erste Wärmetauscheinheit während des Kühlbetriebsmodus strömt, unterscheidet sich von einer Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die erste Wärmetauscheinheit während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt. Außerdem ist eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Kühlbetriebsmodus strömt, dieselbe wie eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt.
Mit dieser Konfiguration ist während eines Kühlbetriebsmodus eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die erste Wärmetauscheinheit strömt, dieselbe wie eine Strömungsrichtung des zweiten Wärmemediums, das durch die zweite Wärmetauscheinheit strömt. Das heißt, ein Strom des ersten Werbemediums, das durch die erste Wärmetauscheinheit strömt, sowie ein Strom des zweiten Wärmemediums, das durch die zweite Wärmetauscheinheit strömt, sind sogenannte parallele Ströme. Daher ist es möglich, die Ausbreitung einer Temperaturdifferenz zwischen der Außenluft und dem Wärmemedium zu begrenzen, das durch die andere Wärmetauscheinheit strömt, auch wenn eine Temperaturverteilung in der Außenluft auftritt, die durch eine der ersten und zweiten Wärmetauscheinheiten tritt.
Dementsprechend kann während des Kühlbetriebsmodus der Wärmetauschwirkungsgrad zwischen dem Wärmemedium, das durch die andere Wärmetauscheinheit strömt, und der Außenluft verbessert werden, und somit kann das Kühlzielfluid, das ein Zielobjekt ist, wirksam gekühlt werden.
Die Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die erste Wärmetauscheinheit während des Kühlbetriebsmodus strömt, unterscheidet sich von der Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die erste Wärmetauscheinheit während des ersten Erwärmungsbetriebsmodus strömt. Außerdem ist die Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Kühlbetriebsmodus strömt, dieselbe wie eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt.
Dementsprechend ist es möglich, eine Kreislaufkonfiguration bereitzustellen, bei der die erste Wärmetauscheinheit und die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Kühlbetriebsmodus, in Reihe verbunden sind. Es ist möglich, eine Kreislaufkonfiguration bereitzustellen, bei der die erste Wärmetauscheinheit und die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit parallel zueinander verbunden sind, bezüglich dem Strom des ersten Wärmemediums, das aus der verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit während des Erwärmungsbetriebsmodus ausgeströmt ist.
Daher wird während des Erwärmungsbetriebsmodus ein Strömungsratenverhältnis zwischen einer Strömungsrate des ersten Wärmemediums, das in die erste Wärmetauscheinheit strömt, und einer Strömungsrate des ersten Wärmemediums, das in die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit strömt, eingestellt, und somit kann eine Menge einer Wärme, die aus dem Zielobjekt aufgenommen wird, in der außenluftseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit eingestellt werden.
Infolgedessen kann während des Erwärmungsbetriebsmodus, eine Menge an Wärme, die durch das erste Wärmemedium aus dem Zielobjekt aufgenommen wird, auf geeignete Weise eingestellt werden, um das Erwärmungszielfluid effizient zu erwärmen.
Eine Temperatureinstellvorrichtung gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Kältekreisvorrichtung, eine verdunstungsseitige Wärmetauscheinheit, eine verflüssigungsseitige Wärmetauscheinheit, eine außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit, eine Außenwärmetauscheinheit, eine Erwärmungseinheit, sowie eine Umschalteinheit.
Die Kältekreisvorrichtung umfasst einen Verflüssigungsabschnitt, einen Verdunstungsabschnitt sowie einen fluidseitigen Verdunstungsabschnitt. Der Verflüssigungsabschnitt ist eingerichtet, ein Hochdruckkältemittel zu verflüssigen, das aus einem Kompressor ausgestoßen wird, der ein Kältemittel komprimiert und ausstößt. Der Verdunstungsabschnitt ist eingerichtet, ein Niederdruckkältemittel zu verdunsten, dessen Druck in einem Druckreduzierungsabschnitt reduziert wurde, der einen Druck des Hochdruckkältemittels reduziert. Der fluidseitige Verdunstungsabschnitt ist eingerichtet, das Niederdruckkältemittel, dessen Druck in einem fluidseitigen Druckreduzierungsabschnitt reduziert wurde, der den Druck des Hochdruckkältemittels reduziert, durch einen Wärmetausch mit einem Kühlzielfluid zu verdunsten. Die verdunstungsseitige Wärmetauscheinheit ist mit dem Verdunstungsabschnitt thermisch verbunden und tauscht Wärme zwischen einem Wärmemedium und dem Niederdruckkältemittel. Die verflüssigungsseitige Wärmetauscheinheit ist mit dem Verflüssigungsabschnitt thermisch verbunden und tauscht Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem Hochdruckkältemittel. Die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit bewirkt, dass das Wärmemedium strömt und mit einem außenluftseitigen Zielobjekt Wärme tauscht. Die Außenwärmetauscheinheit ist eingerichtet, Wärme zwischen dem Wärmemedium und einer Außenluft zu tauschen. Die Erwärmungseinheit, tauscht Wärme zwischen dem Wärmemedium und einem Erwärmungszielfluid. Außerdem ist die Umschalteinheit eingerichtet, Kreislaufkonfigurationen eines Wärmemediumkreislaufs umzuschalten, der das Wärmemedium zirkuliert.
In einem Kühlbetriebsmodus, in dem das Kühlzielfluid in dem fluidseitigen Verdunstungsabschnitt gekühlt wird, schaltet die Umschalteinheit eine Kreislaufkonfiguration um, bei der das Wärmemedium, das aus der Außenwärmetauscheinheit ausströmt, in die verflüssigungsseitige Wärmetauscheinheit und die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit strömt.
In einem Erwärmungsbetriebsmodus, in dem das Erwärmungszielfluid in der Erwärmungseinheit erwärmt wird, schaltet die Umschalteinheit eine Kreislaufkonfiguration um, in der das Wärmemedium, das aus der verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit ausströmt, in die Außenwärmetauscheinheit und die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit strömt, und das Wärmemedium, das aus der verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit ausströmt, in die Erwärmungseinheit strömt.
Eine Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch die Außenwärmetauscheinheit während des Kühlbetriebsmodus strömt, unterscheidet sich von einer Strömungsrichtung des Wärmemediums, dass durch die Außenwärmetauscheinheit während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt. Außerdem ist eine Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Kühlbetriebsmodus strömt, dieselbe wie eine Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist die Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch die Außenwärmetauscheinheit während des Kühlbetriebsmodus strömt, von der Strömungsrichtung des Wärmemediums verschieden, das durch die Außenwärmetauscheinheit während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt. Außerdem ist die Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Kühlbetriebsmodus strömt, dieselbe wie die Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt.
Dementsprechend ist es möglich, eine Kreislaufkonfiguration bereitzustellen, in der die Außenwärmetauscheinheit und die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Kühlbetriebsmodus miteinander in Reihe verbunden sind. Es ist möglich, eine Kreislaufkonfiguration bereitzustellen, in der die Außenwärmetauscheinheit und die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit parallel zueinander verbunden sind, bezüglich dem Strom des Wärmemediums, das aus der verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit während des Erwärmungsbetriebsmodus ausgeströmt ist.
Daher wird ein Strömungsratenverhältnis zwischen einer Strömungsrate des Wärmemediums, das in die Außenwärmetauscheinheit strömt, und einer Strömungsrate des Wärmemediums, das in die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt, eingestellt, und somit kann eine Menge an Wärme, die aus dem Zielobjekt in der außenluftseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit aufgenommen wird, eingestellt werden.
Infolgedessen kann während des Erwärmungsbetriebsmodus, eine Menge an Wärme, die durch das Wärmemedium aus dem Zielobjekt aufgenommen wird, auf geeignete Weise eingestellt werden, und kann das Erwärmungszielfluid, das ein Zielobjekt ist, effizient gekühlt werden.
Eine Temperatureinstellvorrichtung gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Kältekreisvorrichtung, eine verdunstungsseitige Wärmetauscheinheit, eine außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit, eine erste Wärmetauscheinheit, eine verflüssigungsseitige Wärmetauscheinheit, eine Erwärmungseinheit, eine zweite Wärmetauscheinheit, eine erste Umschalteinheit sowie eine zweite Umschalteinheit.
Die Kältekreisvorrichtung umfasst einen Verflüssigungsabschnitt, einen Verdunstungsabschnitt sowie einen fluidseitigen Verdunstungsabschnitt. Der Verflüssigungsabschnitt ist eingerichtet, ein Hochdruckkältemittel zu verflüssigen, das aus einem Kompressor ausgestoßen wird, der ein Kältemittel komprimiert und ausstößt. Der Verdunstungsabschnitt ist eingerichtet, ein Niederdruckkältemittel zu verdunsten, dessen Druck in einem Druckreduzierungsabschnitt reduziert wurde, der einen Druck des Hochdruckkältemittels reduziert. Der fluidseitige Verdunstungsabschnitt ist eingerichtet, das Niederdruckkältemittel, dessen Druck in einem fluidseitigen Druckreduzierungsabschnitt reduziert wurde, der den Druck des Hochdruckkältemittels reduziert, durch einen Wärmetausch mit einem Kühlzielfluid zu verdunsten. Die verdunstungsseitige Wärmetauscheinheit ist mit dem Verdunstungsabschnitt thermisch verbunden und tauscht Wärme zwischen einem ersten Wärmemedium und dem Niederdruckkältemittel. Die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit bewirkt, dass ein erstes Wärmemedium strömt und mit einem außenluftseitigen Zielobjekt Wärme tauscht. Die erste Wärmetauscheinheit tauscht Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und einer Außenluft. Die verflüssigungsseitige Wärmetauscheinheit ist mit dem Verflüssigungsabschnitt thermisch verbunden und tauscht Wärme zwischen einem zweiten Wärmemedium und dem Hochdruckkältemittel. Die Erwärmungseinheit, tauscht Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium und dem Erwärmungszielfluid. Die zweite Wärmetauscheinheit tauscht Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium und der Außenluft. Die erste Umschalteinheit ist eingerichtet, Kreislaufkonfigurationen eines ersten Wärmemediumkreislaufs umzuschalten, der das erste Wärmemedium zirkuliert. Außerdem ist die zweite Umschalteinheit eingerichtet, Kreislaufkonfigurationen eines zweiten Wärmemediumkreislaufs umzuschalten, der das zweite Wärmemedium zirkuliert.
Die erste Wärmetauscheinheit und die zweite Wärmetauscheinheit sind so angeordnet, dass die Außenluft, die durch eine der ersten und zweiten Wärmetauscheinheiten getreten ist, in die andere Wärmetauscheinheit strömt.
In einem Kühlbetriebsmodus, in dem das Kühlzielfluid in dem fluidseitigen Verdunstungsabschnitt gekühlt wird, ist die erste Umschalteinheit eingerichtet, eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das erste Wärmemedium, das aus der ersten Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit strömt. Außerdem ist die zweite Umschalteinheit eingerichtet, eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das zweite Wärmemedium, das aus der verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die zweite Wärmetauscheinheit strömt.
In einem Erwärmungsbetriebsmodus, in dem das Erwärmungszielfluid in der Erwärmungseinheit erwärmt wird, ist die erste Umschalteinheit eingerichtet, eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das erste Wärmemedium, das aus der ersten Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die verdunstungsseitige Wärmetauscheinheit und die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit strömt, und ist die zweite Umschalteinheit eingerichtet, eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das zweite Wärmemedium, das aus der verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die Erwärmungseinheit strömt.
Während des Kühlbetriebsmodus ist eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die erste Wärmetauscheinheit strömt, dieselbe wie eine Strömungsrichtung des zweiten Wärmemediums, das durch die zweite Wärmetauscheinheit strömt, und ist eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Kühlbetriebsmodus strömt, dieselbe wie eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt.
Mit dieser Konfiguration ist während des Kühlbetriebsmodus die Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die erste Wärmetauscheinheit strömt, dieselbe wie eine Strömungsrichtung des zweiten Wärmemediums, das durch die zweite Wärmetauscheinheit strömt. Das heißt, ein Strom des ersten Wärmemediums, der durch die erste Wärmetauscheinheit strömt, und ein Strom des zweiten Wärmemediums, das durch die zweite Wärmetauscheinheit strömt, sind parallele Ströme. Daher ist es möglich, die Ausbreitung einer Temperaturdifferenz zwischen der Außenluft und dem Wärmemedium, das durch die andere Wärmetauscheinheit strömt, zu begrenzen, auch wenn eine Temperaturverteilung in der Außenluft auftritt, die durch eine von den ersten und zweiten Wärmetauscheinheiten tritt.
Dementsprechend kann während des Kühlbetriebsmodus der Wärmetauschwirkungsgrad zwischen dem Wärmemedium, das durch die andere Wärmetauscheinheit strömt, und der Außenluft verbessert werden, und somit kann das Kühlzielfluid, das ein Zielobjekt ist, wirksam gekühlt werden.
Eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Kühlbetriebsmodus strömt, ist dieselbe wie eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt. Daher kann während Betrieben sowohl in dem Kühlbetriebsmodus als auch in dem Erwärmungsbetriebsmodus das erste Wärmemedium, das eine Temperatur nahe der Temperatur der Außenluft hat, die aus der ersten Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, dazu gebracht werden, in die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit zu strömen.
Infolgedessen kann, auch wenn Betriebsmodi umgeschaltet werden, die Temperatur des Zielobjekts zuverlässig aufrechterhalten werden, um die Außenlufttemperatur zu sein, unabhängig von einem Betriebszustand der Kältekreisvorrichtu ng.
Eine Temperatureinstellvorrichtung gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Kältekreisvorrichtung, eine verdunstungsseitige Wärmetauscheinheit, eine verflüssigungsseitige Wärmetauscheinheit, eine außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit, eine Außenwärmetauscheinheit, eine Erwärmungseinheit und eine Umschalteinheit.
Die Kältekreisvorrichtung umfasst einen Verflüssigungsabschnitt, einen Verdunstungsabschnitt sowie einen fluidseitigen Verdunstungsabschnitt. Der Verflüssigungsabschnitt ist eingerichtet, ein Hochdruckkältemittel zu verflüssigen, das aus einem Kompressor ausgestoßen wird, der ein Kältemittel komprimiert und ausstößt. Der Verdunstungsabschnitt ist eingerichtet, ein Niederdruckkältemittel zu verdunsten, dessen Druck in einem Druckreduzierungsabschnitt reduziert wurde, der einen Druck des Hochdruckkältemittels reduziert. Der fluidseitige Verdunstungsabschnitt ist eingerichtet, das Niederdruckkältemittel, dessen Druck in einem fluidseitigen Druckreduzierungsabschnitt reduziert wurde, der den Druck des Hochdruckkältemittels reduziert, durch einen Wärmetausch mit einem Kühlzielfluid zu verdunsten. Die verdunstungsseitige Wärmetauscheinheit ist mit dem Verdunstungsabschnitt thermisch verbunden und tauscht Wärme zwischen einem Wärmemedium und dem Niederdruckkältemittel. Die verflüssigungsseitige Wärmetauscheinheit ist mit dem Verflüssigungsabschnitt thermisch verbunden und tauscht Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem Hochdruckkältemittel. Die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit bewirkt, dass ein Wärmemedium strömt und mit einem außenluftseitigen Zielobjekt Wärme tauscht. Die Außenwärmetauscheinheit tauscht Wärme zwischen dem Wärmemedium und einer Außenluft, die Erwärmungseinheit tauscht Wärme zwischen dem Wärmemedium und einem Erwärmungszielfluid, und die Umschalteinheit ist eingerichtet, Kreislaufkonfigurationen eines Wärmemediumkreislaufs umzuschalten, der das Wärmemedium zirkuliert.
In einem Kühlbetriebsmodus, in dem das Kühlzielfluid in dem fluidseitigen Verdunstungsabschnitt gekühlt wird, ist die Umschalteinheit eingerichtet, eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das Wärmemedium, das aus der Außenwärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit und die verflüssigungsseitige Wärmetauscheinheit strömt.
In einem Erwärmungsbetriebsmodus, in dem das Erwärmungszielfluid in der Erwärmungseinheit erwärmt wird, ist die Umschalteinheit eingerichtet, eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das Wärmemedium, das aus der Außenwärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit und die verdunstungsseitige Wärmetauscheinheit strömt, und das Wärmemedium, das aus der verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die Erwärmungseinheit strömt.
Eine Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Kühlbetriebsmodus strömt, ist dieselbe wie eine Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt.
Mit dieser Konfiguration ist die Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Kühlbetriebsmodus strömt, dieselbe wie die Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt.
Daher kann während Betrieben sowohl in dem Kühlbetriebsmodus als auch dem Erwärmungsbetriebsmodus das Wärmemedium, das eine Temperatur nahe der Temperatur der Außenluft hat, die aus der Außenwärmetauscheinheit ausgeströmt ist, dazu gebracht werden, in die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit zu strömen. Infolgedessen kann, auch wenn die Betriebsmodi umgeschaltet werden, die Temperatur des Zielobjekts zuverlässig aufrechterhalten werden, um die Außenlufttemperatur zu sein, unabhängig von einem Betriebszustand der Kältekreisvorrichtung.
Figurenliste

1 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung einer ersten Ausführungsform.
2 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung einer zweiten Ausführungsform.
3 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung einer dritten Ausführungsform.
4 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung einer vierten Ausführungsform.
5 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung einer fünften Ausführungsform.
6 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung einer sechsten Ausführungsform.
7 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung einer siebten Ausführungsform.
8 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung einer achten Ausführungsform.
9 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung einer neunten Ausführungsform.
10 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung einer zehnten Ausführungsform.
11 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung einer elften Ausführungsform.
12 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Innenluftklimatisierungseinheit.
13 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung einer zwölften Ausführungsform.
14 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung einer dreizehnten Ausführungsform.
15 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung einer vierzehnten Ausführungsform.
16 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung einer fünfzehnten Ausführungsform.
17 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung während eines Kühlbetriebsmodus in einer sechzehnten Ausführungsform.
18 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm der Temperatureinstellvorrichtung während eines Erwärmungsbetriebsmodus in der sechzehnten Ausführungsform.
19 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm der Temperatureinstellvorrichtung während eines Batterievorrichtungskühlmodus in der sechzehnten Ausführungsform.
20 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung während eines Batterieprioritätskühlmodus in der sechzehnten Ausführungsform.
21 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung während eines Vorrichtungsunabhängigkeitskühlmodus in einer siebzehnten Ausführungsform.
22 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm der Temperatureinstellvorrichtung während eines Batterieunabhängigkeitskühlmodus in der siebzehnten Ausführungsform.
23 ist ein Graph, der eine Änderung einer Temperatur auf einer Einlassseite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung während des Vorrichtungsunabhängigkeitskühlmodus in der siebzehnten Ausführungsform zeigt.
24 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung während eines Kühlbetriebsmodus in einer achtzehnten Ausführungsform.
25 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm der Temperatureinstellvorrichtung während eines Erwärmungsbetriebsmodus in der achtzehnten Ausführungsform.
26 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm der Temperatureinstellvorrichtung während eines Batterieprioritätskühlmodus in der achtzehnten Ausführungsform.
27 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung während eines Erwärmungsmodus in einer neunzehnten Ausführungsform.
28 ist ein Graph, der eine Änderung einer Temperatur auf einer Kühlereinlassseite während eines Batteriekühlumschaltmodus in der neunzehnten Ausführungsform zeigt.
29 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung während eines Erwärmungsbetriebsmodus in einer zwanzigsten Ausführungsform.
30 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung während eines Kühlbetriebsmodus in einer einundzwanzigsten Ausführungsform.
31 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm der Temperatureinstellvorrichtung während des Erwärmungsbetriebsmodus der einundzwanzigsten Ausführungsform.
32 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung während eines Kühlbetriebsmodus in einer zweiundzwanzigsten Ausführungsform.
33 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm einer Temperatureinstellvorrichtung während eines Erwärmungsbetriebsmodus in der zweiundzwanzigsten Ausführungsform.
34 ist eine perspektivische Außenansicht eines Verbundwärmetauschers einer anderen Ausführungsform.
35 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XXXV-XXXV in 34.

Beschreibung von Ausführungsformen
Mehrere Ausführungsformen zum Ausführen der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In jeder Ausführungsform werden Abschnitte, die Gegenständen entsprechen, die in den vorstehenden Ausführungsformen beschrieben wurden, unter Verwendung derselben Bezugszeichen bezeichnet, und wird eine sich wiederholende Beschreibung ausgelassen. Wenn lediglich ein Teil der Konfiguration in jeder Ausführungsform beschrieben wird, können andere vorstehend beschriebene Ausführungsformen auf die anderen Teile der Konfiguration angewandt werden. Nicht lediglich eine Kombination der Abschnitte, die klar anzeigen, dass die Kombination möglich ist, in jeder Ausführungsform, sondern auch eine teilweise Kombination der Ausführungsformen ist möglich, auch wenn die Kombination nicht klar beschrieben ist, wenn es kein bestimmtes Problem bei der Kombination gibt.
(Erste Ausführungsform)
Eine erste Ausführungsform einer Temperatureinstellvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Die Temperatureinstellvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform ist an einem Elektrofahrzeug montiert, das eine Fahrantriebskraft von einem Elektromotor erlangt. Die Temperatureinstellvorrichtung 1 stellt die Temperatur einer Batterie 80 ein, die Energie an den Elektromotor oder dergleichen bei dem Elektrofahrzeug liefert, sowie die Temperatur der Ventilationsluft, die in die Fahrzeugkabine geblasen wird, die ein Raum ist, der klimatisiert werden soll.
Daher sind die Batterie 80 und die Ventilationsluft der vorliegenden Ausführungsform Zielobjekte, deren Temperaturen durch die Temperatureinstellvorrichtung 1 eingestellt werden.
Die Batterie 80 ist eine zusammengebaute Batterie, die eingerichtet ist, indem viele Batteriezellen in Reihe oder parallel elektrisch verbunden werden. Die Batteriezelle ist eine wiederaufladbare Sekundärbatterie (in der vorliegenden Ausführungsform eine Lithium-Ionen-Batterie). Die Batterie 80 ist eine Batterie, in der mehrere Batteriezellen gestapelt sind und angeordnet sind, um eine im Wesentlichen rechteckige parallelepipedförmige Gestalt zu haben, und in einem eigens dafür vorgesehenen Behälter aufgenommen sind.
In dieser Art von Batterie schreitet eine chemische Reaktion nicht einfach bei einer niedrigen Temperatur fort und neigt die Ausgabe dazu, sich zu verringern. Die Batterie erzeugt eine Wärme während eines Betriebs (d. h., während eines Ladens/Entladens). Die Batterie neigt dazu, sich bei einer hohen Temperatur zu verschlechtern. Somit ist es wünschenswert, die Temperatur der Batterie in einem angemessenen Temperaturbereich (15 °C oder höher und 55 °C oder niedriger in der vorliegenden Ausführungsform) aufrechtzuerhalten, in dem die Lade- und Entladekapazität der Batterie vollständig verwendet werden kann.
Die Temperatureinstellvorrichtung 1 umfasst eine Kältekreisvorrichtung 10 und einen Wärmemediumkreislauf 40, wie in dem Gesamtkonfigurationsdiagramm der 1 gezeigt ist. Die Kältekreisvorrichtung 10 ist eine Kältekreisvorrichtung einer Dunstkompressionsart, bei der ein Kompressor 11, ein Verflüssiger 12, ein Expansionsventil 13 und ein Innenverdunster 14 in einer ringförmigen Gestalt verbunden sind.
Die Kältekreisvorrichtung 10 verwendet ein HFO-basiertes Kältemittel (genauer gesagt, R1234yf) als ein Kältemittel. Die Kältekreisvorrichtung 10 hat einen subkritischen Kältekreis, bei dem der Druck eines Hochdruckkältemittels, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, den kritischen Druck des Kältemittels nicht überschreitet. Das Kältemittel enthält ein Kältemittelöl zum Schmieren des Kompressors 11. Ein Teil des Kältemittelöls wird in dem Kreis zusammen mit dem Kältemittel zirkuliert.
Der Kompressor 11 saugt das Kältemittel in der Kältekreisvorrichtung 10 an, komprimiert das Kältemittel, um ein Hochdruckkältemittel zu werden, und stößt dann das Kältemittel aus. Der Kompressor 11 ist ein elektrischer Kompressor, der einen Kompressionsmechanismus mit fester Kapazität, der eine feste Ausstoßkapazität hat, mit einem Elektromotor drehbar antreibt. Eine Drehzahl (d. h., eine Kältemittelausstoßkapazität) des Kompressors 11 wird in Übereinstimmung mit einem Steuerungssignal gesteuert, das aus einer Steuerungsvorrichtung 70 ausgegeben wird, die nachstehend beschrieben wird.
Der Verflüssiger 12 ist ein Wärmetauscher, der das Hochdruckkältemittel verflüssigt, indem er Wärme zwischen dem Hochdruckkältemittel, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, und der Außenluft tauscht, die aus einem Außengebläse 15 geblasen wird. In dem Verflüssiger 12 ist ein Kältemitteldurchlass 12a, durch den das Hochdruckkältemittel strömt, ein Verflüssigungsabschnitt, der das Hochdruckkältemittel verflüssigt, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird. Das Außengebläse 15 ist ein elektrisches Gebläse, dessen Drehzahl (d. h., eine Luftblaskapazität) in Übereinstimmung mit einer Steuerungsspannung gesteuert wird, die aus der Steuerungsvorrichtung 70 ausgegeben wird.
Der Verflüssiger 12 ist auf der vorderen Seite eines Antriebsvorrichtungsraums angeordnet. Der Antriebsvorrichtungsraum bildet einen Raum aus, in dem mindestens ein Teil der Antriebsvorrichtung (beispielsweise eines Elektromotors) zum Ausgeben einer Fahrantriebskraft angeordnet ist. Der Antriebsvorrichtungsraum ist auf der Frontseite der Fahrzeugkabine angeordnet. Die Außenluft wird in den Antriebsvorrichtungsraum durch Lüftungslöcher eingeleitet, die an einem Frontgitter eines vordersten Abschnitts des Fahrzeugs vorgesehen sind.
Das Expansionsventil 13 ist ein Druckreduzierungsabschnitt, der einen Druck des Hochdruckkältemittels reduziert, das aus dem Verflüssiger 12 ausgeströmt ist, um ein Niederdruckkältemittel zu werden. In der Kältekreisvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform verwendet das Expansionsventil 13 ein Wärmeexpansionsventil, das einen Drosselöffnungsgrad mit einem mechanischen Mechanismus so ändert, dass der Überhitzungsgrad eines auslassseitigen Kältemittels des Innenverdunsters 14 dem vorbestimmten Bezugsüberhitzungsgrad nahekommt.
Der Innenverdunster 14 ist ein Wärmetauscher, der das Niederdruckkältemittel verdunstet, indem er Wärme zwischen dem Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das Expansionsventil 13 reduziert ist, und der Ventilationsluft tauscht, die in die Fahrzeugkabine aus dem Innengebläse (nicht gezeigt) geblasen wird. In dem Innenverdunster 14 ist ein Kältemitteldurchlass 14a, durch den das Niederdruckkältemittel strömt, ein Verdunstungsabschnitt, der das Niederdruckkältemittel verdunstet. Das Innengebläse ist ein elektrisches Gebläse, dessen Drehzahl (d. h., eine Luftblaskapazität) in Übereinstimmung mit einer Steuerungsspannung gesteuert wird, die aus der Steuerungsvorrichtung 70 ausgegeben wird.
Der Wärmemediumkreislauf 40 ist ein Wärmemediumzirkulationskreislauf, der ein Wärmemedium zwischen einem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 und einem Strahler 41 zirkuliert. Als das Wärmemedium können Ethylenglykol, Dimethylpolysiloxan, eine Lösung mit einem Nanofluid, ein Frostschutzmittel oder dergleichen verwendet werden.
Eine Wasserpumpe 42 ist in dem Wärmemediumkreislauf 40 angeordnet. Die Wasserpumpe 42 pumpt das Wärmemittel, das aus dem Strahler 41 ausgeströmt ist, zu dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80. Die Wasserpumpe 42 ist eine elektrische Pumpe, deren Drehzahl (d. h., eine Wasserpumpkapazität) in Übereinstimmung mit einer Steuerungsspannung gesteuert wird, die aus der Steuerungsvorrichtung 70 ausgegeben wird.
Der Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 ist in einem eigens dafür vorgesehenen Behälter der Batterie 80 vorgesehen. Der Kühlmitteldurchlass 80a ist eine verdunstungsseitige Zielobjektwärmetauscheinheit, die bewirkt, dass das Wärmemedium strömt und Wärme mit der Batterie 80 tauscht. Genauer gesagt, der Kühlmitteldurchlass 80a ist eine Wärmetauscheinheit, die bewirkt, dass die Wärme der Batterie 80 (d. h., eine Abwärme der Batterie 80) durch das Wärmemedium aufgenommen wird.
Eine Durchlasskonfiguration des Kühlmitteldurchlasses 80a ist eine Durchlasskonfiguration, bei der mehrere Durchlässe in dem eigens dafür vorgesehenen Behälter parallel verbunden sind. Dementsprechend ist der Kühlmitteldurchlass 80a vorgesehen, um imstande zu sein, die Abwärme der Batterie 80 über den gesamten Bereich der Batterie 80 gleichmäßig aufzunehmen. Anders gesagt, der Kühlmitteldurchlass 80a ist vorgesehen, um imstande zu sein, eine Wärme von allen der Batteriezellen gleichmäßig aufzunehmen, und somit alle der Batteriezellen zu kühlen.
Der Strahler 41 ist eine erste Wärmetauscheinheit, die Wärme zwischen dem Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 ausgeströmt ist, und der Außenluft tauscht, die aus dem Außengebläse 15 geblasen wird, um die Wärme des Wärmemediums an die Außenluft abzustrahlen. In dem Strahler 41 ist ein Wärmemediumdurchlass 41a, durch den das Wärmemedium strömt, ein Wärmeabstrahlabschnitt, der die Abwärme der Batterie 80 an die Außenluft mittels des Wärmemediums abstrahlt. Ein Auslass des Wärmemediumdurchlasses 41a ist mit einer Einlassöffnungsseite der Wasserpumpe 42 verbunden.
Der Strahler 41 ist auf der Frontseite in der Antriebsvorrichtung und auf der stromaufwärtigen Seite des Verflüssigers 12 in der Außenluftströmungsrichtung angeordnet. Wenn somit ein Fahrzeug fährt, kann der Strahler 41 dem Fahrtwind ausgesetzt werden. Der Strahler 41 und der Verflüssiger 12 sind vorgesehen, um im Wesentlichen dieselbe Fläche der Wärmetauscheinheiten zu haben, die zu einem Wärmetausch beitragen, von der Außenluftströmungsrichtung aus betrachtet. Der Strahler 41 und der Verflüssiger 12 sind nahe zueinander angeordnet, um einander zu überlappen, aus der Außenluftströmungsrichtung betrachtet.
Daher tauscht der Verflüssiger 12 Wärme zwischen dem Hochdruckkältemittel, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, und der Außenluft, die durch den Strahler 41 getreten ist. Der Strahler 41 tauscht Wärme zwischen dem Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 ausgeströmt ist, und der Außenluft, bevor sie Wärme in dem Verflüssiger 12 aufnimmt.
Anders gesagt, der Kältemitteldurchlass 12a des Verflüssigers 12 strahlt die Wärme des Hochdruckkältemittels an die Außenluft ab, die durch den Strahler 41 getreten ist. Der Wärmemediumdurchlass 41a des Strahlers 41 strahlt die Abwärme der Batterie 80, die durch das Wärmemedium aufgenommen wurde, an die Außenluft vor einem Aufnehmen von Wärme in dem Verflüssiger 12 ab.
Die Steuerungsvorrichtung 70 ist mit einem bekannten Mikrocomputer eingerichtet, der eine CPU, einen ROM, einen RAM und dergleichen, sowie seine peripheren Schaltkreise umfasst. Die Steuerungsvorrichtung 70 führt verschiedene Berechnungen und Prozesse basierend auf einem Klimatisierungssteuerungsprogramm durch, das in dem ROM gespeichert ist, und steuert Betriebe von verschiedenen Steuerungszielvorrichtungen 11, 15 und 42 und dergleichen, die mit ihrer Ausgabeseite verbunden sind.
Eine Steuerungssensorgruppe ist mit einer Eingangsseite der Steuerungsvorrichtung 70 verbunden. Die Steuerungssensorgruppe umfasst eine Innenlufttemperaturerfassungseinheit, die eine Fahrzeuginnentemperatur (Innenlufttemperatur) Tr erfasst, sowie eine Batterietemperaturerfassungseinheit, die eine Batterietemperatur TB erfasst, die die Temperatur der Batterie 80 ist.
Eine Betriebstafel (nicht gezeigt) ist mit der Eingabeseite der Steuerungsvorrichtung 70 verbunden. Die Betriebstafel umfasst beispielsweise eine Temperaturfestlegungseinheit, die die Fahrzeuginnentemperatur festlegt. Die Steuerungsvorrichtung 70 empfängt ein Erfassungssignal von der Sensorgruppe sowie ein Betriebssignal von der Betriebstafel.
Die Steuerungsvorrichtung 70 der vorliegenden Ausführungsform ist mit einer Steuerungseinheit einstückig versehen, die verschiedene Steuerungszielvorrichtungen steuert, die mit ihrer Ausgabeseite verbunden sind. Das heißt, eine Konfiguration (Hardware und Software), die einen Betrieb von jeder Steuerungszielvorrichtung steuert, richtet eine Steuerungseinheit ein, die einen Betrieb von jeder Steuerungszielvorrichtung steuert. Beispielsweise richtet eine Konfiguration, die einen Betrieb des Kompressors 11 steuert, eine Kompressorsteuerungseinheit ein.
Als Nächstes wird ein Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1, die die vorstehende Konfiguration hat, beschrieben. In der Temperatureinstellvorrichtung 1 steuert die Steuerungsvorrichtung 70 Betriebe des Außengebläses 15 und der Wasserpumpe 42 so, dass die Batterietemperatur TB in einem angemessenen Temperaturbereich aufrechterhalten wird. Die Steuerungsvorrichtung 70 steuert Betriebe des Kompressors 11, des Außengebläses 15, des Innengebläses und dergleichen so, dass die Fahrzeuginnentemperatur Tr nahe einer festgelegten Temperatur gelangt, die durch die Temperaturfestlegungseinheit festgelegt wird.
Wenn die Steuerungsvorrichtung 70 die Wasserpumpe 42 in dem Wärmemediumkreislauf 40 betreibt, strömt das Wärmemedium, das von der Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80. Das Wärmemedium, das in den Kühlmitteldurchlass 80a geströmt ist, nimmt die Abwärme der Batterie 80 auf, wenn es durch den Kühlmitteldurchlass 80a strömt. Dementsprechend wird die Batterie 80 gekühlt.
Das Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80 geströmt ist, strömt in den Wärmemediumdurchlass 41a des Strahlers 41. Das Wärmemedium, das in den Wärmemediumdurchlass 41a geströmt ist, strahlt die Wärme an die Außenluft ab. Dementsprechend wird das Wärmemedium gekühlt. Das Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 41a geströmt ist, wird in die Wasserpumpe 42 gesaugt und wird wieder zu dem Kühlmitteldurchlasses 80a gepumpt.
Andererseits strömt in der Kältekreisvorrichtung 10 das Hochdruckkältemittel, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, in den Kältemitteldurchlass 12a des Verflüssigers 12. Das Kältemittel, das in den Kältemitteldurchlass 12a geströmt ist, strahlt Wärme an die Außenluft ab, die durch den Strahler 41 getreten ist, und wird dann verflüssigt. Das Flüssigphasenhochdruckkältemittel, das in dem Verflüssiger 12 verflüssigt wurde, strömt in das Expansionsventil 13 und sein Druck wird reduziert. In diesem Fall wird der Drosselöffnungsgrad des Expansionsventils 13 so eingestellt, dass der Grad an Überhitzung des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenverdunsters 14 nahe dem Bezugsgrad an Überhitzung gelangt.
Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das Expansionsventil 13 reduziert wurde, strömt in den Kältemitteldurchlass 14a des Innenverdunsters 14. Das Niederdruckkältemittel, das in den Kältemitteldurchlass 14a des Innenverdunsters 14 geströmt ist, tauscht Wärme mit der Ventilationsluft, die von dem Innengebläse geblasen wird, um verdunstet zu werden. Dementsprechend wird die Ventilationsluft gekühlt. Das Kältemittel, das aus dem Kältemitteldurchlass 14a des Innenverdunsters 14 ausgeströmt ist, wird in den Kompressor 11 gesaugt und wird wieder komprimiert.
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann gemäß der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform die Abwärme der Batterie 80 an die Außenluft durch den Strahler 41 mittels des Wärmemediums abgestrahlt werden. Dementsprechend wird die Batterie 80 gekühlt, und ist es somit möglich, eine Erhöhung der Temperatur der Batterie 80 zu begrenzen. Die Ventilationsluft kann durch den Innenverdunster 14 gekühlt werden, um die Fahrzeugkabine zu kühlen.
In der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist der Verflüssiger 12 auf der stromabwärtigen Seite des Strahlers 41 in der Außenluftströmungsrichtung angeordnet. Das heißt, der Wärmemediumdurchlass 41a des Strahlers 41 strahlt die Abwärme der Batterie 80, die durch das Wärmemedium aufgenommen wurde, an die Außenluft ab, bevor sie Wärme in dem Verflüssiger 12 aufnimmt. Der Kältemitteldurchlass 12a des Verflüssigers 12 strahlt die Wärme des Hochdruckkältemittels an die Außenluft ab, die durch den Strahler 41 getreten ist.
Daher kann in dem Strahler 41 die Abwärme der Batterie 80 an die Außenluft mittels des Wärmemediums stabil abgestrahlt werden, ohne durch einen Betriebszustand der Kältekreisvorrichtung 10 beeinträchtigt zu werden. Das heißt, die Batterie 80 kann gekühlt werden, auch wenn die Kältekreisvorrichtung 10 gestoppt ist. Infolgedessen kann die Batterie 80 wirksam gekühlt werden, ohne unnötige Energie in der Kältekreisvorrichtung 10 zu verbrauchen.
Wenn die Kältekreisvorrichtung 10 betrieben wird, kann eine Drehzahl des Kompressors 11 so eingestellt werden, dass die Leistungszahl (COP) nahe dem maximalen Wert gelangt, unabhängig von einer Wärmeerzeugungsmenge der Batterie 80. Das heißt, bei der Kältekreisvorrichtung 10 kann die Drehzahl des Kompressors 11 so eingestellt werden, dass die COP verbessert wird, unabhängig von der Temperatur der Außenluft, die in den Verflüssiger 12 geströmt ist. Daher kann der Innenverdunster 14 die Ventilationsluft effizient kühlen.
In der Temperatureinstellvorrichtung 1 sind der Strahler 41 und der Verflüssiger 12 nahe einander angeordnet, um einander zu überlappen, aus der Außenluftströmungsrichtung betrachtet. Die Außenluft wird in Richtung des Strahlers 41 und des Verflüssigers 12 durch das gemeinsame Außengebläse 15 geblasen. Somit kann ein Montageraum für den Strahler 41, den Verflüssiger 12 und das Außengebläse 15 reduziert werden, um den Montagefreiheitsgrad zu verbessern.
In der vorliegenden Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, in dem die Ventilationsluft, die in dem Innenverdunster 14 gekühlt wird, in die Fahrzeugkabine geblasen wird, jedoch kann die Ventilationsluft, die in dem Innenverdunster 14 gekühlt wird, zu der Batterie 80 geblasen werden. Somit kann die Temperatureinstellvorrichtung 1 als eine Batteriekühlvorrichtung verwendet werden, die lediglich zum Kühlen der Batterie 80 verwendet wird.
In diesem Fall kann die Kältekreisvorrichtung 10 gestoppt werden, wenn die Wasserpumpe 42 und das Außengebläse 15 betrieben werden können, um die Temperatur der Batterie 80 in einem angemessenen Temperaturbereich aufrecht zu erhalten. Daher kann ein Zielobjekt, dessen Temperatur eingestellt wird (Batterie 80 in der vorliegenden Ausführungsform) effizient gekühlt werden.
(Zweite Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 2 gezeigt ist, wird ein Beispiel beschrieben, in dem ein zweiter Wärmemediumkreislauf 50 verglichen mit der ersten Ausführungsform hinzugefügt ist. Die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform wird bei einer Batteriekühlvorrichtung verwendet, die die Batterie 80 kühlt. In 2 sind aus Klarheitsgründen die Steuerungsvorrichtung 70 und die Spannungsleitungen oder die Signalleitungen, die die Steuerungsvorrichtung 70 mit verschiedenen Steuerungszielvorrichtungen verbinden, nicht gezeigt. Dies ist bei anderen Zeichnungen gleich.
In der vorliegenden Ausführungsform wird aus Klarheitsgründen der Beschreibung der Wärmemediumkreislauf 40, der in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, als ein erster Wärmemediumkreislauf 40 bezeichnet. Einzelnen Vorrichtungen des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 wird „erste/er/es“ oder dergleichen hinzugefügt, und sie werden beschrieben. Beispielsweise wird die Wasserpumpe 42, die in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, als eine erste batterieseitige Wasserpumpe 42 bezeichnet. Das Wärmemedium wird als ein erstes Wärmemedium bezeichnet. Der Strahler 41 wird als ein erster Strahler 41 bezeichnet.
In der Kältekreisvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform wird ein Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 anstatt des Verflüssigers 12 verwendet. In der Kältekreisvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform wird ein Kühler 141 anstatt des Innenverdunsters 14 verwendet.
Der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 hat einen Kältemitteldurchlass 121a sowie einen Wärmemediumdurchlass 121b. Der Kältemitteldurchlass 121a ist ein Durchlass, durch den das Hochdruckkältemittel strömt, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird. Der Wärmemediumdurchlass 121b ist ein Durchlass, durch den das zweite Wärmemedium strömt, das in dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 zirkuliert wird. Der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 ist ein Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem Hochdruckkältemittel, das durch den Kältemitteldurchlass 121a strömt, und dem zweiten Wärmemedium tauscht, dass durch den Wärmemediumdurchlass 121b strömt.
Daher strahlt in dem Kältemitteldurchlass 121a, wenn die Kältekreisvorrichtung 10 betrieben wird, das Hochdruckkältemittel Wärme an das zweite Wärmemedium ab und wird dann verflüssigt. Andererseits nimmt in dem zweiten Wärmemediumdurchlass 121b das zweite Wärmemedium Wärme von dem Hochdruckkältemittel auf und wird erwärmt.
Das heißt, der Kältemitteldurchlass 121a ist ein Verflüssigungsabschnitt, der das Hochdruckkältemittel verflüssigt, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird. Der Wärmemediumdurchlass 121b ist eine verflüssigungsseitige Wärmetauscheinheit, die mit dem Verflüssigungsabschnitt thermisch verbunden ist, um Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium und dem Hochdruckkältemittel zu tauschen, und bewirkt, dass die Wärme des Hochdruckkältemittels durch das zweite Wärmemedium aufgenommen wird.
Der zweite Wärmemediumkreislauf 50 ist ein Wärmemediumzirkulationskreislauf, der das zweite Wärmemedium zwischen dem Wärmemediumdurchlass 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121 und dem zweiten Strahler 51 zirkuliert. Das gleiche Wärmemedium wie das erste Wärmemedium kann als das zweite Wärmemedium verwendet werden.
Eine zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 ist in dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 angeordnet. Die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 pumpt das zweite Wärmemedium, das aus dem zweiten Strahler 51 ausgeströmt ist, zu dem Wärmemediumdurchlass 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121. Eine grundlegende Konfiguration der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 ist dieselbe wie diejenige der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42.
Der zweite Strahler 51 ist eine zweite Wärmetauscheinheit, die Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121 ausgeströmt ist, und der Außenluft tauscht, die von dem Außengebläse 15 geblasen wird. Eine Einlassöffnungsseite der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 ist mit dem zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51 verbunden.
Der zweite Strahler 51 ist auf der Frontseite in der Antriebsvorrichtung in derselben Weise wie der Verflüssiger 12 angeordnet, der in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde. Das heißt, der zweite Strahler 51 ist auf der stromabwärtigen Seite des ersten Strahlers 41 in der Außenluftströmungsrichtung angeordnet.
Der erste Strahler 41 und der zweite Strahler 51 sind vorgesehen, um im Wesentlichen dieselbe Fläche der Wärmetauscheinheiten zu haben, die zu einem Wärmetausch beitragen, aus der Außenluftströmungsrichtung betrachtet. Der erste Strahler 41 und der zweite Strahler 51 sind nahe aneinander angeordnet, um einander zu überlappen, von der Außenluftströmungsrichtung aus betrachtet.
Daher tauscht der zweite Strahler 51 Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121 ausgeströmt ist, und der Außenluft, die durch den ersten Strahler 41 getreten ist. Der erste Strahler 41 tauscht Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 ausgeströmt ist, und der Außenluft, vor einem Wärmetausch mit dem zweiten Wärmemedium in dem zweiten Strahler 51.
Anders gesagt, der erste Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 strahlt die Abwärme der Batterie 80, die durch das erste Wärmemedium aufgenommen wurde, an die Außenluft, bevor sie Wärme in dem zweiten Strahler 51 aufnimmt. Der zweite Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51, strahlt die Wärme des Hochdruckkältemittels, die durch das zweite Wärmemedium aufgenommen wurde, an die Außenluft ab, die durch den ersten Strahler 41 getreten ist.
Der Kühler 141 hat einen Kältemitteldurchlass 141a und einen Wärmemediumdurchlass 141b. Der Kältemitteldurchlass 141a ist ein Durchlass, durch den ein Niederdruckkältemittel strömt, dessen Druck durch das Expansionsventil 13 reduziert wurde. Der Wärmemediumdurchlass 141b ist ein Durchlass, durch den das erste Wärmemedium strömt, das in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 zirkuliert wird. Der Kühler 141 ist ein Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem Niederdruckkältemittel, das durch den Kältemitteldurchlass 141a strömt, und dem ersten Wärmemedium tauscht, das durch den Wärmemediumdurchlass 141b strömt.
Daher nimmt in dem Kältemitteldurchlass 141a, wenn die Kältekreisvorrichtung 10 betrieben wird, das Niederdruckkältemittel Wärme von dem ersten Wärmemedium auf, um verdunstet zu werden. Andererseits wird in dem Wärmemediumdurchlass 141b das zweite Wärmemedium gekühlt, indem seine Wärme durch das Niederdruckkältemittel aufgenommen wird.
Das heißt, der Kältemitteldurchlass 141a ist ein Verdunstungsabschnitt, der das Niederdruckkältemittel verdunstet, dessen Druck durch das Expansionsventil 13 reduziert wird. Der Wärmemediumdurchlass 141b ist eine verdunstungsseitige Wärmetauscheinheit, die mit dem Verdunstungsabschnitt thermisch verbunden ist, Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und dem Niederdruckkältemittel tauscht, und somit bewirkt, dass die Wärme des ersten Wärmemediums durch das Niederdruckkältemittel aufgenommen wird.
Eine Einlassseite des Kältemitteldurchlasses 80a der Batterie 80 ist mit einem Auslass des Wärmemediumdurchlasses 141b verbunden. Übrige Konfigurationen des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 sind dieselben wie diejenigen in der ersten Ausführungsform. Daher bilden der erste Wärmemediumkreislauf 40 und der zweite Wärmemediumkreislauf 50 der vorliegenden Ausführungsform unabhängige Wärmemediumkreisläufe, die das erste Wärmemedium und das zweite Wärmemedium nicht vermischen.
Die Batterie 80 der vorliegenden Ausführungsform ist ein verdunstungsseitiges Zielobjekt und ist in dem Zielobjekt enthalten, bei dem die Temperatureinstelleinheit 1 eine Temperatureinstellung durchführt. Der Kühlmitteldurchlass 80a ist eine verdunstungsseitige Zielobjektwärmetauschei n heit.
Als Nächstes wird ein Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die die vorstehende Konfiguration hat, beschrieben. Bei der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform steuert die Steuerungsvorrichtung 70 einen Betrieb von jeder Steuerungszielvorrichtung, die mit ihrer Ausgabeseite verbunden ist, sodass die Batterietemperatur TB in einem angemessenen Temperaturbereich aufrechterhalten wird. Die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform kann zwischen einem ersten Batteriekühlmodus und einem zweiten Batteriekühlmodus in Übereinstimmung mit der Batterietemperatur TB umschalten.
Erster Batteriekühlmodus
Der erste Batteriekühlmodus wird ausgeführt, wenn die Batterietemperatur TB gleich wie oder höher als eine vorbestimmte erste Bezugstemperatur KTB1 wird. Die erste Bezugstemperatur KTB1 ist auf einen Wert (30 °C in der vorliegenden Ausführungsform) festgelegt, der gleich wie oder kleiner als ein oberer Grenzwert in dem angemessenen Temperaturbereich der Batterie 80 ist. In dem ersten Batteriekühlmodus betreibt die Steuerungsvorrichtung 70 das Außengebläse 15 und die erste batterieseitige Wasserpumpe 42. Die Steuerungsvorrichtung 70 stoppt den Kompressor 11 und die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52.
Daher strömt in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141. In dem ersten Batteriekühlmodus ist der Kompressor 11 gestoppt. Daher strömt das erste Wärmemedium in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80, ohne in dem Wärmemediumdurchlass 141b gekühlt zu werden.
Das erste Wärmemedium, das in den Kühlmitteldurchlass 80a geströmt ist, nimmt Abwärme von der Batterie 80 auf, wenn es durch den Kühlmitteldurchlass 80a strömt. Dementsprechend wird die Batterie 80 gekühlt. Das erste Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a ausgeströmt ist, strömt in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41.
Das erste Wärmemedium, das in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a geströmt ist, strahlt Wärme an die Außenluft ab. Dementsprechend wird das erste Wärmemedium gekühlt. Das erste Wärmemedium, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a ausgeströmt ist, wird in die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 eingesaugt und wird wieder zu dem Kühlmitteldurchlass 80a gepumpt.
Daher kann in dem ersten Batteriekühlmodus die Abwärme der Batterie 80 an die Außenluft in dem ersten Strahler 41 mittels des ersten Wärmemediums abgestrahlt werden. Dementsprechend kann die Batterie 80 gekühlt werden.
Zweiter Batteriekühlmodus
Der zweite Batteriekühlmodus wird ausgeführt, wenn die Batterietemperatur TB über die erste Bezugstemperatur KTB1 steigt und eine vorbestimmte zweite Bezugstemperatur KTB2 oder höher erreicht. Die zweite Bezugstemperatur KTB2 ist auf einen Wert (45 °C in der vorliegenden Ausführungsform) festgelegt, der größer ist als die erste Bezugstemperatur KTB1, und ist gleich oder kleiner als der obere Grenzwert in dem angemessenen Temperaturbereich der Batterie 80.
In dem zweiten Batteriekühlmodus betreibt die Steuerungsvorrichtung 70 das Außengebläse 15 und die erste batterieseitige Wasserpumpe 42. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt den Kompressor 11 und die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52.
Daher wird in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40, ähnlich dem ersten Batteriekühlmodus, das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in einer Reihenfolge von dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141, dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80, dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert.
Dementsprechend kann in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 die Abwärme der Batterie 80, die durch das erste Wärmemedium aufgenommen wird, wenn das erste Wärmemedium durch den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 strömt, an die Außenluft in dem ersten Strahler 41 abgestrahlt werden.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 strömt das zweite Wärmemedium, das von der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 gepumpt wird, in den Wärmemediumdurchlass 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121. Das zweite Wärmemedium, das in den Wärmemediumdurchlass 121b geströmt ist, wird erwärmt, indem es Wärme von dem Hochdruckkältemittel aufnimmt, das durch den Kältemitteldurchlass 121a des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121 strömt.
Das zweite Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 121b ausgeströmt ist, strömt in den zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51. Das zweite Wärmemedium, das in den zweiten Wärmemediumdurchlass 51a geströmt ist, strahlt Wärme an die Außenluft ab, die durch den ersten Strahler 41 getreten ist. Dementsprechend wird das zweite Wärmemedium gekühlt. Das zweite Wärmemedium, das aus dem zweiten Wärmemediumdurchlass 51a ausgeströmt ist, wird in die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 eingesaugt und wird wieder zu dem Wärmemediumdurchlass 121b gepumpt.
In der Kältekreisvorrichtung 10 strömt das Hochdruckkältemittel, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, in den Kältemitteldurchlass 121a des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121. Das Hochdruckkältemittel, das in den Kältemitteldurchlass 121a geströmt ist, strahlt Wärme an das zweite Wärmemedium ab, das durch den Wärmemediumdurchlass 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121 strömt, um verflüssigt zu werden.
Das Kältemittel, das in dem Kältemitteldurchlass 121a des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121 verflüssigt wurde, strömt in das Expansionsventil 13, und wobei sein Druck reduziert wird. In diesem Fall wird der Drosselöffnungsgrad des Expansionsventils 13 so eingestellt, dass der Grad an Überhitzung des auslassseitigen Kältemittels des Innenverdunsters 14 dem Bezugsgrad an Überhitzung nahekommt. Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck in dem Expansionsventil 13 reduziert wurde, strömt in den Kältemitteldurchlass 141a des Kühlers 141.
Das Niederdruckkältemittel, das in den Kältemitteldurchlass 141a des Kühlers 141 geströmt ist, nimmt Wärme von dem ersten Wärmemedium auf, das durch den Wärmemediumdurchlass 141b strömt, um verdunstet zu werden. Dementsprechend wird das erste Wärmemedium, das durch den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 strömt, gekühlt. Das Kältemittel, das aus dem Kältemitteldurchlass 141a ausgeströmt ist, wird in den Kompressor 11 eingesaugt und wird wieder verdichtet.
Daher ist es in dem zweiten Batteriekühlmodus möglich, eine Erhöhung der Temperatur der Batterie 80 auf die gleiche Weise zu begrenzen, wie in dem ersten Batteriekühlmodus. In dem zweiten Batteriekühlmodus kann die Temperatur des ersten Wärmemediums, das in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 geströmt ist, geringer gemacht werden als in dem ersten Batteriekühlmodus. Daher ist es in dem zweiten Batteriekühlmodus möglich, die Batterie 80 mit einer höheren Kühlleistungsfähigkeit zu kühlen als in dem ersten Batteriekü h l modus.
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann, gemäß der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die Batterie 80 gekühlt werden, und kann eine Erhöhung der Temperatur der Batterie 80 begrenzt werden.
In der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite Strahler 51 auf der stromabwärtigen Seite des ersten Strahlers 41 in der Außenluftströmungsrichtung angeordnet. Das heißt, der zweite Strahler 51 tauscht Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121 ausgeströmt ist, und der Außenluft, die durch den ersten Strahler 41 getreten ist. Der erste Strahler 41 tauscht Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 ausgeströmt ist, und der Außenluft, bevor sie durch den zweiten Strahler 51 tritt.
Daher kann in dem ersten Strahler 41 die Abwärme der Batterie 80 an die Außenluft mittels des ersten Wärmemediums stabil abgestrahlt werden, ohne durch einen Betriebszustand der Kältekreisvorrichtung 10 beeinträchtigt zu werden. In gleicher Weise wie bei dem ersten Batteriekühlmodus kann die Batterie 80 gekühlt werden, auch wenn die Kältekreisvorrichtung 10 gestoppt ist. Infolgedessen kann die Batterie 80 effizient gekühlt werden, ohne unnötige Energie in der Kältekreisvorrichtung 10 zu verbrauchen.
Weil die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform den Kühler 141 umfasst, wird das erste Wärmemedium während des zweiten Batteriekühlmodus gekühlt, und wird die Batterie 80 mit einer höheren Kühlleistungsfähigkeit gekühlt als in dem ersten Batteriekühlmodus. Daher kann die Batterie 80 durch ein Umschalten zu dem zweiten Batteriekühlmodus unter einer Betriebsbedingung zuverlässig gekühlt werden, dass die Batterie 80 während des ersten Batteriekühlmodus nicht hinreichend gekühlt wird.
Infolgedessen kann, gemäß der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die Batterie 80 effizient und zuverlässig gekühlt werden, ohne unnötige Energie in der Kältekreisvorrichtung 10 zu verbrauchen.
In der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform bilden der erste Wärmemediumkreislauf 40 und der zweite Wärmemediumkreislauf 50 Wärmemediumkreisläufe, die voneinander unabhängig sind. Somit gibt es keine Temperaturänderung in dem ersten Wärmemedium aufgrund eines Vermischens des ersten Wärmemediums und des zweiten Wärmemediums. Daher ist es einfach, die Temperatur des ersten Wärmemediums in der Kältekreisvorrichtung 10 einzustellen. Infolgedessen ist es einfach, die Temperatur der Batterie 80 in einem angemessenen Temperaturbereich zuverlässiger aufrechtzuerhalten.
(Dritte Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt, wie in 3 gezeigt ist, eine Beschreibung eines Beispiels, in dem die Konfiguration des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 und die Konfiguration des zweiten Wärmemediumkreislaufs 50 geändert werden und eine Erwärmungseinheit verglichen mit der zweiten Ausführungsform hinzugefügt wird. Die Erwärmungseinheit erwärmt eine Ventilationsluft, die in die Fahrzeugkabine geblasen wird. Daher ist die Ventilationsluft der vorliegenden Ausführungsform ein Erwärmungszielfluid. Das Erwärmungszielfluid ist in einem Zielobjekt enthalten, bei dem die Temperatureinstellvorrichtung 1 eine Temperatureinstellung durchführt.
Genauer gesagt, der erste Wärmemediumkreislauf 40 der vorliegenden Ausführungsform hat einen ersten Batterieumgehungsdurchlass 401. Der erste Batterieumgehungsdurchlass 401 ist ein Wärmemediumdurchlass, der bewirkt, dass das erste Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 ausgeströmt ist, den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 umgeht, um zu der Einlassseite des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41 geführt zu werden.
Der erste Wärmemediumkreislauf 40 der vorliegenden Ausführungsform hat ein erstes batterieseitiges Öffnungs-Schließventil 45a und ein erstes umgehungsdurchlassseitiges Öffnungs-Schließventil 45b. Das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a und das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b sind eine Umschalteinheit, die Kreislaufkonfigurationen des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 umschaltet.
Das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a ist ein elektromagnetisches Ventil, das einen Wärmemediumdurchlass öffnet und schließt, durch den das erste Wärmemedium das aus dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 ausgeströmt ist, in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 strömt. Das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b ist ein elektromagnetisches Ventil, das den ersten Batterieumgehungsdurchlass 401 öffnet und schließt. Betriebe des ersten batterieseitigen Öffnungs-Schließventils 45a und des ersten umgehungsdurchlassseitigen Öffnungs-Schließventils 45b werden in Übereinstimmung mit einer Steuerungsspannung gesteuert, die aus der Steuerungsvorrichtung 70 ausgegeben wird.
Der zweite Wärmemediumkreislauf 50 der vorliegenden Ausführungsform hat einen zweiten Strahlerumgehungsdurchlass 501. Der zweite Strahlerumgehungsdurchlass 501 ist ein Wärmemediumdurchlass, der bewirkt, dass das zweite Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121 ausgeströmt ist, den zweiten Strahler 51 umgeht, um zu der Einlassseite der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 geführt zu werden.
Der zweite Wärmemediumkreislauf 50 der vorliegenden Ausführungsform hat einen Heizmittelkern 53, ein zweites strahlerseitiges Strömungsratenregelungsventil 54 sowie ein zweites heizmittelkernseitiges Öffnungs-Schließventil 55.
Der Heizmittelkern 53 ist in dem zweiten Strahlerumgehungsdurchlass 501 angeordnet. Der zweite Strahler 51 und der Heizmittelkern 53 sind parallel zueinander bezüglich einem Strom des zweiten Wärmemediums angeordnet, das aus dem Wärmemediumdurchlass 121b ausgeströmt ist. Der Heizmittelkern 53 ist ein Wärmetauscher, der die Ventilationsluft erwärmt, indem er Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 121b ausgeströmt ist, und der Ventilationsluft tauscht, die von dem Innengebläse (nicht gezeigt) in die Fahrzeugkabine geblasen wird.
Das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 ist in dem Wärmemediumdurchlass angeordnet, der das zweite Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121 ausgeströmt ist, zu dem zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51 führt. Das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 regelt eine Strömungsrate des zweiten Wärmemediums, dass in den zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51 geströmt ist.
Das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 ist ein elektrischer variabler Drosselmechanismus. Das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 hat eine vollständig geöffnete Funktion, d. h., fungiert als ein bloßer Wärmemediumdurchlass mit annähernd keiner Strömungsratenregelungswirkung, indem die Ventilöffnung auf ein vollständiges Öffnen festgelegt wird, sowie eine vollständig geschlossene Funktion aus einem Schließen des Wärmemediumdurchlasses, indem die Ventilöffnung auf ein vollständiges Schließen festgelegt wird. Ein Betrieb des zweiten strahlerseitigen Strömungsratenregelungsventils 54 wird in Übereinstimmung mit einem Steuerungssignal gesteuert, das aus der Steuerungsvorrichtung 70 ausgegeben wird.
Das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55 ist in dem Wärmemediumdurchlass angeordnet, der das zweite Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121 ausgeströmt ist, zu dem Heizmittelkern 53 leitet. Das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55 ist ein elektromagnetisches Ventil, das den zweiten Strahlerumgehungsdurchlass 501 öffnet und schließt. Eine grundlegende Konfiguration des zweiten heizmittelkernseitigen Öffnungs-Schließventils 55 ist dieselbe wie diejenige des ersten batterieseitigen Öffnungs-Schließventils 45a oder dergleichen. Übrige Konfigurationen der Temperatureinstellvorrichtung 1 sind dieselben wie diejenigen in der zweiten Ausführungsform.
Daher strömt in dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 der vorliegenden Ausführungsform das zweite Wärmemedium, das in dem Wärmemediumdurchlass 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121 erwärmt wird, in den Heizmittelkern 53, und somit kann die Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 erwärmt werden.
Das heißt, in der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Erwärmungseinheit den zweiten Wärmemediumkreislauf 50, der den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 hat, und den Heizmittelkern 53. Genauer gesagt, die Erwärmungseinheit umfasst einen Kreislauf, der das zweite Wärmemedium zwischen dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 und dem Heizmittelkern 53 des zweiten Wärmemediumkreislaufs 50 zirkuliert.
Als nächstes wird ein Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die die vorstehende Konfiguration hat, beschrieben. In der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform steuert die Steuerungsvorrichtung 70 einen Betrieb der Steuerungszielvorrichtung so, dass die Batterietemperatur TB in einem angemessenen Temperaturbereich aufrechterhalten wird. Die Steuerungsvorrichtung 70 steuert einen Betrieb der Steuerungszielvorrichtung so, dass die Fahrzeuginnentemperatur Tr nahe einer festgelegten Temperatur gelangt, die durch die Temperaturfestlegungseinheit festgelegt wird.
In der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform können Betriebsmodi in Übereinstimmung mit der Batterietemperatur TB und der Fahrzeuginnentemperatur Tr umgeschaltet werden. Jeder Betriebsmodus wird nachfolgend beschrieben.
Erster Batteriekühlmodus
Der erste Batteriekühlmodus wird ausgeführt, wenn die Batterietemperatur TB gleich wie oder höher als die erste Bezugstemperatur KTB1 ist und die Fahrzeuginnentemperatur Tr höher als die festgelegte Temperatur ist. Wenn die Batterietemperatur TB gleich wie oder höher als die erste Bezugstemperatur KTB1 ist, ist es notwendig, die Batterie 80 zu kühlen. Wenn die Fahrzeuginnentemperatur Tr höher als die festgelegte Temperatur ist, ist es nicht notwendig, die Fahrzeugkabine zu erwärmen. Somit ist es in dem ersten Batteriekühlmodus nicht notwendig, die Kältekreisvorrichtung 10 zu betreiben.
In dem ersten Batteriekühlmodus, öffnet die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a und schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt das Außengebläse 15 und die erste batterieseitige Wasserpumpe 42. Die Steuerungsvorrichtung 70 stoppt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und den Kompressor 11.
Daher wird in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das erste Wärmemedium auf gleiche Weise zirkuliert, wie in der zweiten Ausführungsform. Dementsprechend kann, in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 die Abwärme der Batterie 80, die durch das erste Wärmemedium aufgenommen wird, wenn das erste Wärmemedium durch den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 strömt, an die Außenluft in dem ersten Strahler 41 abgestrahlt werden.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 ist die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 gestoppt, und somit wird das zweite Wärmemedium nicht zirkuliert. In der Kältekreisvorrichtung 10 ist der Kompressor 11 gestoppt, und somit wird das Kältemittel nicht zirkuliert.
Daher kann, in dem ersten Batteriekühlmodus die Batterie 80 auf gleiche Weise wie in dem ersten Batteriekühlmodus gekühlt werden, der in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist.
Zweiter Batteriekühlmodus
Der zweite Batteriekühlmodus wird ausgeführt, wenn die Batterietemperatur TB gleich wie oder höher als die zweite Bezugstemperatur KTB2 ist und die Fahrzeuginnentemperatur Tr höher ist als die festgelegte Temperatur. Wenn die Temperatur der Batterie 80 gleich wie oder höher als die zweite Bezugstemperatur KTB2 ist, gibt es eine Befürchtung, dass die Batterie 80 nicht hinreichend gekühlt wird, einfach indem das erste Wärmemedium in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 zirkuliert wird. Daher wird in dem zweiten Batteriekühlmodus die Kältekreisvorrichtung 10 betrieben.
In dem zweiten Batteriekühlmodus, öffnet die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a und schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt das Außengebläse 15 und die erste batterieseitige Wasserpumpe 42. Die Steuerungsvorrichtung 70 öffnet das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 vollständig und schließt das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und den Kompressor 11.
Daher wird in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das erste Wärmemedium auf gleiche Weise zirkuliert, wie in dem ersten Batteriekühlmodus. Dementsprechend kann, in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 die Abwärme der Batterie 80, die durch das erste Wärmemedium aufgenommen wird, wenn das erste Wärmemedium durch den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 strömt, an die Außenluft in dem ersten Strahler 41 abgestrahlt werden.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 wird, auf gleiche Weise wie in dem zweiten Batteriekühlmodus der zweiten Ausführungsform, das zweite Wärmemedium, das von der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121, des zweiten Wärmemediumdurchlasses 51a des zweiten Strahlers 51 und der Einlassseite der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 zirkuliert. Dementsprechend kann, in dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 die Wärme, die durch das zweite Wärmemedium von dem Hochdruckkältemittel in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, an die Außenluft in dem zweiten Strahler 51 abgestrahlt werden.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird, auf gleiche Weise wie in dem zweiten Batteriekühlmodus der zweiten Ausführungsform, das Kältemittel, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, in einer Reihenfolge des Kältemitteldurchlasses 121a des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121, des Expansionsventils 13, des Kältemitteldurchlasses 141a des Kühlers 141 und der Einlassseite des Kompressors 11 zirkuliert. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 die Wärme, die durch das Kältemittel aus dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem zweiten Batteriekühlmodus, auf gleiche Weise wie in dem zweiten Batteriekühlmodus, der in der zweiten Ausführungsform beschrieben wurde, die Temperatur des ersten Wärmemediums, das in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 geströmt ist, geringer gemacht werden als in dem ersten Batteriekühlmodus. Dementsprechend kann die Batterie 80 mit einer höheren Kühlleistungsfähigkeit gekühlt werden, als in dem ersten Batteriekühlmodus.
Erwärmungskühlmodus
Ein Erwärmungskühlmodus wird ausgeführt, wenn die Batterietemperatur TB gleich wie oder höher als die erste Bezugstemperatur KTB1 ist und die Fahrzeuginnentemperatur Tr geringer ist als die festgelegte Temperatur. Wenn die Fahrzeuginnentemperatur Tr geringer ist als die festgelegte Temperatur, ist es notwendig, die Fahrzeugkabine zu erwärmen.
In dem Erwärmungskühlmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a und schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt das Außengebläse 15 und die erste batterieseitige Wasserpumpe 42.
Die Steuerungsvorrichtung 70 stellt den Öffnungsgrad des zweiten strahlerseitigen Strömungsratenregelungsventils 54 ein und öffnet auch das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Der Öffnungsgrad des zweiten strahlerseitigen Strömungsratenregelungsventils 54 wird so eingestellt, dass die Fahrzeuginnentemperatur Tr nahe der festgelegten Temperatur gelangt. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und den Kompressor 11.
Daher wird in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das erste Wärmemedium auf gleiche Weise wie in dem ersten Batteriekühlmodus zirkuliert. Dementsprechend kann, in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 die Abwärme der Batterie, die durch das erste Wärmemedium aufgenommen wird, wenn das erste Wärmemedium durch den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 strömt, an die Außenluft in dem ersten Strahler 41 abgestrahlt werden.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 wird das zweite Wärmemedium, das von der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 gepumpt wird, in dem Wärmemediumdurchlass 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121 erwärmt.
Ein Teil des zweiten Wärmemediums, das in dem Wärmemediumdurchlass 121b erwärmt wurde, strömt in den Heizmittelkern 53 durch das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Das zweite Wärmemedium, das in den Heizmittelkern 53 geströmt ist, tauscht Wärme mit der Ventilationsluft, die von dem Innengebläse geblasen wird, um eine Wärme abzustrahlen. Dementsprechend wird die Ventilationsluft erwärmt. Das zweite Wärmemedium, das aus dem Heizmittelkern 53 ausgeströmt ist, strömt mit dem zweiten Wärmemedium zusammen, das aus dem zweiten Wärmemediumdurchlass 51a ausgeströmt ist.
Das restliche zweite Wärmemedium, das in dem Wärmemediumdurchlass 121b erwärmt wurde, strömt in den zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51 durch das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54. Das zweite Wärmemedium, das in den zweiten Wärmemediumdurchlass 51a geströmt ist, strahlt Wärme an die Außenluft ab, die durch den ersten Strahler 41 getreten ist. Dementsprechend wird das zweite Wärmemedium gekühlt.
In diesem Fall wird der Öffnungsgrad des zweiten strahlerseitigen Strömungsratenregelungsventils 54 so eingestellt, dass die Wärme des zweiten Wärmemediums nicht übermäßig an die Außenluft in den zweiten Strahler 51 abgestrahlt wird, um zu bewirken, dass die Fahrzeuginnentemperatur Tr nahe der festgelegten Temperatur gelangt. Das zweite Wärmemedium, das aus dem zweiten Wärmemediumdurchlass 51a ausgeströmt ist, strömt mit dem zweiten Wärmemedium zusammen, das aus dem Heizmittelkern 53 ausgeströmt ist, und wird in die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 eingesaugt.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Kältemittel auf gleiche Weise wie in dem zweiten Batteriekühlmodus zirkuliert. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 die Wärme, die durch das Kältemittel von dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wurde, an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem Erwärmungskühlmodus, auf gleiche Weise wie in dem zweiten Batteriekühlmodus, die Batterie 80 mit einer hohen Kühlleistungsfähigkeit gekühlt werden. Die Ventilationsluft kann in dem Heizmittelkern 53 erwärmt werden, um die Fahrzeugkabine zu erwärmen.
Erwärmungsbetriebsmodus
Ein Erwärmungsbetriebsmodus wird ausgeführt, wenn die Batterietemperatur TB geringer ist als die erste Bezugstemperatur KTB1 und die Fahrzeuginnentemperatur Tr geringer ist als die festgelegte Temperatur. Wenn die Batterietemperatur TB geringer ist als die erste Bezugstemperatur KTB1, ist es nicht notwendig, die Batterie 80 zu kühlen.
In dem Erwärmungsbetriebsmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a und öffnet das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt das Außengebläse 15 und die erste batterieseitige Wasserpumpe 42.
Die Steuerungsvorrichtung 70 stellt den Öffnungsgrad des zweiten strahlerseitigen Strömungsratenregelungsventils 54 ein und öffnet auch das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Der Öffnungsgrad des zweiten strahlerseitigen Strömungsratenregelungsventils 54 wird so eingestellt, dass die Fahrzeuginnentemperatur Tr nahe der festgelegten Temperatur gelangt. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und den Kompressor 11.
Daher strömt in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141. Das erste Wärmemedium, das in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 geströmt ist, wird gekühlt, indem seine Wärme durch das Niederdruckkältemittel aufgenommen wird, das durch den Kältemitteldurchlass 141a des Kühlers 141 strömt.
Das erste Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 141b ausgeströmt ist, strömt in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 durch den ersten Batterieumgehungsdurchlass 401. Daher nimmt in dem Erwärmungsbetriebsmodus das erste Wärmemedium die Abwärme der Batterie 80 nicht auf. Das erste Wärmemedium, das in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a geströmt ist, tauscht Wärme mit der Außenluft, die von dem Außengebläse 15 geblasen wird.
In dem Erwärmungsbetriebsmodus strömt das erste Wärmemedium mit niedriger Temperatur in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a. Daher nimmt in dem ersten Strahler 41 das erste Wärmemedium Wärme von der Außenluft auf und erhöht sich seine Temperatur auf etwa die Außenlufttemperatur. Das erste Wärmemedium, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a ausgeströmt ist, wird in die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 eingesaugt und wird wieder zu dem Wärmemediumdurchlass 141b gepumpt.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 wird, auf gleiche Weise wie bei dem Erwärmungskühlmodus, das zweite Wärmemedium, das von der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Kältemitteldurchlasses 121a des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121, des zweiten heizmittelkernseitigen Öffnungs-Schließventils 55, des Heizmittelkerns 53 und der Einlassöffnung der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 zirkuliert. Das zweite Wärmemedium wird in einer Reihenfolge des Kältemitteldurchlasses 121a des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121, des zweiten strahlerseitigen Strömungsratenregelungsventils 54, des zweiten Wärmemediumdurchlasses 51a des zweiten Strahlers 51 und der Einlassöffnung der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 zirkuliert.
Dementsprechend kann in dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 ein Teil der Wärme, die durch das zweite Wärmemedium von dem Hochdruckkältemittel in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, an die Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 abgestrahlt werden. Die restliche Wärme kann an die Außenluft in den zweiten Strahler 51 abgestrahlt werden.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Kältemittel auf gleiche Weise wie in dem zweiten Batteriekühlmodus zirkuliert. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 die Wärme, die durch das Kältemittel von dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem Erwärmungsbetriebsmodus die Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 erwärmt werden, ohne die Batterie 80 zu kühlen. Dementsprechend ist es möglich, die Fahrzeugkabine zu erwärmen.
Wie vorstehend beschrieben wurde, können in der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform der erste Batteriekühlmodus und der zweite Batteriekühlmodus umgeschaltet werden. Daher ist es, auf gleiche Weise wie in der zweiten Ausführungsform, möglich, die Batterie 80 effizient und zuverlässig zu kühlen, ohne unnötige Energie in der Kältekreisvorrichtung 10 zu verbrauchen, und somit eine Erhöhung der Temperatur der Batterie 80 zu begrenzen.
Die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform umfasst den zweiten Wärmemediumkreislauf 50, der den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 und den Heizmittelkern 53 als eine Erwärmungseinheit hat. In der Kältekreisvorrichtung 10 wird die Wärme, die aus dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt. Daher kann in dem Heizmittelkern 53 die Ventilationsluft mit dem Hochdruckkältemittel als einer Wärmequelle mittels des zweiten Wärmemediums erwärmt werden.
In der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform tauscht der erste Strahler 41 Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und der Außenluft, bevor sie durch den zweiten Strahler 51 tritt.
Somit kann die Temperatur des ersten Wärmemediums, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a ausgeströmt ist, dazu gebracht werden, der Außenlufttemperatur nahe zu kommen, unabhängig von der Temperatur des ersten Wärmemediums, das in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 geströmt ist. Das heißt, auch wenn der Erwärmungskühlmodus und der Erwärmungsbetriebsmodus umgeschaltet werden, kann die Temperatur des ersten Werbemediums, das in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 geströmt ist, dazu gebracht werden, der Außenlufttemperatur nahe zu kommen.
Daher ist es möglich, die Schwankung einer Menge einer Wärme, die durch das Kältemittel aus dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, zu begrenzen, auch wenn der Erwärmungskühlmodus und Erwärmungsbetriebsmodus umgeschaltet werden. Obwohl der Erwärmungskühlmodus und Erwärmungsbetriebsmodus umgeschaltet werden, ist es möglich, die Schwankung einer Wärmeabstrahlmenge zu begrenzen, die durch das Kältemittel an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt wird.
Infolgedessen kann gemäß der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform eine stabile Erwärmungsleistungsfähigkeit erreicht werden, auch wenn der Erwärmungskühlmodus und der Erwärmungsbetriebsmodus umgeschaltet werden.
(Vierte Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt, wie in 4 gezeigt ist, eine Beschreibung eines Beispiels, in dem die Konfiguration des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 und die Konfiguration des zweiten Wärmemediumkreislaufs 50 geändert werden und eine Erwärmungseinheit verglichen mit der zweiten Ausführungsform hinzugefügt wird.
Genauer gesagt, in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 der vorliegenden Ausführungsform ist die Einlassseite des Kühlmitteldurchlasses 80a der Batterie 80 mit der Ausstoßöffnung der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 verbunden. Der Auslass des Kühlmitteldurchlasses 80a ist mit der Einlassseite des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41 und der Einlassseite des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141 verbunden.
Das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a der vorliegenden Ausführungsform ist eingerichtet, um einen Wärmemediumdurchlass zu öffnen und zu schließen, der das erste Wärmemedium, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a ausgeströmt ist, zu der Einlassöffnung der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 leitet.
Der erste Batterieumgehungsdurchlass 401 der vorliegenden Ausführungsform ist mit der Einlassseite des Wärmemediumdurchlasses 141b so verbunden, dass das erste Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 ausgeströmt ist, zu der Einlassseite des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141 geleitet wird, indem es den ersten Wärmemediumdurchlass 41a umgeht. Das heißt, der erste Strahler 41 und der Kühler 141 der vorliegenden Ausführungsform sind parallel zueinander bezüglich einem Strom des ersten Wärmemediums verbunden, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a ausgeströmt ist.
Der Auslass des Wärmemediumdurchlasses 141b ist mit der Einlassöffnungsseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 verbunden. Das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b ist eingerichtet, um den Wärmemediumdurchlass zu öffnen und zu schließen, durch den das erste Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 141b ausgeströmt ist, in die Einlassöffnung der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 strömt. Die übrigen Konfigurationen sind dieselben wie diejenigen in der dritten Ausführungsform. Daher umfasst die Erwärmungseinheit der vorliegenden Ausführungsform den zweiten Wärmemediumkreislauf 50 auf gleiche Weise wie in der dritten Ausführungsform.
Als nächstes wird ein Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die die vorstehende Konfiguration hat, beschrieben. In der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform können drei Betriebsmodi in Übereinstimmung mit der Batterietemperatur TB und der Fahrzeuginnentemperatur Tr umgeschaltet werden. Jeder Betriebsmodus wird nachstehend beschrieben.
Erster Batteriekühlmodus
Der erste Batteriekühlmodus wird ausgeführt, wenn die Batterietemperatur TB gleich wie oder höher als die erste Bezugstemperatur KTB1 ist und die Fahrzeuginnentemperatur Tr höher als die festgelegte Temperatur ist.
In dem ersten Batteriekühlmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a und schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt das Außengebläse 15 und die erste batterieseitige Wasserpumpe 42. Die Steuerungsvorrichtung 70 stoppt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und den Kompressor 11
Daher strömt in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das erste Wärmemedium, das aus der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 ausgestoßen wird, in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80. Das erste Wärmemedium, das in den Kühlmitteldurchlasses 80a geströmt ist, nimmt die Abwärme der Batterie 80 auf, um erwärmt zu werden, wenn das erste Wärmemedium durch den Kühlmitteldurchlass 80a strömt. Dementsprechend wird die Batterie 80 gekühlt.
Das erste Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a ausgeströmt ist, strömt in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41. Das erste Wärmemedium, das in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a geströmt ist, strahlt die Wärme an die Außenluft ab. Dementsprechend wird das erste Wärmemedium gekühlt. Das erste Wärmemedium, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a ausgeströmt ist, wird in die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 eingesaugt und wird wieder in den Kühlmitteldurchlass 80a gepumpt.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 wird das zweite Wärmemedium nicht zirkuliert, weil die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 gestoppt ist. In der Kältekreisvorrichtung 10 ist der Kompressor 11 gestoppt und wird das Kältemittel nicht zirkuliert.
Daher ist es in dem ersten Batteriekühlmodus möglich, eine Erhöhung der Temperatur der Batterie 80 auf gleiche Weise zu begrenzen, wie in dem ersten Batteriekühlmodus, der in der zweiten Ausführungsform beschrieben wurde.
Zweiter Batteriekühlmodus
Der zweite Batteriekühlmodus wird ausgeführt, wenn die Batterietemperatur TB gleich wie oder höher als die zweite Bezugstemperatur KTB2 ist und die Fahrzeuginnentemperatur Tr höher ist als die festgelegte Temperatur.
In dem zweiten Batteriekühlmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a und öffnet das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt das Außengebläse 15 und die erste batterieseitige Wasserpumpe 42. Die Steuerungsvorrichtung 70 öffnet vollständig das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 und schließt das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und den Kompressor 11.
Daher strömt in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80. Das erste Wärmemedium, das in dem Kühlmitteldurchlass 80a geströmt ist, nimmt die Abwärme der Batterie 80 auf, um erwärmt zu werden, wenn das erste Wärmemedium durch den Kühlmitteldurchlass 80a strömt. Dementsprechend wird die Batterie 80 gekühlt.
Ein Teil des ersten Wärmemediums, das in dem Kühlmitteldurchlass 80a erwärmt wird, strömt in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41. Der Teil des ersten Wärmemediums, der in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a geströmt ist, strahlt die Wärme an die Außenluft ab, die durch den ersten Strahler 41 getreten ist. Dementsprechend wird das erste Wärmemedium gekühlt. Das erste Wärmemedium, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a ausgeströmt ist, strömt mit dem ersten Wärmemedium zusammen, das aus dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 ausgeströmt ist.
Das restliche erste Wärmemedium, das in dem Kühlmitteldurchlass 80a erwärmt wurde, strömt in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141. Das erste Wärmemedium, das in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 geströmt ist, wird gekühlt, indem seine Wärme durch das Niederdruckkältemittel aufgenommen wird, das durch den Kältemitteldurchlasses 141a des Kühlers 141 strömt. Dementsprechend ist die Temperatur des erste Wärmemediums geringer als die Außenlufttemperatur.
Das erste Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 141b ausgeströmt ist, strömt mit dem ersten Wärmemedium zusammen, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a ausströmt, und wird in die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 eingesaugt. Somit ist in dem zweiten Batteriekühlmodus die Temperatur des ersten Wärmemediums, das aus der erste batterieseitigen Wasserpumpe 42 ausgestoßen wird und das in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 geströmt ist, geringer als diejenige in dem ersten Batteriekühlmodus.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 wird das zweite Wärmemedium auf gleiche Weise zirkuliert wie in dem zweiten Batteriekühlmodus der dritten Ausführungsform. Dementsprechend kann in dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 die Wärme, die durch das zweite Wärmemedium aus dem Hochdruckkältemittel in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, an die Außenluft in dem zweiten Strahler 51 abgestrahlt werden.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Kältemittel auf gleiche Weise zirkuliert wie in dem zweiten Batteriekühlmodus der dritten Ausführungsform. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 die Wärme, die durch das Kältemittel aus dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt.
Daher kann in dem zweiten Batteriekühlmodus die Temperatur des ersten Wärmemediums, das in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 strömt, niedriger gemacht werden als in dem ersten Batteriekühlmodus, und somit kann die Batterie 80 mit einer höheren Kühlleistungsfähigkeit gekühlt werden als in dem ersten Batteriekühlmodus.
Erwärmungskühlmodus
Der Erwärmungskühlmodus wird ausgeführt, wenn die Batterietemperatur TB gleich wie oder höher als die erste Bezugstemperatur KTB1 ist und die Fahrzeuginnentemperatur Tr geringer als die festgelegte Temperatur ist.
In dem Erwärmungskühlmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a und öffnet das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt das Außengebläse 15 und die erste batterieseitige Wasserpumpe 42.
Die Steuerungsvorrichtung 70 stellt den Öffnungsgrad des zweiten strahlerseitigen Strömungsratenregelungsventils 54 ein und öffnet auch das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Der Öffnungsgrad des zweiten strahlerseitigen Strömungsratenregelungsventils 54 wird so eingestellt, dass die Fahrzeuginnentemperatur Tr nahe der festgelegten Temperatur gelangt. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und den Kompressor 11.
Daher wird in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40, auf gleiche Weise wie in dem zweiten Batteriekühlmodus, das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Kühlmitteldurchlasses 80a der Batterie 80, des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41, des ersten batterieseitigen Öffnungs-Schließventils 45a und der Einlassöffnung der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert. Das erste Wärmemedium wird in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141, des ersten umgehungsdurchlassseitigen Öffnungs-Schließventils 45b und der Einlassöffnung der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert.
Dementsprechend kann in dem erstem Wärmemediumkreislauf 40 ein Teil der Wärme, die durch das erste Wärmemedium von der Batterie 80 aufgenommen wird, an die Außenluft in dem ersten Strahler 41 abgestrahlt werden. Die restliche Wärme kann durch das Niederdruckkältemittel in dem Kühler 141 aufgenommen werden.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 wird das zweite Wärmemedium auf gleiche Weise wie in dem Erwärmungskühlmodus der zweiten Ausführungsform zirkuliert. Dementsprechend kann in dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 ein Teil der Wärme, die durch das zweite Wärmemedium von dem Hochdruckkältemittel in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, an die Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 abgestrahlt werden. Die restliche Wärme kann an die Außenluft in dem zweiten Strahler 51 abgestrahlt werden.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Kältemittel auf gleiche Weise wie in dem zweiten Batteriekühlmodus zirkuliert. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 die Wärme, die durch das Kältemittel aus dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher kann die Batterie 80 in dem Erwärmungskühlmodus mit einer hohen Kühlleistungsfähigkeit auf gleiche Weise wie in dem zweiten Batteriekühlmodus gekühlt werden. Die Ventilationsluft kann in dem Heizmittelkern 53 erwärmt werden, um die Fahrzeugkabine zu erwärmen.
Wie vorstehend beschrieben wurde, können in der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform der erste Batteriekühlmodus und der zweite Batteriekühlmodus umgeschaltet werden. Daher ist es auf gleiche Weise wie in der zweiten Ausführungsform möglich, die Batterie 80 effizient und zuverlässig zu kühlen, ohne unnötige Energie in der Kältekreisvorrichtung 10 zu verbrauchen, und somit eine Erhöhung der Temperatur der Batterie 80 zu begrenzen.
Die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform umfasst den zweiten Wärmemediumkreislauf 50, der den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 und den Heizmittelklein 53 als eine Erwärmungseinheit umfasst. Daher kann auf gleiche Weise wie in der dritten Ausführungsform die Ventilationsluft in dem Heizmittelklein 53 erwärmt werden, um die Fahrzeugkabine zu erwärmen.
(Fünfte Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt, wie 5 gezeigt ist, eine Beschreibung eines Beispiels, in dem die Konfiguration der Kältekreisvorrichtung 10 geändert ist und eine Erwärmungseinheit verglichen mit der ersten Ausführungsform hinzugefügt wird. Genauer gesagt, die Kältekreisvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform hat einen Innenverflüssiger 122, einen Kältekreisvorrichtungsumgehungsdurchlass 101, ein Öffnungs-Schließventil 16 sowie einen Kühler 141, ähnlich demjenigen der zweiten Ausführungsform.
Der Innenverflüssiger 122 ist ein Erwärmungswärmetauscher, der die Ventilationsluft erwärmt, indem er Wärme zwischen dem Hochdruckkältemittel, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, und der Ventilationsluft tauscht, die in die Fahrzeugkabine aus dem Innengebläse (nicht gezeigt) geblasen wird. Anders gesagt, der Innenverflüssiger 122 ist eine Erwärmungseinheit, die die Ventilationsluft mit dem Hochdruckkältemittel als einer Wärmequelle erwärmt. Die Einlassseite des Kältemitteldurchlasses 12a des Verflüssigers 12 ist mit einem Kältemittelauslass des Innenverflüssigers 122 verbunden.
Der Umgehungsdurchlass 101 ist ein Kältemitteldurchlass, der bewirkt, dass das Hochdruckkältemittel, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, den Innenverflüssiger 122 umgeht, um zu der Einlassseite des Kältemitteldurchlasses 12a des Verflüssigers 12 geführt zu werden. Das Öffnungs-Schließventil 16 ist ein Öffnungs-Schließventil, das den Umgehungsdurchlass 101 öffnet und schließt. Eine grundlegende Konfiguration des Öffnungs-Schließventil ist 16 ist dieselbe wie diejenige des zweiten heizmittelkernseitigen Öffnungs-Schließventils 55 des zweiten Wärmemediumkreislaufs 50 oder dergleichen, das in der dritten Ausführungsform beschrieben ist.
Vorliegend ist ein Druckverlust, der auftritt, wenn das Kältemittel durch den Umgehungsdurchlass 101 tritt, sehr klein verglichen mit einem Druckverlust, der auftritt, wenn das Kältemittel durch den Kältemitteldurchlass des Innenverflüssigers 122 tritt. Wenn daher das Öffnungs-Schließventil 16 offen ist, strömt das meiste des Hochdruckkältemittels, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, in den Verflüssiger 12 durch den Umgehungsdurchlass 101. Wenn das Öffnungs-Schließventil 16 geschlossen ist, strömt das gesamte Hochdruckkältemittel, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, in den Kältemitteldurchlass des Innenverflüssigers 122.
Der erste Wärmemediumkreislauf 40 der vorliegenden Ausführungsform hat denselben ersten Batterieumgehungsdurchlass 401, das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a und das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b wie in der dritten Ausführungsform.
Das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a der vorliegenden Ausführungsform ist in einem Wärmemediumdurchlass von einem Verzweigungsabschnitt aus zum Verzweigen eines Stroms des Kältemittels, das aus dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 zu dem Einlass des Kühlmitteldurchlasses 80a der Batterie 80 ausgeströmt ist, angeordnet. Selbstverständlich kann, auf gleiche Weise wie in der dritten Ausführungsform, das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a in dem Wärmemediumdurchlass von dem Auslass des Kühlmitteldurchlasses 80a der Batterie 80 zu einem Zusammenführungsabschnitt angeordnet sein.
Der Zusammenführungsabschnitt ist ein Abschnitt, an dem der Strom des Kältemittels, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 ausgeströmt ist, und der Strom des Kältemittels, der durch den ersten Batterieumgehungsdurchlass 401 strömt, zusammenströmen. Übrige Konfigurationen der Temperatureinstellvorrichtung 1 sind dieselben wie diejenigen der ersten Ausführungsform.
Ein Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die die vorstehende Konfiguration hat, wird als nächstes beschrieben. In der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform steuert die Steuerungsvorrichtung 70 einen Betrieb der Steuerungszielvorrichtung so, dass die Batterietemperatur TB in einem angemessenen Temperaturbereich aufrechterhalten wird. Die Steuerungsvorrichtung 70 steuert einen Betrieb der Steuerungszielvorrichtung so, dass die Fahrzeuginnentemperatur Tr nahe einer festgelegten Temperatur gelangt, die durch die Temperaturfestlegungseinheit festgelegt ist.
Erster Batteriekühlmodus
Der erste Batteriekühlmodus wird ausgeführt, wenn die Batterietemperatur TB gleich wie oder höher als die erste Bezugstemperatur KTB1 ist und die Fahrzeuginnentemperatur Tr höher als die festgelegte Temperatur ist.
In dem ersten Batteriekühlmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a und schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt das Außengebläse 15 und die erste batterieseitige Wasserpumpe 42. Die Steuerungsvorrichtung 70 öffnet das Öffnungs-Schließventil 16 und stoppt den Kompressor 11.
Daher wird in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das erste Wärmemedium auf gleiche Weise wie in der zweiten Ausführungsform zirkuliert. Dementsprechend kann in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 die Abwärme der Batterie 80, die durch das erste Wärmemedium aufgenommen wird, wenn das erste Wärmemedium durch den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 strömt, an die Außenluft in dem ersten Strahler 41 abgestrahlt werden. In der Kältekreisvorrichtung 10 ist der Kompressor 11 gestoppt, und somit wird das Kältemittel nicht zirkuliert.
Daher ist es in dem ersten Batteriekühlmodus möglich, eine Erhöhung der Temperatur 80 auf gleiche Weise wie in dem ersten Batteriekühlmodus zu begrenzen, der in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist.
Zweiter Batteriekühlmodus
Der zweite Batteriekühlmodus wird ausgeführt, wenn die Batterietemperatur TB gleich wie oder höher als die zweite Bezugstemperatur KTB2 ist und die Fahrzeuginnentemperatur Tr höher ist als die festgelegte Temperatur.
In dem zweiten Batteriekühlmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a und schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt das Außengebläse 15 und die erste batterieseitige Wasserpumpe 42. Die Steuerungsvorrichtung 70 öffnet das Öffnungs-Schließventil 16 und betreibt den Kompressor 11.
Daher wird in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das erste Wärmemedium auf gleiche Weise zirkuliert wie in dem ersten Batteriekühlmodus. Dementsprechend kann in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 die Abwärme der Batterie 80, die durch das erste Wärmemedium aufgenommen wird, wenn das erste Wärmemedium durch den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 strömt, an die Außenluft in den ersten Strahler 41 abgestrahlt werden.
In der Kältekreisvorrichtung 10 strömt das Hochdruckkältemittel, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, in den Kältemitteldurchlass 12a des Verflüssigers 12 durch das Öffnungs-Schließventil 16. Das Kältemittel, das in den Kältemitteldurchlass 12a geströmt ist, tritt durch den Strahler 41, strahlt Wärme an die Außenluft, die durch den Strahler 41 getreten ist, um verflüssigt zu werden. Das Flüssigphasenhochdruckkältemittel, das in dem Verflüssiger 12 verflüssigt wurde, strömt in das Expansionsventil 13, und sein Druck wird reduziert. In diesem Fall wird der Drosselöffnungsgrad des Expansionsventils 13 so eingestellt, dass der Grad an Überhitzung des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenverdunsters 14 nahe dem Bezugsgrad an Überhitzung gelangt.
Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck in dem Expansionsventil 13 reduziert wurde, strömt in den Kältemitteldurchlass 141a des Kühlers 141. Das Niederdruckkältemittel, das in dem Kältemitteldurchlass 141a des Kühlers 141 geströmt ist, nimmt Wärme aus dem ersten Wärmemedium auf, das durch den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 strömt, um verdunstet zu werden. Dementsprechend wird das erste Wärmemedium gekühlt. Das Kältemittel, das aus dem Kältemitteldurchlass 141a des Kühlers 141 ausgeströmt ist, wird in den Kompressor 11 eingesaugt, und wird wieder komprimiert.
Daher kann in dem zweiten Batteriekühlmodus die Batterie 80 mit einer höheren Kühlleistungsfähigkeit gekühlt werden als in dem ersten Batteriekühlmodus, auf gleiche Weise wie in dem zweiten Batteriekühlmodus, der in der zweiten Ausführungsform beschrieben wurde.
Erwärmungskühlmodus
Der Erwärmungskühlmodus wird ausgeführt, wenn die Batterietemperatur TB gleich wie oder höher als die erste Bezugstemperatur KTB1 ist und die Fahrzeuginnentemperatur Tr geringer ist als die festgelegte Temperatur.
In dem Erwärmungskühlmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a und schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt das Außengebläse 15 und die erste batterieseitige Wasserpumpe 42. Die Steuerungsvorrichtung 70 schließt das Öffnungs-Schließventil 16 und betreibt den Kompressor 11.
Daher wird in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das erste Wärmemedium auf gleiche Weise wie in dem ersten Batteriekühlmodus zirkuliert. Dementsprechend kann in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 die Abwärme der Batterie 80, die durch das erste Wärmemedium aufgenommen wird, wenn das erste Wärmemedium durch den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 strömt, an die Außenluft in dem ersten Strahler 41 abgestrahlt werden.
In der Kältekreisvorrichtung 10 strömt das Hochdruckkältemittel, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, in den Innenverflüssiger 122, weil das Öffnungs-Schließventil 16 geschlossen ist. Das Hochdruckkältemittel, das in den Innenverflüssiger 122 geströmt ist, tauscht Wärme mit der Ventilationsluft, die von dem Innengebläse geblasen wird, um Wärme abzustrahlen. Dementsprechend wird die Ventilationsluft erwärmt. Das Hochdruckkältemittel, das aus dem Innenverflüssiger 122 ausgeströmt ist, strömt in den Kältemitteldurchlass 12a des Verflüssigers 12. Der anschließende Betrieb der Kältekreisvorrichtung 10 ist derselbe wie derjenige in dem zweiten Batteriekühlmodus.
Daher kann in dem Erwärmungskühlmodus die Batterie 80 mit einer hohen Kühlleistungsfähigkeit auf gleiche Weise wie in dem zweiten Batteriekühlmodus gekühlt werden. Die Ventilationsluft kann in dem Innenverflüssiger 122 erwärmt werden, um die Fahrzeugkabine zu erwärmen.
Erwärmungsbetriebsmodus
Der Erwärmungsbetriebsmodus wird ausgeführt, wenn die Batterietemperatur TB geringer ist als die erste Bezugstemperatur KTB1 und die Fahrzeuginnentemperatur Tr geringer ist als die festgelegte Temperatur.
In dem Erwärmungsbetriebsmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a und öffnet das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt das Außengebläse 15 und die erste batterieseitige Wasserpumpe 42. Die Steuerungsvorrichtung 70 schließt das Öffnungs-Schließventil 16 und betreibt den Kompressor 11.
Daher wird in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40, auf gleiche Weise wie in dem Erwärmungsbetriebsmodus der dritten Ausführungsform, das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141, des ersten Batterieumgehungsdurchlasses 401, des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41 und der Einlassöffnung der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert. Dementsprechend kann in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 die Wärme, die durch das erste Wärmemedium aus der Außenluft in dem ersten Strahler 41 aufgenommen wird, an das Niederdruckkältemittel in dem Kühler 141 abgestrahlt werden.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird, in gleicher Weise wie in dem Erwärmungskühlmodus, das Hochdruckkältemittel, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, in einer Reihenfolge des Innenverflüssigers 122, des Kältemitteldurchlasses 12a des Verflüssigers 12, des Expansionsventils 13, des Kältemitteldurchlasses 141a des Kühlers 141 und der Einlassöffnung des Kompressors 11 zirkuliert. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 die Wärme, die durch das Kältemittel aus dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an die Ventilationsluft in dem Innenverflüssiger 122 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem Erwärmungsbetriebsmodus die Ventilationsluft in dem Innenverflüssiger 122 erwärmt werden, ohne die Batterie 80 zu kühlen. Dementsprechend ist es möglich, die Fahrzeugkabine zu erwärmen.
Wie vorstehend beschrieben wurde, können in der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform der erste Batteriekühlmodus und der zweite Batteriekühlmodus umgeschaltet werden. Daher ist es, auf gleiche Weise wie in der zweiten Ausführungsform, möglich, die Batterie 80 effizient und zuverlässig zu kühlen, ohne unnötige Energie in der Kältekreisvorrichtung 10 zu verbrauchen, und somit eine Erhöhung der Temperatur der Batterie 80 zu besch rä n ken.
Die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform umfasst den Innenverflüssiger 122 als eine Erwärmungseinheit. In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Niederdruckkältemittel, das Wärme aus dem ersten Wärmemedium aufnimmt, um in den Kühler 141 verdunstet zu werden, komprimiert, um in dem Kompressor ein Hochdruckkältemittel zu werden, und wird dann ausgestoßen.
Daher kann in der Erwärmungseinheit der vorliegenden Ausführungsform die Ventilationsluft in dem Innenverflüssiger 122 mit dem Hochdruckkältemittel, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, als einer Wärmequelle unmittelbar erwärmt werden, um die Fahrzeugkabine zu erwärmen.
In der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform tauscht der erste Strahler 41 Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und der Außenluft, bevor sie durch den zweiten Strahler 51 tritt.
Somit kann die Temperatur des ersten Wärmemediums, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a ausgeströmt ist, dazu gebracht werden, nahe der Außenlufttemperatur gebracht zu werden, unabhängig von der Temperatur des ersten Wärmemediums, das in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 geströmt ist. Das heißt, auch wenn der Erwärmungskühlmodus und der Erwärmungsbetriebsmodus umgeschaltet werden, kann die Temperatur des ersten Wärmemediums, das in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 geströmt ist, dazu gebracht werden, sich der Außenlufttemperatur zu nähern.
Daher, auch wenn der Erwärmungskühlmodus und der Erwärmungsbetriebsmodus geschaltet werden, ist es möglich, die Schwankung einer Menge einer aufgenommenen Wärmemenge durch das Kältemittel aus dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 zu begrenzen. Das heißt, auch wenn der Erwärmungskühlmodus und der Erwärmungsbetriebsmodus umgeschaltet werden, ist es möglich, die Schwankung der Wärmeabstrahlmenge zu begrenzen, die durch das Kältemittel an die Ventilationsluft in dem Innenverflüssiger 122 abgestrahlt wird.
Infolgedessen kann gemäß der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform eine stabile Erwärmungsleistungsfähigkeit erreicht werden, auch wenn der Erwärmungskühlmodus und der Erwärmungsbetriebsmodus umgeschaltet werden.
(Sechste Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt, wie in 6 gezeigt ist, eine Beschreibung eines Beispiels, in dem die Konfiguration des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 und die Konfiguration des zweiten Wärmemediumkreislaufs 50 geändert sind, und eine Erwärmungseinheit verglichen mit der zweiten Ausführungsform hinzugefügt wird.
Genauer gesagt, in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 der vorliegenden Ausführungsform, ist die Einlassseite des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41 mit der Ausstoßöffnung der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 verbunden. Die Einlassseite des Kühlmitteldurchlasses 80a der Batterie 80 ist mit dem Auslass des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a verbunden. Die Auslassseite des Kühlmitteldurchlasses 80a ist mit der Einlassöffnungsseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 verbunden.
Das heißt, der Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 ist nicht mit dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 der vorliegenden Ausführungsform verbunden. Somit strömt das erste Wärmemedium nicht durch den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141.
Der zweite Wärmemediumkreislauf 50 der vorliegenden Ausführungsform hat einen zweiten Heizmittelkernumgehungsdurchlass 502, verglichen mit dem zweiten Wärmemediumdurchlass 50, der in der dritten Ausführungsform beschrieben ist. Der zweite Wärmemediumkreislauf 50 der vorliegenden Ausführungsform hat eine zweite kühlerseitige Wasserpumpe 52a und ein zweites kühlerseitiges Öffnungs-Schließventil 55a.
Der zweite Heizmittelkernmediumumgehungsdurchlass 502 ist ein Wärmemediumdurchlass, der bewirkt, dass das zweite Wärmemedium, das aus dem zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51 ausgeströmt ist, den Heizmittelkern 53 umgeht, um zu der Einlassseite des zweiten Wärmemediumdurchlasses 51a des zweiten Strahlers 51 geführt zu werden. Der Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 ist mit dem zweiten Heizmittelkernumgehungsdurchlass 502 verbunden.
Die zweite kühlerseitige Wasserpumpe 52a pumpt das zweite Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 ausgeströmt ist, zu der Einlassseite des zweiten Wärmemediumdurchlasses 51a des zweiten Strahlers 51. Eine grundlegende Konfiguration der zweiten kühlerseitigen Wasserpumpe 52a ist dieselbe wie diejenige der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52.
Das zweite kühlerseitige Öffnungs-Schließventil 55a ist in einem Wärmemediumdurchlass angeordnet, der das zweite Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 ausgeströmt ist, zu dem zweiten Strahler 51 führt. Eine grundlegende Konfiguration des zweiten kühlerseitigen Öffnungs-Schließventils 55a ist dieselbe wie diejenige des zweiten heizmittelkernseitigen Öffnungs-Schließventils 55. Übrige Konfigurationen sind dieselben wie diejenigen in der zweiten Ausführungsform.
Als Nächstes wird ein Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die die vorstehende Konfiguration hat, beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform steuert die Steuerungsvorrichtung 70 Betriebe des Außengebläses 15 und der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 so, dass die Batterietemperatur TB in einem angemessenen Temperaturbereich aufrechterhalten wird, auf gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform.
Die Steuerungsvorrichtung 70 stellt den Öffnungsgrad des zweiten strahlerseitigen Strömungsratenregelungsventils 54 so ein, dass sich die Fahrzeuginnentemperatur Tr der festgelegten Temperatur nähert, die durch die Temperaturfestlegungseinheit festgelegt ist, auf gleiche Weise wie in dem Erwärmungskühlmodus oder dergleichen der dritten Ausführungsform. Das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55 und das zweite kühlerseitige Öffnungs-Schließventil 55a sind offen. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und den Kompressor 11.
Daher strömt in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41. Das erste Wärmemedium, das in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 geströmt ist, tauscht Wärme mit der Außenluft, die von dem Außengebläse 15 geblasen wird. Dementsprechend nähert sich die Temperatur des ersten Wärmemediums der Außenlufttemperatur.
Das erste Wärmemedium, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a ausgeströmt ist, strömt in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80. Das Wärmemedium, das in den Kühlmitteldurchlass 80a geströmt ist, nimmt die Abwärme der Batterie 80 auf, wenn das Wärmemedium durch den Kühlmitteldurchlass 80a strömt. Dementsprechend wird die Batterie 80 gekühlt. Das Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a ausgeströmt ist, wird in die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 eingesaugt und wird wieder zu dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a gepumpt.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 wird das zweite Wärmemedium auf gleiche Weise wie in dem Erwärmungskühlmodus der zweiten Ausführungsform zirkuliert. In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 der vorliegenden Ausführungsform strömt das zweite Wärmemedium, das von der zweiten kühlerseitigen Wasserpumpe 52a gepumpt wird, aus dem zweiten Heizmittelkernumgehungsdurchlass 502 durch das zweite kühlerseitige Öffnungs-Schließventil 55a aus. Das zweite Wärmemedium, das aus dem zweiten Heizmittelkernumgehungsdurchlass 502 ausgeströmt ist, strömt mit dem zweiten Wärmemedium zusammen, das aus dem zweiten strahlerseitigen Strömungsratenregelungsventil 54 ausgeströmt ist, und strömt in den zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51.
Das zweite Wärmemedium, das in den zweiten Wärmemediumdurchlass 51a geströmt ist, tauscht Wärme mit der Außenluft, die durch den ersten Strahler 41 getreten ist, und nimmt Wärme der Außenluft auf. Ein Teil des zweiten Wärmemediums, das aus dem zweiten Wärmemediumdurchlass 51a ausgeströmt ist, strömt in den zweiten Heizmittelkernumgehungsdurchlass 502 und wird zu dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 geführt. Das zweite Wärmemedium, das in den Wärmemediumdurchlass 141b geströmt ist, wird gekühlt, indem es Wärme mit dem Niederdruckkältemittel tauscht, das durch den Kältemitteldurchlass 141a des Kühlers 141 strömt.
Dementsprechend kann in dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 der vorliegenden Ausführungsform ein Teil der Wärme, die durch das zweite Wärmemedium aus dem Hochdruckkältemittel in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, an die Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 abgestrahlt werden.
In der Kältekreisvorrichtung wird das Kältemittel auf gleiche Weise wie in dem zweiten Batteriekühlmodus der zweiten Ausführungsform zirkuliert. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 die Wärme, die durch das Kältemittel aus dem zweiten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann in der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die Batterie 80 gekühlt werden, ohne durch einen Betriebszustand der Kältekreisvorrichtung 10 beeinträchtigt zu werden, auf gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform. Daher kann die Batterie 80 effizient gekühlt werden, ohne unnötige Energie in der Kältekreisvorrichtung 10 zu verbrauchen.
Die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform umfasst den zweiten Wärmemediumkreislauf 50, der den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 und den Heizmittelkern 53 als die Erwärmungseinheit hat. In der Kältekreisvorrichtung 10 wird die Wärme, die aus dem zweiten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt. Daher kann, in dem Heizmittelkern 53 die Ventilationsluft mit dem Hochdruckkältemittel als einer Wärmequelle mittels des zweiten Wärmemediums erwärmt werden.
In diesem Fall tauscht der zweite Strahler 51 Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium und der Außenluft, die durch den ersten Strahler 41 getreten ist. Das heißt, der zweite Strahler 51 tauscht Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium und der Abwärme der Außenluft, die durch die Abwärme der Batterie 80 erwärmt wird. Daher kann die Temperatur des zweiten Wärmemediums, das in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 geströmt ist, höher gemacht werden, als in einem Fall eines Wärmetauschs zwischen dem zweiten Wärmemedium und der Außenluft, bevor sie durch den ersten Strahler 41 tritt.
Dementsprechend kann eine Menge einer Wärme, die durch das Kältemittel aus dem zweiten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, erhöht werden, und kann eine Wärmeabstrahlmenge, die an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher abgestrahlt wird, erhöht werden. Infolgedessen kann die Erwärmungsleistungsfähigkeit der Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 verbessert werden.
(Siebte Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt, wie in 7 gezeigt ist, eine Beschreibung eines Beispiels, bei dem die Konfiguration des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 geändert ist und eine außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit verglichen mit der dritten Ausführungsform hinzugefügt wird. Die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit der vorliegenden Ausführungsform tauscht Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und einem außenluftseitigen Zielobjekt, und bewirkt somit, dass eine Wärme des außenluftseitigen Zielobjekts (d. h., eine Abwärme des außenluftseitigen Zielobjekts) durch das erste Wärmemedium aufgenommen wird. Das außenluftseitige Zielobjekt ist in einem Zielobjekt enthalten, bei dem die Temperatureinstellvorrichtung 1 eine Temperatureinstellung durchführt.
Das außenluftseitige Zielobjekt der vorliegenden Ausführungsform ist eine am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 und erzeugt Wärme während eines Betriebs. Genauer gesagt, als die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81, können ein Elektromotor, ein Inverter, eine Steuerungsvorrichtung eines fortschrittlichen Fahrsystems oder dergleichen verwendet werden. Der Elektromotor ist eine am Fahrzeug montierte Vorrichtung, die eine Fahrantriebskraft ausgibt. Der Inverter ist eine am Fahrzeug montierte Vorrichtung, die eine Energie an den Elektromotor zuführt. Die Steuerungsvorrichtung eines fortschrittlichen Fahrsystems ist eine sogenannte ADAS-Steuerungsvorrichtung.
Um die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 auf angemessene Weise zu betreiben, ist es wünschenswert, dass die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 in einem angemessenen Temperaturbereich, auf gleiche Weise wie die Batterie 80, aufrechterhalten wird. Jedoch sind der angemessene Temperaturbereich der Batterie 80 und der angemessene Temperaturbereich der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 voneinander verschieden. In der vorliegenden Ausführungsform ist der obere Grenzwert des angemessenen Temperaturbereichs der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 höher als ein oberer Grenzwert des angemessenen Temperaturbereichs der Batterie 80.
Ein Kühlmitteldurchlass 81a, durch den das erste Wärmemedium strömt, ist in einem Gehäuseabschnitt oder einem Behälter vorgesehen, der eine Außenhülle der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 ausbildet. Der Kühlmitteldurchlass 81a ist eine außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit, die bewirkt, dass eine Wärme der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 (d. h., eine Abwärme der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81) durch das erste Wärmemedium aufgenommen wird.
Der erste Wärmemediumkreislauf 40 der vorliegenden Ausführungsform hat einen ersten Umgehungsdurchlass 402 einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung. Der erste Umgehungsdurchlass 402 einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung ist ein Wärmemediumdurchlass, der bewirkt, dass das erste Wärmemedium, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 ausgeströmt ist, den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 und den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 umgeht, um zu der Einlassseite des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a geführt zu werden. Der Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 ist mit dem ersten Umgehungsdurchlass 402 einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung verbunden.
Der erste Wärmemediumkreislauf 40 der vorliegenden Ausführungsform hat eine erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a und ein erstes Strömungsratenregelungsventil 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung. Die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a und das erste Strömungsratenregelungsventil 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung sind in dem ersten Umgehungsdurchlass 402 einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung angeordnet.
Die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a pumpt einen Teil des ersten Wärmemediums, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 ausgeströmt ist, zu dem Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81. Eine grundlegende Konfiguration der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a ist dieselbe wie diejenige der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42.
Das erste Strömungsratenregelungsventil 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung stellt eine Strömungsrate des ersten Wärmemediums ein, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 ausgeströmt ist, und das in den ersten Umgehungsdurchlass 402 einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung geströmt ist. Eine grundlegende Konfiguration des ersten Strömungsratenregelungsventils 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung ist dieselbe wie diejenige des zweiten strahlerseitigen Strömungsratenregelungsventils 54.
Die Eingangsseite der Steuerungsvorrichtung 70 der vorliegenden Ausführungsform ist mit einer Temperaturerfassungseinheit einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung (nicht gezeigt), die die Temperatur TM einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung erfasst, die die Temperatur der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 ist, als einer Steuerungssensorgruppe verbunden. Die übrigen Konfigurationen sind dieselben wie diejenigen in der dritten Ausführungsform.
Als Nächstes wird ein Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die die vorstehende Konfiguration hat, beschrieben. In der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform steuert, auf gleiche Weise wie in der dritten Ausführungsform, die Steuerungsvorrichtung 70 einen Betrieb der Steuerungszielvorrichtung so, dass die Batterietemperatur TB in einem angemessenen Temperaturbereich aufrechterhalten wird. Die Steuerungsvorrichtung 70 steuert einen Betrieb der Steuerungszielvorrichtung so, dass sich die Fahrzeuginnentemperatur Tr einer festgelegten Temperatur nähert, die durch die Temperaturfestlegungseinheit festgelegt ist. Die Steuerungsvorrichtung 70 steuert einen Betrieb der Steuerungszielvorrichtung so, dass die Temperatur TM einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung in einem angemessenen Temperaturbereich aufrechterhalten wird.
Genauer gesagt, wenn die Temperatur TM einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung niedriger ist als eine vorbestimmte Bezugstemperatur KTM, stoppt die Steuerungsvorrichtung 70 die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a und bringt das erste Strömungsratenregelungsventil 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung in einen vollständig geschlossenen Zustand.
Somit strömt das erste Wärmemedium, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a ersten Strahlers 41 ausgeströmt ist, nicht in den ersten Umgehungsdurchlass 402 einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung. Das heißt, die Temperatureinstellvorrichtung 1 hat genau dieselbe Konfiguration wie diejenige in der dritten Ausführungsform, wenn die Temperatur TM einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung niedriger ist als die Bezugstemperatur KTM. Daher ist es, auf gleiche Weise wie in der dritten Ausführungsform, möglich, Betriebe in dem ersten Batteriekühlmodus, dem zweiten Batteriekühlmodus, dem Erwärmungskühlmodus und dem Erwärmungsbetriebsmodus auszuführen.
Wenn die Temperatur TM einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung gleich wie oder höher als die Bezugstemperatur KTM ist, betreibt die Steuerungsvorrichtung 70 die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a und stellt den Ventilöffnungsgrad des ersten Strömungsratenregelungsventils 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung ein. In diesem Fall ist der Öffnungsgrad des ersten Strömungsratenregelungsventils 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung so eingestellt, dass die Temperatur TM einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung in einem angemessenen Temperaturbereich aufrechterhalten wird.
Daher wird in jedem der Betriebsmodi, wenn die Temperatur TM einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung gleich wie oder höher als die Bezugstemperatur KTM ist, ein Teil des ersten Wärmemediums, das in dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 gekühlt wird, in die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a eingesaugt. Das erste Wärmemedium, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, strömt in den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81.
Das erste Wärmemedium, das in den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 geströmt ist, nimmt Wärme aus der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 auf. Dementsprechend wird die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 gekühlt. Das erste Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 81a ausgeströmt ist, strömt mit dem ersten Wärmemedium zusammen, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, und strömt in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41.
Das erste Wärmemedium, das in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a geströmt ist, tauscht Wärme mit der Außenluft, die von dem Außengebläse 15 geblasen wird. Dementsprechend nähert sich die Temperatur des ersten Wärmemediums der Außenlufttemperatur. Übrige Betriebe sind dieselben wie diejenigen in der dritten Ausführungsform.
Daher wird in der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, auf gleiche Weise wie in der dritten Ausführungsform, die Batterie 80 effizient und zuverlässig gekühlt, ohne unnötige Energie in der Kältekreisvorrichtung 10 zu verbrauchen, und es ist somit möglich, eine Erhöhung der Temperatur der Batterie 80 zu begrenzen. Die Ventilationsluft kann erwärmt werden, um die Fahrzeugkabine zu erwärmen.
Zusätzlich dazu kann die Abwärme der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 durch das erste Wärmemedium aufgenommen werden, weil der Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81, der eine außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit ist, mit dem ersten Umgehungsdurchlass 402 einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung verbunden ist. Daher ist es möglich, die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 zu kühlen und somit eine Erhöhung der Temperatur TM einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung zu begrenzen.
In der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform sind, wenn die Batterie 80 und die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 gekühlt werden, der Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 und der Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 parallel zueinander bezüglich einem Strom des ersten Wärmemediums verbunden, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a ausgeströmt ist. Daher ist es einfach, die Temperatur der Batterie 80 und die Temperatur TM der am Fahrzeug montierten Vorrichtung jeweils in unterschiedlichen Temperaturbereichen aufrechtzuerhalten.
(Achte Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in 8 gezeigt ist, ein Beispiel beschrieben, in dem die Konfiguration des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 geändert ist und die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit verglichen mit der vierten Ausführungsform hinzugefügt ist.
Der erste Wärmemediumkreislauf 40 der vorliegenden Ausführungsform hat einen ersten Umgehungsdurchlass 402 einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung, auf gleiche Weise wie in der siebten Ausführungsform. Der erste Umgehungsdurchlass 402 einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung ist mit dem Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 verbunden. Das erste Strömungsratenregelungsventil 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung ist in dem ersten Umgehungsdurchlass 402 einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung angeordnet.
Die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a der vorliegenden Ausführungsform ist in einem Kältemitteldurchlass von dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 zu einem Verzweigungsabschnitt angeordnet. Der Verzweigungsabschnitt verzweigt einen Strom des Kältemittels, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, in einen Strom, der zu der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 geführt wird, und einem Strom, der in die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 strömt.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 der vorliegenden Ausführungsform ist die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 auf der stromaufwärtigen Seite des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141 bezüglich dem Wärmemediumstrom verglichen mit der vierten Ausführungsform angeordnet. Das erste kühlerseitige Öffnungs-Schließventil 45c ist auf der stromaufwärtigen Seite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 des ersten Batterieumgehungsdurchlasses 401 bezüglich dem Wärmemediumstrom angeordnet. Das erste kühlerseitige Öffnungs-Schließventil 45c öffnet und schließt den ersten Batterieumgehungsdurchlass 401.
Eine grundlegende Konfiguration des ersten kühlerseitigen Öffnungs-Schließventils 45c ist dieselbe wie diejenige des ersten batterieseitigen Öffnungs-Schließventils 45a des ersten umgehungsdurchlassseitigen Öffnungs-Schließventils 45b. Das erste kühlerseitige Öffnungs-Schließventil 45c ist eine Umschalteinheit, die Kreislaufkonfigurationen des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 zusammen mit dem ersten batterieseitigen Öffnungs-Schließventil 45a und dem ersten umgehungsdurchlassseitigen Öffnungs-Schließventil 45b umschaltet.
Als Nächstes wird ein Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die die vorstehende Konfiguration hat, beschrieben. In der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform können entsprechende Betriebsmodi auf gleiche Weise wie in der vierten Ausführungsform umgeschaltet werden. Die Steuerungsvorrichtung 70 steuert einen Betrieb der Steuerungszielvorrichtung so, dass die Temperatur TM einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung in einem angemessenen Temperaturbereich aufrechterhalten wird. Jeder Betriebsmodus wird nachstehend beschrieben.
Erster Batteriekühlmodus
In dem ersten Batteriekühlmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, öffnet das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und schließt das erste kühlerseitige Öffnungs-Schließventil 45c. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt das Außengebläse 15 und die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a. Die Steuerungsvorrichtung 70 stoppt die erste batterieseitige Wasserpumpe 42, die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und den Kompressor 11.
Daher wird in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das erste Wärmemedium, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Kühlmitteldurchlasses 80a der Batterie 80 und des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41 zirkuliert. Das heißt, im Wesentlichen wird das erste Wärmemedium auf gleiche Weise wie in dem ersten Batteriekühlmodus der vierten Ausführungsform zirkuliert. Dementsprechend kann in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 die Abwärme, die durch das erste Wärmemedium aus der Batterie 80 aufgenommen wird, an die Außenluft in dem ersten Strahler 41 abgestrahlt werden.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 wird das zweite Wärmemedium nicht zirkuliert, weil die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 gestoppt ist. In der Kältekreisvorrichtung 10 ist der Kompressor 11 gestoppt, und wird das Kältemittel nicht zirkuliert.
Daher ist es in dem ersten Batteriekühlmodus möglich, eine Erhöhung der Temperatur der Batterie 80 auf gleiche Weise wie in dem ersten Batteriekühlmodus der vierten Ausführungsform zu begrenzen.
Zweiter Batteriekühlmodus
In dem zweiten Batteriekühlmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und öffnet das erste kühlerseitige Öffnungs-Schließventil 45c. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 und stoppt die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a.
Die Steuerungsvorrichtung 70 öffnet das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 vollständig und schließt das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und den Kompressor 11.
Daher strömt in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141. Das erste Wärmemedium, das in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 geströmt ist, wird gekühlt, indem seine Wärme durch das Kältemittel aufgenommen wird, das durch den Kältemitteldurchlass 141a des Kühlers 141 strömt.
Das erste Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 141b ausgeströmt ist, strömt in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80. Das erste Wärmemedium, das in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 geströmt ist, nimmt die Abwärme der Batterie 80 auf, und wobei sich seine Temperatur erhöht. Dementsprechend wird die Batterie 80 gekühlt. Das erste Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a ausgeströmt ist, wird in die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 eingesaugt, und wird wieder zu dem Wärmemediumdurchlass 141b gepumpt.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 wird das zweite Wärmemedium auf gleiche Weise wie in dem zweiten Batteriekühlmodus der dritten Ausführungsform zirkuliert. Dementsprechend kann in dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 die Wärme, die durch das zweite Wärmemedium aus dem Hochdruckkältemittel in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, an die Außenluft in dem zweiten Strahler 51 abgestrahlt werden.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Kältemittel auf gleiche Weise wie in dem zweiten Batteriekühlmodus der dritten Ausführungsform zirkuliert. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 die Wärme, die durch das Kältemittel aus dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher ist es in dem zweiten Batteriekühlmodus möglich, eine Erhöhung der Temperatur der Batterie 80 zu begrenzen. In dem zweiten Batteriekühlmodus kann die Temperatur des ersten Wärmemediums, das in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 geströmt ist, geringer gemacht werden als in dem ersten Batteriekühlmodus. Daher kann in dem zweiten Batteriekühlmodus die Batterie mit einer höheren Kühlleistungsfähigkeit gekühlt werden als in dem ersten Batteriekü h l mod us.
Erwärmungskühlmodus
In dem zweiten Batteriekühlmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, öffnet das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und öffnet das erste kühlerseitige Öffnungs-Schließventil 45c. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt das Außengebläse 15, die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 und die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a. In diesem Fall legt die Steuerungsvorrichtung 70 die Pumpleistungsfähigkeit der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 fest, um höher zu sein als die Pumpleistungsfähigkeit der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a.
Die Steuerungsvorrichtung 70 stellt den Öffnungsgrad des zweiten strahlerseitigen Strömungsratenregelungsventils 54 ein und öffnet auch das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55 auf gleiche Weise wie in dem Erwärmungskühlmodus der vierten Ausführungsform. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und den Kompressor 11.
Daher strömt in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in den ersten Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141. Das erste Wärmemedium, das in den Wärmemediumdurchlass 141b geströmt ist, wird gekühlt, indem seine Wärme durch das Niederdruckkältemittel aufgenommen wird, das durch den Kältemitteldurchlass 141a des Kühlers 141 strömt.
Ein Teil des ersten Wärmemediums, der aus dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 ausgeströmt ist, strömt in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80. Vorliegend, in der vorliegenden Ausführungsform, ist die Pumpleistungsfähigkeit der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 höher als die Pumpleistungsfähigkeit der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a. Daher strömt das erste Wärmemedium, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, nicht rückwärts zu dem ersten batterieseitigen Öffnungs-Schließventil 45a durch den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80.
Das erste Wärmemedium, das in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 geströmt ist, nimmt die Abwärme der Batterie 80 auf, und somit erhöht sich seine Temperatur. Dementsprechend wird die Batterie 80 gekühlt. Das erste Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a ausgeströmt ist, strömt mit dem ersten Wärmemedium zusammen, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird.
Das restliche erste Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 ausgeströmt ist, strömt in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41. Das erste Wärmemedium, das in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a geströmt ist, tauscht Wärme mit der Außenluft, die von dem Außengebläse 15 geblasen wird. Dementsprechend nähert sich die Temperatur des ersten Wärmemediums der Außenlufttemperatur.
Das erste Wärmemedium, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a ausgeströmt ist, wird in die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a eingesaugt und wird gepumpt. Das erste Wärmemedium, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, strömt mit dem ersten Wärmemedium zusammen, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 ausgeströmt ist. Das erste Wärmemedium, das zusammengeströmt ist, wird in die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 eingesaugt und wird wieder in den Wärmemediumdurchlass 141b gepumpt.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 wird das zweite Wärmemedium auf gleiche Weise zirkuliert wie in dem Erwärmungskühlmodus der vierten Ausführungsform. Dementsprechend kann in dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 ein Teil der Wärme, die durch das zweite Wärmemedium aus dem Hochdruckkältemittel in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, an die Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 abgestrahlt werden. Die restliche Wärme wird an die Außenluft in dem zweiten Strahler 51 abgestrahlt.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Kältemittel auf gleiche Weise zirkuliert wie in dem zweiten Batteriekühlmodus. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 die Wärme, die durch das Kältemittel aus dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem Erwärmungskühlmodus die Batterie 80 mit einer hohen Kühlleistungsfähigkeit auf gleiche Weise wie in dem zweiten Batteriekühlmodus gekühlt werden. Die Ventilationsluft kann in dem Heizmittelkern 53 erwärmt werden, um die Fahrzeugkabine zu erwärmen.
In der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform steuert die Steuerungsvorrichtung 70, in jedem der vorstehend beschriebenen Betriebsmodi, einen Betrieb der Steuerungszielvorrichtung so, dass die Temperatur TM einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung in einem angemessenen Temperaturbereich aufrechterhalten wird, auf gleiche Weise wie in der siebten Ausführungsform.
Genauer gesagt, wenn die Temperatur TM einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung niedriger ist als die vorbestimmte Bezugstemperatur KTM, stoppt die Steuerungsvorrichtung 70 die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a, und bringt das erste Strömungsratenregelungsventil 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung, in einen vollständig geschlossenen Zustand. Wenn die Temperatur TM einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung gleich wie oder höher als die Bezugstemperatur KTM ist, betreibt die Steuerungsvorrichtung 70 die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a und bringt das erste Strömungsratenregelungsventil 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung, in einen offenen Zustand (d. h., einen Strömungsrateneinstellzustand).
Daher kann in der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, auf gleiche Weise wie in der vierten Ausführungsform, die Batterie 80 effizient und zuverlässig gekühlt werden, ohne unnötige Energie in der Kältekreisvorrichtung 10 zu verbrauchen, und somit ist es möglich, eine Erhöhung der Temperatur der Batterie 80 zu begrenzen. Die Ventilationsluft kann in dem Heizmittelkern 53 erwärmt werden, um die Fahrzeugkabine zu erwärmen.
Zusätzlich dazu kann die Abwärme der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 durch das erste Wärmemedium aufgenommen werden, weil der Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81, der eine außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit ist, mit dem ersten Umgehungsdurchlass 402 einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung verbunden ist. Daher ist es möglich, die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 zu kühlen, und somit eine Erhöhung der Temperatur TM einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung auf gleiche Weise wie in der siebten Ausführungsform zu begrenzen.
Die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform umfasst das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und das erste kühlerseitige Öffnungs-Schließventil 45c, das eine Umschalteinheit ist.
Daher ist es, wie in dem ersten Batteriekühlmodus, möglich, ein Umschalten zu einer Kreislaufkonfiguration durchzuführen, in der das erste Wärmemedium, das aus dem ersten Strahler 41 ausgeströmt ist, in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 strömt, indem es den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 umgeht. Somit kann der erste Strahler 41 als ein Wärmeabstrahlwärmetauscher verwendet werden, der die Abwärme der Batterie 80 an die Außenluft mittels des ersten Wärmemediums abstrahlt.
Wie in dem Erwärmungskühlmodus ist es möglich, eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das erste Wärmemedium, das aus dem ersten Strahler ausgeströmt ist, in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 strömt, ohne durch den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 zu treten. Somit kann der erste Strahler 41 als ein Wärmeaufnahmewärmetauscher verwendet werden, der bewirkt, dass Wärme durch das erste Wärmemedium aus der Außenluft aufgenommen wird.
(Neunte Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt, wie in 9 gezeigt ist, eine Beschreibung eines Beispiels, in dem die Konfiguration des zweiten Wärmemediumkreislaufs 50 geändert ist und eine außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit verglichen mit der dritten Ausführungsform hinzugefügt ist. Die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit der vorliegenden Ausführungsform, tauscht Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium und einem außenluftseitigen Zielobjekt und bewirkt, dass eine Wärme des außenluftseitigen Zielobjekts (d. h., die Abwärme des außenluftseitigen Zielobjekts) durch das zweite Wärmemedium aufgenommen wird.
Das außenluftseitige Zielobjekt der vorliegenden Ausführungsform ist eine am Fahrzeug montierte Vorrichtung 82, die eine Wärme während eines Betriebs erzeugt. Als die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 82 kann dieselbe Vorrichtung wie in der siebten Ausführungsform verwendet werden. Ein Kühlmitteldurchlass 82a, durch den das zweite Wärmemedium strömt, ist in einem Gehäuseabschnitt oder einem Behälter, der eine Außenhülle der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 82 ausbildet, vorgesehen. Der Kühlmitteldurchlass 82a ist eine außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit, die bewirkt, dass eine Wärme der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 82 (d. h., eine Abwärme der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 82) durch das zweite Wärmemedium aufgenommen wird.
Der Kühlmitteldurchlass 82a ist mit dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 verbunden. Genauer gesagt, der Kühlmitteldurchlass 82a ist in dem Wärmemediumdurchlass von einem Zusammenführungsabschnitt des zweiten Wärmemediums zu der Einlassöffnungsseite der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 angeordnet. Der Zusammenführungsabschnitt des zweiten Wärmemediums ist ein Abschnitt, in dem ein Strom des zweiten Wärmemediums, der aus dem zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51 ausgeströmt ist, mit einem Strom des zweiten Wärmemediums zusammenströmt, das aus dem Heizmittelkern 53 ausgeströmt ist. Die übrigen Konfigurationen sind dieselben wie diejenigen in der dritten Ausführungsform.
Wenn somit die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform betrieben wird, können die entsprechenden Betriebsmodi auf gleiche Weise wie in der dritten Ausführungsform umgeschaltet werden. Das zweite Wärmemedium kann dazu gebracht werden, durch den Kühlmitteldurchlass 82a während des zweiten Batteriekühlmodus, des Erwärmungskühlmodus und des Erwärmungsbetriebsmodus zu strömen, in denen die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 betrieben wird.
Daher kann in der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, auf gleiche Weise wie in der dritten Ausführungsform, die Batterie 80 effizient und zuverlässig gekühlt werden, ohne unnötige Energie in der Kältekreisvorrichtung 10 zu verbrauchen, und somit ist es möglich, eine Erhöhung der Temperatur der Batterie 80 zu begrenzen. Die Ventilationsluft kann in dem Heizmittelkern 53 erwärmt werden, um die Fahrzeugkabine zu erwärmen.
In der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform kann das zweite Wärmemedium dazu gebracht werden, in den Kühlmitteldurchlass 82a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 82 während des zweiten Batteriekühlmodus, des Erwärmungskühlmodus und des Erwärmungsbetriebsmodus zu strömen.
Vorliegend ist das zweite Wärmemedium, das in den Kühlmitteldurchlass 82a, der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 82 geströmt ist, das zweite Wärmemedium, das Wärme mit der Außenluft in dem zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51 tauscht, das zweite Wärmemedium, das Wärme mit der Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 tauscht oder das zweite Wärmemedium, das durch ein Zusammenströmen von diesen erlangt wird. Somit nähert sich die Temperatur des zweiten Wärmemediums, das in dem Kühlmitteldurchlass 82a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 82 strömt, der Außenlufttemperatur.
Daher kann in dem zweiten Batteriekühlmodus, dem Erwärmungskühlmodus und dem Erwärmungsbetriebsmodus das zweite Wärmemedium, das die Außenlufttemperatur hat, dazu gebracht werden, in den Kühlmitteldurchlass 82a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 82 zu strömen, um die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 82 zu kühlen. Somit ist es möglich, eine Erhöhung der Temperatur der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 82 zu begrenzen.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 mit dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 verbunden, und ist der Kühlmitteldurchlass 82a, der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 82 mit dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 verbunden. Daher ist es einfach, die Temperatur der Batterie 80 und die Temperatur der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 82 in verschiedenen Temperaturbereichen aufrecht zu erhalten.
(Zehnte Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt, wie in 10 gezeigt ist, eine Beschreibung eines Beispiels, in dem die Konfiguration des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 verglichen mit der siebten Ausführungsform geändert ist.
Genauer gesagt, der erste Wärmemediumkreislaufs 40 der vorliegenden Ausführungsform hat einen ersten Strahlerumgehungsdurchlass 403. Der erste Strahlerumgehungsdurchlass 403 ist ein Wärmemediumdurchlass, der bewirkt, dass das erste Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 ausgeströmt ist, den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 umgeht, um zu der Einlassöffnungsseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 geführt zu werden.
Ein erstes strahlerseitiges Öffnungs-Schließventil 45b, das den ersten Strahlerumgehungsdurchlass 403 öffnet und schließt, ist in dem ersten Strahlerumgehungsdurchlass 403 angeordnet. Eine grundlegende Konfiguration des ersten strahlerseitigen Öffnungs-Schließventils 45d ist dieselbe wie diejenige des ersten batterieseitigen Öffnungs-Schließventils 45a oder dergleichen. Die übrigen Konfigurationen sind dieselben wie diejenigen in der siebten Ausführungsform.
Somit ist in der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, wenn das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d den ersten Strahlerumgehungsdurchlass 403 schließt, die Konfiguration exakt dieselbe wie diejenige in der siebten Ausführungsform. Daher wird die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform exakt auf gleiche Weise wie in der siebten Ausführungsform betrieben, und kann somit dieselbe Wirkung wie in der siebten Ausführungsform erreichen.
In der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform kann ein starker Erwärmungskühlmodus ausgeführt werden, wenn sich die Erwärmungsleistungsfähigkeit der Ventilationsluft während des Erwärmungskühlmodus verringert.
In dem starken Erwärmungskühlmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und öffnet das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die erste batterieseitige Wasserpumpe 42. Die Steuerungsvorrichtung 70 bringt das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 in einen vollständig geschlossenen Zustand, und öffnet das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und den Verdichter 11.
Daher strömt in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141. Das erste Wärmemedium, das in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 geströmt ist, wird gekühlt, indem seine Wärme durch das Niederdruckkältemittel aufgenommen wird, das durch den Kältemitteldurchlasses 141a des Kühlers 141 strömt.
Das erste Wärmemedium, das aus dem Kältemitteldurchlass 141a ausgeströmt ist, strömt in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80. Das erste Wärmemedium, das in den Kühlmitteldurchlass 80a geströmt ist, nimmt die Abwärme der Batterie 80 auf, und seine Temperatur erhöht sich. Dementsprechend wird die Batterie 80 gekühlt.
Weil das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d offen ist, wird das erste Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a ausgeströmt ist, in die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 durch den ersten Strahlerumgehungsdurchlass 403 eingesaugt und wird wieder zu dem Wärmemediumdurchlass 141b gepumpt.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 strömt das zweite Wärmemedium, das von der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 gepumpt wird, in den Wärmemediumdurchlass 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121.
Das zweite Wärmemedium, das in den Wärmemediumdurchlass 121b geströmt ist, nimmt Wärme aus dem Hochdruckkältemittel auf, das durch den Kältemitteldurchlass 121a strömt, und seine Temperatur erhöht sich.
Das zweite Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 121b ausgeströmt ist, strömt in den Heizmittelkern 53, weil das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 in einem vollständig geschlossenen Zustand ist. Das zweite Wärmemedium, das in den Heizmittelkern 53 geströmt ist, tauscht Wärme mit der Ventilationsluft, die von dem Innengebläse geblasen wird, um Wärme abzustrahlen. Dementsprechend wird die Ventilationsluft erwärmt. Das zweite Wärmemedium, das aus dem Heizmittelkern 53 ausgeströmt ist, wird in die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 eingesaugt und wird wieder in den Wärmemediumdurchlass 121b gepumpt.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Kältemittel auf gleiche Weise wie in dem Erwärmungskühlmodus zirkuliert. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 die Wärme, die durch das Kältemittel aus dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Das heißt, in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40, in dem starken Erwärmungskühlmodus, kann die Gesamtabwärme, die durch das erste Wärmemedium aus der Batterie 80 aufgenommen wird, an das Kältemittel in dem Kühler 141 abgestrahlt werden. In der Kältekreisvorrichtung 10 kann die Wärme, die durch das Kältemittel aus dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden. In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 kann die Wärme, die durch das zweite Wärmemedium aus dem zweiten Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, an die Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 abgestrahlt werden.
Daher kann gemäß der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, auf gleiche Weise wie in der siebten Ausführungsform, die Batterie 80 effizient und zuverlässig gekühlt werden, ohne unnötige Energie in der Kältekreisvorrichtung 10 zu verbrauchen, und ist somit möglich, eine Erhöhung der Temperatur der Batterie 80 zu begrenzen. Die Ventilationsluft kann erwärmt werden, um die Fahrzeugkabine zu erwärmen. Die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 kann gekühlt werden, um eine Erhöhung der Temperatur TM einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung zu begrenzen.
Zusätzlich dazu kann bei der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ein Betrieb in dem starken Erwärmungskühlmodus ausgeführt werden. In dem starken Erwärmungskühlmodus kann die Ventilationsluft erwärmt werden, indem die Gesamtabwärme, die aus der Batterie 80 durch das erste Wärmemedium aufgenommen wird, als eine Wärmequelle verwendet wird. Daher ist es möglich, eine Wärmequelle zum Erwärmen der Ventilationsluft wirksam sicherzustellen, ohne unnötige Energie in der Kältekreisvorrichtung 10 zu verbrauchen. Es ist möglich, die Fahrzeugkabine mit einer höheren Erwärmungsleistungsfähigkeit zu erwärmen, als in dem Erwärmungskühlmodus.
(Elfte Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt, wie in 11 gezeigt ist, eine Beschreibung eines Beispiels, in dem die Konfiguration der Kältekreisvorrichtung 10 verglichen mit der zehnten Ausführungsform geändert ist. In der Kältekreisvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Innenverdunster 14 ein fluidseitiger Verdunstungsabschnitt, verglichen mit der zehnten Ausführungsform. Die Ventilationsluft, die zu dem Innenverdunster 14 geblasen wird, ist ein Kühlzielfluid. Das Kühlzielfluid ist in dem Zielobjekt enthalten, bei dem die Temperatureinstellvorrichtung 1 eine Temperatureinstellung durchführt.
Genauer gesagt, in der Kältekreisvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform sind der Kältemitteldurchlass 141a des Kühlers 141 und der Kältemitteldurchlass 14a des Innenverdunsters 14 parallel zueinander bezüglich einem Strom des Kältemittels verbunden, der aus dem Kältemitteldurchlass 121a des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121 ausgeströmt ist.
Ein kühlerseitiges Expansionsventil 13a als ein Druckreduzierungsabschnitt ist in einem Kältemitteldurchlass von dem Verzweigungsabschnitt angeordnet, der den Strom des Kältemittels, das aus dem Kältemitteldurchlass 121a des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121 ausgeströmt ist, zu der Einlassseite des Kältemitteldurchlasses 141a des Kühlers 141 verzweigt. Ein verdunsterseitiges Expansionsventil 13b als ein fluidseitiger Druckreduzierungsabschnitt ist in einem Kältemitteldurchlass von dem Verzweigungsabschnitt zu der Einlassseite des Kältemitteldurchlasses 14a des Innenverdunsters 14 angeordnet.
Das kühlerseitige Expansionsventil 13a und das verdunsterseitige Expansionsventil 13b sind von einer Art eines elektrischen Expansionsventils, das einen Ventilkörper, der eingerichtet ist, imstande zu sein, den Drosselöffnungsgrad zu ändern, sowie einen elektrischen Aktor hat, der den Öffnungsgrad des Ventilkörpers ändert. Das kühlerseitige Expansionsventil 13a und das verdunsterseitige Expansionsventil 13b haben eine vollständig geöffnete Funktion und eine vollständig geschlossene Funktion. Betriebe des kühlerseitigen Expansionsventil 13a und des verdunsterseitigen Expansionsventils 13b werden in Übereinstimmung mit einem Steuerungssignal gesteuert, das aus der Steuerungsvorrichtung 70 ausgegeben wird.
Ein Verdunstungsdruckregelungsventil 17 ist in dem Kältemitteldurchlass von dem Kältemitteldurchlass 14a des Innenverdunsters 14 zu einem Zusammenführungsabschnitt angeordnet. Der Zusammenführungsabschnitt ist ein Abschnitt, an dem der Strom des Kältemittels, das aus dem Kältemitteldurchlass 141a des Kühlers 141 ausgeströmt ist, mit dem Strom des Kältemittels, das aus dem Kältemitteldurchlass 14a des Innenverdunsters 14 ausströmt, zusammenströmt.
Das Verdunstungsdruckregelungsventil 17 hält den Kältemitteldruck auf der stromaufwärtigen Seite aufrecht, um gleich wie oder höher als ein vorbestimmter Bezugsdruck zu sein. Anders gesagt, das Verdunstungsdruckregelungsventil 17 hält den Kältemittelverdunstungsdruck in dem Innenverdunster 14 aufrecht, um gleich wie oder höher als der Bezugsdruck zu sein.
Das Verdunstungsdruckregelungsventil 17 ist eingerichtet mit einem mechanischen variablen Drosselmechanismus, der den Ventilöffnungsgrad erhöht, wenn der Druck des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenverdunsters 14 steigt. Das Verdunstungsdruckregelungsventil 17 hält die Kältemittelverdunstungstemperatur in dem Innenverdunster 14 aufrecht, um gleich wie oder höher als eine Frostunterdrückungstemperatur (1°C in der vorliegenden Ausführungsform) zu sein, bei der ein Frost in dem Innenverdunster 14 unterdrückt wird.
Als nächstes wird ein Anordnungsaspekt des Innenverdunsters 14 und des Heizmittelkerns 53 der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 12 beschrieben. Der Innenverdunster 14 und der Heizmittelkern 53 sind in einem Behälter 31 einer Innenluftklimatisierungseinheit 30 aufgenommen. Die Innenluftklimatisierungseinheit 30 ist eine Einheit zum Blasen einer Ventilationsluft mit eingestellter Temperatur zu einem geeigneten Ort in der Fahrzeugkabine. Die Innenluftklimatisierungseinheit 30 ist in einer Instrumententafel an dem vordersten Abschnitt der Fahrzeugkabine angeordnet.
Der Behälter bildet einen Luftdurchlass für die Ventilationsluft aus, die in die Fahrzeugkabine geblasen wird. Eine Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 33 ist auf der am weitesten stromaufwärtigen Seite des Ventilationsluftstroms in dem Behälter 31 angeordnet. Die Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 33 ist eine Innen-/Außenluftumschalteinheit, die die Innenluft (Fahrzeuginnenluft) und die Außenluft (Fahrzeugaußenluft) in dem Behälter 31 umschaltet und in diese einleitet. Ein Betrieb der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 33 wird in Übereinstimmung mit einem Steuerungssignal gesteuert, das aus der Steuerungsvorrichtung 70 ausgegeben wird.
Ein Innengebläse 32 ist auf der stromabwärtigen Seite eines Ventilationsluftstroms in der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 33 angeordnet. Das Innengebläse 32 bläst die Luft, die durch die Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 33 angesaugt wird, in Richtung der Fahrzeugkabine. Das Innengebläse 32 ist ein elektrisches Gebläse, dessen Drehzahl (d.h., eine Luftblaskapazität) in Übereinstimmung mit einer Steuerungsspannung gesteuert wird, die aus der Steuerungsvorrichtung 70 ausgegeben wird.
Der Innenverdunster 14 und der Heizmittelkern 53 sind in dieser Reihenfolge bezüglich dem Strom der Ventilationsluft auf der stromabwärtigen Seite des Ventilationsluftstroms des Innengebläses 32 angeordnet. Das heißt, der Innenverdunster 14 ist weiter in Richtung der stromaufwärtigen Seite des Ventilationsluftstroms angeordnet als der Heizmittelkern 53. Ein Kaltluftumgehungsdurchlass 35, der bewirkt, dass die Ventilationsluft, die durch den Innenverdunster 14 getreten ist, den Heizmittelkern 53 umgeht und zu der stromabwärtigen Seite strömt, ist in dem Behälter 31 vorgesehen.
Eine Luftmischklappe 34 ist auf der stromabwärtigen Seite des Ventilationsluftstroms des Innenverdunsters 14 und auf der stromaufwärtigen Seite des Ventilationsluftstroms des Heizmittelkerns 53 angeordnet. Die Luftmischklappe 34 stellt ein Luftvolumenverhältnis zwischen einem Luftvolumen der Ventilationsluft, die durch den Heizmittelkern 53 tritt, und einem Luftvolumen einer Ventilationsluft ein, die durch den Kaltluftumgehungsdurchlass 35 tritt, bezüglich der Ventilationsluft, die durch den Innenverdunster 14 getreten ist. Ein Betrieb des elektrischen Aktors zum Antreiben der Luftmischklappe wird in Übereinstimmung mit einem Steuerungssignal gesteuert, das aus der Steuerungsvorrichtung 70 ausgegeben wird.
Ein Mischraum 36, der die Ventilationsluft, die in dem Heizmittelkern 53 erwärmt wurde, mit der Ventilationsluft mischt, die durch den Kaltluftumgehungsdurchlass 35 getreten ist und in dem Heizmittelkern 53 nicht erwärmt wurde, ist auf der stromabwärtigen Seite des Ventilationsluftstroms des Heizmittelkerns 53 angeordnet. Ein Öffnungsloch (nicht gezeigt), das die Ventilationsluft (Klimatisierungswind), die in dem Mischraum 36 gemischt wird, in die Fahrzeugkabine bläst, ist an dem am meisten stromabwärtigen Abschnitt des Ventilationsluftstroms des Behälters 31 angeordnet.
Daher stellt die Luftmischklappe 34 das Luftvolumenverhältnis zwischen dem Luftvolumen der Ventilationsluft, die durch den Heizmittelkern 53 tritt, und dem Luftvolumen der Ventilationsluft, die durch den Kaltluftumgehungsdurchlass 35 tritt, ein, und wobei somit die Temperatur des Klimatisierungswinds eingestellt wird, der in dem Mischraum 36 gemischt wird. Dementsprechend wird die Temperatur der Ventilationsluft, die aus jeder Blasöffnung in die Fahrzeugkabine geblasen wird, eingestellt. Die übrigen Konfigurationen sind dieselben wie diejenigen in der zehnten Ausführungsform.
Wenn somit das kühlerseitige Expansionsventil 13a in einem vollständig geschlossenen Zustand ist, ist eine Konfiguration der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform dieselbe wie diejenige der zehnten Ausführungsform. Daher wird die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform auf gleiche Weise wie in der zehnten Ausführungsform betrieben, und wobei dieselbe Wirkung wie bei der zehnten Ausführungsform erreicht werden kann.
Die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Innenverdunster 14. Daher kann die Ventilationsluft in dem Innenverdunster 14 während eines Betriebsmodus, in dem der Kompressor 11 der Kältekreisvorrichtung 10 betrieben wird, wie etwa dem zweiten Batteriekühlmodus, dem Erwärmungskühlmodus oder dem Erwärmungsbetriebsmodus, gekühlt werden.
Genauer gesagt, während des Betriebsmodus, in dem der Kompressor 11 der Kältekreisvorrichtung 10 betrieben wird, wird das verdunsterseitige Expansionsventil 13b in einen Drosselungszustand gebracht, in dem eine Kältemitteldruckreduktionswirkung erreicht wird. Dementsprechend kann das Niederdruckkältemittel dazu gebracht werden, in den Kältemitteldurchlass 14a des Innenverdunsters 14 zu strömen. Die Ventilationsluft kann gekühlt werden, indem das Niederdruckkältemittel in dem Kältemitteldurchlass 14a des Innenverdunsters 14 verdunstet wird, um eine Wärmeaufnahmewirkung zu erzielen.
Daher kann gemäß der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform dieselbe Wirkung wie diejenige in der zehnten Ausführungsform erreicht werden, und kann die Ventilationsluft in dem Innenverdunster 14 gekühlt werden, um die Fahrzeugkabine zu kühlen.
In diesem Fall wird der Drosselöffnungsgrad des kühlerseitigen Expansionsventils 13a und des verdunsterseitigen Expansionsventils 13b eingestellt, und somit ist es möglich, ein Strömungsratenverhältnis zwischen einer Strömungsrate des Kältemittels, das in den Kältemitteldurchlass 141a des Kühlers 141 strömt, und einer Strömungsrate des Kältemittels, das in den Kältemitteldurchlass 14a des Innenverdunsters 14 strömt, einzustellen. Dementsprechend ist es möglich, die Kühlleistungsfähigkeit des ersten Wärmemediums, die in dem Kühler 141 erreicht wird, und die Kühlleistungsfähigkeit der Ventilationsluft, die in dem Innenverdunster 14 erreicht wird, einzustellen.
Die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Innenluftklimatisierungseinheit 30. In der Innenluftklimatisierungseinheit 30 kann die Ventilationsluft, die in dem Innenverdunster 14 gekühlt wird, in dem Heizmittelkern 53 wieder erwärmt werden, indem der Öffnungsgrad der Luftmischklappe 34 eingestellt wird. Daher können ein Entfeuchten und ein Erwärmen durchgeführt werden, indem die gekühlte und entfeuchtete Ventilationsluft wieder erwärmt wird und die Ventilationsluft in die Fahrzeugkabine geblasen wird.
Anders gesagt, während eines Betriebsmodus, in dem die Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 erwärmt wird, wie etwa dem Erwärmungskühlmodus, dem starken Erwärmungskühlmodus oder dem Erwärmungsbetriebsmodus, wird das Niederdruckkältemittel dazu gebracht, in den Innenverdunster 14 zu strömen, um die Ventilationsluft zu kühlen, und somit kann die Fahrzeugkabine entfeuchtet und erwärmt werden.
Die Innenluftklimatisierungseinheit 30 der vorliegenden Ausführungsform hat die Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 33, wie in 12 gezeigt ist. Wenn daher ein Betriebsmodus, in dem die Ventilationsluft gekühlt wird, zu einem Betriebsmodus umgeschaltet wird, in dem sowohl die Ventilationsluft als auch die Batterie 80 gekühlt werden, kann ein Betrieb der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 33 gesteuert werden, um ein Einlassverhältnis der Außenluft in der Ventilationsluft zu erhöhen, die in den Innenverdunster 14 strömt.
Vorliegend ist der Betriebsmodus, in dem die Ventilationsluft gekühlt wird, ein Betriebsmodus, in dem das Niederdruckkältemittel dem Innenverdunster 14 zugeführt wird, um die Ventilationsluft zu kühlen. Das heißt, der Betriebsmodus, in dem die Ventilationsluft gekühlt wird, ist ein Betriebsmodus, in dem die Fahrzeugkabine gekühlt wird oder entfeuchtet und erwärmt wird.
In dem Betriebsmodus, in dem sowohl die Ventilationsluft als auch die Batterie 80 gekühlt werden, wird das Niederdruckkältemittel sowohl dem Innenverdunster 14 als auch dem Kühler 141 zugeführt, um die Ventilationsluft in dem Innenverdunster 14 zu kühlen. Dieser Betriebsmodus ist ein Betriebsmodus, in dem das erste Wärmemedium, das in dem Kühler 141 gekühlt wird, in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 strömt.
Unmittelbar nach einem Umschalten von dem Betriebsmodus, in dem die Ventilationsluft gekühlt wird, zu dem Betriebsmodus, in dem sowohl die Ventilationsluft als auch die Batterie 80 gekühlt werden, strömt das erste Wärmemedium mit einer vergleichsweise hohen Temperatur, die die Abwärme der Batterie 80 aufgenommen hat, in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141. Somit neigt der Druck des Niederdruckkältemittels, das durch den Kältemitteldurchlass 141a des Kühlers 141 strömt, dazu, sich zu erhöhen. Aufgrund dessen neigt der Kältemittelverdunstungsdruck in dem Innenverdunster 14 ebenfalls dazu, sich zu erhöhen.
Daher kann eine Wärmelast auf die Kältekreisvorrichtung 10 reduziert werden, und kann eine Erhöhung des Kältemittelverdunstungsdrucks in dem Innenverdunster 14 begrenzt werden, indem ein Einlassverhältnis der Außenluft erhöht wird.
(Zwölfte Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt, wie in 13 gezeigt ist, eine Beschreibung eines Beispiels, in dem die Konfiguration der Kältekreisvorrichtung 10 verglichen mit der achten Ausführungsform geändert ist. In der Kältekreisvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform sind, in gleicher Weise wie in der elften Ausführungsform, der Innenverdunster 14, das kühlerseitige Expansionsventil 13a, das verdunsterseitige Expansionsventil 13b und das Verdunstungsdruckregelungsventil 17 hinzugefügt.
Der Innenverdunster 14 und der Heizmittelkern 53 der vorliegenden Ausführungsform sind ebenfalls in dem Behälter 31 der Innenluftklimatisierungseinheit 30 auf gleiche Weise wie in der elften Ausführungsform aufgenommen. Dies gilt auch für die Temperatureinstellvorrichtung einschließlich sowohl des Innenverdunsters 14 als auch des Heizmittelkerns 53 oder eine Temperatureinstellvorrichtung einschließlich sowohl des Innenverdunsters 14 als auch des Innenverflüssigers 122. Die übrigen Konfigurationen sind dieselben wie diejenigen in der achten Ausführungsform.
Wenn somit das kühlerseitige Expansionsventil 13a in einem vollständig geschlossenen Zustand ist, ist eine Konfiguration der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform dieselbe wie diejenige in der achten Ausführungsform. Daher wird die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform auf gleiche Weise wie in der achten Ausführungsform betrieben, und dieselbe Wirkung wie in der zehnten Ausführungsform kann erreicht werden. Auf gleiche Weise wie in der elften Ausführungsform kann die Fahrzeugkabine gekühlt werden oder kann entfeuchtet und erwärmt werden.
(Dreizehnte Ausführungsform)
In der achten Ausführungsform oder zwölften Ausführungsform, die vorstehend beschrieben wurden, unterscheidet sich beispielsweise eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 während des ersten Batteriekühlmodus strömt, von einer Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den Kältemitteldurchlass 80a der Batterie 80 während des zweiten Batteriekühlmodus strömt. Eine solche Änderung der Strömungsrichtung kann die Kühlleistungsfähigkeit für die Batterie 80 nachteilig beeinflussen.
Daher erfolgt in der vorliegenden Ausführungsform, wie 14 gezeigt ist, eine Beschreibung eines Beispiels, in dem die Konfiguration des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 verglichen mit der zwölften Ausführungsform geändert ist.
Genauer gesagt, der erste Wärmemediumkreislauf 40 der vorliegenden Ausführungsform hat einen ersten strahlerauslassseitigen Durchlass 404, der das erste Wärmemedium, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 ausgeströmt ist, zu der Einlassseite des Kühlmitteldurchlasses 80a der Batterie 80 führt. Der erste strahlerauslassseitigen Durchlass 404 führt das erste Wärmemedium auf der stromaufwärtigen Seite des ersten kühlerseitigen Öffnungs-Schließventils 45c zu der Einlassseite des Kühlmitteldurchlasses 80a.
Ein erstes strahlerauslassseitiges Sperrventil 46a ist in dem ersten strahlerauslassseitigen Durchlass 404 angeordnet. Das erste strahlerauslassseitige Sperrventil 46a ermöglicht es dem ersten Wärmemedium, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a ausgeströmt ist, zu der Einlassseite des Kühlmitteldurchlasses 80a zu strömen, und verhindert einen Rückwärtsstrom.
Der erste Wärmemediumkreislauf 40 hat einen ersten strahlereinlassseitigen Durchlass 405, der das erste Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 ausgeströmt ist, zu der Einlassseite des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41 leitet. Ein erstes strahlerseitiges Öffnungs-/Schließventils 45d ist in dem ersten strahlereinlassseitigen Durchlass 405 angeordnet.
Ein erstes batterieauslassseitiges Sperrventil 46b ist in einem Wärmemediumdurchlass von der Auslassseite des Kühlmitteldurchlasses 80a der Batterie 80 zu der Einlassöffnungsseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 auf der stromabwärtigen Seite des ersten kühlerseitigen Öffnungs-Schließventils 45c vorgesehen. Das erste batterieauslassseitige Sperrventil 46b ermöglicht es dem ersten Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a ausgeströmt ist, zu der Einlassöffnungsseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zu strömen, und verhindert einen Rückwärtsstrom. Die übrigen Konfigurationen sind dieselben wie diejenigen in der zwölften Ausführungsform.
Als nächstes wird ein Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die die vorstehende Konfiguration hat, beschrieben. Ein grundlegender Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist derselbe wie derjenige in der zwölften Ausführungsform. Jeder Betriebsmodus wird beschrieben.
Erster Batteriekühlmodus
In dem ersten Batteriekühlmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, öffnet das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b, schließt das erste kühlerseitige Öffnungs-Schließventil 45c und schließt das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt das Außengebläse 15 und die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 und die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und stoppt den Kompressor 11.
Daher strömt in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das erste Wärmemedium, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 durch den ersten strahlerauslassseitigen Durchlass 404. Das erste Wärmemedium, das in den Kühlmitteldurchlass 80a geströmt ist, nimmt Wärme von der Batterie 80 auf, und seine Temperatur wird erhöht. Dementsprechend wird die Batterie 80 gekühlt.
Das erste Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 ausgeströmt ist, wird in die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 eingesaugt. Das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, strömt in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141. Das erste Wärmemedium, das in den Wärmemediumdurchlass 141b geströmt ist, strömt aus dem Wärmemediumdurchlass 141b aus, ohne Wärme mit dem Kältemittel zu tauschen, weil der Kompressor 11 nicht betrieben wird.
Das erste Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 141b ausgeströmt ist, strömt in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41. Das erste Wärmemedium, das in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a geströmt ist, tauscht Wärme mit der Außenluft, die von dem Außengebläse 15 geblasen wird und strahlt Wärme ab. Dementsprechend wird das erste Wärmemedium gekühlt. Das erste Wärmemedium, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a ausgeströmt ist, wird in die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a eingesaugt und wird wieder zu die Einlassseite des Kühlmitteldurchlasses 80a gepumpt.
Zweiter Batteriekühlmodus
In dem zweiten Batteriekühlmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b, schließt das erste kühlerseitige Öffnungs-Schließventil 45c und schließt das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 und stoppt die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a.
Die Steuerungsvorrichtung 70 öffnet vollständig das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 und schließt das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und den Kompressor 11. Daher wird die Temperatureinstellvorrichtung 1 in dem zweiten Batteriekühlmodus auf gleiche Weise betrieben wie in dem zweiten Batteriekühlmodus der achten Ausführungsform.
Erwärmungskühlmodus
In dem Erwärmungskühlmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, öffnet das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b, öffnet das erste kühlerseitige Öffnungs-Schließventil 45c und schließt das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 und die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a. In diesem Fall legt die Steuerungsvorrichtung 70 die Pumpleistungsfähigkeit der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 fest, um höher zu sein als die Pumpleistungsfähigkeit der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a.
Die Steuerungsvorrichtung 70 stellt den Öffnungsgrad des zweiten strahlerseitigen Strömungsratenregelungsventils 54 ein und öffnet das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55 auf gleiche Weise wie in dem Erwärmungskühlmodus der achten Ausführungsform. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und den Kompressor 11. Daher wird die Temperatureinstellvorrichtung 1 in dem Erwärmungskühlmodus der vorliegenden Ausführungsform auf gleiche Weise betrieben wie in dem Erwärmungskühlmodus der achten Ausführungsform.
Wie vorstehend beschrieben wurde, wird die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform auf gleiche Weise betrieben wie in der achten Ausführungsform, und es kann dieselbe Wirkung wie in der achten Ausführungsform erreicht werden. In der vorliegenden Ausführungsform ändert sich die Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 strömt, nicht, auch wenn die Betriebsmodi umgeschaltet werden. Daher ist es möglich, die Schwankung der Kühlleistungsfähigkeit der Batterie 80 aufgrund der Änderung der Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums zu begrenzen.
(Vierzehnte Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt, wie in 15 gezeigt ist, eine Beschreibung eines Beispiels, in dem die Konfiguration des zweiten Wärmemediumkreislaufs 50 geändert ist und eine außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit verglichen mit der vierten Ausführungsform hinzugefügt ist. In gleicher Weise wie bei der neunten Ausführungsform ist der Kühlmitteldurchlass 82a, der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 82, der eine außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit ist, mit dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 der vorliegenden Ausführungsform verbunden.
Der erste Wärmemediumkreislauf 40 der vorliegenden Ausführungsform hat eine erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a. Die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a pumpt das erste Wärmemedium, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 ausgeströmt ist, zu der Seite des ersten Kühlmitteldurchlasses 80a der Batterie 80 oder der Seite der Einlassöffnung der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42. Die übrigen Konfigurationen sind dieselben wie diejenigen der achten Ausführungsform.
Als nächstes wird ein Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die die vorstehende Konfiguration hat, beschrieben. Eine grundlegende Konfiguration der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist dieselbe wie diejenige der vierten Ausführungsform. In gleicher Weise wie in der vierten Ausführungsform kann die Batterie 80 effizient und zuverlässig gekühlt werden, ohne eine unnötige Energie in der Kältekreisvorrichtung 10 zu verbrauchen, und ist es somit möglich, eine Erhöhung der Temperatur der Batterie 80 zu begrenzen.
Die Ventilationsluft kann in dem Heizmittelkern 53 erwärmt werden, um die Fahrzeugkabine zu erwärmen. Weil das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und das erste kühlerseitige Öffnungs-Schließventil 45c, das eine Umschalteinheit ist, vorgesehen sind, kann der erste Strahler 41 als ein Wärmeabstrahlwärmetauscher oder ein Wärmeaufnahmewärmetauscher in gleicher Weise wie in der achten Ausführungsform wirksam verwendet werden.
Zusätzlich dazu kann in dem zweiten Batteriekühlmodus und dem Erwärmungskühlmodus das zweite Wärmemedium, das aus dem zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51 ausgeströmt ist, dazu gebracht werden, in den Kühlmitteldurchlass 82a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 82 zu strömen. Die Temperatur des zweiten Wärmemediums, das aus dem zweiten Wärmemediumdurchlass 51a ausgeströmt ist, ist in etwa dieselbe wie diejenige der Außenluft, die durch den ersten Strahler 41 getreten ist. Dementsprechend kann die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 82 gekühlt werden, um eine Erhöhung der Temperatur der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 82 zu begrenzen.
(Fünfzehnte Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt, wie 16 gezeigt ist, eine Beschreibung eines Beispiels, in dem die Konfigurationen des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 und des zweiten Wärmemediumkreislaufs 50 verglichen mit der zehnten Ausführungsform geändert sind.
Genauer gesagt, der erste Wärmemediumkreislauf 40 der vorliegenden Ausführungsform hat eine erste wärmetauscherseitige Wasserpumpe 42b, die das erste Wärmemedium zu dem Wärmemediumdurchlass 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121 pumpt. Eine grundlegende Konfiguration der ersten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 42b ist dieselbe wie diejenige der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42. Ein Verzweigungsabschnitt, der einen Strom des ersten Wärmemediums verzweigt, das aus dem Wärmemediumdurchlass 121b ausströmt, ist mit der Auslassseite des Wärmemediumdurchlasses 121b verbunden.
Eine Zugangsseite des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41 ist mit einer Ausströmöffnung des Verzweigungsabschnitts verbunden. Die Einlassöffnungsseite der ersten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 42b ist mit der anderen Zugangsseite des ersten strahlerseitigen Strömungsratenregelungsventils 44a verbunden. Die Wärmemediumeinlassseite des Heizmittelkerns 53 ist mit der anderen Ausströmöffnung des Verzweigungsabschnitts verbunden. Die Einlassöffnungsseite der ersten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 42b ist mit dem Wärmemediumauslass des Heizmittelkerns 53 verbunden.
Das erste strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 44a ist in dem Wärmemediumdurchlass von dem Verzweigungsabschnitt zu einem der Zugänge des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a angeordnet. Das erste strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 44a stellt eine Strömungsrate des ersten Wärmemediums ein, das in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 strömt. Eine grundlegende Konfiguration des ersten strahlerseitigen Strömungsratenregelungsventils 44a ist dieselbe wie diejenige des ersten Strömungsratenregelungsventils 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung, des zweiten strahlerseitigen Strömungsratenregelungsventils 54 oder dergleichen.
Ein erstes heizmittelkernseitiges Öffnungs-Schließventil 45e ist in einem Wärmemediumdurchlass von dem Verzweigungsabschnitt zu dem Heizmittelkern 53 angeordnet. Das erste heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 45e ist ein elektromagnetisches Ventil, das den Wärmemediumdurchlass von dem Verzweigungsabschnitt zu dem Heizmittelkern 53 öffnet und schließt. Eine grundlegende Konfiguration des ersten heizmittelkernseitigen Öffnungs-Schließventils 45e ist dieselbe wie diejenige des ersten batterieseitigen Öffnungs-Schließventils 45a oder dergleichen.
In der vorliegenden Ausführungsform sind das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b, das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d, das erste heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 45e sowie das erste strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 44a eine Umschalteinheit, die Kreislaufkonfigurationen des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 umschaltet.
Die Umschalteinheit der vorliegenden Ausführungsform kann ein Umschalten zu einer Kreislaufkonfiguration durchführen, in der das erste Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 ausgeströmt ist, in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 durch den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 strömt. Es ist möglich, eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das erste Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 141b ausgeströmt ist, den Kühlmitteldurchlass 80a umgeht und in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a strömt.
Die Umschalteinheit kann ein Umschalten zu einer Kreislaufkonfiguration durchführen, in der das erste Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 ausgeströmt ist, in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 durch den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 strömt. Es ist möglich eine Konfiguration umzuschalten, in der das erste Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a ausgeströmt ist, den ersten Wärmemediumdurchlass 41a umgeht und in den Wärmemediumdurchlass 141b strömt.
Der zweite Wärmemediumkreislauf 50 der vorliegenden Ausführungsform zirkuliert das zweite Wärmemedium zwischen dem zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51 und dem Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81. Der zweite Wärmemediumkreislauf 50 hat eine zweite strahlerseitige Wasserpumpe 52b und ein zweites Strömungsratenregelungsventil 54a einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung.
Die zweite strahlerseitige Wasserpumpe 52b pumpt das zweite Wärmemedium zu dem Kühlmitteldurchlass 81a. Eine grundlegende Konfiguration der zweiten strahlerseitigen Wasserpumpe 52b ist dieselbe wie diejenige der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 oder dergleichen. Das zweite Strömungsratenregelungsventil 54a einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung regelt eine Zirkulationsströmungsrate des zweiten Wärmemediums, das in dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 zirkuliert. Eine grundlegende Konfiguration des zweiten Strömungsratenregelungsventils 54a einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung ist dieselbe wie diejenige eines zweiten strahlerseitigen Strömungsratenregelungsventils 54 oder dergleichen. Die übrigen Konfigurationen sind dieselben wie diejenigen in der zehnten Ausführungsform.
Somit ist der Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 eine verdunstungsseitige Zielobjektwärmetauscheinheit, die bewirkt, dass das erste Wärmemedium strömt und Wärme mit der Batterie 80 tauscht. Der Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 ist eine außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit, die bewirkt, dass das zweite Wärmemedium strömt und Wärme mit der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 tauscht.
Als nächstes wird ein Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die die vorstehende Konfiguration hat, beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform schaltet die Steuerungsvorrichtung 70 verschiedene Betriebsmodi so um, dass die Batterietemperatur TB in einem angemessenen Temperaturbereich aufrechterhalten wird, die Temperatur TM der am Fahrzeug montierten Vorrichtung in einem angemessenen Temperaturbereich aufrechterhalten wird, und ein Erwärmen der Fahrzeugkabine bei Bedarf realisiert werden kann. Jeder Betriebsmodus wird nachstehend beschrieben.
Erster Batteriekühlmodus
Der erste Batteriekühlmodus wird ausgeführt, wenn die Batterietemperatur TB gleich wie oder höher als die erste Bezugstemperatur KTB1 ist und die Fahrzeuginnentemperatur Tr höher als die festgelegte Temperatur ist.
In dem ersten Batteriekühlmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und schließt das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt das Außengebläse 15 und die erste batterieseitige Wasserpumpe 42. Die Steuerungsvorrichtung 70 bringt das erste strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 44a in einen vollständig geschlossenen Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 70 stoppt die erste wärmetauscherseitige Wasserpumpe 42b. Die Steuerungsvorrichtung 70 stoppt den Kompressor 11.
Daher wird in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141, des Kühlmitteldurchlasses 80a der Batterie 80 und des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41 sowie der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert.
Dementsprechend kann die Abwärme der Batterie 80, die durch das erste Wärmemedium aufgenommen wird, wenn das erste Wärmemedium durch den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 strömt, zu der Außenluft, die durch das Außengebläse 15 geblasen wird, in dem ersten Strahler 41 abgestrahlt werden.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Kältemittel nicht zirkuliert, weil der Kompressor 11 gestoppt ist. Somit wird das erste Wärmemedium nicht gekühlt, indem seine Wärme durch das Kältemittel in dem Kühler 141 aufgenommen wird.
Daher ist es in dem ersten Batteriekühlmodus möglich, die Batterie 80 zu kühlen und somit eine Erhöhung der Temperatur der Batterie 80 zu begrenzen.
Zweiter Batteriekühlmodus
Der zweite Batteriekühlmodus wird ausgeführt, wenn die Batterietemperatur TB gleich wie oder höher als die zweite Bezugstemperatur KTB2 ist und wie Fahrzeuginnentemperatur Tr höher ist als die festgelegte Temperatur.
In dem zweiten Batteriekühlmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und öffnet das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt das Außengebläse 15 und die erste batterieseitige Wasserpumpe 42. Die Steuerungsvorrichtung 70 bringt das erste strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 44a in einen vollständig geöffneten Zustand und schließt das erste heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 45e. Die erste wärmetauscherseitige Wasserpumpe 42b wird betrieben. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt den Kompressor 11.
Daher wird in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des ersten Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141, des Kühlmitteldurchlasses 80a der Batterie 80 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert.
Das erste Wärmemedium, das von der ersten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 42b gepumpt wird, wird in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121, des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert.
Dementsprechend kann die Abwärme der Batterie 80, die durch das erste Wärmemedium aufgenommen wird, wenn das erste Wärmemedium durch den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 strömt, in das Kältemittel in dem Kühler 141 aufgenommen werden. Die Wärme, die durch das erste Wärmemedium aus dem Hochdruckkältemittel in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, kann an die Außenluft in dem ersten Strahler 41 abgestrahlt werden.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Kältemittel, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, in einer Reihenfolge des Kältemitteldurchlasses 121a des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121, des Expansionsventils 13, des Kältemitteldurchlasses 141a des Kühlers 141 und der Einlassseite des Kompressors 11 zirkuliert. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 die Wärme, die durch das Kältemittel aus dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das erste Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem zweiten Batteriekühlmodus die Abwärme der Batterie 80, die in dem ersten Wärmemedium aufgenommen wird, an die Außenluft über die Kältekreisvorrichtung 10 abgestrahlt werden. In dem zweiten Batteriekühlmodus kann die Batterie 80 mit einer höheren Kühlleistungsfähigkeit als in dem ersten Batteriekühlmodus gekühlt werden, weil das erste Wärmemedium, das in dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 gekühlt wird, in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 strömt.
Erwärmungskühlmodus
Der Erwärmungskühlmodus wird ausgeführt, wenn die Batterietemperatur TB gleich wie oder höher als die erste Bezugstemperatur KTB1 ist und die Fahrzeuginnentemperatur Tr niedriger als die festgelegte Temperatur ist.
In dem Erwärmungskühlmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und öffnet das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt das Außengebläse 15 und die erste batterieseitige Wasserpumpe 42.
Die Steuerungsvorrichtung 70 stellt den Öffnungsgrad des ersten strahlerseitigen Strömungsratenregelungsventils 44a ein und öffnet das erste heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 45e. Der Öffnungsgrad des ersten strahlerseitigen Strömungsratenregelungsventils 44a wird so eingestellt, dass sich die Fahrzeuginnentemperatur Tr der festgelegten Temperatur nähert. Die erste wärmetauscherseitige Wasserpumpe 42b wird betrieben. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt den Kompressor 11.
Daher wird in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141, des Kühlmitteldurchlasses 80a der Batterie 80 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 auf gleiche Weise wie in dem zweiten Batteriekühlmodus zirkuliert.
Das erste Wärmemedium, das von der ersten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 42b gepumpt wird, wird in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121, des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert. Das erste Wärmemedium wird auch in einer Reihenfolge des ersten Wärmemediumdurchlasses 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121, des Heizmittelkerns 53 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert.
Dementsprechend kann die Abwärme der Batterie 80, die durch das erste Wärmemedium aufgenommen wird, wenn das erste Medium durch den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 strömt, durch das Kältemittel in dem Kühler 141 aufgenommen werden. Die Wärme, die durch das erste Wärmemedium aus dem Hochdruckkältemittel in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, kann an die Außenluft in dem ersten Strahler 41 abgestrahlt werden, und kann auch an die Ventilationsluft, die von dem Innengebläse geblasen wird, in dem Heizmittelkern 53 abgestrahlt werden, um die Ventilationsluft zu erwärmen.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Kältemittel auf gleiche Weise wie in dem zweiten Batteriekühlmodus zirkuliert. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 die Wärme, die durch das Kältemittel aus dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das erste Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem Erwärmungskühlmodus die Abwärme der Batterie 80, die durch das erste Wärmemedium aufgenommen wird, an die Außenluft und die Ventilationsluft mittels der Kältekreisvorrichtung 10 abgestrahlt werden. Auf gleiche Weise wie in dem zweiten Batteriekühlmodus kann die Batterie 80 mit einer höheren Kühlleistungsfähigkeit als in dem ersten Batteriekühlmodus gekühlt werden.
Erwärmungsbetriebsmodus
Der Erwärmungsbetriebsmodus wird ausgeführt, wenn die Batterietemperatur TB niedriger als die erste Bezugstemperatur KTB1 ist und die Fahrzeuginnentemperatur Tr niedriger als die festgelegte Temperatur ist.
In dem Erwärmungsbetriebsmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, öffnet das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und schließt das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt das Außengebläse 15 und die erste batterieseitige Wasserpumpe 42. Die Steuerungsvorrichtung 70 bringt das erste strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 44a in einen vollständig geschlossenen Zustand und öffnet das erste heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 45e. Die erste wärmetauscherseitige Wasserpumpe 42b wird betrieben. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt den Kompressor 11.
Daher wird in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141, des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert.
Das erste Wärmemedium, das von der ersten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 42b gepumpt wird, wird in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121, des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert.
Dementsprechend kann die Wärme, die durch das erste Wärmemedium aus der Außenluft in dem ersten Strahler 41 aufgenommen wird, durch das Kältemittel in dem Kühler 141 aufgenommen werden. Die Wärme, die durch das erste Wärmemedium aus dem Hochdruckkältemittel in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, kann an die Ventilationsluft, die von dem Innengebläse geblasen wird, in dem Heizmittelkern 53 abgestrahlt werden, um die Ventilationsluft zu erwärmen.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Kältemittel auf gleiche Weise wie in dem zweiten Batteriekühlmodus zirkuliert. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 die Wärme, die durch das Kältemittel aus dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das erste Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem Erwärmungskühlmodus die Wärme, die durch das erste Wärmemedium aus der Außenluft aufgenommen wird, an die Ventilationsluft mittels der Kältekreisvorrichtung 10 abgestrahlt werden.
In der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform steuert, im gleicher Weise wie in der siebten Ausführungsform, die Steuerungsvorrichtung 70 einen Betrieb der Steuerungszielvorrichtung so, dass die Temperatur TM einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung in einem angemessenen Temperaturbereich aufrechterhalten wird.
Genauer gesagt, wenn die Temperatur TM einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung niedriger als die vorbestimmte Bezugstemperatur KTM ist, stoppt die Steuerungsvorrichtung 70 die zweite strahlerseitige Wasserpumpe 52b und bringt das zweite Strömungsratenregelungsventil einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung in einen vollständig geschlossenen Zustand. Somit strömt das zweite Wärmemedium, das aus dem zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51 ausgeströmt ist, nicht in den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81.
Wenn die Temperatur TM einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung gleich wie oder höher als die Bezugstemperatur KTM ist, betreibt die Steuerungsvorrichtung 70 die zweite strahlerseitige Wasserpumpe 52b und stellt den Ventilöffnungsgrad des zweiten Strömungsratenregelungsventils 54a einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung ein. In diesem Fall wird der Ventilöffnungsgrad des zweiten Strömungsratenregelungsventils 54a einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung so eingestellt, dass die Temperatur TM einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung in einem angemessenen Temperaturbereich aufrechterhalten wird.
Daher wird in jedem Betriebsmodus, wenn die Temperatur TM einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung gleich wie oder höher als die Bezugstemperatur KTM ist, das zweite Wärmemedium, das in dem zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51 gekühlt wird, in die zweite strahlerseitige Wasserpumpe 52b eingesaugt. Das erste Wärmemedium, das von der zweiten strahlerseitigen Wasserpumpe 52b gepumpt wird, strömt in den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81.
Das erste Wärmemedium, das in den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 geströmt ist, nimmt Wärme aus der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 auf. Dementsprechend wird die am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 gekühlt. Das zweite Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 81a ausgeströmt ist, strömt in den zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51. Das zweite Wärmemedium, das in den zweiten Wärmemediumdurchlass 51a geströmt ist, tauscht Wärme mit der Außenluft, die durch den ersten Strahler 41 getreten ist. Dementsprechend nähert sich die Temperatur des zweiten Wärmemediums der Temperatur der Außenluft, die durch den ersten Strahler 41 getreten ist.
Wie vorstehend beschrieben wurde, können in der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform der erste Batteriekühlmodus und der zweite Batteriekühlmodus umgeschaltet werden. Daher kann, auf gleiche Weise wie in der zweiten Ausführungsform oder dergleichen, die Batterie 80 effizient und zuverlässig gekühlt werden, ohne unnötige Energie in der Kältekreisvorrichtung 10 zu verbrauchen, und ist es somit möglich, eine Erhöhung der Temperatur der Batterie 80 zu begrenzen.
Weil der zweite Wärmemediumkreislauf 50, der den zweiten Strahler 51 hat, vorgesehen ist, kann die Abwärme der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 an die Außenluft mittels des zweiten Wärmemediums abgestrahlt werden. Somit ist es, auch wenn der Kompressor 11 gestoppt ist und die Kältekreisvorrichtung 10 ihre Kühlleistungsfähigkeit nicht zeigt, möglich, die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 zu kühlen, und somit eine Erhöhung der Temperatur der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 zu begrenzen.
In dem ersten Strahler 41 der vorliegenden Ausführungsform tauscht die Außenluft Wärme mit dem ersten Wärmemedium, das aus einem von dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80, dem Wärmemediumdurchlass 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121 und dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 ausgeströmt ist. Daher kann die Abwärme der Batterie 80 an die Außenluft mittels des ersten Wärmemediums abgestrahlt werden, oder kann die Außenluft als eine Wärmeaufnahmequelle oder ein Wärmeabstrahlbestimmungsort des Kältemittels in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand der Kältekreisvorrichtung 10 verwendet werden.
In diesem Fall tauscht der erste Strahler 41 Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und der Außenluft vor einem Wärmetausch in dem zweiten Strahler 51. Daher kann in dem ersten Strahler 41 die Abwärme der Batterie 80 an die Außenluft stabil abgestrahlt werden, oder kann die Außenluft als eine Wärmeaufnahmequelle oder ein Wärmeabstrahlbestimmungsort des Kältemittels stabil verwendet werden, ohne durch eine Wärmetauschmenge beeinträchtigt zu werden, die zwischen dem zweiten Wärmemedium und der Außenluft in dem zweiten Strahler 51 getauscht wird.
Infolgedessen können die Batterie 80 oder die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 wirksam gekühlt werden, ohne einen ineffizienten Energieverbrauch in der Kältekreisvorrichtung 10 zu verursachen.
In der vorliegenden Ausführungsform sind das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b, das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d, das erste heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 45e sowie das erste strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 44a, die als eine Umschalteinheit verwendet werden, vorgesehen. Dementsprechend können Wärmemediumkreisläufe einfach umgeschaltet werden. Das heißt, der erste Batteriekühlmodus, der zweite Batteriekühlmodus, der Erwärmungskühlmodus und der unabhängige Kühlmodus können einfach umgeschaltet werden.
(Sechzehnte Ausführungsform)
Derweil ist es bei der Temperatureinstellvorrichtung 1, die die Ventilationsluft wie in der elften Ausführungsform kühlt oder erwärmt, wünschenswert, die Kältekreisvorrichtung 10 sowohl bei einem Kühlen als auch einem Erwärmen der Ventilationsluft effizient zu betreiben.
Jedoch unterscheidet sich ein Betriebspunkt der Kältekreisvorrichtung 10 während eines Kühlbetriebsmodus, in dem die Ventilationsluft gekühlt wird, von einem Betriebspunkt der Kältekreisvorrichtung 10 während eines Erwärmungsbetriebsmodus, in dem die Ventilationsluft erwärmt wird. Daher ist es für die Kältekreisvorrichtung 10 schwierig, einen hohen Betriebswirkungsgrad in beiden Betriebsmodi zu erreichen.
Daher erfolgt in der vorliegenden Ausführungsform eine Beschreibung der Temperatureinstellvorrichtung 1, die imstande ist, die Temperatur der Ventilationsluft sowohl in dem Kühlbetriebsmodus als auch in dem Erwärmungsbetriebsmodus effizient einzustellen. In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in den 17 bis 20 gezeigt ist, die Konfiguration des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 verglichen mit der elften Ausführungsform geändert.
Genauer gesagt, in der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich eine Pumprichtung des ersten Wärmemediums in der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 von derjenigen in der elften Ausführungsform. Das heißt, die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a der vorliegenden Ausführungsform saugt das erste Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 ausgeströmt ist, an und pumpt es.
In der vorliegenden Ausführungsform werden sogenannte Wärmetauscher einer Behälter-und-Rohr-Art als der erste Strahler 41 und der zweite Strahler 51 verwendet. Grundlegende Konfigurationen des ersten Strahlers 41 und des zweiten Strahlers 51 sind dieselben. Der Wärmetauscher einer Behälter-und-Rohr-Art hat mehrere Wärmemediumrohre und ein Paar Wärmemediumbehälter.
Das Wärmemediumrohr ist ein Rohr, durch das ein Wärmemedium strömt, und das einen ersten Wärmemediumdurchlass 41a ausbildet. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein flaches Rohr, das einen flachen Querschnitt hat, als das Wärmemediumrohr verwendet. Die mehreren Wärmemediumrohre erstrecken sich vertikal.
Die mehreren Wärmemediumrohre sind in der horizontalen Richtung mit gleichen Abständen gestapelt und angeordnet, sodass ebene Flächen voneinander verschieden sind und parallel zueinander sind. Dementsprechend ist ein Außenluftdurchlass, durch den die Außenluft, die von dem aus dem Außengebläse 15 geblasen wird, strömt, zwischen den Wärmemediumrohren vorgesehen, die benachbart zueinander sind. Eine Wärmetauschlamelle (nicht gezeigt), die einen Wärmetausch zwischen dem Wärmemedium und der Außenluft begünstigt, ist in dem Außenluftdurchlass vorgesehen.
Ein Paar Wärmemediumbehälter bildet einen Raum zum Verteilen eines Wärmemediums zu den mehreren Wärmemediumrohren aus, sowie einen Raum zum Sammeln der Wärmemedien, die aus den mehreren Wärmemediumrohren ausströmen. Das Paar von Wärmemediumbehältern ist mit beiden Endabschnitten der mehreren Wärmemediumrohre verbunden. Daher strömt in dem ersten Strahler 41 und dem zweiten Strahler 51 der vorliegenden Ausführungsform sowohl das erste Wärmemedium als auch das zweite Wärmemedium von der unteren Seite zu der oberen Seite oder von der oberen Seite zu der unteren Seite.
Die übrigen Konfigurationen sind dieselben wie diejenigen in der elften Ausführungsform. In der vorliegenden Ausführungsform ist die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 ein außenluftseitiges Zielobjekt und ist der Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 eine außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit. Die Batterie 80 ist ein verdunstungsseitiges Zielobjekt, und der Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 ist eine verdunstungsseitige Zielobjektwärmetauscheinheit.
Das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d sind die erste Umschalteinheit. Das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55 und das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 sind eine zweite Umschalteinheit.
Als nächstes wird ein Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die die vorstehende Konfiguration hat, beschrieben. Ein grundlegender Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist derselbe wie derjenige der elften Ausführungsform. Daher werden in der vorliegenden Ausführungsform ein Kühlbetriebsmodus, ein Erwärmungsbetriebsmodus, ein Batterievorrichtungskühlmodus sowie ein Batterieprioritätskühlmodus beschrieben.
Kühlbetriebsmodus
In dem Kühlbetriebsmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und schließt das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 stoppt die erste batterieseitige Wasserpumpe 42, betreibt die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a und bringt das erste Strömungsratenregelungsventil 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung in einen offenen Zustand.
Die Steuerungsvorrichtung 70 schließt das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und bringt das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 in einen offenen Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt den Kompressor 11, während sie das verdunsterseitige Expansionsventil 13b in einen Drosselungszustand bringt.
Daher wird, wie in 17 gezeigt ist, in dem ersten Wärmemediumkreislaufs 40 in dem Kühlbetriebsmodus das erste Wärmemedium, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, in einer Reihenfolge des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41, des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 und der Einlassseite der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a zirkuliert.
Dementsprechend kann in dem ersten Wärmemediumkreislaufs 40 die Abwärme der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81, die durch das erste Wärmemedium aufgenommen wird, an die Außenluft, die von dem Außengebläse 15 geblasen wird, in dem ersten Strahler 41 abgestrahlt werden. In diesem Fall strömt in dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 das erste Wärmemedium von der oberen Seite zu der unteren Seite.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 wird das zweite Wärmemedium, das von der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des ersten Wärmemediumdurchlasses 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121, des zweiten Wärmemediumdurchlasses 51a des zweiten Strahlers 51 und der Einlassseite der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 zirkuliert.
Dementsprechend kann in dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 die Wärme des Hochdruckkältemittels, die durch das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, an die Außenluft, die durch den ersten Strahler 41 getreten ist, in dem zweiten Strahler 51 abgestrahlt werden.
In diesem Fall strömt in dem zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51 das zweite Wärmemedium von der oberen Seite zu der unteren Seite. Das heißt, eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 strömt, ist dieselbe wie eine Strömungsrichtung des zweiten Wärmemediums, das durch den zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51 strömt.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Hochdruckkältemittel, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, in einer Reihenfolge des ersten Kältemitteldurchlasses 121a des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121, des verdunsterseitigen Expansionsventils 13b, des Innenverdunsters 14 und der Einlassseite des Kompressors 11 zirkuliert. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 die Wärme, die durch das Kältemittel aus der Ventilationsluft in dem Innenverdunster 14 aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem Kühlbetriebsmodus die Ventilationsluft in dem Innenverdunster 14 gekühlt werden, um die Fahrzeugkabine zu kühlen. Die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 kann gekühlt werden, ohne durch einen Betriebszustand der Kältekreisvorrichtung 10 beeinträchtigt zu werden.
Erwärmungsbetriebsmodus
In dem Erwärmungsbetriebsmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, öffnet das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und schließt das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die erste batterieseitige Wasserpumpe 42, betreibt die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a und bringt das erste Strömungsratenregelungsventil 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung in einen offenen Zustand.
Die Steuerungsvorrichtung 70 öffnet das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und bringt das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 in einen vollständig geschlossenen Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt den Kompressor 11, während sie mindestens das kühlerseitige Expansionsventil 13a in einen Drosselungszustand bringt.
Daher wird, wie in 18 gezeigt ist, in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 in dem Erwärmungsbetriebsmodus das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141, des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert. Das Wärmemedium wird auch in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141, des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert.
Das heißt, der erste Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 und der Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 sind bezüglich dem Strom des ersten Wärmemediums, das aus dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 ausgeströmt ist, parallel zueinander verbunden.
Dementsprechend strömt in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 ein Teil des ersten Wärmemediums, der in dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 gekühlt wurde, in den Kühlmitteldurchlass 81a und nimmt die Abwärme der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 auf. Dementsprechend wird die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 gekühlt. Das restliche erste Wärmemedium nimmt Wärme aus der Außenluft in dem ersten Strahler 41 auf. Die Wärme, die durch das erste Wärmemedium aus der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 und der Außenluft aufgenommen wird, kann durch das Niederdruckkältemittel in dem Kühler 141 aufgenommen werden.
In diesem Fall strömt in dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 das erste Wärmemedium von der unteren Seite zu der oberen Seite. Das heißt, eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 während des Kühlbetriebsmodus strömt, unterscheidet sich von einer Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt.
Eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 des ersten Strahlers 41 während des Kühlbetriebsmodus strömt, ist dieselbe wie eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den Kühlmitteldurchlass 81a während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 wird das zweite Wärmemedium, das von der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121, des Heizmittelkerns 53 und der Einlassseite der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 zirkuliert. Dementsprechend kann in dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 die Wärme des Hochdruckkältemittels, die durch das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, an die Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 abgestrahlt werden.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Hochdruckkältemittel, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, in einer Reihenfolge von mindestens dem Kältemitteldurchlass 121a des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121, des kühlerseitigen Expansionsventils 13a, des Kältemitteldurchlasses 141a des Kühlers 141 und der Einlassseite des Kompressors 11 zirkuliert. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 mindestens die Wärme, die durch das Kältemittel aus dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem Erwärmungsbetriebsmodus die Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 erwärmt werden, um die Fahrzeugkabine zu erwärmen. Während des Erwärmungsbetriebsmodus kann, wie 18 gezeigt ist, das Niederdruckkältemittel in den Innenverdunster 14 strömen, während das verdunsterseitige Expansionsventil 13b in einen Drosselungszustand gebracht wird. Somit kann die Fahrzeugkabine entfeuchtet und erwärmt werden.
Batterievorrichtungskühlmodus
Der Batterievorrichtungskühlmodus ist ein Betriebsmodus, in dem sowohl die Batterie 80 als auch die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 gekühlt werden.
In dem Batterievorrichtungskühlmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und schließt das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die erste batterieseitige Wasserpumpe 42, betreibt die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a und bringt das erste Strömungsratenregelungsventil 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung in einen offenen Zustand.
Die Steuerungsvorrichtung 70 schließt das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und bringt das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 in einen offenen Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt den Kompressor 11, während sie mindestens das kühlerseitige Expansionsventil 13a in einen Drosselungszustand bringt.
Daher, wie in 19 gezeigt ist, wird in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 in dem Batterievorrichtungskühlmodus das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141, des Kühlmitteldurchlasses 80a der Batterie 80, des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert.
Das erste Wärmemedium wird auch in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141, des Kühlmitteldurchlasses 80a der Batterie 80, des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert.
Das heißt, der Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 und der Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 sind bezüglich dem Strom des ersten Wärmemediums in Reihe zueinander verbunden.
Dementsprechend strömt in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141. Das erste Wärmemedium, das in den Wärmemediumdurchlass 141b geströmt ist, wird gekühlt, indem seine Wärme durch das Niederdruckkältemittel aufgenommen wird.
Das erste Wärmemedium, das in dem Wärmemediumdurchlass 141b gekühlt wird, strömt in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80. Das erste Wärmemedium, das in den Kühlmitteldurchlass 80a geströmt ist, nimmt die Abwärme der Batterie 20 auf. Dementsprechend wird die Batterie 80 gekühlt.
Ein Teil des ersten Wärmemediums, der aus dem Kühlmitteldurchlass 80a ausgeströmt ist, strömt in den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81. Das erste Wärmemedium, das in den Kühlmitteldurchlass 81a geströmt ist, nimmt die Abwärme der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 auf. Dementsprechend wird die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 gekühlt. In diesem Fall wird der Öffnungsgrad des ersten Strömungsratenregelungsventils 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung so eingestellt, dass die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 hinreichend gekühlt wird.
Das erste Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 81a ausgeströmt ist, wird in die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a eingesaugt und wird gepumpt.
Das erste Wärmemedium, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, strömt mit dem ersten Wärmemedium zusammen, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 ausgeströmt ist.
Andererseits strömt das restliche erste Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a ausgeströmt ist, in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41. Das erste Wärmemedium, das in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a geströmt ist, tauscht Wärme mit der Außenluft, die von dem Außengebläse 15 geblasen wird, und strahlt somit Wärme ab. Das erste Wärmemedium, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a ausgeströmt ist, strömt mit dem ersten Wärmemedium zusammen, das aus dem Kühlmitteldurchlass 81a ausgeströmt ist, um in die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 eingesaugt zu werden, und wird wieder zu dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 gepumpt.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 wird das zweite Wärmemedium auf gleiche Weise zirkuliert wie in dem Kühlbetriebsmodus. Dementsprechend kann in dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 die Wärme des Hochdruckkältemittels, die durch das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, an die Außenluft, die durch den ersten Strahler 41 getreten ist, in dem zweiten Strahler 51 abgestrahlt werden.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Kältemittel auf gleiche Weise zirkuliert wie in dem Erwärmungsbetriebsmodus. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 mindestens die Wärme, die durch das Kältemittel aus dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem Batterievorrichtungskühlmodus das erste Wärmemedium, das in dem Kühler 141 gekühlt wird, dazu gebracht werden, in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 zu strömen, um die Batterie 80 zu kühlen. Das erste Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a ausgeströmt ist, kann dazu gebracht werden, in den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 zu strömen, um die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 zu kühlen.
Im Übrigen sind in dem Batterievorrichtungskühlmodus der Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 und der Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 bezüglich dem Strom des ersten Wärmemediums in Reihe zueinander verbunden. Es ist schwierig, sowohl die Temperatur der Batterie 80 als auch die Temperatur der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 in einem jeweiligen angemessenen Temperaturbereich einzustellen.
Anders gesagt, wenn die Temperatur der Batterie 80, die auf der stromaufwärtigen Seite in dem Strom des ersten Wärmemediums angeordnet ist, in einem angemessenen Temperaturbereich aufrechterhalten werden soll, gibt es die Befürchtung, dass die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 unzureichend gekühlt wird. Wenn die Temperatur der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81, die auf der stromabwärtigen Seite in dem Strom des ersten Wärmemediums angeordnet ist, in einem angemessenen Temperaturbereich aufrechterhalten werden soll, gibt es die Befürchtung, dass die Temperatur der Batterie 80 zu niedrig wird.
Daher kann die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform den Batterieprioritätskühlmodus ausführen. Der Batterieprioritätskühlmodus ist ein Betriebsmodus, in dem die Temperatur der Batterie 80 in einem geeigneten Temperaturbereich aufrechterhalten wird, während eine Erhöhung der Temperatur der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 begrenzt wird. Der Batterieprioritätskühlmodus ist ein verdunstungsseitiger Zielobjektkühlmodus, in dem mindestens die Batterie 80, die ein verdunstungsseitiges Zielobjekt ist, gekühlt wird. Der Batterieprioritätskühlmodus wird nachstehend beschrieben.
Batterieprioritätskühlmodus
In dem Batterieprioritätskühlmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und öffnet das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die erste batterieseitige Wasserpumpe 42, betreibt die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a und bringt das erste Strömungsratenregelungsventil 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung in einen offenen Zustand.
Die Steuerungsvorrichtung 70 schließt das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und bringt das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 in einen offenen Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt den Kompressor 11, während sie mindestens das kühlerseitige Expansionsventil 13a in einen Drosselungszustand bringt.
Daher wird, wie 20 gezeigt ist, in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 in dem Batterieprioritätskühlmodus das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141, des Kühlmitteldurchlasses 80a der Batterie 80 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert. Das erste Wärmemedium, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, wird in einer Reihenfolge des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41, des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 und der Einlassseite der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a zirkuliert.
Das heißt, in dem Batterieprioritätskühlmodus bewirkt die erste Umschalteinheit, dass das erste Wärmemedium, das in dem Wärmemediumdurchlass 141a des Kühlers 141 gekühlt wird, in den Wärmemediumdurchlass 141a des Kühlers 141 strömt. Die erste Umschalteinheit ist eingerichtet, um eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das erste Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 141a ausgeströmt ist, den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 umgeht, um zu der Einlassseite des Wärmemediumdurchlasses 141a geführt zu werden.
Dementsprechend kann in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 die Wärme, die durch das erste Wärmemedium aus der Batterie 80 aufgenommen wird, durch das Kältemittel in dem Kühler 141 aufgenommen werden. Die Wärme, die durch das erste Wärmemedium aus der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 aufgenommen wird, kann an die Außenluft in dem ersten Strahler 41 abgestrahlt werden.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 wird das zweite Wärmemedium auf gleiche Weise zirkuliert wie in dem Kühlbetriebsmodus. Dementsprechend kann in dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 die Wärme des Hochdruckkältemittels, die durch das zweite Wärmemedium in den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, an die Außenluft, die durch den ersten Strahler 41 getreten ist, in dem zweiten Strahler 51 abgestrahlt werden.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Kältemittel auf gleiche Weise wie in dem Erwärmungsbetriebsmodus zirkuliert. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 mindestens die Wärme, die durch das Kältemittel aus dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem Batterieprioritätskühlmodus das erste Wärmemedium, das in dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 gekühlt wird, dazu gebracht werden, in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 zu strömen, um die Batterie 80 zu kühlen. Das erste Wärmemedium, das gekühlt wird, um nahe an die Außenlufttemperatur in dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 zu gelangen, kann dazu gebracht werden, in den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 zu strömen, um die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 zu kühlen.
Wie vorstehend beschrieben wurde, können gemäß der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform die Batterie 80 und die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 gekühlt werden, um Erhöhungen der Temperaturen der Batterie 80 und der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 zu begrenzen. Die Temperatur der Ventilationsluft kann eingestellt werden, um die Fahrzeugkabine zu kühlen, zu erwärmen sowie zu entfeuchten und zu erwärmen.
Gemäß der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist während des Kühlbetriebsmodus eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des Strahlers 41 strömt, die selbe wie eine Strömungsrichtung des zweiten Wärmemediums, das durch den zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51 strömt. Das heißt, der Strom des ersten Wärmemediums, der durch den ersten Wärmemediumdurchlass 41a strömt, und der Strom des zweiten Wärmemediums, das durch den zweiten Wärmemediumdurchlass 51a strömt, sind sogenannte parallele Ströme.
Daher ist es möglich, eine Ausbreitung einer Temperaturdifferenz zwischen der Außenluft, die durch den ersten Strahler 41 getreten ist, und dem zweiten Wärmemedium zu begrenzen, das durch den zweiten Strahler 51 strömt, auch wenn eine Temperaturverteilung in der Außenluft auftritt, die durch den ersten Strahler 41 getreten ist.
Infolgedessen kann während des Kühlbetriebsmodus der Wärmetauschwirkungsgrad zwischen dem zweiten Wärmemedium, das durch den zweiten Strahler 51 strömt, und der Außenluft verbessert werden, und kann die Wärme des zweiten Wärmemediums an die Außenluft effizient abgestrahlt werden. Die Kältekreisvorrichtung 10 kann die Ventilationsluft effizient kühlen, die ein Kühlzielfluid ist.
Eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 während des Kühlbetriebsmodus strömt, unterscheidet sich von einer Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den ersten Wärmemediumdurchlass 41a während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt. Eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 während des Kühlbetriebsmodus strömt, ist dieselbe wie eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt.
Dementsprechend ist es während des Kühlbetriebsmodus möglich, eine Kreislaufkonfiguration bereitzustellen, in der der erste Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 und der Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 in Reihe zueinander verbunden sind. Während des Erwärmungsbetriebsmodus ist es möglich, eine Kreislaufkonfiguration bereitzustellen, in der der erste Wärmemediumdurchlass 41a und der Kühlmitteldurchlass 81a parallel zueinander bezüglich dem Strom des ersten Wärmemediums verbunden sind, der aus dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 ausgeströmt ist.
Daher ist es während des Erwärmungsbetriebsmodus möglich, ein Strömungsratenverhältnis zwischen einer Strömungsrate des ersten Wärmemediums, das in den ersten Strahler 41 strömt, und einer Strömungsrate des ersten Wärmemediums einzustellen, das in den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 strömt, indem die Pumpleistungsfähigkeit der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a eingestellt wird. Dementsprechend wird während des Erwärmungsbetriebsmodus eine Menge an Wärme, die durch das erste Wärmemedium aus der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 aufgenommen wird, auf geeignete Weise eingestellt, und ist es somit möglich, die Ventilationsluft effizient zu erwärmen.
In der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den ersten Strahler 41 strömt, eine Richtung eines Stroms von der oberen Seite zu der unteren Seite während des Kühlbetriebsmodus. Der erste Strahler 41 während des Kühlbetriebsmodus ist ein Wärmeabstrahlwärmetauscher, der die Abwärme der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81, die durch das erste Wärmemedium aufgenommen wird, an die Außenluft abstrahlt.
Die Strömungsgeschwindigkeit eines Stroms von der oberen Seite zu der unteren Seite ist höher als diejenige eines Stroms von der unteren Seite zu der oberen Seite, aufgrund der Gravitationswirkung. Daher kann eine plötzliche Temperaturänderung in dem ersten Wärmemedium begrenzt werden, und somit kann eine plötzliche Temperaturänderung in dem ersten Strahler 41 oder der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 begrenzt werden.
Andererseits ist in der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den ersten Strahler 41 während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt, eine Richtung eines Stroms von der unteren Seite zu der oberen Seite. Der erste Strahler 41 während des Kühlbetriebsmodus ist ein Wärmeaufnahmewärmetauscher, der bewirkt, dass eine Wärme der Außenluft durch das erste Wärmemedium aufgenommen wird.
Die Strömungsgeschwindigkeit eines Stroms von der unteren Seite zu der oberen Seite ist geringer als diejenige eines Stroms von der oberen Seite zu der unteren Seite aufgrund der Gravitationswirkung. Daher kann eine Wärme der Außenluft durch das erste Wärmemedium in dem ersten Strahler 41 effizient aufgenommen werden.
In der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist während des Batterieprioritätskühlmodus die erste Umschalteinheit eingerichtet, um eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das erste Wärmemedium, das in dem Wärmemediumdurchlass 141a des Kühlers 141 gekühlt wird, in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 strömt. Die erste Umschalteinheit ist eingerichtet, um eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das erste Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a ausgeströmt ist, den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 umgeht, um zu der Einlassseite des Wärmemediumdurchlasses 141a geführt zu werden.
Somit sind zwei unabhängige Kreisläufe in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 während des Batterieprioritätskühlmodus vorgesehen. Genauer gesagt, ein Kreislauf, der das erste Wärmemedium zwischen dem Wärmemediumdurchlass 141a des Kühlers 141 und dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 zirkuliert, sowie ein Kreislauf, der das erste Wärmemedium zwischen dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 und dem Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 zirkuliert, sind vorgesehen.
Daher kann während des Batterieprioritätskühlmodus die Batterie 80 durch das erste Wärmemedium gekühlt werden, das in dem Kühler 141 gekühlt wird, ohne durch die Abwärme der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 beeinträchtigt zu werden.
(Siebzehnte Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt, wie in den 21 und 22 gezeigt ist, eine Beschreibung eines Beispiels, in dem die Konfiguration des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 verglichen mit der sechzehnten Ausführungsform geändert wird.
Genauer gesagt, in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Zusatzumgehungsdurchlass 406 dem ersten Umgehungsdurchlass 402 einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung hinzugefügt. Ein Zusatzströmungsratenregelungsventil 44b einer Dreiwegeart ist mit dem Zusatzumgehungsdurchlass 406 verbunden.
Der Zusatzumgehungsdurchlass 406 ist ein Wärmemediumdurchlass, der das erste Wärmemedium, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, zu der Einlassseite des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 während des Batterievorrichtungskühlmodus zurückführt. Das Zusatzströmungsratenregelungsventil 44b stellt ein Strömungsratenverhältnis zwischen einer Strömungsrate des ersten Wärmemediums, das in Richtung einer Seite des Zusatzumgehungsdurchlasses 406 ausströmt, und einer Strömungsrate des ersten Wärmemediums ein, das in Richtung der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 ausströmt, bezüglich dem ersten Wärmemedium, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird.
Das Zusatzströmungsratenregelungsventil 44b kann Kreislaufkonfigurationen des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 umschalten, indem es entweder die Einströmöffnung auf der Seite des Zusatzumgehungsdurchlasses 406 oder die Ausströmöffnung auf der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 vollständig schließt. Daher ist das Zusatzströmungsratenregelungsventil 44b in der ersten Umschalteinheit enthalten. Ein Betrieb des Zusatzströmungsratenregelungsventils 44b wird in Übereinstimmung mit einem Steuerungssignal gesteuert, das aus der Steuerungsvorrichtung 70 ausgegeben wird. Die übrigen Konfigurationen sind dieselben wie diejenigen in der sechzehnten Ausführungsform.
Als nächstes wird ein Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die die vorstehende Konfiguration hat, beschrieben. Wenn das Zusatzströmungsratenregelungsventil 44b bewirkt, dass die gesamte Strömungsrate des ersten Wärmemediums, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, in Richtung der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 ausströmt, hat die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform genau dieselbe Konfiguration wie diejenige in der sechzehnten Ausführungsform. Daher wird die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform auf gleiche Weise wie in der sechzehnten Ausführungsform betrieben, und kann die gleiche Wirkung wie in der sechzehnten Ausführungsform erreicht werden.
Die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform kann einen Vorrichtungsunabhängigkeitskühlmodus ausführen, in dem die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 gekühlt wird, ohne die Batterie 80 zu kühlen, sowie einen Batterieunabhängigkeitskühlmodus, in dem die Batterie 80 gekühlt wird, ohne die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 zu kühlen. Diese Betriebsmodi werden nachstehend beschrieben.
Vorrichtungsunabhängigkeitskühlmodus
Der Vorrichtungsunabhängigkeitskühlmodus wird ausgeführt, wenn beispielsweise die Batterietemperatur TB niedrig wird und die Batterie 80 während des Vorrichtungsunabhängigkeitskühlmodus, der in der sechzehnten Ausführungsform beschrieben wird, nicht gekühlt werden muss.
In dem Batterievorrichtungskühlmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, öffnet das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und schließt das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 und betreibt die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a.
Die Steuerungsvorrichtung 70 schließt das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und bringt das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 in einen offenen Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt den Kompressor 11, während sie mindestens das kühlerseitige Expansionsventil 13a in einen Drosselungszustand bringt. Die Steuerungsvorrichtung 70 bringt das Zusatzströmungsratenregelungsventil 44b in einen offenen Zustand.
Daher wird, wie in 21 gezeigt ist, in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 in dem Vorrichtungsunabhängigkeitskühlmodus das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des ersten Wärmemediumdurchlasses 141b des ersten Kühlers 141, des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert. Das erste Wärmemedium wird in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141, des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert.
Ein Teil des ersten Wärmemediums, der von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, wird zu der Einlassseite des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 durch den Zusatzumgehungsdurchlass 406 zurückgeführt. Das erste Wärmemedium, das zu der Einlassseite des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 zurückgeführt wird, strömt mit dem ersten Wärmemedium zusammen, das in dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 gekühlt wird.
Dementsprechend kann in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 die Wärme, die durch das erste Wärmemedium aus der Außenluft in dem ersten Strahler 41 aufgenommen wird, sowie die Abwärme, die von der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 aufgenommen wird, an das Niederdruckkältemittel in dem Kühler 141 abgestrahlt werden.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 wird das zweite Wärmemedium auf gleiche Weise wie in dem Kühlbetriebsmodus der sechzehnten Ausführungsform zirkuliert. Dementsprechend kann in dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 eine Wärme des Hochdruckkältemittels, die durch das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, an die Außenluft, die durch den ersten Strahler 41 getreten ist, in dem zweiten Strahler 51 abgestrahlt werden.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Kältemittel auf gleiche Weise wie in dem Kühlbetriebsmodus der sechzehnten Ausführungsform zirkuliert. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 mindestens die Wärme, die durch das Kältemittel aus dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem Vorrichtungsunabhängigkeitskühlmodus das erste Wärmemedium, das in dem Kühler 141 gekühlt wird, dazu gebracht werden, in den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 zu strömen, um die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 zu kühlen.
Batterieunabhängigkeitskühlmodus
In dem Batterieunabhängigkeitskühlmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und öffnet das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 und betreibt die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a.
Die Steuerungsvorrichtung 70 schließt das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und bringt das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 in einen offenen Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt den Kompressor 11 während sie mindestens das kühlerseitige Expansionsventil 13a in einen Drosselungszustand bringt.
Die Steuerungsvorrichtung 70 bringt das Zusatzströmungsratenregelungsventil 44b in einen vollständig geöffneten Zustand. Wenn das Zusatzströmungsratenregelungsventil 44b in einem vollständig geöffneten Zustand ist, strömt die gesamte Strömungsrate des ersten Wärmemediums, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, in den Zusatzumgehungsdurchlass 406.
Daher wird, wie in 22 gezeigt ist, in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 in dem Vorrichtungsunabhängigkeitskühlmodus das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 141b des ersten Kühlers 141, des Kühlmitteldurchlasses 80a der Batterie und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert. Das erste Wärmemedium, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, wird in einer Reihenfolge des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41 und der Einlassseite der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a zirkuliert.
Dementsprechend kann in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 die Abwärme der Batterie 80, die durch das erste Wärmemedium aufgenommen wird, durch das Kältemittel in den Kühler 141 aufgenommen werden.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 wird das zweite Wärmemedium auf gleiche Weise wie in dem Vorrichtungsunabhängigkeitskühlmodus zirkuliert. Dementsprechend kann in dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 die Wärme des Hochdruckkältemittels, die durch das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, an die Außenluft, die durch den ersten Strahler 41 getreten ist, in dem zweiten Strahler 51 abgestrahlt werden.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Kältemittel auf gleiche Weise wie in dem Vorrichtungsunabhängigkeitskühlmodus zirkuliert. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 mindestens die Wärme, die durch das Kältemittel aus dem ersten Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem Batterieunabhängigkeitskühlmodus das erste Wärmemedium, das durch den Kühler 141 gekühlt wird, dazu gebracht werden, in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 zu strömen, um die Batterie 80 zu kühlen.
Wie vorstehend beschrieben wurde, können, gemäß der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die Batterie 80 und die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 gekühlt werden, um Erhöhungen der Temperaturen der Batterie 80 und der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 zu begrenzen. Die Temperatur der Ventilationsluft kann eingestellt werden, um die Fahrzeugkabine zu kühlen, zu erwärmen sowie zu entfeuchten und zu erwärmen.
Zusätzlich dazu umfasst die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform den Zusatzumgehungsdurchlass 406 und das Zusatzströmungsratenregelungsventil 44b, und wobei somit eine plötzliche Schwankung der Temperatur der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 begrenzt werden kann, wenn Betriebsmodi umgeschaltet werden.
Genauer gesagt wird beispielsweise angenommen, dass die Batterietemperatur TB niedrig wird, und es somit nicht notwendig ist, die Batterie 80 zu kühlen, wenn ein Betrieb auf gleiche Weise durchgeführt wird, wie in dem Batterievorrichtungskühlmodus, der in der sechzehnten Ausführungsform beschrieben ist. In einem solchen Fall ist es denkbar, zu dem Vorrichtungsunabhängigkeitskühlmodus umzuschalten.
Um den Batterievorrichtungskühlmodus zu dem Vorrichtungsunabhängigkeitskühlmodus umzuschalten kann das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, das der ersten Umschalteinheit entspricht, geschlossen werden, und kann das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b geöffnet werden. Dementsprechend ist es möglich, ein unnötiges Kühlen der Batterie 80 zu begrenzen.
Jedoch strömt das erste Wärmemedium, das in dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 gekühlt wird, in den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81, ohne die Abwärme der Batterie 80 aufzunehmen, wenn das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a einfach geschlossen wird und das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b geöffnet wird.
Somit gibt es, wie durch eine dicke, gestrichelte Linie in 23 angezeigt ist, eine Befürchtung, dass eine Einlassseitentemperatur TMin einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung, die die Temperatur des ersten Wärmemediums ist, das in den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 strömt, sich plötzlich verringern kann, um geringer zu werden als ein unterer Grenzwert eines angemessenen Temperaturbereichs der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81.
Im Gegensatz dazu umfasst die Temperatureinstellvorrichtungen 1 der vorliegenden Ausführungsform den Zusatzumgehungsdurchlass 406 und das Zusatzströmungsratenregelungsventil 44b. Daher wird der Öffnungsgrad des Zusatzströmungsratenregelungsventils 44b eingestellt, und somit kann hinsichtlich des ersten Wärmemediums, das aus dem Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 ausgeströmt ist, eine Strömungsrate des ersten Wärmemediums, das zu der Einlassseite des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 zurückgekehrt ist, geändert werden. Dementsprechend kann die Einlassseitentemperatur TMin einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung eingestellt werden.
Daher kann, wie durch eine dicke, durchgezogene Linie in 23 gezeigt ist, eine Strömungsrate des ersten Wärmemediums, das zu der Einlassseite des Kühlmitteldurchlasses 81a zurückgekehrt ist, so eingestellt werden, dass die Einlassseitentemperatur TMin einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung höher ist als der untere Grenzwert des angemessenen Temperaturbereichs der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81. Infolgedessen ist es möglich, die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 daran zu hindern, übermäßig gekühlt zu werden, und somit die Temperatur der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 in dem angemessenen Temperaturbereich aufrechtzuerhalten.
In der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform bewirkt das Zusatzströmungsratenregelungsventil 44b, dass die gesamte Strömungsrate des ersten Wärmemediums, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, in den Zusatzumgehungsdurchlass 406 während des Batterieunabhängigkeitskühlmodus strömt.
Somit sind zwei unabhängige Kreisläufe in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 während des Batterieunabhängigkeitskühlmodus vorgesehen. Genauer gesagt, ein Kreislauf, der das erste Wärmemedium zwischen dem Wärmemediumdurchlass 141a des Kühlers 141 und dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 zirkuliert, sowie ein Kreislauf, der bewirkt, dass das erste Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 181a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 ausgeströmt ist, wieder in den Kühlmitteldurchlass 81a strömt, sind vorgesehen.
Daher kann in dem Batterieunabhängigkeitskühlmodus die Temperatur der Batterie 80 in einem angemessenen Temperaturbereich zuverlässig aufrechterhalten werden, ohne durch die Abwärme der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 beeinträchtigt zu werden.
(Achtzehnte Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt, wie in den 24 bis 26 gezeigt ist, eine Beschreibung einer Temperatureinstellvorrichtung 1a, in der die Konfigurationen des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 und des zweiten Wärmemediumkreislaufs 50, die in der sechzehnten Ausführungsform beschrieben sind, geändert sind.
In der Temperatureinstellvorrichtung 1a sind der erste Wärmemediumkreislauf 40 und der zweite Wärmemediumkreislauf 50 der Temperatureinstellvorrichtung 1, die in der sechzehnten Ausführungsform beschrieben sind, verbunden, um einen einzelnen Wärmemediumkreislauf 60 auszubilden. In der Temperatureinstellvorrichtung 1a sind der erste Strahler 41 und der zweite Strahler 51, die in der sechzehnten Ausführungsform beschrieben sind, zu einem einzelnen Strahler 61 integriert.
Der Strahler 61 ist eine Außenwärmetauscheinheit, die Wärme zwischen einem Wärmemedium und einer Außenluft tauscht, die von dem Außengebläse 15 geblasen wird. Grundlegende Konfigurationen des Strahlers 61 sind dieselben wie diejenigen des ersten Strahlers 41 und des zweiten Strahlers 51, die in der sechzehnten Ausführungsform beschrieben sind. Das heißt, der Strahler 61 ist ein Wärmetauscher einer Behälter-und-Rohr-Art. Viele Wärmemediumrohre des Strahlers 61 bilden einen Wärmemediumdurchlass 61a, durch den das Wärmemedium zirkuliert.
In der Temperatureinstellvorrichtung 1a ist ein Wärmemediumauslass des Wärmemediumdurchlasses 61a mit der Wärmemediumeinlassseite des Heizmittelkerns 53, der Auslassseite des Kühlmitteldurchlasses 80a der Batterie 80, der Einlassseite des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 und dergleichen verbunden. Der andere Wärmemediumauslass des Wärmemediumdurchlasses 61a ist mit der Ausstoßöffnungsseite der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a, der Auslassseite des Wärmemediumdurchlasses 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121, der Wärmemediumeinlassseite des Heizmittelkerns 53 und dergleichen verbunden.
Die übrigen Konfigurationen sind dieselben wie diejenigen in der sechzehnten Ausführungsform. In der vorliegenden Ausführungsform sind verschiedene einzelne Vorrichtungen mit dem einzelnen Wärmemediumkreislauf 60 verbunden. Unter diesen einzelnen Vorrichtungen sind einzelne Vorrichtungen außer dem Strahler 61 dieselben wie die einzelnen Vorrichtungen, die mit dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 und dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 der sechzehnten Ausführungsform verbunden sind. Daher werden in der vorliegenden Ausführungsform die einzelnen Vorrichtungen beschrieben, ohne ihre Namen und Bezeichnungen zu ändern. Dies trifft auch für Ausführungsformen zu, in denen der andere Wärmemediumkreislauf 60 verwendet wird.
Somit ist in der vorliegenden Ausführungsform die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 ein außenluftseitiges Zielobjekt, und ist der Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 eine außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit. Die Batterie 80 ist ein verdunstungsseitiges Zielobjekt, und der Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 ist eine verdunstungsseitige Zielobjektwärmetauscheinheit. Das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b, das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d, das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55 sowie das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 entsprechen einer Umschalteinheit.
Als Nächstes wird ein Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1a der vorliegenden Ausführungsform, die die vorstehende Konfiguration hat, beschrieben. Ein grundlegender Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1a der vorliegenden Ausführungsform ist der gleiche wie derjenige der Temperatureinstellvorrichtung 1 der sechzehnten Ausführungsform. Nachstehend werden ein Kühlbetriebsmodus, ein Erwärmungsbetriebsmodus sowie ein Batterieprioritätskühlmodus beschrieben.
Kühlbetriebsmodus
In dem Kühlbetriebsmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und schließt das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 stoppt die erste batterieseitige Wasserpumpe 42, betreibt die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a und bringt das erste Strömungsratenregelungsventil 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung in einen offenen Zustand.
Die Steuerungsvorrichtung 70 schließt das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und bringt das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 in einen vollständig geöffneten Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt den Kompressor 11, während sie das verdunstungsseitige Expansionsventil 13b in einen Drosselungszustand bringt.
Daher wird, wie in 24 gezeigt ist, in dem Wärmemediumkreislauf 60 in dem Kühlbetriebsmodus das Wärmemedium, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 61a des Strahlers 61, des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 und der Einlassseite der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a zirkuliert.
Das Wärmemedium, das von der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 gepumpt wird, wird in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 121a des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121, des Wärmemediumdurchlasses 61a des Strahlers 61 und der Einlassseite der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 zirkuliert.
Dementsprechend kann in dem Wärmemediumkreislauf 60 die Abwärme der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81, die durch das Wärmemedium in dem Kühlmitteldurchlass 81a aufgenommen wird, und die Wärme des Hochdruckkältemittels, die durch das Wärmemedium in dem Wärmemediumdurchlass 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121 aufgenommen wird, an die Außenluft in dem Strahler 61 abgestrahlt werden. In diesem Fall strömt das Wärmemedium von der oberen Seite zu der unteren Seite in dem Wärmemediumdurchlass 61a des Strahlers 61.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Hochdruckkältemittel, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, auf gleiche Weise zirkuliert wie in der sechzehnten Ausführungsform. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 die Wärme, die durch das Kältemittel von der Ventilationsluft in dem Innenverdunster 14 aufgenommen wird, an das Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem Kühlbetriebsmodus die Ventilationsluft in dem Innenverdunster 14 gekühlt werden, um die Fahrzeugkabine zu kühlen. Die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 kann gekühlt werden.
Erwärmungsbetriebsmodus
In dem Erwärmungsbetriebsmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, öffnet das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und schließt das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die erste batterieseitige Wasserpumpe 42, betreibt die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a und bringt das erste Strömungsratenregelungsventil 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung in einen offenen Zustand.
Die Steuerungsvorrichtung 70 öffnet das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und bringt das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 in einen vollständig geschlossenen Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt den Kompressor 11, während sie mindestens das kühlerseitige Expansionsventil 13a in einen Drosselungszustand bringt.
Daher wird, wie in 25 gezeigt ist, in dem Wärmemediumkreislauf 60 in dem Erwärmungsbetriebsmodus das Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141, des Wärmemediumdurchlasses 61a des Strahlers 61 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert. Das Wärmemedium wird auch in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141, des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert.
Das heißt, der Wärmemediumdurchlass 61a des Strahlers 61 und der Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 sind bezüglich des Stroms des Wärmemediums, das aus dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 ausgeströmt ist, parallel zueinander verbunden.
Dementsprechend strömt in dem Wärmemediumkreislauf 60 ein Teil des Wärmemediums, das in dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 gekühlt wird, in den Kühlmitteldurchlass 81a und nimmt die Abwärme der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 auf. Dementsprechend wird die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 gekühlt. Das restliche Wärmemedium nimmt Wärme aus der Außenluft in dem Strahler 61 auf. Die Wärme, die durch das Wärmemedium aus der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 und der Außenluft aufgenommen wird, kann durch das Niederdruckkältemittel in dem Kühler 141 aufgenommen werden.
In diesem Fall strömt das Wärmemedium von der unteren Seite zu der oberen Seite in dem Wärmemediumdurchlass 61a des Strahlers 61. Daher unterscheidet sich eine Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch den Wärmemediumdurchlass 61a des Strahlers 61 während des Kühlbetriebsmodus strömt, von einer Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch den Wärmemediumdurchlass 61a während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt.
Eine Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 während des Kühlbetriebsmodus strömt, ist dieselbe wie eine Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch den Kühlmitteldurchlass 81a während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt.
In dem Wärmemediumkreislauf 60 wird das Wärmemedium, das von der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121, des Heizmittelkerns 53 und der Einlassseite der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 zirkuliert. Dementsprechend kann in dem Wärmemediumkreislauf 60 die Wärme des Hochdruckkältemittels, die durch das Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, an die Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 abgestrahlt werden.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Hochdruckkältemittel, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, auf gleiche Weise wie in der sechzehnten Ausführungsform zirkuliert. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 mindestens die Wärme, die durch das Kältemittel aus dem Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem Erwärmungsbetriebsmodus die Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 erwärmt werden, um die Fahrzeugkabine zu erwärmen. Während des Erwärmungsbetriebsmodus kann, wie in 25 gezeigt ist, das Niederdruckkältemittel in den Innenverdunster 14 strömen, wenn das verdunsterseitige Expansionsventil 13b in einem Drosselungszustand ist. Somit kann die Fahrzeugkabine entfeuchtet und erwärmt werden.
Batterieprioritätskühlmodus
Der Batterieprioritätskühlmodus ist ein verdunstungsseitiger Zielobjektkühlmodus, in dem mindestens die Batterie 80, die ein verdunstungsseitiges Zielobjekt ist, gekühlt wird. In dem Batterieprioritätskühlmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und öffnet das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die erste batterieseitige Wasserpumpe 42, betreibt die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a und bringt das erste Strömungsratenregelungsventil 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung in einen vollständig geöffneten Zustand.
Die Steuerungsvorrichtung 70 schließt das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und bringt das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 in einen vollständig geschlossenen Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt den Kompressor 11, während sie mindestens das kühlerseitige Expansionsventil 13a in einen Drosselungszustand bringt.
Daher, wie in 26 gezeigt ist, wird in dem Wärmemediumkreislauf 60 in dem Batterieprioritätskühlmodus das Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141, des Kühlmitteldurchlasses 80a der Batterie 80 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert. Das Wärmemedium, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, wird in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 61a des Strahlers 61, des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 und der Einlassseite der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a zirkuliert.
Dementsprechend kann in dem Wärmemediumkreislauf 60 die Abwärme der Batterie 80, die durch das Wärmemedium aufgenommen wird, durch das Kältemittel in dem Kühler 141 aufgenommen werden. Die Wärme, die durch das Wärmemedium von der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 aufgenommen wird, kann an die Außenluft in dem Strahler 61 abgestrahlt werden.
In dem Wärmemediumkreislauf 60 wird das Wärmemedium auf gleiche Weise zirkuliert wie in dem Erwärmungsbetriebsmodus. Dementsprechend kann in dem Wärmemediumkreislauf 60 die Wärme des Hochdruckkältemittels, die durch das Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, an die Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 abgestrahlt werden.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Kältemittel auf gleiche Weise wie in dem Erwärmungsmodus zirkuliert. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 mindestens die Wärme, die durch das Kältemittel aus dem ersten Wärmemedium in den Kühler 141 aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem Batterieprioritätskühlmodus das Wärmemedium, das in dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 gekühlt wird, dazu gebracht werden, in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 zu strömen, um die Batterie 80 zu kühlen. Das Wärmemedium, das gekühlt wird, um sich der Außenlufttemperatur in dem Wärmemediumdurchlass 61a des Strahlers 61 zu nähern, kann dazu gebracht werden, in den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Batterie 81 zu strömen, um die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 zu kühlen.
Wie vorstehend beschrieben wurde, können, gemäß der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die Batterie 80 und die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 gekühlt werden, um Erhöhungen der Temperaturen der Batterie und der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 zu begrenzen. Die Temperatur der Ventilationsluft kann eingestellt werden, um die Fahrzeugkabine zu kühlen, zu erwärmen sowie zu entfeuchten und zu erwärmen.
In der Temperatureinstellvorrichtung 1a der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich eine Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch den Wärmemediumdurchlass 61a des Strahlers 61 während des Kühlbetriebsmodus strömt, von einer Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch den Wärmemediumdurchlass 61a während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt. Eine Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Batterie 81 während des Kühlbetriebsmodus strömt, ist dieselbe wie eine Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt.
Daher wird, auf gleiche Weise wie in der sechzehnten Ausführungsform, während des Erwärmungsbetriebsmodus eine Menge an Wärme, die durch das Wärmemedium aus der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 aufgenommen wird, auf geeignete Weise eingestellt, und ist es somit möglich, die Ventilationsluft effizient zu erwärmen.
In der Temperatureinstellvorrichtung 1a der vorliegenden Ausführungsform ist, während des Batterieprioritätskühlmodus, die Umschalteinheit eingerichtet, um eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das Wärmemedium, das in dem Wärmemediumdurchlass 141a des Kühlers 141 gekühlt wird, in den Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 des Kühlers 141 strömt. Die Umschalteinheit ist eingerichtet, um eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a ausgeströmt ist, den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 umgeht, um zu der Einlassseite des Wärmemediumdurchlasses 141a geführt zu werden.
Daher kann während des Batterieprioritätskühlmodus die Batterie 80 durch das erste Wärmemedium, das in dem Kühler 141 gekühlt wird, gekühlt werden, ohne durch die Abwärme der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 beeinträchtigt zu werden.
(Neunzehnte Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt, wie in 27 gezeigt ist, eine Beschreibung eines Beispiels, in dem die Konfiguration des Wärmemediumkreislaufs 60 verglichen mit der achtzehnten Ausführungsform geändert ist. In dem Wärmemediumkreislauf 60 der vorliegenden Ausführungsform sind das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a und das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d ausgelassen, und wird ein verdunstungsseitiges Strömungsratenregelungsventil 44c hinzugefügt.
Das verdunstungsseitige Strömungsratenregelungsventil 44c stellt ein Strömungsratenverhältnis zwischen einer Strömungsrate des Wärmemediums, das in die Einlassseite des Wärmemediumdurchlasses 61a des Strahlers 61 strömt, und einer Strömungsrate des Wärmemediums ein, das in die Einlassseite des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141 strömt, bezüglich dem Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 ausgeströmt ist.
Das verdunstungsseitige Strömungsratenregelungsventil 44c kann mindestens eine von der Ausströmöffnung auf der Seite des Wärmemediumdurchlasses 61a des Strahlers 61 und der Ausströmöffnung auf der Seite des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141 öffnen und schließen, um Kreislaufkonfigurationen des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 umzuschalten. Daher ist das verdunstungsseitige Strömungsratenregelungsventil 44c in der Umschalteinheit enthalten. Ein Betrieb des verdunstungsseitigen Strömungsratenregelungsventils 44c wird in Übereinstimmung mit einem Steuerungssignal gesteuert, das aus der Steuerungsvorrichtung 70 ausgegeben wird. Die übrigen Konfigurationen sind dieselben wie diejenigen in der achtzehnten Ausführungsform.
Daher kann in der Temperatureinstellvorrichtung 1a der vorliegenden Ausführungsform ein Umschalten zu demselben Kreislauf wie in dem Erwärmungsbetriebsmodus und dem Batterieprioritätskühlmodus, die in der achtzehnten Ausführungsform beschrieben sind, durchgeführt werden, und kann der selbe Betrieb wie in dem Erwärmungsbetriebsmodus und dem Batterieprioritätskühlmodus durchgeführt werden. Wie in 27 gezeigt ist, kann der Batteriekühlumschaltmodus ausgeführt werden.
In dem Batteriekühlumschaltmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b. Die Steuerungsvorrichtung 70 steuert einen Betrieb des verdunstungsseitigen Strömungsratenregelungsventils 44c so, dass das Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 ausgeströmt ist, sowohl in den Wärmemediumdurchlass 61a des Strahlers 61 als auch den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 strömt. Die übrigen Betriebe sind dieselben wie diejenigen in dem Batterieprioritätskühlmodus, der in der achtzehnten Ausführungsform beschrieben ist.
Wenn sich vorliegend die Batterietemperatur TB erhöht und es somit erforderlich ist, die Batterie 80 während des Erwärmungsbetriebsmodus zu kühlen, ist es denkbar, zu dem Batterieprioritätskühlmodus umzuschalten. Genauer gesagt, ein Betrieb des verdunstungsseitigen Strömungsratenregelungsventils 44c, das einer Umschalteinheit entspricht, kann so gesteuert werden, dass die gesamte Strömungsrate des Wärmemediums, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 ausgeströmt ist, in Richtung der Seite des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141 ausströmt. Dementsprechend kann die Batterie 80 gekühlt werden, während die Fahrzeugkabine erwärmt wird.
Wenn jedoch ein Umschalten von dem Erwärmungsbetriebsmodus zu dem Batterieprioritätskühlmodus einfach durchgeführt wird, strömt die gesamte Strömungsrate des Wärmemediums, das in dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 erwärmt wurde, in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141.
Daher gibt es die Befürchtung, dass, wie durch eine dicke, gestrichelte Linie in 28 gezeigt ist, sich eine Kühlereinlassseitentemperatur TCin, die die Temperatur des Wärmemediums ist, das in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 strömt, plötzlich erhöhen kann. Eine solche plötzliche Erhöhung der Kühlereinlassseitentemperatur TCin erhöht den Druck des Niederdruckkältemittels in der Kältekreisvorrichtung 10, was einen effizienten Betrieb der Kältekreisvorrichtung 10 behindert.
Im Gegensatz dazu umfasst die Temperatureinstellvorrichtung 1a der vorliegenden Ausführungsform das verdunstungsseitige Strömungsratenregelungsventil 44c. Somit ist es möglich, ein Mischverhältnis zwischen dem Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 ausgeströmt ist, und dem Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 61a des Strahlers 61 ausgeströmt ist, zu ändern, um an der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 vermischt zu werden.
Daher kann in einem Batteriekühlumschaltmodus das Mischverhältnis der Wärmemedien, die an der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 vermischt werden, geändert werden, indem der Öffnungsgrad des verdunstungsseitigen Strömungsratenregelungsventils 44c eingestellt wird. Die Kühlereinlassseitentemperatur TCin kann eingestellt werden.
Infolgedessen kann, wie durch eine dicke, durchgezogene Linie in 28 gezeigt ist, ein Betrieb des verdunstungsseitigen Strömungsratenregelungsventils 44c so gesteuert werden, dass die Kühlereinlassseitentemperatur TCin sich nicht plötzlich erhöht. Infolgedessen ist es möglich, die Kältekreisvorrichtung 10 daran zu hindern, ineffizient betrieben zu werden.
(Zwanzigste Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt, wie in 29 gezeigt ist, eine Beschreibung eines Beispiels, in dem die Konfiguration des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 verglichen mit der achtzehnten Ausführungsform geändert ist. Genauer gesagt, der Zusatzumgehungsdurchlass 406 und das Zusatzströmungsratenregelungsventil 44b werden dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 der vorliegenden Ausführungsform auf gleiche Weise wie in der siebzehnten Ausführungsform hinzugefügt. Die übrigen Konfigurationen sind dieselben wie diejenigen in der achtzehnten Ausführungsform.
Als nächstes wird ein Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1a der vorliegenden Ausführungsform, die die vorstehende Konfiguration hat, beschrieben. In der Temperatureinstellvorrichtung 1a der vorliegenden Ausführungsform hat das Zusatzströmungsratenregelungsventil 44b exakt dieselbe Konfiguration wie diejenige in der achtzehnten Ausführungsform, wenn die gesamte Strömungsrate des ersten Wärmemediums, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, in Richtung der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 ausströmt. Daher wird die Temperatureinstellvorrichtung 1a der vorliegenden Ausführungsform auf gleiche Weise wie in der achtzehnten Ausführungsform betrieben, und kann dieselbe Wirkung wie diejenige der achtzehnten Ausführungsform erreicht werden.
In der Temperatureinstellvorrichtung 1a der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, den Vorrichtungsunabhängigkeitskühlmodus auszuführen, in dem die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 gekühlt wird, ohne die Batterie 80 zu kühlen.
Der Vorrichtungsunabhängigkeitskühlmodus wird beispielsweise ausgeführt, wenn die Batterietemperatur TB niedrig wird und es nicht notwendig ist, die Batterie 80 während des Batterieprioritätskühlmodus zu kühlen, der in der achtzehnten Ausführungsform beschrieben ist.
In dem Vorrichtungsunabhängigkeitskühlmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, öffnet das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und schließt das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 und betreibt die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a.
Die Steuerungsvorrichtung 70 schließt das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und bringt das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 in einen vollständig offenen Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt den Kompressor 11, während sie mindestens das kühlerseitige Expansionsventil 13a in einen Drosselungszustand bringt. Die Steuerungsvorrichtung 70 bringt das Zusatzströmungsratenregelungsventil 44b in einen offenen Zustand.
Daher wird, wie 29 gezeigt ist, in dem Wärmemediumkreislauf 60 des Vorrichtungsunabhängigkeitskühlmodus das Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141, des Wärmemediumdurchlasses 61a des Strahlers 61 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert. Das Wärmemedium wird in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141, des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert.
Ein Teil des Wärmemediums, der von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, wird zu der Einlassseite des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 durch den Zusatzumgehungsdurchlass 406 zurückgebracht. Das Wärmemedium, das zu der Einlassseite des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 zurückgebracht wird, strömt mit dem Wärmemedium zusammen, das in dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 gekühlt wird.
Dementsprechend kann in dem Wärmemediumkreislauf 60 die Wärme, die durch das Wärmemedium aus der Außenluft in dem Strahler 61 aufgenommen wird, und die Abwärme, die aus der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 aufgenommen wird, an das Niederdruckkältemittel in dem Kühler 141 abgestrahlt werden.
In dem Wärmemediumkreislauf 60 wird das Wärmemedium, das von der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 gepumpt wird, auf gleiche Weise zirkuliert, wie in dem Batterieprioritätskühlmodus der achtzehnten Ausführungsform. Dementsprechend kann in dem Wärmemediumkreislauf 60 die Wärme des Hochdruckkältemittels, die durch das Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, an die Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 abgestrahlt werden.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Kältemittel, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, auf gleiche Weise wie in dem Batterieprioritätskühlmodus der achtzehnten Ausführungsform zirkuliert. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 mindestens die Wärme, die durch das Kältemittel aus dem Wärmemedium in dem Kühler 141 aufgenommen wird, an das Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem Vorrichtungsunabhängigkeitskühlmodus das erste Wärmemedium, das in dem Kühler 141 gekühlt wird, dazu gebracht werden, in den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 zu strömen, um die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 zu kühlen.
Wie vorstehend beschrieben wurde, können, gemäß der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die Batterie 80 und die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 gekühlt werden, um Erhöhungen der Temperaturen der Batterie 80 und der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 zu begrenzen. Die Temperatur der Ventilationsluft kann eingestellt werden, um die Fahrzeugkabine zu kühlen, zu erwärmen sowie zu entfeuchten und zu erwärmen.
Zusätzlich dazu umfasst die Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform den Zusatzumgehungsdurchlass 406 und das Zusatzströmungsratenregelungsventil 44b, und somit kann eine plötzliche Schwankung der Temperatur der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 begrenzt werden, wenn Betriebsmodi umgeschaltet werden.
Genauer gesagt wird beispielsweise angenommen, wenn die Temperatureinstellvorrichtung 1a der vorliegenden Ausführungsform in dem Batterieprioritätskühlmodus betrieben wird, der in der achtzehnten Ausführungsform beschrieben ist, dass die Batterietemperatur TB niedrig wird und es somit nicht notwendig ist, die Batterie 80 zu kühlen. In einem solchen Fall ist es denkbar, zu dem Vorrichtungsunabhängigkeitskühlmodus umzuschalten.
Um den Batterieprioritätskühlmodus zu dem Vorrichtungsunabhängigkeitskühlmodus umzuschalten, kann das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, das der Umschalteinheit entspricht, geschlossen werden, und kann das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b geöffnet werden. Es ist dementsprechend möglich, ein unnötiges Kühlen der Batterie 80 zu begrenzen.
Wenn jedoch das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a einfach geschlossen wird und das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b geöffnet wird, strömt das erste Wärmemedium, das in dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 gekühlt wird, in den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 ohne die Abwärme der Batterie 80 aufzunehmen. Somit gibt es, wie 23 der siebzehnten Ausführungsform beschrieben wurde, eine Befürchtung, dass eine Einlassseitentemperatur TMin einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung sich plötzlich verringern kann, um niedriger zu werden als ein unterer Grenzwert eines angemessenen Temperaturbereichs der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81.
Im Gegensatz dazu umfasst die Temperatureinstellvorrichtung 1a der vorliegenden Ausführungsform den Zusatzumgehungsdurchlass 406 und das Zusatzströmungsratenregelungsventil 44b. Daher kann, auf gleiche Weise wie in der siebzehnten Ausführungsform, das Zusatzströmungsratenregelungsventil 44b eine Strömungsrate des Wärmemediums ändern, das zu der Einlassseite des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 zurückgebracht wird. Infolgedessen ist es möglich, die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 daran zu hindern, übermäßig gekühlt zu werden, und somit die Temperatur der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 in dem angemessenen Temperaturbereich aufrecht zu erhalten.
(Einundzwanzigste Ausführungsform)
Wie in den 30 und 31 gezeigt ist, erfolgt bei der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform eine Beschreibung eines Beispiels, in dem die Konfiguration des zweiten Wärmemediumkreislaufs 50 verglichen mit der elften Ausführungsform geändert wird.
Genauer gesagt, in der vorliegenden Ausführungsform ist eine Anordnung der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 des zweiten Wärmemediumkreislaufs 50 verglichen mit der elften Ausführungsform geändert. Genauer gesagt, die Anordnung ist so geändert, dass während des Kühlbetriebsmodus eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 strömt, die selbe ist wie eine Strömungsrichtung des zweiten Wärmemediums, das durch den zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51 strömt.
Die übrigen Konfigurationen sind dieselben wie diejenigen in der elften Ausführungsform. In der vorliegenden Ausführungsform ist die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 ein außenluftseitiges Zielobjekt, und ist der Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 eine außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit. Die Batterie 80 ist ein verdunstungsseitiges Zielobjekt, und wobei der Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 eine verdunstungsseitige Zielobjektwärmetauscheinheit ist.
Das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b sowie das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d sind eine erste Umschalteinheit. Das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55 und das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 sind eine zweite Umschalteinheit.
Als Nächstes wird ein Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die die vorstehende Konfiguration hat, beschrieben. Ein grundlegender Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist derselbe wie derjenigen der elften Ausführungsform. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Beschreibung eines Betriebsmodus zum Kühlen der Batterie 80 ausgelassen und werden der Kühlbetriebsmodus und der Erwärmungsbetriebsmodus beschrieben.
Kühlbetriebsmodus
In dem Kühlbetriebsmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und schließt das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 stoppt die erste batterieseitige Wasserpumpe 42, betreibt die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a und bringt das erste Strömungsratenregelungsventil 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung in einen offenen Zustand.
Die Steuerungsvorrichtung 70 schließt das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und bringt das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 in einen offenen Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt den Kompressor 11, während sie das verdunsterseitige Expansionsventil 13b in einen Drosselungszustand bringt.
Daher wird, wie 30 gezeigt ist, in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 in dem Kühlbetriebsmodus das erste Wärmemedium, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, in einer Reihenfolge des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41, des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 und der Einlassseite der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a zirkuliert.
Dementsprechend kann in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 die Abwärme der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81, die durch das erste Wärmemedium aufgenommen wird, an die Außenluft, die von dem Außengebläse 15 geblasen wird, in dem ersten Strahler 41 abgestrahlt werden. In diesem Fall strömt in dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 das erste Wärmemedium von der oberen Seite zu der unteren Seite.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 wird das zweite Wärmemedium, das von der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121, des zweiten Wärmemediumdurchlasses 51a des zweiten Strahlers 51 und der Einlassseite der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 zirkuliert.
Dementsprechend kann in dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 die Wärme des Hochdruckkältemittels, die durch das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, an die Außenluft, die durch den ersten Strahler 41 getreten ist, in dem zweiten Strahler 51 abgestrahlt werden.
In diesem Fall strömt in dem zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51 das zweite Wärmemedium von der oberen Seite zu der unteren Seite. Das heißt, die Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 strömt, ist dieselbe wie eine Strömungsrichtung des zweiten Wärmemediums, das durch den zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51 strömt.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Kältemittel auf gleiche Weise zirkuliert wie in der sechzehnten Ausführungsform. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 die Wärme, die durch das Kältemittel aus der Ventilationsluft in dem Innenverdunster 14 aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem Kühlbetriebsmodus die Ventilationsluft in dem Innenverdunster 14 gekühlt werden, um die Fahrzeugkabine zu kühlen. Die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 kann gekühlt werden, ohne durch einen Betriebszustand der Kältekreisvorrichtung 10 beeinträchtigt zu werden.
Erwärmungsbetriebsmodus
In dem Erwärmungsbetriebsmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, öffnet das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und schließt das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die erste batterieseitige Wasserpumpe 42, betreibt die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a und bringt das erste Strömungsratenregelungsventil 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung in einen offenen Zustand.
Die Steuerungsvorrichtung 70 öffnet das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und bringt das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 in einen vollständig geschlossenen Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt den Kompressor 11, während sie mindestens das kühlerseitige Expansionsventil 13a in einen Drosselungszustand bringt.
Daher wird, wie in 31 gezeigt ist, in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 in dem Erwärmungsbetriebsmodus das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141, des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Kühlers 41 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert.
Das erste Wärmemedium, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, wird in einer Reihenfolge des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81, des ersten Wärmemediumdurchlasses 41a des ersten Strahlers 41 und der Einlassseite der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a zirkuliert.
Das heißt, in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 in dem Erwärmungsbetriebsmodus strömt das erste Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 und wird gekühlt. Das erste Wärmemedium, das in dem Wärmemediumdurchlass 141b gekühlt wurde, strömt mit dem ersten Wärmemedium zusammen, das in dem Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 erwärmt wurde, und strömt in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41.
Das Wärmemedium, das in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a geströmt ist, tauscht Wärme mit der Außenluft, die von dem Außengebläse 15 geblasen wird. Dementsprechend nähert sich die Temperatur des ersten Wärmemediums, das aus dem ersten Wärmemediumdurchlass 41a ausgeströmt ist, der Außenlufttemperatur.
Ein Teil des ersten Wärmemediums, das die Außenlufttemperatur erreicht hat, wird in die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a eingesaugt und wird zu dem Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 gepumpt. Das erste Wärmemedium, das in den Kühlmitteldurchlass 81a geströmt ist, nimmt die Abwärme der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 auf. Dementsprechend wird die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 gekühlt. Das erste Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 81a ausgeströmt ist, strömt mit dem ersten Wärmemedium zusammen, das in dem Kühler 141 gekühlt wird, und strömt wieder in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41.
Daher werden in dem ersten Wärmemediumkreislauf 40 in dem Erwärmungsbetriebsmodus das erste Wärmemedium, das in dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 gekühlt wird, und das erste Wärmemedium, das in dem Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 erwärmt wird, miteinander vermischt und strömen in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41.
Andererseits wird das restliche erste Wärmemedium, das die Außenlufttemperatur erreicht hat, in die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 eingesaugt und wird zu dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 gepumpt. Die Wärme des ersten Wärmemediums, das in den Wärmemediumdurchlass 141b geströmt ist, wird durch das Niederdruckkältemittel aufgenommen. Dementsprechend wird das erste Wärmemedium gekühlt. Das erste Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 141b ausgeströmt ist, strömt mit dem ersten Wärmemedium zusammen, das aus dem Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 ausgeströmt ist, und strömt in den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41.
In diesem Fall ist eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 strömt, dieselbe wie eine Strömungsrichtung während des Kühlbetriebsmodus.
In dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 wird das zweite Wärmemedium, das von der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121, des Heizmittelkerns 53 und der Einlassseite der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 zirkuliert. Dementsprechend kann in dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 die Wärme des Hochdruckkältemittels, die durch das zweite Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, an die Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem Erwärmungsbetriebsmodus die Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 erwärmt werden, um die Fahrzeugkabine zu erwärmen. Während des Erwärmungsbetriebsmodus kann das Niederdruckkältemittel in den Innenverdunster 14 strömen, während das verdunsterseitige Expansionsventil 13b in einen Drosselungszustand gebracht wird. Somit kann die Fahrzeugkabine entfeuchtet und erwärmt werden. Die übrigen Betriebe sind dieselben wie diejenigen in der elften Ausführungsform.
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann gemäß der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform, die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 gekühlt werden, um eine Erhöhung der Temperatur der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 zu begrenzen. Selbstverständlich kann, in gleicher Weise wie in der elften Ausführungsform, die Batterie 80 gekühlt werden, um eine Erhöhung der Temperatur der Batterie 80 zu begrenzen. Die Temperatur der Ventilationsluft kann eingestellt werden, um die Fahrzeugkabine zu kühlen, zu erwärmen sowie zu entfeuchten und zu erwärmen.
Gemäß der Temperatureinstellvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ist während des Kühlbetriebsmodus eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den ersten Wärmemediumdurchlass 41a des ersten Strahlers 41 strömt, dieselbe wie eine Strömungsrichtung des zweiten Wärmemediums, das durch den zweiten Wärmemediumdurchlass 51a des zweiten Strahlers 51 strömt. Das heißt, der Strom des ersten Wärmemediums, der durch den ersten Strahler 41 strömt, und der Strom des zweiten Wärmemediums, der durch den zweiten Strahler 51 strömt, sind sogenannte parallele Ströme.
Daher kann, auf gleiche Weise wie in der sechzehnten Ausführungsform, der Wärmetauschwirkungsgrad zwischen dem zweiten Wärmemedium, das durch den zweiten Strahler 51 strömt, und der Außenluft verbessert werden, und kann die Ventilationsluft effizient gekühlt werden.
Eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 während des Kühlbetriebsmodus strömt, ist dieselbe wie eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den Kühlmitteldurchlass 81a während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt.
Daher kann sowohl in dem Kühlbetriebsmodus als auch in dem Erwärmungsbetriebsmodus das erste Wärmemedium, das die Temperatur der Außenluft hat, die aus dem ersten Strahler 41 ausgeströmt ist, dazu gebracht werden, in den Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 zu strömen. Infolgedessen kann die Temperatur der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 zuverlässig und stabil aufrechterhalten werden, um die Außenlufttemperatur zu sein, unabhängig von einem Betriebszustand der Kältekreisvorrichtung 10, auch wenn der Kühlbetriebsmodus und der Erwärmungsbetriebsmodus umgeschaltet werden.
(Zweiundzwanzigste Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt, wie in den 32 und 33 gezeigt ist, eine Beschreibung einer Temperatureinstellvorrichtung 1, in der die Konfigurationen des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 und des zweiten Wärmemediumkreislaufs 50, die in der einundzwanzigste Ausführungsform beschrieben sind, geändert sind. In der Temperatureinstellvorrichtung 1a der vorliegenden Ausführungsform ist ein einzelner Strahler 61 mit einem einzelnen Wärmemediumkreislauf 60 in gleicher Weise wie in der achtzehnten Ausführungsform verbunden. Die übrigen Konfigurationen sind dieselben wie diejenigen in der achtzehnten Ausführungsform.
Somit ist in der vorliegenden Ausführungsform die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 ein außenluftseitiges Zielobjekt, und ist der Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 eine außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit. Die Batterie 80 ist ein verdunstungsseitiges Zielobjekt, und der Kühlmitteldurchlass 80a der Batterie 80 ist eine verdunstungsseitige Zielobjektwärmetauscheinheit. Das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b, das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d, das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55 sowie das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 entsprechen einer Umschalteinheit.
Als nächstes wird ein Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1a der vorliegenden Ausführungsform, die die vorstehende Konfiguration hat, beschrieben. Ein grundlegender Betrieb der Temperatureinstellvorrichtung 1a der vorliegenden Ausführungsform ist derselbe wie derjenige der Temperatureinstellvorrichtung 1 der einundzwanzigsten Ausführungsform. Betriebe in dem Kühlbetriebsmodus und dem Erwärmungsbetriebsmodus werden beschrieben.
Kühlbetriebsmodus
In dem Kühlbetriebsmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, schließt das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und schließt das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 stoppt die erste batterieseitige Wasserpumpe 42, betreibt die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a und bringt das erste Strömungsratenregelungsventil 44 einer Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung in einen offenen Zustand.
Die Steuerungsvorrichtung 70 schließt das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und bringt das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 in einen offenen Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt den Kompressor 11, während sie das verdunsterseitige Expansionsventil 13b in einen Drosselungszustand bringt.
Daher wird, wie in 32 gezeigt ist, in dem Wärmemediumkreislauf 60 des Kühlbetriebsmodus das Wärmemedium, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 61a des Strahlers 61, des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 und der Einlassseite der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a zirkuliert.
Das Wärmemedium, das von der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 gepumpt wird, wird in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121, des Wärmemediumdurchlasses 61a des Strahlers 61 und der Einlassseite der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 zirkuliert.
Dementsprechend können in dem Wärmemediumkreislauf 60 die Abwärme der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81, die durch das Wärmemedium in dem Kühlmitteldurchlass 81a aufgenommen wird, sowie die Wärme des Hochdruckkältemittels, die durch das Wärmemedium in dem Wärmemediumdurchlass 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121 aufgenommen wird, an die Außenluft in dem Strahler 61 abgestrahlt werden. In diesem Fall strömt das Wärmemedium von der oberen Seite zu der unteren Seite in dem Wärmemediumdurchlass 61a des Strahlers 61.
In der Kältekreisvorrichtung 10 wird das Hochdruckkältemittel, das aus dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, auf gleiche Weise zirkuliert wie in der achtzehnten Ausführungsform. Dementsprechend kann in der Kältekreisvorrichtung 10 die Wärme, die durch das Kältemittel aus der Ventilationsluft in dem Innenverdunster 14 aufgenommen wird, an das Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem Kühlbetriebsmodus die Ventilationsluft in dem Innenverdunster 14 gekühlt werden, um die Fahrzeugkabine zu kühlen. Die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 kann gekühlt werden.
Erwärmungsbetriebsmodus
In dem Erwärmungsbetriebsmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 70 das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a, öffnet das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b und schließt das erste strahlerseitige Öffnungs-Schließventil 45d. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die erste batterieseitige Wasserpumpe 42, betreibt die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a und bringt das erste Strömungsratenregelungsventil 44 einer der Seite einer am Fahrzeug montierten Vorrichtung in einen offenen Zustand.
Die Steuerungsvorrichtung 70 öffnet das zweite heizmittelkernseitige Öffnungs-Schließventil 55. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt die zweite wärmetauscherseitige Wasserpumpe 52 und bringt das zweite strahlerseitige Strömungsratenregelungsventil 54 in einen vollständig geschlossenen Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 70 betreibt den Kompressor 11, während sie mindestens das kühlerseitige Expansionsventil 13a in einen Drosselungszustand bringt.
Daher wird, wie 33 gezeigt ist, in dem Wärmemediumdurchlass 60 in dem Erwärmungsbetriebsmodus das Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 141b des Kühlers 141, des Wärmemediumdurchlasses 61a des Strahlers 61 und der Einlassseite der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 zirkuliert.
Das Wärmemedium, das von der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a gepumpt wird, wird in einer Reihenfolge des Kühlmitteldurchlasses 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81, des Wärmemediumdurchlasses 61a des Strahlers 61 und der Einlassseite der ersten strahlerseitigen Wasserpumpe 42a zirkuliert.
Das heißt, in dem Wärmemediumkreislauf 60 in dem Erwärmungsbetriebsmodus strömt das Wärmemedium, das von der ersten batterieseitigen Wasserpumpe 42 gepumpt wird, in den Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 und wird gekühlt. Das Wärmemedium, das in dem Wärmemediumdurchlass 141b gekühlt wird, strömt mit dem Wärmemedium zusammen, das in dem Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 erwärmt wird, und strömt in den Wärmemediumdurchlass 61a des Strahlers 61.
Das Wärmemedium, das in den Wärmemediumdurchlass 61a geströmt ist, tauscht Wärme mit der Außenluft, die von dem Außengebläse 15 geblasen wird. Dementsprechend erreicht das Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 61a ausgeströmt ist, die Außenlufttemperatur.
Ein Teil des Wärmemediums, das die Außenlufttemperatur erreicht hat, wird in die erste strahlerseitige Wasserpumpe 42a eingesaugt und wird zu dem Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 gepumpt. Das Wärmemedium, das in den Kühlmitteldurchlass 81a geströmt ist, nimmt die Abwärme von der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 auf. Dementsprechend wird die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 gekühlt. Das Wärmemedium, das aus dem Kühlmitteldurchlass 81a ausgeströmt ist, strömt mit dem Wärmemedium zusammen, das in dem Kühler 141 gekühlt wird, und strömt in den Wärmemediumdurchlass 61a des Strahlers 61.
Somit werden in dem Wärmemediumkreislauf 60 das Wärmemedium, das in dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 gekühlt wird, sowie das Wärmemedium, das in dem Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 erwärmt wird, miteinander vermischt und strömen in den Wärmemediumdurchlass 61a des Strahlers 61.
Andererseits wird das restliche Wärmemedium, das die Außenlufttemperatur erreicht hat, in die erste batterieseitige Wasserpumpe 42 eingesaugt und wird zu dem Wärmemediumdurchlass 141b des Kühlers 141 gepumpt. Die Wärme des Wärmemediums, das in den Wärmemediumdurchlass 141b geströmt ist, wird durch das Niederdruckkältemittel aufgenommen. Dementsprechend wird das Wärmemedium gekühlt. Das Wärmemedium, das aus dem Wärmemediumdurchlass 141b ausgeströmt ist, strömt mit dem Wärmemedium zusammen, dass aus dem Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 ausgeströmt ist und strömt in den Wärmemediumdurchlass 61a des Strahlers 61.
In diesem Fall ist eine Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 strömt, dieselbe wie eine Strömungsrichtung während des Kühlbetriebsmodus.
In dem Wärmemediumkreislauf 60 wird das Wärmemedium, das von der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 gepumpt wird, in einer Reihenfolge des Wärmemediumdurchlasses 121b des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 121, des Heizmittelkerns 53 sowie der Einlassseite der zweiten wärmetauscherseitigen Wasserpumpe 52 zirkuliert. Dementsprechend kann in dem Wärmemediumkreislauf 60 die Wärme des Hochdruckkältemittels, die durch das Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 121 aufgenommen wird, an die Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 abgestrahlt werden.
Daher kann in dem Erwärmungsbetriebsmodus die Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 erwärmt werden, um die Fahrzeugkabine zu erwärmen. Während des Erwärmungsbetriebsmodus kann das Niederdruckkältemittel in den Innenverdunster 14 strömen, während das verdunsterseitige Expansionsventil 13b in einen Drosselungszustand gebracht ist. Somit kann die Fahrzeugkabine entfeuchtet und erwärmt werden.
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann, gemäß der Temperatureinstellvorrichtung 1a vorliegenden Ausführungsform, die am Fahrzeug montierte Vorrichtung 81 gekühlt werden, um eine Erhöhung der Temperatur der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 zu begrenzen. Selbstverständlich kann, auf gleiche Weise wie in der elften Ausführungsform, die Batterie 80 gekühlt werden, um eine Erhöhung der Temperatur der Batterie 80 zu begrenzen. Die Temperatur der Ventilationsluft kann eingestellt werden, um die Fahrzeugkabine zu kühlen, zu erwärmen sowie zu entfeuchten und zu erwärmen.
Gemäß der Temperatureinstellvorrichtung 1a der vorliegenden Ausführungsform ist eine Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 während des Kühlbetriebsmodus strömt, dieselbe wie eine Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch den Kühlmitteldurchlass 81a während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt.
Daher kann sowohl in dem Kühlbetriebsmodus als auch dem Erwärmungsbetriebsmodus das Wärmemedium, das die Temperatur der Außenluft hat, die aus dem Strahler 61 ausgeströmt ist, dazu gebracht werden, in den Kühlmitteldurchlass 81a der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 zu strömen. Infolgedessen kann die Temperatur der am Fahrzeug montierten Vorrichtung 81 zuverlässig und stabil aufrechterhalten werden, um die Außenlufttemperatur zu sein, unabhängig von einem Betriebszustand der Kältekreisvorrichtung 10, auch wenn der Kühlbetriebsmodus und der Erwärmungsbetriebsmodus umgeschaltet werden.
Die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann auf verschiedene Weisen wie folgt abgewandelt werden, ohne von dem Grundgedanken der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurde ein Beispiel beschrieben, in dem die Temperatureinstellvorrichtungen 1 und 1a bei Fahrzeugen verwendet werden, jedoch ist ein Verwenden der Temperatureinstellvorrichtungen 1 und 1a nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die Temperatureinstellvorrichtungen 1 und 1a bei einer Klimatisierungsanlage verwendet werden, die eine Serverkühlfunktion hat, die einen Raum klimatisiert, in dem ein Server aufgenommen ist, während sie die Temperatur des Servers (Computers) auf geeignete Weise einstellt.
In der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, in dem der Wärmemediumdurchlass 41a des Strahlers 41 als ein Wärmeabstrahlabschnitt verwendet wird, jedoch ist der Wärmeabstrahlabschnitt nicht darauf beschränkt.
Beispielsweise können mehrere Wärmeabstrahllamellen, die an einer Außenfläche der Batterie 80 angeordnet sind, als der Wärmeabstrahlabschnitt verwendet werden. Das heißt, die Abwärme der Batterie 80 kann von den Wärmeabstrahllamellen an die Außenluft unmittelbar abgestrahlt werden, ohne ein Wärmemedium zu verwenden. In diesem Fall kann der Verflüssiger 12 Wärme zwischen der Außenluft, die erwärmt wird, indem sie zwischen den mehreren Wärmeabstrahllamellen tritt, und dem Kältemittel tauschen.
Eine einzelne Vorrichtung von jedem von dem ersten Wärmemediumkreislauf 40, dem zweiten Wärmemediumkreislauf 50 und dem Wärmemediumkreislauf 60 ist nicht auf diejenige beschränkt, die in den vorstehenden Ausführungsformen beschrieben ist.
Beispielsweise können mehrere Öffnungs-Schließventile oder Strömungsratenregelungsventile, die die erste Umschalteinheit, die zweite Umschalteinheit und die Umschalteinheit einrichten, auf geeignete Weise integriert werden. Beispielsweise können das erste batterieseitige Öffnungs-Schließventil 45a und das erste umgehungsdurchlassseitige Öffnungs-Schließventil 45b, die in der dritten Ausführungsform beschrieben sind, als ein Dreiwegeventil integriert werden, solange wie die Kreislaufkonfiguration des ersten Wärmemediumkreislaufs 40 auf gleiche Weise wie in der dritten Ausführungsform umgeschaltet werden kann.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurde ein Beispiel beschrieben, in dem der erste Strahler 41 und der zweite Strahler 51 dieselbe Fläche der Wärmetauscheinheiten haben, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann eine Fläche der Wärmetauscheinheit des zweiten Strahlers 51 größer sein als eine Fläche des ersten Strahlers 41. Wärme kann zwischen mindestens einem Teil der Außenluft, die aus dem ersten Strahler 41 ausgeströmt ist, und dem zweiten Wärmemedium in dem zweiten Strahler 51 getauscht werden.
In den vorstehend beschriebenen ersten bis siebten und einundzwanzigsten Ausführungsformen wurde ein Beispiel beschrieben, in dem der erste Strahler 41 und der zweite Strahler 51 separat voneinander eingerichtet sind und nahe aneinander angeordnet sind, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise, wie in den 34 und 35 gezeigt ist, können der erste Strahler 41 und der zweite Strahler 51 als ein zusammengesetzter Wärmetauscher 611 integriert sein.
Genauer gesagt, in dem zusammengesetzten Wärmetauscher 611 wird, wie in 34 gezeigt ist, wie bei dem ersten Strahler 41 und den zweiten Strahler 51, ein Wärmetauscher einer Behälter-und-Rohr-Art auf gleiche Weise wie in der sechzehnten Ausführungsform verwendet. Daher hat der erste Strahler 41 mehrere erste Rohre 411 und ein Paar von ersten Behältern 412. Ähnlich hat der zweite Strahler 51 mehrere zweite Rohre 511 und ein Paar von zweiten Behältern 512.
Die ersten Behälter 412 und die zweiten Behälter 512 sind aus demselben Element gefertigt, und wobei die mehreren ersten Rohre 411, ein Paar von ersten Behältern 412, die mehreren zweiten Rohre 511, das Paar von zweiten Behälter 512 sowie die Wärmetauschlamellen 612 einstückig verlötet und miteinander verbunden sind. Dementsprechend ist der zusammengesetzte Wärmetauscher 611, in dem der erste Strahler 41 und der zweite Strahler 51 integriert sind, ausgebildet.
In diesem Fall sind in dem zusammengesetzten Wärmetauscher 611, wie in 35 gezeigt ist, die Wärmetauschlamellen 612, die aus einem einzelnen Metallelement gefertigt sind, in einem Luftdurchlass angeordnet, der zwischen den ersten Rohren 411, die benachbart zueinander sind, vorgesehen ist, sowie einem Luftdurchlass, der zwischen den zweiten Rohren 511, die benachbart zueinander sind, vorgesehen ist.
Die Wärmetauschlamelle 612 begünstigt einen Wärmetausch zwischen dem ersten Wärmemedium, das in dem ersten Rohr 411 zirkuliert, und der Außenluft, und begünstigt auch einen Wärmetausch zwischen dem zweiten Wärmemedium, das in dem zweiten Rohr 511 zirkuliert, und der Außenluft, die durch den ersten Strahler 41 getreten ist. Die Wärmetauschlamelle 612 ermöglicht eine Wärmeübertragung zwischen dem ersten Wärmemedium, das durch das erste Rohr 411 strömt, und dem zweiten Wärmemedium, das durch das zweite Rohr 511 strömt.
Das heißt, in dem zusammengesetzten Wärmetauscher 611 sind der erste Strahler 41 und der zweite Strahler 51 thermisch verbunden, um eine Wärmeübertragung zwischen dem ersten Wärmemedium und den zweiten Wärmemedium zu ermöglichen. Wenn somit beispielsweise ein Frost an dem ersten Strahler 41 ausgebildet wird, kann eine Wärme des zweiten Wärmemediums, das durch den zweiten Strahler 51 strömt, verwendet werden, um den ersten Strahler 41 zu entfrosten.
Wie in dem Erwärmungsbetriebsmodus der dritten Ausführungsform, kann eine Wärme des zweiten Wärmemediums, das durch den zweiten Strahler 51 strömt, auch durch das erste Wärmemedium als eine Wärmequelle zum Erwärmen aufgenommen werden, wenn eine Wärme der Außenluft durch das erste Wärmemedium in dem ersten Strahler 41 als eine Wärmequelle zum Erwärmen aufgenommen wird. Dementsprechend ist es möglich, die Erwärmungsleistungsfähigkeit der Ventilationsluft in dem Heizmittelkern 53 zu verbessern.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurde ein Beispiel beschrieben, in dem das erste Wärmemedium, das zweite Wärmemedium und das Wärmemedium jeweils von der unteren Seite zu der oberen Seite oder von der oberen Seite zu der unteren Seite in dem ersten Strahler 41, dem zweiten Strahler 51 und dem Strahler 61 strömen, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die Medien in der horizontalen Richtung strömen.
Wenn der erste Strahler 41 Wärme von dem ersten Wärmemedium zu der Außenluft abstrahlt, ist eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den ersten Strahler 41 strömt, nicht auf eine Richtung eines Stroms von der oberen Seite zu der unteren Seite beschränkt. Wenn eine Wärme von dem ersten Wärmemedium an die Außenluft abgestrahlt wird, kann der Strom von der unteren Seite zu der oberen Seite sein.
Ähnlich ist, wenn das erste Wärmemedium Wärme von der Außenluft in dem ersten Strahler 41 aufnimmt, eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch den ersten Strahler 41 strömt, nicht auf eine Richtung eines Stroms von der unteren Seite zu der oberen Seite begrenzt. Wenn das erste Wärmemedium Wärme aus der Außenluft aufnimmt, kann der Strom von der oberen Seite zu der unteren Seite sein. Das gleiche gilt für den zweiten Strahler 51 und den Strahler 61.
Jede einzelne Vorrichtung der Kältekreisvorrichtung 10 ist nicht auf diejenige beschränkt, die in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gezeigt ist. Beispielsweise wurde in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ein Beispiel beschrieben, in dem ein elektrischer Kompressor als der Kompressor 11 verwendet wird, jedoch kann ein kraftmaschinenangetriebener Kompressor, der durch eine Drehantriebskraft angetrieben wird, die von einer Brennkraftmaschine übertragen wird, verwendet werden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurde ein Beispiel beschrieben, in dem R1234yf als das Kältemittel verwendet wird, jedoch ist das Kältemittel nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können R134a, R600a, R410A, R404A, R32 oder R407C verwendet werden. Alternativ kann ein Mischkältemittel verwendet werden, bei dem verschiedene Arten dieser Kältemittel vermischt sind.
Obwohl die vorliegende Offenbarung in Übereinstimmung mit den Beispielen beschrieben wurde, versteht es sich, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die Beispiele und Strukturen beschränkt ist. Die vorliegende Ausführungsform umfasst auch verschiedene Modifikationen oder Abwandlungen in dem äquivalenten Bereich. Verschiedene Kombinationen oder Formen oder andere Kombinationen oder Formen, die lediglich ein Element oder mehr oder weniger Elemente umfassen, fallen in den Umfang und den Grundgedanken der vorliegenden Offenbarung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2018243390 [0001]
JP 2014037178 A [0005]

Claims

Temperatureinstellvorrichtung, mit: einem Wärmeabstrahlabschnitt (41a), der eingerichtet ist, Wärme eines Zielobjekts (80) an eine Außenluft abzustrahlen; und einer Kältekreisvorrichtung (10), die einen Verflüssigungsabschnitt (12a), der eingerichtet ist, ein Hochdruckkältemittel zu verflüssigen, das aus einem Kompressor (11) ausgestoßen wird, der ein Kältemittel komprimiert und ausstößt, sowie einen Verdunstungsabschnitt (14a) umfasst, die eingerichtet ist, ein Niederdruckkältemittel zu verdunsten, dessen Druck in einem Druckreduzierungsabschnitt (13) reduziert wurde, der einen Druck des Hochdruckkältemittels reduziert, wobei der Wärmeabstrahlabschnitt eingerichtet ist, die Wärme des Zielobjekts an die Außenluft abzustrahlen, bevor eine Wärme der Außenluft in dem Verflüssigungsabschnitt aufgenommen wird, und der Verflüssigungsabschnitt eingerichtet ist, Wärme des Hochdruckkältemittels an mindestens einen Teil der Außenluft abzustrahlen, die durch den Wärmeabstrahlabschnitt getreten ist.
Temperatureinstellvorrichtung, mit: einer verdunstungsseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit (80a), in der ein erstes Wärmemedium strömt, um Wärme mit einem verdunstungsseitigen Zielobjekt (80) zu tauschen; einer Kältekreisvorrichtung (10), die einen Verflüssigungsabschnitt (121a), der eingerichtet ist, ein Hochdruckkältemittel zu verflüssigen, das aus einem Kompressor (11) ausgestoßen wird, der ein Kältemittel komprimiert und ausstößt, sowie eine Verdunstungseinheit (141a) umfasst, die eingerichtet ist, ein Niederdruckkältemittel zu verdunsten, dessen Druck in einem Druckreduzierungsabschnitt (13, 13a) reduziert wurde, der einen Druck des Hochdruckkältemittels reduziert; einer verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit (121b), die mit dem Verflüssigungsabschnitt thermisch verbunden ist und Wärme zwischen einem zweiten Wärmemedium und dem Hochdruckkältemittel tauscht; einer ersten Wärmetauscheinheit (41), die eingerichtet ist, Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium, das aus der verdunstungsseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit ausgeströmt ist, und einer Außenluft zu tauschen; und einer zweiten Wärmetauscheinheit (51), die eingerichtet ist, Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium, das aus der verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, und der Außenluft zu tauschen, wobei die erste Wärmetauscheinheit Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium, das aus der verdunstungsseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit ausgeströmt ist, und der Außenluft tauscht, vor einem Wärmetausch in der Wärmetauscheinheit, und die zweite Wärmetauscheinheit Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium, das aus der verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, und mindestens einen Teil der Außenluft tauscht, die durch die erste Wärmetauscheinheit getreten ist.
Temperatureinstellvorrichtung nach Anspruch 2, ferner mit: einer verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit (141b), die mit dem Verdunstungsabschnitt thermisch verbunden ist und Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und dem Niederdruckkältemittel tauscht.
Temperatureinstellvorrichtung nach Anspruch 3, ferner mit: einem ersten Wärmemediumkreislauf (40), der das erste Wärmemedium zirkuliert; und einem zweiten Wärmemediumkreislauf (50), der das zweite Wärmemedium zirkuliert, wobei der erste Wärmemediumkreislauf und der zweite Wärmemediumkreislauf als unabhängige Wärmemediumkreisläufe eingerichtet sind, in denen das erste Wärmemedium mit dem zweiten Wärmemedium nicht vermischt wird.
Temperatureinstellvorrichtung nach Anspruch 4, ferner mit: einer Umschalteinheit (45a, ..., 45e), die eingerichtet ist, Konfigurationen des ersten Wärmemediumkreislaufs (40) umzuschalten, wobei die Umschalteinheit eine Kreislaufkonfiguration, in der das erste Wärmemedium, das aus der ersten Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die verdunstungsseitige Zielobjektwärmetauscheinheit strömt, und eine Kreislaufkonfiguration umschaltet, in der das erste Wärmemedium, das aus der ersten Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die verdunstungsseitige Wärmetauscheinheit strömt.
Temperatureinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, ferner mit: einer Erwärmungseinheit (53, 122), die eingerichtet ist, ein Erwärmungszielfluid zu erwärmen, indem sie das Hochdruckkältemittel als eine Wärmequelle verwendet, wobei die Kältekreisvorrichtung so eingerichtet ist, dass Wärme, die durch das Kältemittel aus dem ersten Wärmemedium in dem Verdunstungsabschnitt aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in dem Verflüssigungsabschnitt abgestrahlt wird.
Temperatureinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, ferner mit: einer Erwärmungseinheit (53), die eingerichtet ist, ein Erwärmungszielfluid zu erwärmen, indem sie das Hochdruckkältemittel als eine Wärmequelle verwendet, wobei die Kältekreisvorrichtung so eingerichtet ist, dass eine Wärme, die durch das Kältemittel aus dem zweiten Wärmemedium in dem Verdunstungsabschnitt aufgenommen wird, an das zweite Wärmemedium in dem Verflüssigungsabschnitt abgestrahlt wird.
Temperatureinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, ferner mit: einer außenluftseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit (81a), in der das erste Wärmemedium strömt, um Wärme mit einem außenluftseitigen Zielobjekt (81) zu tauschen.
Temperatureinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, ferner mit: einer außenluftseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit (81a), in der das zweite Wärmemedium strömt, um Wärme mit einem außenluftseitigen Zielobjekt (82) zu tauschen.
Temperatureinstellvorrichtung, mit: einer verdunstungsseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit (80a), in der ein erstes Wärmemedium strömt, um Wärme mit einem verdunstungsseitigen Zielobjekt (80) zu tauschen; einer außenluftseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit (81a), in der ein zweites Wärmemedium zirkuliert, um Wärme mit einem außenluftseitigen Zielobjekt (81) zu tauschen; einer Kältekreisvorrichtung (10), die einen Verflüssigungsabschnitt (121a), der eingerichtet ist, ein Hochdruckkältemittel zu verflüssigen, das aus einem Kompressor (11) ausgestoßen wird, der ein Kältemittel komprimiert und ausstößt, sowie einen Verdunstungsabschnitt (141a) umfasst, der eingerichtet ist, ein Niederdruckkältemittel zu verdunsten, dessen Druck in einem Druckreduzierungsabschnitt (13) reduziert wurde, der einen Druck des Hochdruckkältemittels reduziert; einer verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit (121b), die mit dem Verflüssigungsabschnitt thermisch verbunden ist, um Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und dem Hochdruckkältemittel zu tauschen; einer verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit (141b), die mit dem Verdunstungsabschnitt thermisch verbunden ist, um Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und dem Niederdruckkältemittel zu tauschen; einer ersten Wärmetauscheinheit (41), die eingerichtet ist, Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und einer Außenluft zu tauschen; einer zweiten Wärmetauscheinheit (51), die eingerichtet ist, Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium, das aus der außenluftseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit ausgeströmt ist, und der Außenluft zu tauschen; und einer Umschalteinheit (44a, 45a, ..., 45e), die eingerichtet ist, Kreislaufkonfigurationen eines ersten Wärmemediumkreislaufs (40) umzuschalten, der das erste Wärmemedium zirkuliert, wobei die Umschalteinheit eine Kreislaufkonfiguration, in der das erste Wärmemedium zwischen der verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit und der verdunstungsseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit zirkuliert wird, eine Kreislaufkonfiguration, in der das erste Wärmemedium zwischen der verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit und der ersten Wärmetauscheinheit zirkuliert wird, sowie eine Kreislaufkonfiguration umschaltet, in der das erste Wärmemedium zwischen der verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit und der ersten Wärmetauscheinheit zirkuliert wird, die erste Wärmetauscheinheit eingerichtet ist, Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und der Außenluft zu tauschen, vor einem Wärmetausch in der zweiten Wärmetauscheinheit, und die zweite Wärmetauscheinheit eingerichtet ist, Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium, das aus der außenluftseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit ausgeströmt ist, und mindestens einem Teil der Außenluft zu tauschen, der durch die erste Wärmetauscheinheit getreten ist.
Temperatureinstellvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Umschalteinheit eingerichtet ist, eine Kreislaufkonfiguration, in der das erste Wärmemedium, das aus der verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die erste Wärmetauscheinheit durch die verdunstungsseitige Zielobjektwärmetauscheinheit strömt, und eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das erste Wärmemedium, das aus der verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit ausströmt, die verdunstungsseitige Zielobjektwärmetauscheinheit umgeht und in die erste Wärmetauscheinheit strömt.
Temperatureinstellvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Umschalteinheit eingerichtet ist, eine Kreislaufkonfiguration, in der das erste Wärmemedium, das aus der verdunstungsseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die verdunstungsseitige Wärmetauscheinheit durch die erste Wärmetauscheinheit strömt, und eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das erste Wärmemedium, das aus der verdunstungsseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit ausgeströmt ist, die erste Wärmetauscheinheit umgeht und in die verdunstungsseitige Wärmetauscheinheit strömt.
Temperatureinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, wobei die Kältekreisvorrichtung ferner einen fluidseitigen Verdunstungsabschnitt (14) umfasst, der eingerichtet ist, das Kältemittel, dessen Druck in einem fluidseitigen Druckreduzierungsabschnitt (13b) reduziert wurde, der einen Druck des Hochdruckkältemittels reduziert, durch einen Wärmetausch mit einem Kühlzielfluid zu verdunsten, und der Verdunstungsabschnitt und der fluidseitige Verdunstungsabschnitt bezüglich einem Strom des Hochdruckkältemittels, das aus dem Verflüssigungsabschnitt ausströmt, parallel zueinander verbunden sind.
Temperatureinstellvorrichtung, mit einer Kältekreisvorrichtung (10), die einen Verflüssigungsabschnitt (121a), der eingerichtet ist, ein Hochdruckkältemittel zu verflüssigen, das aus einem Kompressor (11) ausgestoßen wird, der ein Kältemittel komprimiert und ausstößt, einen Verdunstungsabschnitt (141a), der eingerichtet ist, ein Niederdruckkältemittel zu verdunsten, dessen Druck in einem Druckreduzierungsabschnitt (13a) reduziert wurde, der einen Druck des Hochdruckkältemittels reduziert, sowie einen fluidseitigen Verdunstungsabschnitt (14) umfasst, der eingerichtet ist, das Niederdruckkältemittel, dessen Druck in einem fluidseitigen Druckreduzierungsabschnitt (13b) reduziert wurde, der den Druck des Hochdruckkältemittels reduziert, durch einen Wärmetausch mit einem Kühlzielfluid zu verdunsten; einer verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit (141b), die mit dem Verdunstungsabschnitt thermisch verbunden ist und eingerichtet ist, Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und dem Niederdruckkältemittel zu tauschen; einer außenluftseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit (81a), in der das erste Wärmemedium strömt, um Wärme mit einem außenluftseitigen Zielobjekt (81) zu tauschen; einer ersten Wärmetauscheinheit (41), die eingerichtet ist, Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und einer Außenluft zu tauschen; einer verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit (121b), die mit dem Verflüssigungsabschnitt thermisch verbunden ist und eingerichtet ist, Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium und dem Hochdruckkältemittel zu tauschen; einer Erwärmungseinheit (53), die eingerichtet ist, Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium und einem Erwärmungszielfluid zu tauschen; einer zweiten Wärmetauscheinheit (51), die eingerichtet ist, Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium und der Außenluft zu tauschen; einer ersten Umschalteinheit (44b, 45a, ..., 45d), die eingerichtet ist, Kreislaufkonfigurationen eines ersten Wärmemediumkreislaufs (40) umzuschalten, der das erste Wärmemedium zirkuliert; und einer zweiten Umschalteinheit (54, 55), die eingerichtet ist, Kreislaufkonfigurationen eines zweiten Wärmemediumkreislaufs (50) umzuschalten, der das zweite Wärmemedium zirkuliert, wobei die erste Wärmetauscheinheit und die zweite Wärmetauscheinheit so angeordnet sind, dass die Außenluft, die durch eine von den ersten und zweiten Wärmetauscheinheiten getreten ist, in die andere Wärmetauscheinheit strömt, in einem Kühlbetriebsmodus, in dem das Kühlzielfluid in der fluidseitigen Verdunstungseinheit gekühlt wird, die erste Umschalteinheit zu einer Kreislaufkonfiguration umschaltet, in der das erste Wärmemedium, das aus der ersten Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit strömt, und die zweite Umschalteinheit zu einer Kreislaufkonfiguration umschaltet, in der das zweite Wärmemedium, das aus der verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die zweite Wärmetauscheinheit strömt, in einem Erwärmungsbetriebsmodus, in dem das Erwärmungszielfluid in der Erwärmungseinheit erwärmt wird, die erste Umschalteinheit zu einer Kreislaufkonfiguration umschaltet, in der das erste Wärmemedium, das aus der verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die erste Wärmetauscheinheit und die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit strömt, und die zweite Umschalteinheit zu einer Kreislaufkonfiguration umschaltet, in der das zweite Wärmemedium, das aus der verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die Erwärmungseinheit strömt, während des Kühlbetriebsmodus eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die erste Wärmetauscheinheit strömt, dieselbe ist wie eine Strömungsrichtung des zweiten Wärmemediums, das durch die zweite Wärmetauscheinheit strömt, eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die erste Wärmetauscheinheit strömt, während des Kühlbetriebsmodus von einer Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums verschieden ist, das durch die erste Wärmetauscheinheit während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt, und eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Kühlbetriebsmodus strömt, dieselbe ist wie eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt.
Temperatureinstellvorrichtung nach Anspruch 14, ferner mit: einer verdunstungsseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit (80a), die bewirkt, dass ein erstes Wärmemedium strömt und mit einem verdunstungsseitigen Zielobjekt (80) Wärme tauscht, wobei in einem Kühlmodus eines verdunstungsseitigen Zielobjekts, in dem mindestens das verdunstungsseitige Zielobjekt gekühlt wird, die erste Umschalteinheit zu einer Kreislaufkonfiguration umschaltet, in der das erste Wärmemedium, das in der verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit gekühlt wird, in die verdunstungsseitige Zielobjektwärmetauscheinheit strömt, und das erste Wärmemedium, das aus der verdunstungsseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit ausgeströmt ist, die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit umgeht, um zu einer Einlassseite der verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit geführt zu werden.
Temperatureinstellvorrichtung nach Anspruch 14, ferner mit: einem Zusatzumgehungsdurchlass (406), durch den das erste Wärmemedium, das aus der außenluftseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit ausgeströmt ist, zu einer Einlassseite der außenluftseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit zurückkehrt; und einem Zusatzströmungsratenregelungsventil (44b), das eingerichtet ist, eine Strömungsrate des ersten Wärmemediums zu regeln, das durch den Zusatzumgehungsdurchlass zurückgekehrt ist.
Temperatureinstellvorrichtung, mit: einer Kältekreisvorrichtung (10), die einen Verflüssigungsabschnitt (121a), der eingerichtet ist, ein Hochdruckkältemittel zu verflüssigen, das aus einem Kompressor (11) ausgestoßen wird, der ein Kältemittel komprimiert und ausstößt, einen Verdunstungsabschnitt (141a), der eingerichtet ist, ein Niederdruckkältemittel zu verdunsten, dessen Druck in einem Druckreduzierungsabschnitt (13a) reduziert wurde, der einen Druck des Hochdruckkältemittels reduziert, sowie einen fluidseitigen Verdunstungsabschnitt (14) umfasst, der eingerichtet ist, das Niederdruckkältemittel, dessen Druck in einem fluidseitigen Druckreduzierungsabschnitt (13b) reduziert wurde, der den Druck des Hochdruckkältemittels reduziert, durch einen Wärmetausch mit einem Kühlzielfluid zu verdunsten; einer verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit (141b), die mit dem Verdunstungsabschnitt thermisch verbunden ist und Wärme zwischen einem Wärmemedium und dem Niederdruckkältemittel tauscht; einer verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit (121b), die mit dem Verflüssigungsabschnitt thermisch verbunden ist und Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem Hochdruckkältemittel tauscht; einer außenluftseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit (81a), die bewirkt, dass das Wärmemedium strömt und Wärme mit einem außenluftseitigen Zielobjekt (81) tauscht; einer Außenwärmetauscheinheit (61), die eingerichtet ist, Wärme zwischen dem Wärmemedium und einer Außenluft zu tauschen; einer Erwärmungseinheit (53), die Wärme zwischen dem Wärmemedium und einen Erwärmungszielfluid tauscht; und einer Umschalteinheit (44b, 44c, 45a, ..., 45d, 54, 55), die eingerichtet ist, Kreislaufkonfiguration eines Wärmemediumkreislaufs (60) umzuschalten, der das Wärmemedium zirkuliert, wobei, in einem Kühlbetriebsmodus, in dem das Kühlzielfluid in dem fluidseitigen Verdunstungsabschnitt gekühlt wird, die Umschalteinheit eine Kreislaufkonfiguration umschaltet, in der das Wärmemedium, das aus der Außenwärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die verflüssigungsseitige Wärmetauscheinheit und die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit strömt, in dem Erwärmungsbetriebsmodus, in dem das Erwärmungszielfluid in der Erwärmungseinheit erwärmt wird, die Umschalteinheit eine Kreislaufkonfiguration umschaltet, in der das Wärmemedium, das aus der verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit ausströmt, in die Außenwärmetauscheinheit und die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit strömt, und das Wärmemedium, das aus der verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit ausströmt, in die Erwärmungseinheit strömt, eine Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch die Außenwärmetauscheinheit während des Kühlbetriebsmodus strömt, von einer Strömungsrichtung des Wärmemediums verschieden ist, das durch die Außenwärmetauscheinheit während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt, und eine Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Kühlbetriebsmodus strömt, dieselbe ist wie eine Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt.
Temperatureinstellvorrichtung nach Anspruch 17, ferner mit: einer verdunstungsseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit (80a), die bewirkt, dass das Wärmemedium strömt und mit einem verdunstungsseitigen Zielobjekt (80) Wärme tauscht, wobei, in einem Kühlmodus eines verdunstungsseitigen Zielobjekts, in dem mindestens das verdunstungsseitige Zielobjekt gekühlt wird, die Umschalteinheit eingerichtet ist, eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das Wärmemedium, das in der verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit gekühlt wird, in die verdunstungsseitige Zielobjektwärmetauscheinheit strömt, und das Wärmemedium, das aus der verdunstungsseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit ausgeströmt ist, die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit umgeht, um zu einer Einlassseite der verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit geführt zu werden.
Temperatureinstellvorrichtung nach Anspruch 17, ferner mit: einer verdunstungsseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit (80a), die bewirkt, dass das Wärmemedium strömt und mit einem verdunstungsseitigen Zielobjekt (80) Wärme tauscht; und einem verdunstungsseitigen Strömungsratenregelungsventil (44c), das ein Strömungsratenverhältnis zwischen einer Strömungsrate des Wärmemediums, das in eine Einlassseite der Außenwärmetauscheinheit strömt, und einer Strömungsrate des Wärmemediums regelt, das in eine Einlassseite der verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit strömt, bei dem Wärmemedium, das aus der verdunstungsseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit ausströmt.
Temperatureinstellvorrichtung nach Anspruch 17, ferner mit: einem Zusatzumgehungsdurchlass (406), der eingerichtet ist, das Wärmemedium, das aus der außenluftseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit ausgeströmt ist, zu einer Einlassseite der außenluftseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit zurückzubringen; und einem Zusatzströmungsratenregelungsventil (44b), das eine Strömungsrate des Wärmemediums regelt, das durch den Zusatzumgehungsdurchlass zurückgebracht wird.
Temperatureinstellvorrichtung, mit: einer Kältekreisvorrichtung (10), die Folgendes umfasst: einen Verflüssigungsabschnitt (121a), der eingerichtet ist, ein Hochdruckkältemittel zu verflüssigen, das aus einem Kompressor (11) ausgestoßen wird, der ein Kältemittel komprimiert und ausstößt; einen Verdunstungsabschnitt (141a), der eingerichtet ist, ein Niederdruckkältemittel zu verdunsten, dessen Druck in einem Druckreduzierungsabschnitt (13a) reduziert wurde, der einen Druck des Hochdruckkältemittels reduziert; sowie einen fluidseitigen Verdunstungsabschnitt (14), der eingerichtet ist, das Niederdruckkältemittel, dessen Druck in einem fluidseitigen Druckreduzierungsabschnitt (13b) reduziert wurde, der den Druck des Hochdruckkältemittels reduziert, durch einen Wärmetausch mit einem Kühlzielfluid zu verdunsten; einer verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit (141b), die mit dem Verdunstungsabschnitt thermisch verbunden ist und Wärme zwischen einem ersten Wärmemedium und dem Niederdruckkältemittel tauscht; einer außenluftseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit (81a), die bewirkt, dass das erste Wärmemedium strömt und Wärme mit einem außenluftseitigen Zielobjekt (81) tauscht; einer ersten Wärmetauscheinheit (41), die Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und einer Außenluft tauscht; einer verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit (121b), die mit dem Verflüssigungsabschnitt thermisch verbunden ist und Wärme zwischen einem zweiten Wärmemedium und dem Hochdruckkältemittel tauscht; einer Erwärmungseinheit (53), die Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium und einem Erwärmungszielfluid tauscht; einer zweiten Wärmetauscheinheit (51), die Wärme zwischen dem zweiten Wärmemedium und der Außenluft tauscht; einer ersten Umschalteinheit (44b, 45a, ..., 45d), die eingerichtet ist, Konfigurationen eines ersten Wärmemediumkreislaufs (40) umzuschalten, der das erste Wärmemedium zirkuliert; und einer zweiten Umschalteinheit (54, 55), die eingerichtet ist, Kreislaufkonfigurationen eines zweiten Wärmemediumkreislaufs (50) umzuschalten, der das zweite Wärmemedium zirkuliert, wobei die erste Wärmetauscheinheit und die zweite Wärmetauscheinheit so angeordnet sind, dass eine Außenluft, die durch eine von den ersten und zweiten Wärmetauscheinheiten getreten ist, in die andere Wärmetauscheinheit strömt, in einem Kühlbetriebsmodus, in dem das Kühlzielfluid in dem fluidseitigen Verdunstungsabschnitt gekühlt wird, die erste Umschalteinheit eingerichtet ist, eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das erste Wärmemedium, das aus der ersten Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit strömt, und die zweite Umschalteinheit eingerichtet ist, eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das zweite Wärmemedium, das aus der verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die zweite Wärmetauscheinheit strömt, in einem Erwärmungsbetriebsmodus, in dem das Erwärmungszielfluid in der Erwärmungseinheit erwärmt wird, die erste Umschalteinheit eingerichtet ist, um eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das erste Wärmemedium, das aus der ersten Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die verdunstungsseitige Wärmetauscheinheit und die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit strömt, und die zweite Umschalteinheit eingerichtet ist, um eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das zweite Wärmemedium, das aus der verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die Erwärmungseinheit strömt, während des Kühlbetriebsmodus eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die erste Wärmetauscheinheit strömt, dieselbe ist wie eine Strömungsrichtung des zweiten Wärmemediums, das durch die zweite Wärmetauscheinheit strömt, und eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Kühlbetriebsmodus strömt, dieselbe ist wie eine Strömungsrichtung des ersten Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt.
Temperatureinstellvorrichtung, mit: einer Kältekreisvorrichtung (10), die Folgendes umfasst: einen Verflüssigungsabschnitt (121a), der eingerichtet ist, ein Hochdruckkältemittel zu verflüssigen, das aus einem Kompressor (11) ausgestoßen wird, der ein Kältemittel komprimiert und ausstößt; einen Verdunstungsabschnitt (141a), der eingerichtet ist, ein Niederdruckkältemittel zu verdunsten, dessen Druck in einem Druckreduzierungsabschnitt (13a) reduziert wurde, der einen Druck des Hochdruckkältemittels reduziert; sowie einen fluidseitigen Verdunstungsabschnitt (14), der eingerichtet ist, das Niederdruckkältemittel, dessen Druck in einem fluidseitigen Druckreduzierungsabschnitt (13b) reduziert wurde, der den Druck des Hochdruckkältemittels reduziert, durch einen Wärmetausch mit einem Kühlzielfluid zu verdunsten; einer verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit (141b), die mit dem Verdunstungsabschnitt thermisch verbunden ist und Wärme zwischen einem Wärmemedium und dem Niederdruckkältemittel tauscht; einer verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit (121b), die mit dem Verflüssigungsabschnitt thermisch verbunden ist und Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem Hochdruckkältemittel tauscht; einer außenluftseitigen Zielobjektwärmetauscheinheit (81a), die bewirkt, dass das Wärmemedium strömt und Wärme mit einem außenluftseitigen Zielobjekt (81) tauscht; einer Außenwärmetauscheinheit (61), die Wärme zwischen dem Wärmemedium und einer Außenluft tauscht; einer Erwärmungseinheit (53), die Wärme zwischen dem Wärmemedium und dem Erwärmungszielfluid tauscht; und einer Umschalteinheit (44b, 45a, ..., 45d, 54, 55), die eingerichtet ist, Kreislaufkonfigurationen eines Wärmemediumkreislaufs (60) umzuschalten, der das Wärmemedium zirkuliert, wobei, in einem Kühlbetriebsmodus, in dem das Kühlzielfluid in dem fluidseitigen Verdunstungsabschnitt gekühlt wird, die Umschalteinheit eingerichtet ist, eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das Wärmemedium, das aus der Außenwärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit und die verflüssigungsseitige Wärmetauscheinheit strömt, in einem Erwärmungsbetriebsmodus, in dem das Erwärmungszielfluid in der Erwärmungseinheit erwärmt wird, die Umschalteinheit eingerichtet ist, eine Kreislaufkonfiguration umzuschalten, in der das Wärmemedium, das aus der Außenwärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit und die verdunstungsseitige Wärmetauscheinheit strömt, und das Wärmemedium, das aus der verflüssigungsseitigen Wärmetauscheinheit ausgeströmt ist, in die Erwärmungseinheit strömt, und eine Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Kühlbetriebsmodus strömt, dieselbe ist wie eine Strömungsrichtung des Wärmemediums, das durch die außenluftseitige Zielobjektwärmetauscheinheit während des Erwärmungsbetriebsmodus strömt.
Temperatureinstellvorrichtung nach Anspruch 13 oder 15, ferner mit: einer verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit (141b), die mit dem Verdunstungsabschnitt thermisch verbunden ist und Wärme zwischen dem ersten Wärmemedium und dem Niederdruckkältemittel tauscht, wobei das Kühlzielfluid eine Ventilationsluft ist, die zu einem Raum geblasen wird, der klimatisiert werden soll; und einer Innen-/Außenluft-Umschalteinheit (33), die eingerichtet ist, ein Verhältnis zwischen einer Innenluft in dem Raum, der klimatisiert werden soll, und einer Außenluft außerhalb des Raums, der klimatisiert werden soll, bei der Ventilationsluft einzustellen, die in den fluidseitigen Verdunstungsabschnitt strömt, wobei die Innen-/Außenluft-Umschalteinheit ein Verhältnis der Außenluft erhöht, wenn ein Betriebsmodus, in dem das Kühlzielfluid in dem fluidseitigen Verdunstungsabschnitt gekühlt wird, zu einem Betriebsmodus umgeschaltet wird, in dem das Kühlzielfluid in dem fluidseitigen Verdunstungsabschnitt gekühlt wird und das erste Wärmemedium, das in der verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit gekühlt wird, in die verdunstungsseitige Zielobjektwärmetauscheinheit strömt.
Temperatureinstellvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, wobei das Kühlzielfluid eine Ventilationsluft ist, die zu einem Raum geblasen wird, der klimatisiert werden soll, die Temperatureinstellvorrichtung ferner eine Innen-/Außenluft-Umschalteinheit (33) aufweist, die ein Verhältnis zwischen einer Innenluft in dem Raum, der klimatisiert werden soll, und einer Außenluft außerhalb des Raums, der klimatisiert werden soll, in der Ventilationsluft einstellt, die in den fluidseitigen Verdunstungsabschnitt strömt, und die Innen-/Außenluft-Umschalteinheit ein Verhältnis der Außenluft erhöht, wenn ein Betriebsmodus, in dem das Kühlzielfluid in dem fluidseitigen Verdunstungsabschnitt gekühlt wird, zu einem Betriebsmodus umgeschaltet wird, in dem das Kühlzielfluid in dem fluidseitigen Verdunstungsabschnitt gekühlt wird und das Wärmemedium, das in der verdunstungsseitigen Wärmetauscheinheit gekühlt wird, in die verdunstungsseitige Zielobjektwärmetauscheinheit strömt.
Temperatureinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 16 und 21, wobei die erste Wärmetauscheinheit und die zweite Wärmetauscheinheit miteinander thermisch verbunden sind, um eine Wärmeübertragung zwischen dem ersten Wärmemedium und dem zweiten Wärmemedium durchzuführen.