DE112020003735T5 - Temperatureinstellvorrichtung für in einem fahrzeug montiertes wärmeerzeugendes gerät und fahrzeugklimaanlage hiermit - Google Patents

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Abstract

Es ist eine Temperatureinstellvorrichtung für ein in einem Fahrzeug montiertes wärmeerzeugendes Gerät vorgesehen, die es ermöglicht, ohne Kühleinheiten, die jeweils einem Gerät, das weniger Wärme erzeugt, und einem Gerät, das mehr Wärme erzeugt, und die an einem Fahrzeug montiert sind, zugeordnet sind, die Temperatureinstellung jedes wärmeerzeugenden Geräts ungehindert durchzuführen. Die Temperatureinstellvorrichtung regelt die Temperaturen einer Batterie 55 und eines Motors 65 für den Betrieb, die beide an dem Fahrzeug angebracht sind, und umfasst einen Wärme-Wärmemedium-Zirkulationskreislauf 60 zum Zirkulieren eines Wärmemediums zu der Batterie 55 und dem Motor für den Betrieb 65 und einen Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 zum Kühlen des durch den Wärme-Wärmemedium-Zirkulationskreislauf 60 zirkulierten Wärmemediums. Das im Kältemittel-Wärmemedium Wärmetauscher 64 gekühlte Wärmemedium fließt durch die Batterie 55 und fließt dann zum Motor 65 für den Betrieb.

Description

  • Technischer Bereich
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Temperatureinstellvorrichtung zum Einstellen der Temperatur eines wärmeerzeugenden Geräts, das an einem Fahrzeug montiert ist, und eine Fahrzeugklimaanlage, die mit einer solchen ausgestattet ist.
  • Stand der Technik
  • Aufgrund der Aktualität von Umweltproblemen in den letzten Jahren haben sich Fahrzeuge wie Hybridautos und Elektrofahrzeuge verbreitet, die jeweils einen Motor für den Betrieb mit Strom aus einer am Fahrzeug montierten Batterie antreiben. Als Klimaanlage, die in solchen Fahrzeugen verwendbar ist, wurde weiterhin eine Klimaanlage entwickelt, die einen Kältemittelkreislauf umfasst, an den ein Verdichter, ein Radiator, ein Wärmeabsorber und ein äußerer Wärmetauscher angeschlossen sind, und der ein vom Verdichter abgegebenes Kältemittel im Radiator Wärme abstrahlen lässt und das Kältemittel, von dem die Wärme im Radiator abgestrahlt wurde, im äußeren Wärmetauscher Wärme aufnehmen lässt, um dadurch einen Fahrzeuginnenraum zu erwärmen, und der das vom Verdichter abgegebene Kältemittel im äußeren Wärmetauscher Wärme abstrahlen lässt und das Kältemittel im Wärmeabsorber Wärme aufnehmen lässt, um dadurch den Fahrzeuginnenraum zu kühlen (siehe z.B. Patentschrift 1).
  • Andererseits wird die Lade-/Entladeleistung der Batterie (in einem Fahrzeug montiertes wärmeerzeugendes Gerät) in einer Umgebung mit niedrigen Temperaturen herabgesetzt. Außerdem besteht die Gefahr, dass die Batterie, wenn sie in einer Umgebung geladen/entladen wird, in der die Temperatur aufgrund von Selbsterhitzung oder ähnlichem hoch ist, sich verschlechtert und kurzfristig einen Betriebsfehler verursacht, der zu einer Beschädigung führt. Daher wurde auch eine Batterie entwickelt, deren Temperatur durch zirkulierendes Kühlwasser (Wärmemedium) eingestellt werden kann, das Wärme mit einem Kältemittel austauscht, das durch einen Kältemittelkreislauf zur Batterie zirkuliert (siehe z. B. Patentdokument 2).
  • Zitierliste
  • Patentliteratur
    • Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldung Offenlegungs-Nr. 2014-213765
    • Patentdokument 2: Japanisches Patent Nr. 5440426
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Mit der Erfindung zu lösende Aufgaben
  • Durch die oben beschriebene Kühlung der Batterie ist es möglich, die Abwärme der Batterie über das Kühlwasser an das Kältemittel zurückzugewinnen und zur Erwärmung des Fahrzeuginnenraums beizutragen, während gleichzeitig eine Beschädigung der Batterie aufgrund einer abnormal hohen Temperatur der Batterie verhindert wird. Andererseits ergibt sich das Problem, dass das Fahrzeug neben der Batterie auch noch mit dem oben erwähnten Motor für den Betrieb (in einem Fahrzeug montiertes wärmeerzeugendes Gerät) usw. ausgestattet ist, und diese, Motor für den Betrieb und dergleichen, ebenfalls angetrieben werden, um Wärme zu erzeugen, so dass die Abwärme zurückgewonnen werden kann, aber da der Motor für den Betrieb (Gerät, das mehr Wärme erzeugt) eine höhere Wärmeerzeugungstemperatur hat als die Batterie (Gerät, das weniger Wärme erzeugt) (die Wärmeerzeugungstemperatur wird in dieser Anwendung als die maximale Temperatur zum Zeitpunkt der Wärmeerzeugung angenommen), wird ein Wärmetauscher (Kühleinheit) für den Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und dem Wärmemedium erforderlich, um Wärme von jedem, dem Motor für den Betrieb und der Batterie, aufzunehmen.
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um solche herkömmlichen technischen Probleme zu lösen und zielt darauf ab, eine Temperatureinstellvorrichtung für ein in einem Fahrzeug montiertes wärmeerzeugendes Gerät, die es ermöglicht, die Temperatureinstellung jedes wärmeerzeugenden Geräts ungehindert durchzuführen, ohne Kühleinheiten bereitzustellen, die jeweils dem Gerät, das weniger Wärme erzeugt, und dem Gerät, das mehr Wärme erzeugt, entsprechen und die an einem Fahrzeug montiert sind, und eine Fahrzeugklimaanlage bereitzustellen, die mit der Temperatureinstellvorrichtung ausgestattet ist.
  • Mittel zur Lösung der Aufgaben
  • Eine Temperatureinstellvorrichtung für ein in einem Fahrzeug montiertes wärmeerzeugendes Gerät der vorliegenden Erfindung stellt die Temperaturen eines Geräts, das weniger Wärme erzeugt, und das an einem Fahrzeug montiert ist, und eines Geräts, das mehr Wärme erzeugt, und dessen Wärmeerzeugungstemperatur größer ist als die des Geräts, das weniger Wärme erzeugt, ein und ist gekennzeichnet durch einen Wärmemedium-Zirkulationskreislauf zum Zirkulieren eines Wärmemediums durch das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, und das Gerät, das mehr Wärme erzeugt, und eine Kühleinheit zum Kühlen des durch den Wärmemedium-Zirkulationskreislauf zirkulierenden Wärmemediums, und dadurch, dass das in der Kühleinheit gekühlte Wärmemedium durch das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, und dann zum Gerät, das mehr Wärme erzeugt, fließt.
  • Die Temperatureinstellvorrichtung für das in einem Fahrzeug montierte wärmeerzeugende Gerät der Erfindung nach Anspruch 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass die obige Erfindung eine erste Umgehungsleitung zur Umgehung des Geräts, das mehr Wärme erzeugt, um das durch das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, geleitete Wärmemedium zur Kühleinheit fließen zu lassen, eine erste Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung, um zu ändern, ob das durch das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, geleitete Wärmemedium zum Gerät, die mehr Wärme erzeugt, oder durch die erste Umgehungsleitung fließen soll, und eine Steuervorrichtung zur Steuerung der ersten Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung umfasst, und, dass die Steuervorrichtung einen ersten Zirkulationsmodus aufweist, in dem das durch die Kühleinheit gekühlte Wärmemedium durch das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, geleitet wird und dann durch das Gerät, das mehr Wärme erzeugt, geleitet wird, und einen zweiten Zirkulationsmodus, in dem das durch die Kühleinheit gekühlte Wärmemedium durch das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, und dann durch die erste Umgehungsleitung geleitet wird.
  • Die Temperatureinstellvorrichtung für das in einem Fahrzeug montierte wärmeerzeugende Gerät der Erfindung nach Anspruch 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass die obige Erfindung einen Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher zum Wärmeaustausch zwischen Außenluft und dem Wärmemedium, und eine zweite Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung umfasst, die von der Steuervorrichtung gesteuert wird und dazu dient, zu ändern, ob das durch das Gerät, das mehr Wärme erzeugt, geleitete Wärmemedium in die Kühleinheit oder zum Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher fließen soll, und dass die Steuervorrichtung einen dritten Zirkulationsmodus aufweist, um das Wärmemedium zwischen dem Gerät, das mehr Wärme erzeugt, und dem Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher zu zirkulieren.
  • Die Temperatureinstellvorrichtung für das in einem Fahrzeug montierte wärmeerzeugende Gerät der Erfindung nach Anspruch 4 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Erfindung der Ansprüche 2 oder 3 eine zweite Umgehungsleitung zur Umgehung des Geräts, das weniger Wärme erzeugt, um das durch die Kühleinheit geleitete Wärmemedium zum Gerät, das mehr Wärme erzeugt, fließen zu lassen, und eine dritte Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung, die von der Steuervorrichtung gesteuert wird und dazu dient, zu ändern, ob das durch die Kühleinheit geleitete Wärmemedium in das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, oder durch die zweite Umgehungsleitung fließen soll, aufweist, und, dass die Steuervorrichtung einen vierten Zirkulationsmodus aufweist, um das Wärmemedium zwischen dem Gerät, das mehr Wärme erzeugt, und der Kühleinheit zu zirkulieren.
  • Die Temperatureinstellvorrichtung für das in einem Fahrzeug montierte wärmeerzeugende Gerät der Erfindung nach Anspruch 5 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Erfindung der Ansprüche 2 bis 4 eine von der Steuervorrichtung gesteuerte Heizeinheit zum Erwärmen des in das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, einfließenden Wärmemediums aufweist.
  • Die Temperatureinstellvorrichtung für das in einem Fahrzeug montierte wärmeerzeugende Gerät der Erfindung nach Anspruch 6 ist dadurch gekennzeichnet, dass die obige Erfindung eine dritte Umgehungsleitung zur Umgehung der ersten Umgehungsleitung und der Kühleinheit und eine vierte Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung, die von der Steuervorrichtung gesteuert wird und dazu dient, zu ändern, ob das durch das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, geleitete Wärmemedium durch die erste Umgehungsleitung oder durch die dritte Umgehungsleitung fließen soll, aufweist, und, dass die Steuervorrichtung einen fünften Zirkulationsmodus hat, um das Wärmemedium zwischen dem Gerät, das weniger Wärme erzeugt, und der Heizeinheit zu zirkulieren.
  • Die Temperatureinstellvorrichtung für das in einem Fahrzeug montierte wärmeerzeugende Gerät der Erfindung nach Anspruch 7 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Erfindung der Ansprüche 5 oder 6 einen Heizkern zur Erwärmung der dem Fahrzeuginnenraum zugeführten Luft, eine vierte Umgehungsleitung zur Umgehung des Geräts, das weniger Wärme erzeugt, um das durch die Heizeinheit geleitete Wärmemedium zum Heizkern fließen zu lassen, und eine fünfte Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung, die durch die Steuervorrichtung gesteuert wird und dazu dient, zu ändern, ob das durch die Heizeinheit geleitete Wärmemedium zu dem Gerät, das weniger Wärme erzeugt, oder durch die vierte Umgehungsleitung fließen soll, aufweist, und dass die Steuervorrichtung einen sechsten Zirkulationsmodus hat, um das Wärmemedium zwischen dem Heizkern und der Heizeinheit zirkulieren zu lassen.
  • Die Temperatureinstellvorrichtung für das in einem Fahrzeug montierte wärmeerzeugende Gerät der Erfindung nach Anspruch 8 ist dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen obigen Erfindungen einen Kältemittelkreislauf mit einem Verdichter zum Verdichten eines Kältemittels, einem Strahlungswärmetauscher, um das vom Verdichter abgegebene Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, und einem Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher als Kühleinheit, um das Kältemittel, von dem die Wärme im Strahlungswärmetauscher abgestrahlt wurde, Wärme aufnehmen zu lassen, um dadurch das Wärmemedium zu kühlen, aufweisen.
  • Eine Fahrzeugklimaanlage der Erfindung nach Anspruch 9 ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Temperatureinstellvorrichtung für ein in einem Fahrzeug montiertes wärmeerzeugendes Gerät nach einem der Ansprüche 2, 4 oder 5 und einen Kältemittelkreislauf mit einem Verdichter zum Verdichten eines Kältemittels, einem Radiator, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, um dem Fahrzeuginnenraum zugeführte Luft zu erwärmen, und einem Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher als Kühleinheit, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, um das Wärmemedium zu kühlen, aufweist, und dass die Steuervorrichtung es ermöglicht, einen Heizbetrieb auszuführen, bei dem das vom Verdichter abgegebene Kältemittel Wärme in den Radiator abstrahlt, um den Fahrzeuginnenraum zu erwärmen, und, dass die Steuervorrichtung während des Heizbetriebs zumindest einen Teil des Kältemittels, von dem die Wärme in den Radiator abgestrahlt wurde, durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher fließen lässt und den ersten Zirkulationsmodus, den zweiten Zirkulationsmodus oder den vierten Zirkulationsmodus ausführt.
  • Eine Fahrzeugklimaanlage der Erfindung nach Anspruch 10 ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Temperatureinstellvorrichtung für ein in einem Fahrzeug montiertes wärmeerzeugendes Gerät nach Anspruch 2 und einen Kältemittelkreislauf mit einem Verdichter zum Verdichten eines Kältemittels, einem Wärmeabsorber, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, um die dem Fahrzeuginnenraum zugeführte Luft zu kühlen, einem außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehenen äußeren Wärmetauscher, und einem Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher als Kühleinheit, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, um das Wärmemedium zu kühlen, aufweist, und, dass die Steuervorrichtung es ermöglicht, einen Kühlbetrieb auszuführen, bei dem das vom Verdichter abgegebene Kältemittel Wärme in den äußeren Wärmetauscher abstrahlt, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, dekomprimiert wird und dann das Kältemittel im Wärmeabsorber Wärme aufnehmen kann, um den Fahrzeuginnenraum zu kühlen, und dass die Steuervorrichtung während des Kühlbetriebs zumindest einen Teil des Kältemittels, von dem die Wärme in den äußeren Wärmetauscher abgestrahlt wurde, durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher fließen lässt und den zweiten Zirkulationsmodus ausführt.
  • Vorteilhafte Wirkung der Erfindung
  • Eine Temperatureinstellvorrichtung für ein in einem Fahrzeug montiertes wärmeerzeugendes Gerät der vorliegenden Erfindung stellt die Temperaturen des in einem Fahrzeug montierten Geräts, das weniger Wärme erzeugt, und dem Gerät, das mehr Wärme erzeugt, und das eine höhere Wärmeerzeugungstemperatur als das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, ein. In der Temperatureinstellvorrichtung sind ein Wärmemedium-Zirkulationskreislauf zum Zirkulieren eines Wärmemediums durch das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, und das Gerät, das mehr Wärme erzeugt, und eine Kühleinheit zum Kühlen des durch den Wärmemedium-Zirkulationskreislauf zirkulierenden Wärmemediums vorgesehen. Daher ist es möglich, das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, und das Gerät, das mehr Wärme erzeugt, durch die Kühleinheit mit dem Wärmemedium zu kühlen und ihre Temperaturen anzupassen.
  • Wenn hier das von der Kühleinheit gekühlte Wärmemedium von dem Gerät, das mehr Wärme erzeugt, zu dem Gerät, das weniger Wärme erzeugt fließt, fließt das Wärmemedium, dessen Temperatur durch den Wärmeaustausch mit dem Gerät, das mehr Wärme erzeugt, gestiegen ist, zu dem Gerät, das weniger Wärme erzeugt. Es besteht daher die Gefahr, dass das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, über das Gerät, das mehr Wärme erzeugt, durch das Wärmemedium erwärmt wird. Bei der vorliegenden Erfindung wird jedoch das durch die Kühleinheit gekühlte Wärmemedium durch das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, geleitet und fließt dann zu dem Gerät, das mehr Wärme erzeugt, so dass ein solches Problem gelöst wird und sowohl das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, als auch das Gerät, das mehr Wärme erzeugt, ungehindert durch die eine Kühleinheit gekühlt werden kann.
  • Zusätzlich zu der obigen Erfindung umfasst die Temperatureinstellvorrichtung für das in einem Fahrzeug montierte wärmeerzeugende Gerät der Erfindung nach Anspruch 2 eine erste Umgehungsleitung zum Umgehen des Geräts, das mehr Wärme erzeugt, um das durch das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, geleitete Wärmemedium zur Kühleinheit fließen zu lassen, eine erste Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung, um zu ändern, ob das durch das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, geleitete Wärmemedium zu dem Gerät, das mehr Wärme erzeugt, oder durch die erste Umgehungsleitung fließen soll, und eine Steuervorrichtung zum Steuern der ersten Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung. Die Steuervorrichtung umfasst einen ersten Zirkulationsmodus, in dem das durch die Kühleinheit gekühlte Wärmemedium durch das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, und dann durch das Gerät, das mehr Wärme erzeugt, geleitet wird, und einen zweiten Zirkulationsmodus, bei dem das durch die Kühleinheit gekühlte Wärmemedium durch das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, und dann durch die erste Umgehungsleitung geleitet wird. Wenn es also notwendig ist, sowohl das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, als auch das Gerät, das mehr Wärme erzeugt, durch die Kühleinheit zu kühlen, führt die Steuervorrichtung den ersten Zirkulationsmodus aus. Wenn es notwendig ist, dass das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, gekühlt werden muss und das Gerät, das mehr Wärme erzeugt, nicht gekühlt werden muss, führt die Steuervorrichtung den zweiten Zirkulationsmodus aus, wodurch es möglich wird, die Temperaturen jedes wärmeerzeugenden Geräts effektiv anzupassen, indem nur das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, durch die Kühleinheit gekühlt wird.
  • Zusätzlich zur obigen Erfindung umfasst die Temperatureinstellvorrichtung für das in einem Fahrzeug montierte wärmeerzeugende Gerät der Erfindung nach Anspruch 3 einen Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher zum Wärmeaustausch zwischen Außenluft und dem Wärmemedium und eine zweite Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung, die von der Steuervorrichtung gesteuert wird und dazu dient, zu ändern, ob das durch das Gerät, das mehr Wärme erzeugt, geleitete Wärmemedium zur Kühleinheit oder zum Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher fließen soll. Die Steuervorrichtung hat einen dritten Zirkulationsmodus, um das Wärmemedium zwischen dem Gerät, das mehr Wärme erzeugt, und dem Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher zu zirkulieren. Wenn also zum Beispiel die Notwendigkeit besteht, das Gerät, das mehr Wärme erzeugt, in einem Zustand zu kühlen, in dem die Temperatur des Geräts, das weniger Wärme erzeugt, durch die Kühleinheit im zweiten Zirkulationsmodus eingestellt wird, führt die Steuervorrichtung den dritten Zirkulationsmodus aus, wodurch es auch möglich wird, das Gerät, das mehr Wärme erzeugt, durch die Außenluft durch das Wärmemedium zu kühlen.
  • Zusätzlich umfasst bei der Erfindung nach Anspruch 2 oder 3 die Temperatureinstellvorrichtung für das in einem Fahrzeug montierte wärmeerzeugende Gerät der Erfindung nach Anspruch 4 eine zweite Umgehungsleitung, zur Umgehung des Geräts, das weniger Wärme erzeugt, um das durch die Kühleinheit geleitete Wärmemedium zu dem Gerät, das mehr Wärme erzeugt, fließen zu lassen und eine dritte Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung, die von der Steuervorrichtung gesteuert wird und dazu dient, zu ändern, ob das durch die Kühleinheit geleitete Wärmemedium zu dem Gerät, das weniger Wärme erzeugt, oder durch die zweite Umgehungsleitung fließen soll. Die Steuervorrichtung hat einen vierten Zirkulationsmodus, um das Wärmemedium zwischen dem Gerät, das mehr Wärme erzeugt, und der Kühleinheit zu zirkulieren. Wenn also das Gerät, das mehr Wärme erzeugt, gekühlt werden muss und das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, nicht gekühlt werden muss, führt die Steuervorrichtung den vierten Zirkulationsmodus aus, wodurch es auch möglich wird, nur das Gerät, das mehr Wärme erzeugt, durch die Kühleinheit zu kühlen.
  • Des Weiteren umfasst die Temperatureinstellvorrichtung für das in einem Fahrzeug montierte wärmeerzeugende Gerät der Erfindung nach Anspruch 5 zusätzlich zu den Ansprüchen 2 bis 4 eine von der Steuervorrichtung gesteuerte Heizeinheit zur Erwärmung des in das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, einfließenden Wärmemediums. Die Heizeinheit erwärmt also das in das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, einfließende Wärmemedium und ermöglicht so die Erwärmung des Geräts, das weniger Wärme erzeugt. Dadurch wird es möglich, das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, in einer Umgebung, in der die Temperatur des Geräts, das weniger Wärme erzeugt, niedrig wird, auf eine angemessene Temperatur einzustellen.
  • In diesem Fall, beispielsweise wie bei der Erfindung nach Anspruch 6, wenn ferner eine dritte Umgehungsleitung zur Umgehung der ersten Umgehungsleitung und der Kühleinheit und eine vierte Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung, die von der Steuervorrichtung gesteuert wird und dazu dient, zu ändern, ob das durch das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, geleitete Wärmemedium durch die erste Umgehungsleitung oder durch die dritte Umgehungsleitung fließen soll, vorgesehen sind, und die Steuervorrichtung einen fünften Zirkulationsmodus hat, um das Wärmemedium zwischen dem Gerät, das weniger Wärme erzeugt, und der Heizeinheit zu zirkulieren, wird es möglich, das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, durch die Heizeinheit mit Ausführen des fünften Zirkulationsmodus gleichmäßig zu erwärmen.
  • Wenn ferner, wie in der Erfindung nach Anspruch 7, ein Heizkern zur Erwärmung der dem Fahrzeuginnenraum zugeführten Luft, eine vierte Umgehungsleitung zur Umgehung des Geräts, das weniger Wärme erzeugt, um das durch die Heizeinheit geleitete Wärmemedium zum Heizkern fließen zu lassen, und eine fünfte Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung, die durch Steuervorrichtung gesteuert wird und dazu dient, zu ändern, ob das durch die Heizeinheit geleitete Wärmemedium zum Gerät, das weniger Wärme erzeugt, oder durch die vierte Umgehungsleitung fließen soll, vorgesehen sind, und die Steuervorrichtung einen sechsten Zirkulationsmodus hat, um das Wärmemedium zwischen dem Heizkern und der Heizeinheit zirkulieren zu lassen, wird das von der Heizeinheit erwärmte Wärmemedium durch den sechsten Zirkulationsmodus zum Heizkern zirkuliert, wenn keine Notwendigkeit besteht, das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, zu erwärmen, wodurch es möglich wird, den Fahrzeuginnenraum durch die Heizeinheit über das Wärmemedium zu erwärmen.
  • Darüber hinaus umfasst die Temperatureinstellvorrichtung für das in einem Fahrzeug montierte wärmeerzeugende Gerät der Erfindung nach Anspruch 8 zusätzlich zu den oben genannten jeweiligen Erfindungen einen Kältemittelkreislauf mit einem Verdichter zum Verdichten eines Kältemittels, einem Strahlungswärmetauscher, um das vom Verdichter abgegebene Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, und einem Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher, um das Kältemittel, von dem die Wärme im Strahlungswärmetauscher abgestrahlt wurde, Wärme aufnehmen zu lassen. Daher kann durch die Kühlung des Wärmemediums mit dem Kältemittel-Wärmemedium Wärmetauscher als Kühleinheit das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, und das Gerät, das mehr Wärme erzeugt, durch einen so genannten Wärmepumpenbetrieb mit dem Kältemittelkreislauf reibungslos gekühlt werden.
  • Dann umfasst eine Fahrzeugklimaanlage der Erfindung nach Anspruch 9 eine Temperatureinstellvorrichtung für ein in einem Fahrzeug montiertes wärmeerzeugendes Gerät nach einem der Ansprüche 2, 4 oder 5, und einen Kältemittelkreislauf mit einem Verdichter zum Verdichten eines Kältemittels, einem Radiator, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, um dem Fahrzeuginnenraum zugeführte Luft zu erwärmen, und einem Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher als Kühleinheit, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, um das Wärmemedium zu kühlen. Die Steuervorrichtung ermöglicht es, einen Heizbetrieb auszuführen, bei dem das vom Verdichter abgegebene Kältemittel Wärme in den Radiator abstrahlt, um den Fahrzeuginnenraum zu erwärmen, und während des Heizbetriebs lässt die Steuervorrichtung zumindest einen Teil des Kältemittels, von dem die Wärme in den Radiator abgestrahlt wurde, durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher fließen und führt den ersten Zirkulationsmodus, den zweiten Zirkulationsmodus oder den vierten Zirkulationsmodus aus. Daher wird im ersten Zirkulationsmodus die Abwärme sowohl aus dem Gerät, das weniger Wärme erzeugt, als auch aus dem Gerät, das mehr Wärme erzeugt, zurückgewonnen, im zweiten Zirkulationsmodus wird die Abwärme nur aus dem Gerät, das weniger Wärme erzeugt, zurückgewonnen und im vierten Zirkulationsmodus wird die Abwärme nur aus dem Gerät, das mehr Wärme erzeugt, zurückgewonnen, um an den Radiator übertragen zu werden, wodurch die Erwärmung des Fahrzeuginnenraums ermöglicht wird.
  • Ferner wird, wenn die Heizeinheit gemäß der Erfindung nach Anspruch 5 vorgesehen ist, das Wärmemedium durch diese Heizeinheit erwärmt und der zweite Zirkulationsmodus ausgeführt, wodurch die Wärme aus der Heizeinheit auch auf den Radiator übertragen werden kann und zur Erwärmung des Fahrzeuginnenraums beiträgt.
  • Darüber hinaus umfasst eine Fahrzeugklimaanlage der Erfindung nach Anspruch 10 eine Temperatureinstellvorrichtung für ein in einem Fahrzeug montiertes wärmeerzeugendes Gerät nach Anspruch 2 und einen Kältemittelkreislauf mit einem Verdichter zum Verdichten eines Kältemittels, einem Wärmeabsorber, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, um die dem Fahrzeuginnenraum zugeführte Luft zu kühlen, einem außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehenen äußeren Wärmetauscher und einem Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher als Kühleinheit, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, um das Wärmemedium zu kühlen. Die Steuervorrichtung ermöglicht es, einen Kühlbetrieb durchzuführen, bei dem das vom Verdichter abgegebene Kältemittel Wärme in den äußeren Wärmetauscher abstrahlt, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, dekomprimiert wird und dann das Kältemittel im Wärmeabsorber Wärme aufnehmen kann, um den Fahrzeuginnenraum zu kühlen. Während des Kühlbetriebs lässt die Steuervorrichtung zumindest einen Teil des Kältemittels, von dem die Wärme im äußeren Wärmetauscher abgestrahlt wurde, durch den Kältemittel-Wärmemedium Wärmetauscher fließen und führt den zweiten Zirkulationsmodus aus. Daher kann die Kühlung des Geräts, das weniger Wärme erzeugt, auch während der Kühlung des Fahrzeuginnenraums durchgeführt werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Zustandsschaubild einer Ausführungsform einer Fahrzeugklimaanlage, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wird (erster Zirkulationsmodus im Heizbetrieb);
    • 2 ist ein Blockdiagramm eines Klimaanlagenreglers mit einer Steuervorrichtung der Fahrzeugklimaanlage von 1 ;
    • 3 ist ein Diagramm, das einen zweiten Zirkulationsmodus in einem Heizbetrieb durch den Klimaanlagenregler von 2 beschreibt;
    • 4 ist ein Diagramm, das den zweiten Zirkulationsmodus im Kühlbetrieb durch den Klimaanlagenregler von 2 beschreibt;
    • 5 ist ein Diagramm, das einen dritten Zirkulationsmodus durch den Klimaanlagenregler von 2 beschreibt;
    • 6 ist ein Diagramm, das einen vierten Zirkulationsmodus im Heizbetrieb durch den Klimaanlagenregler von 2 beschreibt;
    • 7 ist ein Diagramm, das einen fünften Zirkulationsmodus des Klimaanlagenreglers von 2 beschreibt;
    • 8 ist ein Diagramm, das den zweiten Zirkulationsmodus + den dritten Zirkulationsmodus durch den Klimaanlagenregler von 2 beschreibt;
    • 9 ist ein Diagramm, das einen sechsten Zirkulationsmodus durch den Klimaanlagenregler von 2 beschreibt; und
    • 10 ist ein Flussdiagramm, das die wechselnde Steuerung der Zirkulationsmodi eines Wärmemediums durch den Klimaanlagenregler von 2 beschreibt.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. 1 zeigt ein Zustandsschaubild einer Fahrzeugklimaanlage 1 einer Ausführungsform, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wird. Ein Fahrzeug der Ausführungsform, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wird, ist ein Elektrofahrzeug (EV), in dem kein Motor (kein Verbrennungsmotor) montiert ist, und in dem eine Batterie 55 (z. B. eine Lithium-Batterie) montiert ist und das mit einem Motor 65 für den Betrieb (ein Elektromotor) läuft, der angetrieben wird, indem er mit Energie, die die Batterie 55 von einer externen Stromversorgung geladen hat, versorgt wird. Außerdem wird die Fahrzeugklimaanlage 1 ebenfalls durch die Batterie 55 mit Strom versorgt.
  • Das heißt, in dem Elektrofahrzeug, das nicht in der Lage ist, eine Erwärmung durch Motorabwärme durchzuführen, führt die Fahrzeugklimaanlage 1 einen Heizbetrieb durch eine Wärmepumpenvorrichtung HP mit einem Kältemittelkreislauf R durch. Ferner führt die Fahrzeugklimaanlage 1 selektiv entsprechende Klimatisierungsvorgänge eines Entfeuchtungs- und Heizbetriebs, eines Entfeuchtungs- und Kühlbetriebs und eines Kühlbetriebs aus, um eine Klimatisierung eines Fahrzeuginnenraums durchzuführen. Im Übrigen ist das Fahrzeug nicht auf ein solches Elektrofahrzeug beschränkt, und es versteht sich von selbst, dass die vorliegende Erfindung auch für ein sogenanntes Hybridfahrzeug wirksam ist, bei dem der Verbrennungsmotor zusammen mit dem Elektromotor für den Betrieb verwendet wird.
  • Die Fahrzeugklimaanlage 1 der Ausführungsform übernimmt die Klimatisierung (Heizen, Kühlen, Entfeuchten und Lüften) des Fahrzeuginnenraums des Elektrofahrzeugs. Ein elektrisch betriebener Verdichter 2 (elektrischer Verdichter) 2 zum Verdichten eines Kältemittels, ein Radiator 4 als Strahlungswärmetauscher, der in einem Luftstromkanal 3 einer HVAC-Einheit 10 vorgesehen ist, in dem Luft im Fahrzeuginnenraum belüftet und zirkuliert wird, um darin über eine Kältemittelleitung 13G das vom Verdichter 2 abgegebene Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel strömen zu lassen und um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, um die dem Fahrzeuginnenraum zugeführte Luft zu erwärmen, ein Außenexpansionsventil 6, das aus einem elektrischen Ventil besteht, das das Kältemittel während der Erwärmung dekomprimiert und expandiert, einen äußeren Wärmetauscher 7, der einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und der Außenluft durchführt, um als Wärmetauscher (Kondensor) für Strahlung zu fungieren, damit das Kältemittel während der Kühlung Wärme abstrahlt, und um als Verdampfer zu fungieren, damit das Kältemittel während der Heizung Wärme absorbiert, ein Innenexpansionsventil 8, das aus einem elektrischen Ventil besteht, um das Kältemittel zu dekomprimieren und zu expandieren, ein Wärmeabsorber 9, der im Luftstromkanal 3 vorgesehen ist, damit das Kältemittel während der Kühlung (beim Entfeuchtbetrieb) Wärme aus dem Fahrzeuginneren und -äußeren aufnehmen kann, um die dem Fahrzeuginnenraum zugeführte Luft zu kühlen, ein Akkumulator 12, u.a. sind nacheinander durch eine Kältemittelleitung 13 verbunden, wodurch ein Kältemittelkreislauf R der Wärmepumpenvorrichtung HP gebildet wird. Das Außenexpansionsventil 6 und das Innenexpansionsventil 8 dekomprimieren und expandieren das Kältemittel und ermöglichen ein vollständiges Schließen bzw. vollständiges Öffnen.
  • Im Übrigen ist im äußeren Wärmetauscher 7 ein Außengebläse 15 vorgesehen. Das Außengebläse 15 leitet die Außenluft zwangsweise durch den äußeren Wärmetauscher 7, um so einen Wärmeaustausch zwischen der Außenluft und dem Kältemittel zu bewirken, wobei die Außenluft auch beim Anhalten des Fahrzeugs (d.h. bei einer Geschwindigkeit von 0 km/h) durch den äußeren Wärmetauscher 7 geleitet wird.
  • Ferner ist eine Kältemittelleitung 13A, die mit einer Austrittsseite des Kältemittels des äußeren Wärmetauschers 7 verbunden ist, über ein Rückschlagventil 18 mit einer Kältemittelleitung 13B verbunden. Das Rückschlagventil 18 befindet sich übrigens auf einer Seite der Kältemittelleitung 13B, die als Vorwärtsrichtung dient. Die Kältemittelleitung 13B ist mit dem Innenexpansionsventil 8 verbunden.
  • Außerdem verzweigt sich die vom äußeren Wärmetauscher 7 ausgehende Kältemittelleitung 13A und diese abzweigende Kältemittelleitung 13D steht über ein während des Heizens zu öffnendes Magnetventil 21 mit einer an einer Auslassseite des Wärmeabsorbers 9 befindlichen Kältemittelleitung 13C in Verbindung. Anschließend wird ein Rückschlagventil 20 an die Kältemittelleitung 13C auf einer stromabwärts gelegenen Seite von einem Punkt aus angeschlossen, an den die Kältemittelleitung 13D angeschlossen ist. Die Kältemittelleitung 13C stromabwärts des Rückschlagventils 20 ist mit dem Akkumulator 12 verbunden. Der Akkumulator 12 ist mit einer Kältemittel-Saugseite des Verdichters 2 verbunden. Das Rückschlagventil 20 hat übrigens eine Akkumulator 12 Seite, die als Vorlauf dient.
  • Weiterhin verzweigt sich eine Kältemittelleitung 13E auf einer Austrittsseite des Radiators 4 zu einer Kältemittelleitung 13J und einer Kältemittelleitung 13F vor dem Außenexpansionsventil 6 (auf einer kältemittelstromaufwärtigen Seite). Eine abzweigende Kältemittelleitung 13J ist über das Außenexpansionsventil 6 mit einer Kältemittel-Eingangsseite des äußeren Wärmetauschers 7 verbunden. Darüber hinaus steht die andere abzweigende Kältemittelleitung 13F mit der Kältemittelleitung 13B, die sich auf einer kältemittelstromabwärtigen Seite des Rückschlagventils 18 befindet, über ein Magnetventil 22, das während des Entfeuchtbetriebs zu öffnen ist, in Verbindung und ist mit dieser auf einer kältemittelstromaufwärtigen Seite des Innenexpansionsventils 8 verbunden.
  • Folglich ist die Kältemittelleitung 13F parallel zu einer Reihenschaltung des Außenexpansionsventils 6, des äußeren Wärmetauschers 7 und des Rückschlagventils 18 geschaltet. Die Kältemittelleitung 13F dient als Umgehungsleitung für das Außenexpansionsventil 6, den äußeren Wärmetauscher 7 und das Rückschlagventil 18.
  • Außerdem sind im Luftstromkanal 3 auf einer luftstromaufwärtigen Seite des Wärmeabsorbers 9 entsprechende Ansaugöffnungen wie eine Außenluft-Ansaugöffnung und eine Innenluft-Ansaugöffnung ausgebildet (in 1 durch eine Ansaugöffnung 25 dargestellt), und in der Ansaugöffnung 25 ist eine Lufteinlass-Änderungsklappe 26 vorgesehen, um die in den Luftstromkanal 3 einzuleitende Luft in Innenluft, bei der es sich um Luft des Fahrzeuginnenraums handelt (Innenluft-Zirkulation), und Außenluft, bei der es sich um Luft außerhalb des Fahrzeuginnenraums handelt (Außenluft-Einleitung), zu ändern. Ferner ist an einer luftstromabwärtigen Seite der Lufteinlass-Änderungsklappe 26 ein Innenraumgebläse (ein Gebläse) 27 zur Einleitung der eingeleiteten Innenraum- oder Außenluft in den Luftstromkanal 3 vorgesehen.
  • Ferner bezeichnet 23 in 1 einen Heizkern als Zusatzheizeinrichtung. In der Ausführungsform ist der Heizkern 23 im Luftstromkanal 3 vorgesehen und dient als luftstromaufwärtige Seite des Radiators 4 zum Durchströmen der Luft im Luftstromkanal 3. Der Heizkern 23 ist dann so ausgebildet, dass er in der Lage ist, durch Zirkulation eines wie später beschrieben beheizten Wärmemediums im Heizkern 23 die Heizung und Heizungsunterstützung im Fahrzeuginnenraum durchzuführen.
  • Zusätzlich ist im Luftstromkanal 3 auf einer luftstromaufwärtigen Seite des Radiators 4 eine Luftmischklappe 28 vorgesehen, um ein Verhältnis einzustellen, in dem die in den Luftstromkanal 3 strömende und durch den Wärmeabsorber 9 geleitete Luft im Luftstromkanal 3 (die Innen- oder Außenluft) durch den Heizkern 23 und den Radiator 4 geleitet werden soll. Darüber hinaus ist im Luftstromkanal 3 auf einer luftstromabwärtigen Seite des Radiators 4 jeder Luftauslass (dargestellt durch einen Luftauslass 29 in 1) von FOOT (Fuß), VENT (Entlüftung) oder DEF (Entfroster) ausgebildet, und im Luftauslass 29 ist eine Luftauslass-Änderungsklappe 31 vorgesehen, um eine Änderungssteuerung des Ausblasens der Luft von jedem oben genannten Luftauslass auszuführen.
  • Darüber hinaus ist die Fahrzeugklimaanlage 1 mit einer Temperatureinstellvorrichtung 61 wie die Temperatureinstellvorrichtung des in einem Fahrzeug montierten wärmeerzeugenden Geräts der vorliegenden Erfindung versehen, um das Wärmemedium in der Batterie 55 und dem Motor 65 für den Betrieb zu zirkulieren und dadurch die Temperaturen der Batterie 55 und des Motors 65 zum Betrieb einzustellen. Das heißt, in der Ausführungsform dienen die Batterie 55 und der Motor 65 für den Betrieb als wärmeerzeugende Geräte (in einem Fahrzeug montiertes wärmeerzeugendes Gerät der vorliegenden Erfindung), die am Fahrzeug montiert sind.
  • Darüber hinaus erzeugt die Batterie 55 beim Aufladen und Entladen Wärme, und der Motor 65 für den Betrieb wird ebenfalls mit Energie versorgt (betrieben), um Wärme zu erzeugen. Allerdings liegt die Heiztemperatur der Batterie 55 in der Regel bei etwa +40°C, während die des Motors 65 für den Betrieb sogar auf +70°C höher als die der Batterie 55 ansteigt. Daher dient in der vorliegenden Erfindung, die Batterie 55 als Gerät, das geringere Wärme erzeugt, und der Motor 65 für den Betrieb als Gerät, das mehr Wärme erzeugt.
  • Übrigens ist das Gerät, das mehr Wärme erzeugt, in der vorliegenden Erfindung nicht auf den Elektromotor selbst des Motors 65 für den Betrieb beschränkt, sondern trägt das Konzept der Einbeziehung auch elektrischer Geräte wie einer Inverterschaltung zum Antrieb des Elektromotors selbst. Ferner ist es überflüssig zu erwähnen, dass als das Gerät, das mehr Wärme erzeugt, ein anderes Teil eines an dem Fahrzeug montierten Geräts als der Motor 65 für den Betrieb, das eine Heiztemperatur höher als die der Batterie 55 hat, verwendet werden kann.
  • Die Temperatureinstellvorrichtung 61 dieser Ausführungsform besteht aus einem Wärmemedium-Zirkulationskreislauf 60 zum Zirkulieren eines Wärmemediums in der Batterie 55 und dem Motor 65 für den Betrieb. Der Wärme-Wärmemedium-Zirkulationskreislauf 60 umfasst eine erste Zirkulationspumpe 62 und eine zweite Zirkulationspumpe 63 als Zirkulationsvorrichtungen, einen Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 als Kühleinheit, einen Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher 67, ein Wärmemedium-Heizgerät 66 als Heizeinheit, das aus einem elektrischen Heizer wie einem PTC-Heizer besteht, ein erstes Drei-Wege-Ventil 81, das als eine erste Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung und eine vierte Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung funktioniert, ein zweites Drei-Wege-Ventil 82 als eine zweite Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung, ein drittes Drei-Wege-Ventil 83 als eine dritte Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung, ein viertes Drei-Wege-Ventil 84, das in gleicher Weise als die erste Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung und als eine vierte Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung funktioniert, und ein fünftes Drei-Wege-Ventil 87 als eine fünfte Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung. Diese, die Batterie 55, und der Motor 65 für den Betrieb sind durch eine Wärmemediumleitung 68 verbunden.
  • Bei dieser Ausführungsform ist eine Wärmemediumleitung 68A mit der Auslassseite der ersten Zirkulationspumpe 62 verbunden, und die Wärmemediumleitung 68A ist mit dem Einlass des Wärmemedium-Heizgeräts 66 verbunden. Eine Wärmemediumleitung 68B ist mit dem Auslass des Wärmemedium-Heizgeräts 66 verbunden, und die Wärmemediumleitung 68B ist mit dem Einlass des fünften Drei-Wege-Ventils 87 verbunden. Ein Auslass des fünften Drei-Wege-Ventils 87 ist mit einer Wärmemediumleitung 68C verbunden, und die Wärmemediumleitung 68C ist mit dem Einlass der Batterie 55 verbunden. Dann wird der Auslass der Batterie 55 mit einer Wärmemediumleitung 68D verbunden, und die Wärmemediumleitung 68D wird mit dem Einlass des ersten Drei-Wege-Ventils 81 verbunden.
  • Ein Auslass des ersten Drei-Wege-Ventils 81 ist mit einer Wärmemediumleitung 68E verbunden, und diese Wärmemediumleitung 68E ist mit dem Einlass des Motors 65 zum Betrieb verbunden. Der Auslass des Motors 65 für den Betrieb ist mit einer Wärmemediumleitung 68F verbunden, und diese Wärmemediumleitung 68F ist mit dem Einlass des zweiten Drei-Wege-Ventils 82 verbunden. Ein Ausgang des zweiten Drei-Wege-Ventils 82 ist mit einer Wärmemediumleitung 68G verbunden, und diese Wärmemediumleitung 68G ist mit dem Eingang des Wärmemedium-Durchflusskanals 64A des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64 verbunden. Dann wird eine Wärmemediumleitung 68H mit dem Ausgang des Wärmemedium-Durchflusskanals 64A verbunden, und diese Wärmemediumleitung 68H wird mit dem Eingang des dritten Drei-Wege-Ventils 83 verbunden.
  • Der andere Auslass des ersten Drei-Wege-Ventils 81 ist mit einer Wärmemediumleitung 68J verbunden, und diese Wärmemediumleitung 68J ist mit dem Einlass des vierten Drei-Wege-Ventils 84 verbunden. Ein Auslass des vierten Drei-Wege-Ventils 84 ist mit einer ersten Umgehungsleitung (Wärmemediumleitung) 68K verbunden, und diese erste Umgehungsleitung 68K ist mit der Wärmemediumleitung 68G verbunden und kommuniziert mit dieser. Folglich überbrückt die erste Umgehungsleitung 68K den Motor 65 für den Betrieb.
  • Ein Auslass des dritten Drei-Wege-Ventils 83 ist mit einer Wärmemediumleitung 68L verbunden, und diese Wärmemediumleitung 68L ist mit der Saugseite der ersten Zirkulationspumpe 62 verbunden. Der andere Auslass des vierten Drei-Wege-Ventils 84 ist mit einer dritten Umgehungsleitung (Wärmemediumleitung) 68M verbunden, und diese dritte Umgehungsleitung 68M ist mit der Wärmemediumleitung 68L verbunden. Somit umgeht die dritte Umgehungsleitung 68M die erste Umgehungsleitung 68K und den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64.
  • Der andere Auslass des zweiten Drei-Wege-Ventils 82 ist mit einer Wärmemediumleitung 68N verbunden, und diese Wärmemediumleitung 68N ist mit dem Einlass des Luft-Wärmemedium-Wärmetauschers 67 verbunden. Der Auslass des Luft-Wärmemedium-Wärmetauschers 67 ist mit einer Wärmemediumleitung 68P verbunden, und diese Wärmemediumleitung 68P ist mit der Saugseite der zweiten Zirkulationspumpe 63 verbunden. Eine Wärmemediumleitung 68T ist an die Abgabeseite der zweiten Zirkulationspumpe 63 angeschlossen, und diese Wärmemediumleitung 68T ist mit der Wärmemediumleitung 68E verbunden und kommuniziert mit dieser.
  • Der andere Auslass des dritten Drei-Wege-Ventils 83 ist mit einer zweiten Umgehungsleitung (Wärmemediumleitung) 68U verbunden, und diese zweite Umgehungsleitung 68U ist mit der Wärmemediumleitung 68P verbunden. Folglich umgeht die zweite Umgehungsleitung 68U die Batterie 55.
  • Der andere Auslass des fünften Drei-Wege-Ventils 87 ist an eine vierte Umgehungsleitung (Wärmemediumleitung) 68V angeschlossen, und diese vierte Umgehungsleitung 68V ist mit dem Einlass des Heizkerns 23 verbunden. Die vierte Umgehungsleitung 68V umgeht auch die Batterie 55. Der Ausgang des Heizkerns 23 ist mit einer Wärmemediumleitung 68W verbunden, und diese Wärmemediumleitung 68W ist mit der Wärmemediumleitung 68L verbunden und kommuniziert mit dieser.
  • Als das in der Temperatureinstellvorrichtung 61 verwendete Wärmemedium kann zum Beispiel Wasser, ein Kältemittel wie HFO-1234yf, eine Flüssigkeit wie Kühlmittel oder ein Gas wie Luft angenommen werden. Im Übrigen wird in der Ausführungsform Wasser als Wärmemedium verwendet. Ferner wird davon ausgegangen, dass eine Mantelstruktur, die in der Lage ist, z. B. ein Wärmemedium in einer Wärmeaustauschbeziehung mit der Batterie 55 und dem Motor 65 für den Betrieb zu zirkulieren, um die Batterie 55 und den Motor 65 für den Betrieb herum vorgesehen ist. Ferner ist der Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher 67 auf der Leeseite des äußeren Wärmetauschers 7 in Bezug auf die Strömung (Luftdurchlass) der durch das Außengebläse 15 belüfteten Außenluft (Luft) angeordnet.
  • Ein später beschriebener Klimaanlagenregler 32 (Steuervorrichtung) hat einen ersten bis sechsten Zirkulationsmodus, die unten als Wärmemedium-Zirkulationsmodi des Wärmemedium-Zirkulationskreislaufs 60 der Temperatureinstellvorrichtung 61 beschrieben werden.
  • (1) Erster Zirkulationsmodus
  • Das heißt, wenn die erste Zirkulationspumpe 62 zu dem Zeitpunkt betätigt wird, zu dem das fünfte Drei-Wege-Ventil 87 in einen Zustand überführt wird, in dem der Einlass und ein Auslass miteinander kommunizieren, das erste Drei-Wege-Ventil 81 in einen Zustand überführt wird, in dem der Einlass und ein Auslass miteinander verbunden sind, das zweite Drei-Wege-Ventil 82 wird in einen Zustand überführt wird, in dem der Einlass und ein Auslass miteinander kommunizieren, und das dritte Drei-Wege-Ventil 83 wird in einen Zustand überführt wird, in dem der Einlass und ein Auslass miteinander kommunizieren, wird eine Zirkulation durchgeführt, bei der, wie durch die durchgezogenen Linienpfeile in 1 angedeutet, das von der ersten Zirkulationspumpe 62 abgegebene Wärmemedium nacheinander durch die Wärmemediumleitung 68A, das Wärmemedium-Heizgeräts 66, die Wärmemediumleitung 68B, das fünften Drei-Wege-Ventils 87, die Wärmemediumleitung 68C, die Batterie 55, die Wärmemediumleitung 68D, das ersten Drei-Wege-Ventils 81, die Wärmemediumleitung 68E, den Motor 65 für den Betrieb, die Wärmemediumleitung 68F, das zweite Drei-Wege-Ventil 82, die Wärmemediumleitung 68G, den Wärmemedium-Durchflusskanal 64A des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64, die Wärmemediumleitung 68H, das dritte Drei-Wege-Ventil 83, und die Wärmemediumleitung 68L fließt und in die erste Zirkulationspumpe 62 gesaugt wird. Dies bezieht sich auf den ersten Zirkulationsmodus.
  • In diesem ersten Zirkulationsmodus wird, wie später beschrieben, das vom Kältemittel im Wärmemedium-Durchflusskanal 64A des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64 wärmeabsorbierte und gekühlte Wärmemedium in die Batterie 55 und den Motor 65 für den Betrieb zirkuliert und führt einen Wärmeaustausch mit dieser Batterie 55 und dem Motor 65 für den Betrieb durch, um die Abwärme von der Batterie 55 und dem Motor 65 für den Betrieb zurückzugewinnen und die Batterie 55 und den Motor 65 für den Betrieb selbst zu kühlen. Ferner fließt in diesem ersten Zirkulationsmodus das im Wärmemedium-Durchflusskanal 64A des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64 (Kühleinheit) gekühlte Wärmemedium durch die Batterie 55 (Gerät, das weniger Wärme erzeugt) und fließt dann zum Motor 65 für den Betrieb (Gerät, das mehr Wärme erzeugt). Daher wird auch bei Verwendung eines einzigen Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64 (Kühleinheit) verhindert, dass die Batterie 55 (Gerät, das weniger Wärme erzeugt) durch den Motor 65 für den Betrieb (Gerät, das mehr Wärme erzeugt) über das Wärmemedium erhitzt wird.
  • (2) Zweiter Zirkulationsmodus
  • Wenn weiterhin die erste Zirkulationspumpe 62 zu dem Zeitpunkt betätigt wird, zu dem das fünfte Drei-Wege-Ventil 87 in einen Zustand überführt wird, in dem der Einlass und ein Auslass miteinander kommunizieren, das erste Drei-Wege-Ventil 81 in einen Zustand überführt, in dem der Einlass und der andere Auslass miteinander kommunizieren, das vierte Drei-Wege-Ventil 84 in einen Zustand überführt wird, in dem der Einlass und ein Auslass miteinander kommunizieren, und das dritte Drei-Wege-Ventil 83 in einen Zustand überführt wird, in dem der Einlass und ein Auslass miteinander kommunizieren, wird eine Zirkulation durchgeführt, bei der, wie durch die durchgezogenen Linienpfeile in den 3 und 4 angedeutet, das aus der ersten Zirkulationspumpe 62 abgeführte Wärmemedium nacheinander durch die Wärmemediumleitung 68A, das Wärmemedium-Heizgeräts 66, die Wärmemediumleitung 68B, das fünfte Drei-Wege-Ventils 87, die Wärmemediumleitung 68C, die Batterie 55, die Wärmemediumleitung 68D, das erste Drei-Wege-Ventils 81, die Wärmemediumleitung 68J, das vierte Drei-Wege-Ventil 84, die erste Umgehungsleitung 68K, die Wärmemediumleitung 68G, den Wärmemedium-Durchflusskanal 64A des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64, die Wärmemediumleitung 68H, das dritte Drei-Wege-Ventil 83 und die Wärmemediumleitung 68L fließt und in die erste Zirkulationspumpe 62 gesaugt wird. Dies bezieht sich auf den zweiten Zirkulationsmodus.
  • In diesem zweiten Zirkulationsmodus wird, wie später beschrieben, das vom Kältemittel im Wärmemedium-Durchflusskanal 64A des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64 wärmeabsorbierte und gekühlte Wärmemedium nur zur Batterie 55 und nicht zum Motor 65 für den Betrieb zirkuliert. Dann tauscht das Wärmemedium Wärme mit der Batterie 55 aus, um die Abwärme der Batterie 55 zurückzugewinnen und die Batterie 55 selbst zu kühlen. Weiterhin wird, wie später beschrieben, wenn dieser zweite Zirkulationsmodus im Heizbetrieb ausgeführt wird, damit das Wärmemedium-Heizgerät 66 Wärme erzeugen kann, wird die Wärme des Wärmemedium-Heizgeräts 66 auch durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 in das Kältemittel zurückgewonnen und kann an den Radiator 4 überführt werden.
  • (3) Dritter Zirkulationsmodus
  • Wenn weiterhin die zweite Zirkulationspumpe 63 zu dem Zeitpunkt betätigt wird, zu dem das zweite Drei-Wege-Ventil 82 in einen Zustand überführt wird, in dem der Einlass und der anderen Auslass miteinander kommunizieren, wird eine Zirkulation durchgeführt, bei der, wie durch die durchgezogenen Linienpfeile in 5 angedeutet, das aus der zweiten Zirkulationspumpe 63 abgeführte Wärmemedium nacheinander durch die Wärmemediumleitung 68T, die Wärmemediumleitung 68E, den Motor 65 für den Betrieb, die Wärmemediumleitung 68F, das zweite Drei-Wege-Ventil 82, die Wärmemediumleitung 68N, den Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher 67 und die Wärmemediumleitung 68P fließt und in die zweite Zirkulationspumpe 63 gesaugt wird. Dies bezieht sich auf den dritten Zirkulationsmodus.
  • In diesem dritten Zirkulationsmodus wird, da das Wärmemedium zwischen dem Motor 65 für den Betrieb und dem Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher 67 zirkuliert, das durch die Außenluft im Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher 67 gekühlte Wärmemedium zum Motor 65 für den Betrieb zirkuliert, und der Motor 65 für den Betrieb kann durch die Außenluft gekühlt werden.
  • (4) Vierter Zirkulationsmodus
  • Wenn weiterhin die zweite Zirkulationspumpe 63 zu dem Zeitpunkt betätigt wird, zu dem der zweite Drei-Wege-Ventil 82 in einen Zustand überführt wird, in dem der Einlass und ein Auslass miteinander kommunizieren und das dritte Drei-Wege-Ventil 83 in einen Zustand überführt wird, in dem der Einlass und der andere Auslass miteinander kommunizieren, wird eine Zirkulation durchgeführt, bei der, wie durch die durchgezogenen Linienpfeile in 6 angedeutet, das aus der zweiten Zirkulationspumpe 63 abgeführte Wärmemedium nacheinander durch die Wärmemediumleitung 68T, die Wärmemediumleitung 68E, den Motors 65 für den Betrieb, die Wärmemediumleitung 68F, das zweite Drei-Wege-Ventil 82, die Wärmemediumleitung 68G, den Wärmemedium-Strömungskanal 64A des Kältemittel-Wärmemedium Wärmetauschers 64, die Wärmemediumleitung 68H, das dritte Drei-Wege-Ventil 83, die zweite Umgehungsleitung 68U und die Wärmemediumleitung 68P fließt und in die zweite Zirkulationspumpe 63 gesaugt wird. Dies bezieht sich auf den vierten Zirkulationsmodus.
  • In diesem vierten Zirkulationsmodus wird, wie später beschrieben, das vom Kältemittel im Wärmemedium-Durchflusskanal 64A des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64 wärmeabsorbierte und gekühlte Wärmemedium nur zum Motor 65 für den Betrieb und nicht zur Batterie 55 zirkuliert. Dann tauscht das Wärmemedium Wärme mit dem Motor 65 für den Betrieb aus, um die Abwärme des Motors 65 für den Betrieb zurückzugewinnen und den Motor 65 für den Betrieb selbst zu kühlen.
  • (5) Fünfter Zirkulationsmodus
  • Wenn weiterhin die erste Zirkulationspumpe 62 zu dem Zeitpunkt betätigt wird, zu dem das fünfte Drei-Wege-Ventil 87 in einen Zustand überführt wird, in dem der Einlass und ein Auslass miteinander kommunizieren, das erste Drei-Wege-Ventil 81 in einen Zustand überführt wird, in dem der Einlass und der andere Auslass miteinander kommunizieren und das vierte Drei-Wege-Ventil 84 in einen Zustand überführt wird, in dem der Einlass und der andere Auslass miteinander kommunizieren, wird eine Zirkulation durchgeführt, bei der, wie durch die durchgezogenen Linienpfeile in 7 angedeutet, das aus der ersten Zirkulationspumpe 62 abgeführte Wärmemedium nacheinander durch die Wärmemediumleitung 68A, das Wärmemedium-Heizgerät 66, die Wärmemediumleitung 68B, das fünften Drei-Wege-Ventil 87, die Wärmemediumleitung 68C, die Batterie 55, die Wärmemediumleitung 68D, das erste Drei-Wege-Ventil 81, die Wärmemediumleitung 68J, das vierte Drei-Wege-Ventil 84, die dritte Umgehungsleitung 68M, und die Wärmemediumleitung 68L fließt und in die erste Zirkulationspumpe 62 gesaugt wird. Dies bezieht sich auf den fünften Zirkulationsmodus.
  • In diesem fünften Zirkulationsmodus wird das Wärmemedium zwischen der Batterie 55 und dem Wärmemedium-Heizgerät 66 zirkuliert. Somit kann die Batterie 55 mit dem Wärmemedium-Heizgerät 66 beheizt werden, indem zugelassen wird, dass das Wärmemedium-Heizgerät 66 Wärme erzeugt.
  • (6) Zweiter Zirkulationsmodus + Dritter Zirkulationsmodus
  • Wenn weiterhin die erste Zirkulationspumpe 62 und die zweite Zirkulationspumpe 63 zu dem Zeitpunkt betätigt werden, zu dem das fünfte Drei-Wege-Ventil 87 in einen Zustand überführt wird, in dem der Einlass und ein Auslass miteinander kommunizieren, das erste Drei-Wege-Ventil 81 in einen Zustand überführt wird, in dem der Einlass und der andere Auslass miteinander kommunizieren, das vierte Drei-Wege-Ventil 84 in einen Zustand überführt wird, in dem der Einlass und ein Auslass miteinander kommunizieren, und das zweite Drei-Wege-Ventil 82 in einen Zustand überführt wird, in dem der Einlass und der andere Auslass miteinander kommunizieren, wird eine Zirkulation durchgeführt, bei der, wie durch die durchgezogenen Linienpfeile in 8 angedeutet, das aus der ersten Zirkulationspumpe 62 abgeführte Wärmemedium nacheinander durch die Wärmemediumleitung 68A, das Wärmemedium-Heizgerät 66, die Wärmemediumleitung 68B, das fünfte Drei-Wege-Ventil 87, die Wärmemediumleitung 68C, die Batterie 55, die Wärmemediumleitung 68D, das erste Drei-Wege-Ventil 81, die Wärmemediumleitung 68J, das vierte Drei-Wege-Ventil 84, die erste Umgehungsleitung 68K, die Wärmemediumleitung 68G, den Wärmemedium-Durchflußkanal 64A des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64, die Wärmemediumleitung 68H und die Wärmemediumleitung 68L fließt und in die erste Zirkulationspumpe 62 gesaugt wird, und das aus der zweiten Zirkulationspumpe 63 abgeführte Wärmemedium fließt nacheinander durch die Wärmemediumleitung 68T, die Wärmemediumleitung 68E, den Motor 65 für den Betrieb, die Wärmemediumleitung 68F, das zweite Drei-Wege-Ventil 82, die Wärmemediumleitung 68N, den Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher 67, und die Wärmemediumleitung 68P und wird in die zweite Zirkulationspumpe 63 gesaugt. Dies bezieht sich auf den Zirkulationsmodus des zweiten Zirkulationsmodus + den dritten Zirkulationsmodus.
  • Im Zirkulationsmodus des zweiten Zirkulationsmodus + dritten Zirkulationsmodus wird das vom Kältemittel im Wärmemedium-Durchflusskanal 64A des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64 gekühlte Wärmemedium zur Batterie 55 zirkuliert. Da die Batterie 55 durch das Kältemittel gekühlt wird und das Wärmemedium zwischen dem Motor 65 für den Betrieb und dem Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher 67 zirkuliert, wird das durch die Außenluft im Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher 67 gekühlte Wärmemedium zum Motor 65 für den Betrieb zirkuliert, und der Motor 65 für den Betrieb wird durch die Außenluft gekühlt.
  • (7) Sechster Zirkulationsmodus
  • Wenn weiterhin die erste Zirkulationspumpe 62 zu dem Zeitpunkt betätigt wird, zu dem das fünfte Drei-Wege-Ventil 87 in einen Zustand versetzt wird, in dem der Einlass und der andere Auslass miteinander kommunizieren, wird eine Zirkulation durchgeführt, bei der, wie durch die durchgezogenen Linienpfeile in 9 angedeutet, das aus der ersten Zirkulationspumpe 62 abgeführte Wärmemedium nacheinander durch die Wärmemediumleitung 68A, das Wärmemedium-Heizgeräts 66, die Wärmemediumleitung 68B, das fünften Drei-Wege-Ventils 87, die vierte Umgehungsleitung 68V, den Heizkern 23, die Wärmemediumleitung 68W und die Wärmemediumleitung 68L fließt und in die erste Zirkulationspumpe 62 gesaugt wird. Dies bezieht sich auf den sechsten Zirkulationsmodus.
  • In diesem sechsten Zirkulationsmodus wird, da das Wärmemedium zwischen dem Heizkern 23 und dem Wärmemedium-Heizgerät 66 zirkuliert, das Wärmemedium-Heizgerät 66 veranlasst, Wärme zu erzeugen, wodurch es ermöglicht wird, das durch das Wärmemedium-Heizgerät 66 erwärmte Wärmemedium Wärme in den Heizkern 23 abstrahlen und den Fahrzeuginnenraum erwärmen zu lassen. Der oben beschriebene Wechsel zwischen dem ersten Zirkulationsmodus und dem sechsten Zirkulationsmodus wird übrigens später noch ausführlich beschrieben.
  • Andererseits ist ein Ende einer Abzweigleitung 72 als Abzweigstromkreis mit dem Auslass der Kältemittelleitung 13F des Kältemittelkreislaufs R verbunden, d.h. die Kältemittelleitung 13B, die sich auf der kältemittelstromabwärtigen Seite eines Verbindungsteils zwischen der Kältemittelleitung 13F und der Kältemittelleitung 13B und auf der kältemittelstromaufwärtigen Seite des Innenexpansionsventils 8 befindet. Diese Abzweigleitung 72 ist mit einem Hilfsexpansionsventil 73 versehen, das aus einem elektrischen Ventil besteht. Das Hilfsexpansionsventil 73 dekomprimiert und expandiert das in einen später zu beschreibenden Kältemittelkanal 64B des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64 einströmende Kältemittel und kann auch vollständig geschlossen werden.
  • Dann wird das andere Ende der Abzweigleitung 72 mit dem Kältemittel-Durchflusskanal 64B des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64 verbunden. Das eine Ende einer Kältemittelleitung 74 ist mit dem Auslass des Kältemittel-Durchflusskanals 64B verbunden. Das andere Ende der Kältemittelleitung 74 ist mit der Kältemittelleitung 13C verbunden, die sich auf der kältemittelstromabwärtigen Seite des Rückschlagventils 20 und vor (kältemittelstromaufwärtige Seite) dem Akkumulator 12 befindet. Das Hilfsexpansionsventil 73 und dergleichen bilden dann auch einen Teil des Kältemittelkreislaufs R der Wärmepumpenvorrichtung HP und gleichzeitig auch einen Teil der Temperatureinstellvorrichtung 61.
  • Wenn das Hilfsexpansionsventil 73 geöffnet ist, strömt das Kältemittel (ein Teil oder das gesamte Kältemittel), das aus der Kältemittelleitung 13F und dem äußeren Wärmetauscher 7 abgeführt wird, in die Abzweigleitung 27 und wird durch das Hilfsexpansionsventil 73 dekomprimiert, und dann strömt das Kältemittel in den Kältemittelströmungskanal 64B des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64 und verdampft dort. Das Kältemittel nimmt beim Durchströmen des Kältemittel-Durchflusskanals 64B Wärme aus dem durch den Wärmemedium-Durchflusskanal 64A strömenden Wärmemedium auf und wird anschließend über den Akkumulator 12 in den Verdichter 2 gesaugt.
  • Als nächstes ist 32 in 2 ein Klimaanlagenregler 32 als eine Steuervorrichtung, die die Steuerung der Fahrzeugklimaanlage 1 durchführt. Der Klimaanlagenregler 32 ist so konfiguriert, dass er über einen Fahrzeugkommunikationsbus 45 mit einem Fahrzeugsteuergerät 35 (ECU) verbunden ist, das die Steuerung des gesamten Fahrzeugs einschließlich der Antriebssteuerung des Motors 65 für den Betrieb und der Lade-/Entladesteuerung der Batterie 55 sowie die Übertragung und den Empfang von Informationen durchführt. Sowohl dieser Klimaanlagenregler 32 als auch das Fahrzeugsteuergerät 35 (ECU) bestehen aus einem Mikrocomputer, der ein Beispiel für einen Computer mit einem Prozessor ist.
  • Ein Eingang des Klimaanlagenreglers 32 (Steuervorrichtung) ist mit den jeweiligen Ausgängen eines Außenlufttemperatursensors 33, der eine Außenlufttemperatur (Tam) des Fahrzeugs erfasst, eines Außenluftfeuchtigkeitssensors 34, der eine Außenluftfeuchtigkeit erfasst, eines HVAC-Ansaugtemperatursensors 36, der eine Temperatur der von der Ansaugöffnung 25 zum Luftstromkanal 3 anzusaugenden Luft erfasst, einen Raumlufttemperatursensor 37, der eine Temperatur der Luft (Innenraumluft) des Fahrzeuginnenraums erfasst, einen Raumluftfeuchtigkeitssensor 38, der eine Feuchtigkeit der Luft des Fahrzeuginnenraums erfasst, einen Raumluft-CO2-Konzentrationssensor 39, der eine Kohlendioxidkonzentration des Fahrzeuginnenraums erfasst, einen Ausblastemperatursensor 41, der eine Temperatur der aus dem Auslass 29 in den Fahrzeuginnenraum auszublasenden Luft erfasst, einen Auslassdrucksensor 42, der einen Druck (Auslassdruck Pd) des vom Verdichter 2 abgeführten Kältemittels erfasst, einen Auslasstemperatursensor 43, der eine Temperatur des vom Verdichter 2 abgegebenen Kältemittels erfasst, einen Ansaugtemperatursensor 44, der eine Temperatur des in den Verdichter 2 anzusaugenden Kältemittels erfasst, einen Radiatortemperatursensor 46, der eine Temperatur des Radiators 4 erfasst (die Temperatur der durch den Radiator 4 geleiteten Luft oder die Temperatur des Radiators 4 selbst: eine Radiatortemperatur TCI), einen Radiatordrucksensor 47, der einen Kältemitteldruck des Radiators 4 erfasst (den Druck des Kältemittels im Radiator 4 oder unmittelbar nach dem Ausströmen des Kältemittels aus dem Radiator 4: ein Radiatordruck PCI), einen Wärmeabsorbertemperatursensor 48, der eine Temperatur des Wärmeabsorbers 9 erfasst (die Temperatur der durch den Wärmeabsorber 9 geleiteten Luft oder die Temperatur des Wärmeabsorbers 9 selbst: WärmeabsorberTemperatur Te), einen Wärmeabsorber-Drucksensor 49, der einen Kältemitteldruck des Wärmeabsorbers 9 erfasst (den Druck des Kältemittels im Wärmeabsorber 9 oder unmittelbar nach dem Ausströmen des Kältemittels aus dem Wärmeabsorber 9), einen Sonneneinstrahlungssensor 51 z.B. von einem Fotosensorsystems, um eine Sonneneinstrahlungsmenge in den Fahrzeuginnenraum zu erfassen, einen Geschwindigkeitssensor 52, um eine Fahrgeschwindigkeit (eine Geschwindigkeit) des Fahrzeugs zu erfassen, ein Klimatisierungsbetriebsteil 53, um die Änderung einer vorbestimmten Temperatur oder einen Klimatisierungsbetrieb einzustellen, einen äußeren Wärmetauscher-Temperatursensor 54, der eine Temperatur des äußeren Wärmetauschers 7 erfasst (die Temperatur des Kältemittels unmittelbar nach dem Ausströmen des Kältemittels aus dem äußeren Wärmetauscher 7 oder die Temperatur des äußeren Wärmetauschers 7 selbst: eine äußere Wärmetauscher-Temperatur TXO. Wenn der äußere Wärmetauscher 7 als Verdampfer fungiert, wird die Temperatur TXO des äußeren Wärmetauschers zu einer Verdampfungstemperatur des Kältemittels im äußeren Wärmetauscher 7), und einen äußerer Wärmetauscherdrucksensor 56, der einen Kältemitteldruck des äußeren Wärmetauschers 7 erfasst (den Druck des Kältemittels im äußeren Wärmetauscher 7 oder unmittelbar nach dem Ausströmen des Kältemittels aus dem äußeren Wärmetauscher 7).
  • Ferner ist der Eingang des Klimaanlagenreglers 32 auch mit den jeweiligen Ausgängen eines Batterietemperatursensors 76 verbunden, der eine Temperatur der Batterie 55 (eine Temperatur der Batterie 55 selbst oder eine Temperatur des aus der Batterie 55 ausströmenden Wärmemediums oder eine Temperatur des in die Batterie 55 einströmenden Wärmemediums: eine Batterietemperatur Tb), einen Wärmemedium-Ausgangstemperatursensor 77, der eine Temperatur des aus dem Wärmemedium-Durchflusskanal 64A des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64 ausfließenden Wärmemediums erfasst, und einen Betriebsmotor-Temperatursensor 78, der eine Temperatur des Motors 65 für den Betrieb erfasst (eine Temperatur des Motors 65 für den Betrieb selbst, oder eine Temperatur des aus dem Motor 65 für den Betrieb ausfließenden Wärmemediums, oder eine Temperatur des in den Motor 65 für den Betrieb einfließenden Wärmemediums: eine Betriebsmotortemperatur Tm).
  • Andererseits ist ein Ausgang des Klimaanlagenreglers 32 mit dem Verdichter 2, dem Außengebläse 15, dem Innenraumgebläse 27, der Lufteinlass-Änderungsklappe 26, der Luftmischklappe 28, der Luftauslassänderungsklappe 31, dem Außenexpansionsventil 6, dem Innenexpansionsventil 8, den jeweiligen Magnetventilen des Magnetventils 22 (Entfeuchtung) und des Magnetventils 21 (Heizen), der ersten und zweiten Zirkulationspumpe 62 und 63, dem Hilfsexpansionsventil 73 sowie dem ersten bis fünften Dreiwegeventil 81 bis 84 und 87 verbunden. Der Klimaanlagenregler 32 steuert dann diese Komponenten auf der Grundlage der Ausgaben der jeweiligen Sensoren und der vom Klimatisierungsbetriebsteil 53 festgelegten Einstellung sowie von Informationen aus dem Fahrzeugsteuergerät 35.
  • Nachfolgend wird der Betrieb der Fahrzeugklimaanlage 1 der Ausführungsform in der obigen Konfiguration beschrieben. In der Ausführungsform ändert und führt der Klimaanlagenregler 32 (Steuervorrichtung) die jeweiligen Klimatisierungsvorgänge des Heizbetriebs, des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs, des Entfeuchtungs- und Kühlbetriebs, und des Kühlbetriebs aus und stellt die Temperaturen der Batterie 55 (Gerät, das weniger Wärme erzeugt) und des Motors 65 zum Betrieb (Gerät, das mehr Wärme erzeugt) ein. Beschrieben werden zunächst die einzelnen Klimatisierungsvorgänge der Wärmepumpenvorrichtung HP der Fahrzeugklimaanlage 1.
  • (8) Heizbetrieb
  • Zunächst wird der Heizbetrieb unter Bezugnahme auf die 1, 3 und 6 beschrieben. 1, 3 und 6 zeigen die Strömung (gestrichelte Pfeile) des Kältemittels des Kältemittelkreislaufs R im Heizbetrieb. Wenn der Heizbetrieb durch den Klimaanlagenregler 32 (ein Automatikbetrieb) oder eine manuelle Bedienung des Klimatisierungsbetriebsteils 53 (ein manueller Betrieb) im Winter o.ä. gewählt wird, öffnet der Klimaanlagenregler 32 das Magnetventil 21 (für das Heizen) und schließt das Innenexpansionsventil 8 vollständig. Weiterhin schließt der Klimaanlagenregler das Magnetventil 22 (für die Entfeuchtung).
  • Dann betätigt der Klimaanlagenregler den Verdichter 2 und die jeweiligen Gebläse 15 und 27, und die Luftmischklappe 28 hat einen Zustand, bei dem sie ein Verhältnis einstellt, in dem die aus dem Innenraumgebläse 27 ausgeblasene Luft durch den Heizkern 23 und den Radiator 4 geleitet wird. Infolgedessen strömt ein vom Verdichter 2 abgeführtes Hochtemperatur-Hochdruckgas-Kältemittel in den Radiator 4. Die Luft im Luftstromkanal 3 strömt durch den Radiator 4, und somit wird die Luft im Luftstromkanal 3 durch das Hochtemperatur-Kältemittel im Radiator 4 erwärmt. Andererseits wird dem Kältemittel im Radiator 4 durch die Luft die Wärme entzogen und es wird abgekühlt, um zu kondensieren und sich zu verflüssigen.
  • Das im Radiator 4 verflüssigte Kältemittel strömt aus dem Radiator 4 aus und fließt dann durch die Kältemittelleitungen 13E und 13J, um das Außenexpansionsventil 6 zu erreichen. Das in das Außenexpansionsventil 6 einfließende Kältemittel wird dort dekomprimiert und fließt dann in den äußeren Wärmetauscher 7. Das in den äußeren Wärmetauscher 7 einströmende Kältemittel verdampft, und die Wärme wird aus der vorbeiströmenden Außenluft oder dem Außengebläse 15 hochgepumpt (Wärmeaufnahme). Das aus dem äußeren Wärmetauscher 7 ausströmende Niedrigtemperatur-Kältemittel gelangt dann über die Kältemittelleitung 13A und die Kältemittelleitung 13D sowie das Magnetventil 21 in die Kältemittelleitung 13C und fließt über das Rückschlagventil 20 in der Kältemittelleitung 13C in den Akkumulator 12, um dort eine Gas-FlüssigkeitsTrennung durchzuführen, und das gasförmige Kältemittel wird dann in den Verdichter 2 gesaugt, wodurch sich dieser Kreislauf wiederholt. Die im Radiator 4 erwärmte Luft wird aus dem Auslass 29 ausgeblasen, wodurch die Erwärmung des Fahrzeuginnenraums erfolgt.
  • Der Klimaanlagenregler 32 berechnet aus einer Soll-Heizungstemperatur TCO (Soll-Temperatur der Luft auf der Leeseite des Radiators 4), die aus der oben erwähnten Soll-Auslasstemperatur TAO berechnet wird, einen Soll-Radiatordruck PCO (Soll-Wert des Drucks PCI des Radiators 4), und steuert die Drehzahl des Verdichters 2 auf der Grundlage des Soll-Radiatordrucks PCO und des Kältemitteldrucks des Radiators 4, der von dem Radiatordrucksensor 47 erfasst wird (der Radiatordruck PCI, der ein hoher Druck des Kältemittelkreislaufs R ist). Ferner steuert der Klimaanlagenregler eine Ventilstellung des Außenexpansionsventils 6 in Abhängigkeit von der durch den Radiatortemperatursensor 46 erfassten Temperatur (der Radiatortemperatur TCI) des Radiators 4 und dem durch den Radiatordrucksensor 47 erfassten Radiatordruck PCI und regelt einen Unterkühlungsgrad des Kältemittels in einem Auslass des Radiators 4. Die Soll-Heizungstemperatur TCO ist grundsätzlich TCO = TAO, jedoch ist eine vorgegebene Grenze für die Regelung vorgesehen. Wenn die Heizleistung des Radiators 4 nicht mehr ausreicht, wird das Wärmemedium-Heizgerät 66 mit Energie versorgt, um Wärme zu erzeugen und damit die Heizleistung zu ergänzen, wie später beschrieben wird.
  • Ferner öffnet der Klimaanlagenregler 32 bei diesem Heizbetrieb das Magnetventil 22 und öffnet auch das Hilfsexpansionsventil 73, um dessen Ventilstellung in einen geregelten Zustand zu bringen. Dadurch wird ein Teil des aus dem Radiator 4 ausströmenden Kältemittels auf der kältemittelstromaufwärtigen Seite des Außenexpansionsventils 6 verteilt und erreicht die kältemittelstromaufwärtige Seite des Innenexpansionsventils 8 durch die Kältemittelleitung 13F, wie durch die leeren Pfeile in den 1, 3 und 6 angedeutet. Anschließend fließt das Kältemittel in die Abzweigleitung 72, wird durch das Hilfsexpansionsventil 73 dekomprimiert und fließt dann durch die Abzweigleitung 72 in den Kältemitteldurchgang 64B des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64, um zu verdampfen. Zu diesem Zeitpunkt wird eine wärmeabsorbierende Wirkung ausgeübt. Es wiederholt sich eine Zirkulation, bei der das in diesem Kältemittel-Durchflusskanal 64B verdampfte Kältemittel nacheinander durch die Kältemittelleitung 74, die Kältemittelleitung 13C und den Akkumulator 12 fließt und in den Verdichter 2 gesaugt wird.
  • (9) Entfeuchtungs- und Heizbetrieb
  • Als nächstes öffnet im Entfeuchtungs- und Heizbetrieb der Klimaanlagenregler 32 das Magnetventil 22 im oben genannten Zustand des Heizbetriebs und öffnet das Innenexpansionsventil 8, um das Kältemittel in einen Zustand der Dekompression und Expansion zu versetzen. Folglich wird ein Teil des kondensierten Kältemittels, das durch den Radiator 4 in die Kältemittelleitung 13E fließt, verteilt, das verteilte Kältemittel fließt durch das Magnetventil 22 in die Kältemittelleitung 13F und fließt von der Kältemittelleitung 13B in das Innenexpansionsventil 8, und das restliche Kältemittel fließt durch das Außenexpansionsventil 6. Das heißt, der verteilte Teil des Kältemittels wird im Innenexpansionsventil 8 dekomprimiert und fließt dann zum Verdampfen in den Wärmeabsorber 9.
  • Der Klimaanlagenregler 32 steuert eine Ventilstellung des Innenexpansionsventils 8, um einen Überhitzungsgrad (SH) des Kältemittels in einem Auslass des Wärmeabsorbers 9 auf einem vorbestimmten Wert zu halten, wobei jedoch Wasser in der aus dem Innenraumgebläse 27 ausgeblasenen Luft koaguliert und durch einen zu diesem Zeitpunkt im Wärmeabsorber 9 stattfindenden Wärmeaufnahmevorgang des Kältemittels am Wärmeabsorber 9 anhaftet, so dass die Luft abgekühlt und entfeuchtet wird. Das in die Kältemittelleitung 13J einströmende restliche verteilte Kältemittel wird im Außenexpansionsventil 6 dekomprimiert und verdampft anschließend im äußeren Wärmetauscher 7.
  • Das im Wärmeabsorber 9 verdampfte Kältemittel strömt zur Kältemittelleitung 13C, um sich mit dem Kältemittel (dem Kältemittel aus dem äußeren Wärmetauscher 7) aus der Kältemittelleitung 13D zu vereinigen, und strömt dann durch das Rückschlagventil 20 und den Akkumulator 12, um in den Verdichter 2 gesaugt zu werden, wobei sich dieser Kreislauf wiederholt. Die im Wärmeabsorber 9 entfeuchtete Luft wird beim Durchströmen des Radiators 4 wieder erwärmt, wodurch die Entfeuchtung und die Erwärmung des Fahrzeuginnenraums erfolgt.
  • Der Klimaanlagenregler 32 steuert die Drehzahl des Verdichters 2 auf der Grundlage des Soll-Radiatordrucks PCO, der aus der Soll-Heizungstemperatur TCO und dem vom Radiatordrucksensor 47 erfassten Radiatordruck PCI (dem Hochdruck des Kältemittelkreislaufs R) berechnet wird, und steuert die Ventilstellung des Außenexpansionsventils 6 auf der Grundlage der vom Wärmeabsorber-Temperatursensor 48 erfassten Temperatur (der Wärmeabsorbertemperatur Te) des Wärmeabsorbers 9.
  • (10) Entfeuchtungs- und Kühlbetrieb
  • Als nächstes öffnet der Klimaanlagenregler 32 im Entfeuchtungs- und Kühlbetrieb das Innenexpansionsventil 8, um das Kältemittel in einen dekomprimierten und expandierten Zustand zu versetzen, und schließt das Magnetventil 21 und das Magnetventil 22. Dann betätigt der Klimaanlagenregler den Verdichter 2 und die jeweiligen Gebläse 15 und 27, und die Luftmischklappe 28 ist in einem Zustand, in dem sie ein Verhältnis einstellt, in dem die aus dem Innenraumgebläse 27 ausgeblasene Luft durch den Heizkern 23 und den Radiator 4 geleitet werden soll. Dadurch strömt ein vom Verdichter 2 abgegebenes Hochtemperatur-Hochdruckgas-Kältemittel in den Radiator 4. Die Luft im Luftstromkanal 3 strömt durch den Radiator 4, und somit wird die Luft im Luftstromkanal 3 durch das Hochtemperatur-Kältemittel im Radiator 4 erwärmt. Andererseits wird dem Kältemittel im Radiator 4 durch die Luft die Wärme entzogen und es wird abgekühlt, um zu kondensieren und sich zu verflüssigen.
  • Das aus dem Radiator 4 ausströmende Kältemittel strömt durch die Kältemittelleitung 13E zum Außenexpansionsventil 6 und strömt durch das Außenexpansionsventil 6, das so geregelt ist, dass es sicht leicht öffnet, in den äußeren Wärmetauscher 7. Das in den äußeren Wärmetauscher 7 einströmende Kältemittel wird durch das Fließen darin oder durch die zum Kondensieren durch das Außengebläse 15 geleitete Außenluft abgekühlt. Das aus dem äußeren Wärmetauscher 7 ausströmende Kältemittel fließt durch die Kältemittelleitung 13A und das Rückschlagventil 18, um in die Kältemittelleitung 13B zu gelangen und das Innenexpansionsventil 8 zu erreichen. Das Kältemittel wird im Innenexpansionsventil 8 entspannt und strömt dann zum Verdampfen in den Wärmeabsorber 9. Das Wasser in der aus dem Innenraumgebläse 27 ausgeblasenen Luft koaguliert und haftet durch einen zu diesem Zeitpunkt stattfindenden Wärmeaufnahmevorgang an dem Wärmeabsorber 9 an, so dass die Luft abgekühlt und entfeuchtet wird.
  • Das im Wärmeabsorber 9 verdampfte Kältemittel strömt durch die Kältemittelleitung 13C und das Rückschlagventil 20 zum Akkumulator 12 und strömt durch den Akkumulator 12, um in den Verdichter 2 gesaugt zu werden, wobei sich dieser Kreislauf wiederholt. Die im Wärmeabsorber 9 abgekühlte und entfeuchtete Luft wird beim Durchströmen des Radiators 4 wieder erwärmt (Wiedererwärmung: eine geringere Strahlungsleistung als beim Heizen), wodurch das Entfeuchten- und Kühlen des Fahrzeuginnenraums erfolgt.
  • Der Klimaanlagenregler 32 regelt anhand der vom Wärmeabsorber-Temperatursensor 48 erfassten Temperatur (Wärmeabsorber-Temperatur Te) des Wärmeabsorbers 9 und einer Soll-Wärmeabsorber-Temperatur TEO, die deren Sollwert ist, die Drehzahl des Verdichters 2 zur Einstellung der Wärmeabsorber-Temperatur Te auf die Soll-Wärmeabsorber-Temperatur TEO und regelt auf der Grundlage des vom Radiatordrucksensor 47 erfassten Radiatordrucks PCI (der Hochdruck des Kältemittelkreislaufs R) und des aus der Soll-Heizungstemperatur TCO berechneten Soll-Radiatordrucks PCO (der Sollwert des Radiatordrucks PCI) die Ventilstellung des Außenexpansionsventils 6, um den Radiatordruck PCI auf den Soll-Radiatordruck PCO einzustellen und dadurch eine erforderliche Menge an Wiedererwärmung durch den Radiator 4 zu erzielen.
  • (11) Kühlbetrieb
  • Als nächstes wird der Kühlbetrieb unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Bei dem im Sommer oder dergleichen ausgeführten Kühlbetrieb öffnet der Klimaanlagenregler 32 das Außenexpansionsventil 6 im obigen Zustand des Entfeuchtungs- und Kühlbetriebs vollständig. Es ist zu beachten, dass die Luftmischklappe 28 ein Verhältnis einstellt, in dem die Luft durch den Heizkern 23 und den Radiator 4 geleitet werden soll.
  • Folglich strömt das vom Verdichter 2 abgegebene Hochtemperatur-Hochdruckgas-Kältemittel in den Radiator 4, wie durch gestrichelte Linienpfeile in 4 angedeutet. Die Luft im Luftstromkanal 3 wird durch den Radiator 4 geleitet, aber ihr Anteil wird klein (weil sie während der Kühlung nur wieder erwärmt wird). Das Kältemittel passiert daher nur den Radiator, und das aus dem Radiator 4 ausströmende Kältemittel fließt durch die Kältemittelleitung 13E zum Außenexpansionsventil 6. Zu diesem Zeitpunkt ist das Außenexpansionsventil 6 vollständig geöffnet, so dass das Kältemittel die Kältemittelleitung 13J durch das Außenexpansionsventil 6 passiert und so wie es ist in den äußeren Wärmetauscher 7 strömt, in dem das Kältemittel durch das Fließen darin oder durch die durch das Außengebläse 15 zu führende Außenluft abgekühlt wird, um zu kondensieren und sich zu verflüssigen.
  • Das aus dem äußeren Wärmetauscher 7 ausströmende Kältemittel fließt durch die Kältemittelleitung 13A und das Rückschlagventil 18, um in die Kältemittelleitung 13B zu gelangen und das Innenexpansionsventil 8 zu erreichen. Das Kältemittel wird im Innenexpansionsventil 8 dekomprimiert und strömt dann zum Verdampfen in den Wärmeabsorber 9. Das Wasser in der aus dem Innenraumgebläse 27 ausgeblasenen Luft koaguliert und haftet durch die zu diesem Zeitpunkt stattfindende Wärmeaufnahme am Wärmeabsorber 9, wodurch die Luft abgekühlt wird.
  • Das im Wärmeabsorber 9 verdampfte Kältemittel strömt durch die Kältemittelleitung 13C und das Rückschlagventil 20 zum Akkumulator 12 und wird durch diesen in den Verdichter 2 gesaugt, wodurch sich dieser Kreislauf wiederholt. Die im Wärmeabsorber 9 abgekühlte und entfeuchtete Luft wird aus dem Auslass 29 in den Fahrzeuginnenraum geblasen, wodurch die Kühlung des Fahrzeuginnenraums erfolgt. In diesem Kühlbetrieb steuert der Klimaanlagenregler 32 die Drehzahl des Verdichters 2 in Abhängigkeit von der Temperatur (Wärmeabsorbertemperatur Te) des Wärmeabsorbers 9, die vom Wärmeabsorbertemperatursensor 48 erfasst wird.
  • Weiter öffnet in diesem Kühlbetrieb der Klimaanlagenregler 32 das Hilfsexpansionsventil 73, um dessen Ventilstellung in einen geregelten Zustand zu versetzen. Dadurch wird ein Teil des aus dem äußeren Wärmetauscher 7 ausströmenden Kältemittels auf der kältemittelstromaufwärtigen Seite des Innenexpansionsventils 8 verteilt und fließt, wie durch leere Pfeile in 4 angedeutet, in die Abzweigleitung 72 und wird durch das Hilfsexpansionsventil 73 dekomprimiert und fließt dann durch die Abzweigleitung 72 in den Kältemittelflusskanal 64B des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64, um zu verdampfen. Zu diesem Zeitpunkt wird eine wärmeabsorbierende Wirkung ausgeübt. Es wiederholt sich ein Kreislauf, bei dem das in diesem Kältemittel-Durchflusskanal 64B verdampfte Kältemittel nacheinander durch die Kältemittelleitung 74, die Kältemittelleitung 13C und den Akkumulator 12 fließt und in den Verdichter 2 gesaugt wird.
  • (12) Änderung des Klimatisierungsbetriebs
  • Der Klimaanlagenregler 32 berechnet die oben erwähnte Soll-Auslasstemperatur TAO aus der folgenden Gleichung (I). Die Soll-Auslasstemperatur TAO ist ein Sollwert für die Temperatur der Luft, die aus dem Auslass 29 in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasen wird. TAO = ( Tset − Tin ) × K + Tbal ( f ( Tset ,SUN ,Tam ) )
    Figure DE112020003735T5_0001
    wobei Tset eine vorbestimmte Temperatur des Fahrzeuginnenraums ist, die durch den Klimatisierungsbetriebsteil 53 eingestellt wird, Tin eine Temperatur der Fahrzeuginnenraumluft ist, die durch den Innenraumlufttemperatursensor 37 erfasst wird, K ein Koeffizient ist, und Tbal ein Gleichgewichtswert ist, der aus der vorbestimmten Temperatur Tset, einer Sonnenstrahlungsmenge SUN, die durch den Sonnenstrahlungssensor 51 erfasst wird, und der Außenlufttemperatur Tam, die durch den Außenlufttemperatursensor 33 erfasst wird, berechnet wird. Außerdem ist im Allgemeinen die Soll-Auslasstemperatur TAO hoch, wenn die Außenlufttemperatur Tam niedrig wird, und die Soll-Auslasstemperatur TAO wird gesenkt, wenn die Außenlufttemperatur Tam steigt.
  • Dann wählt der Klimaanlagenregler 32 auf der Grundlage der vom Außenlufttemperatursensor 33 erfassten Außenlufttemperatur Tam und der Soll-Auslasstemperatur TAO beim Start einen beliebigen Klimatisierungsbetrieb aus den oben genannten jeweiligen Klimatisierungsbetrieben aus. Außerdem wählt der Klimaanlagenregler nach dem Start die oben genannten Klimatisierungsbetriebe aus und ändert sie entsprechend den Änderungen der Umgebungs- und Einstellungsbedingungen wie der Außenlufttemperatur Tam und der Soll-Auslasstemperatur TAO.
  • (13) Änderung der Steuerung des Zirkulationsmodus
  • Als nächstes wird der Zirkulationsmodus zur Änderung der Steuerung des Wärmemediums in der Temperatureinstellvorrichtung 61 durch den Klimaanlagenregler 32 unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm von 10 beschrieben. Der Klimaanlagenregler 32 bestimmt in Schritt S1 von 10, ob die Wärmepumpenvorrichtung HP betrieben werden kann oder nicht. Wenn die Wärmepumpenvorrichtung HP nicht betrieben werden kann, z. B. weil der äußere Wärmetauscher 7 überfroren ist, geht der Klimaanlagenregler 32 zu Schritt S2 über und bestimmt, ob eine Erwärmung des Fahrzeuginnenraums erforderlich ist oder nicht.
  • In Schritt S2, wenn beispielsweise die vom Innenraumlufttemperatursensor 37 erfasste Temperatur Tin der Fahrzeuginnenraumluft in der Nähe der vorbestimmten Temperatur Tset liegt und ein Heizen nicht erforderlich ist, geht der Klimaanlagenregler 32 zu Schritt S4 über, um die Temperatureinstellvorrichtung 61 zu stoppen. Andererseits, wenn die Temperatur Tin der Fahrzeuginnenraumluft niedriger ist als die vorbestimmte Temperatur Tset und ein Heizen in Schritt S2 erforderlich ist, fährt der Klimaanlagenregler mit Schritt S3 fort, wo der Wärmemedium-Zirkulationskreislauf 60 der Temperatureinstellvorrichtung 61 auf den sechsten Zirkulationsmodus eingestellt wird (9), das Wärmemedium-Heizgerät 66 zur Erzeugung von Wärme mit Energie versorgt und die erste Zirkulationspumpe 62 betrieben wird. Außerdem ist die Innenraumgebläse 27 in Betrieb, obwohl der Verdichter 2 angehalten ist.
  • Da das Wärmemedium zwischen dem Heizkern 23 und dem Wärmemedium-Heizgerät 66 zirkuliert wird, strahlt das durch das Wärmemedium-Heizgerät 66 erwärmte Wärmemedium Wärme in den Heizkern 23 ab. Die durch die Innenraumgebläse 27 im Luftstromkanal s3 zirkulierende Luft wird durch den Heizkern 23 erwärmt und in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasen, so dass der Fahrzeuginnenraum beheizt wird.
  • Als nächstes, wenn es möglich ist, die Wärmepumpenvorrichtung HP in Schritt S1 zu betreiben, geht der Klimaanlagenregler 32 zu Schritt S5 über, um zu bestimmen, ob die von dem Batterietemperatursensor 76 erfasste Batterietemperatur Tb größer oder gleich einem vorbestimmten Wert T1 ist oder nicht. Im Übrigen wird angenommen, dass der vorbestimmte Wert T1 eine vorbestimmte hohe Wärmeerzeugungstemperatur ist, die eine Kühlung der Batterie 55 erfordert. Wenn die Batterietemperatur Tb in Schritt S5 höher oder gleich dem vorbestimmten Wert T1 ist, geht der Klimaanlagenregler 32 zu Schritt S6 über und bestimmt diesmal, ob die vom Motortemperatursensor 78 erfasste Motorbetriebstemperatur Tm höher oder gleich einem vorbestimmten Wert T2 ist oder nicht. Übrigens ist der vorbestimmte Wert T2 als die Wärmeerzeugungstemperatur des Motors 65 für den Betrieb eine relativ hohe Temperatur und wird als T2>T1 angenommen.
  • Wenn die Motorbetriebstemperatur Tm in Schritt S6 größer oder gleich dem vorgegebenen Wert T2 ist, geht der Klimaanlagenregler 32 zu Schritt S7 über, um den aktuellen Klimatisierungsbetrieb der Wärmepumpenvorrichtung HP zu beurteilen. Wenn der aktuelle Klimatisierungsbetrieb der Heizbetrieb in Schritt S7 ist, geht der Klimaanlagenregler dann zu Schritt S8 über, wo der Wärmemedium-Zirkulationskreislauf 60 der Temperatureinstellvorrichtung 61 auf den ersten Zirkulationsmodus (1) eingestellt wird, die erste Zirkulationspumpe 62 betätigt wird und das Wärmemedium-Heizgerät 66 von der Energieversorgung getrennt wird.
  • Infolgedessen wird das vom Kältemittel wärmeabsorbierte und abgekühlte Wärmemedium im Wärmemedium-Durchflusskanal 64A des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64 zur Batterie 55 und zum Motor 65 für den Betrieb zirkuliert. Das Wärmemedium führt einen Wärmeaustausch mit der Batterie 55 und dem Motor 65 für den Betrieb durch, um die Abwärme der Batterie 55 und des Motors 65 zum Betrieb zurückzugewinnen und die Batterie 55 und den Motor 65 für den Betrieb selbst zu kühlen. Die zurückgewonnene Abwärme wird über das Kältemittel an den Radiator 4 übertragen und zur Erwärmung des Fahrzeuginnenraums verwendet. Da das im Wärmemedium-Durchflusskanal 64A des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64 (Kühleinheit) gekühlte Wärmemedium, wie oben beschrieben, durch die Batterie 55 (Gerät, das weniger Wärme erzeugt) fließt und dann in den Motor 65 für den Betrieb (Gerät, das mehr Wärme erzeugt) strömt, wird die Batterie 55 (Gerät, das weniger Wärme erzeugt) nicht durch den Motor 65 für den Betrieb (Gerät, das mehr Wärme erzeugt) über das Wärmemedium erhitzt.
  • Wenn der Klimatisierungsbetrieb der Kühlbetrieb in Schritt S7 ist, fährt der Klimaanlagenregler mit Schritt S9 fort, wo der Wärmemedium-Zirkulationskreislauf 60 der Temperatureinstellvorrichtung 61 auf den zweiten Zirkulationsmodus + dritten Zirkulationsmodus eingestellt wird (8), die erste Zirkulationspumpe 62 und die zweite Zirkulationspumpe 63 betätigt werden und das Wärmemedium-Heizgerät 66 von der Energieversorgung getrennt wird. Folglich wird das vom Kältemittel im Wärmemedium-Durchflusskanal 64A des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64 wärmeabsorbierte und gekühlte Wärmemedium nur über die erste Zirkulationspumpe 62 zur Batterie 55 geleitet. Dann tauscht das Wärmemedium Wärme mit der Batterie 55 aus, um die Batterie 55 zu kühlen.
  • Da das Wärmemedium zwischen dem Motor 65 für den Betrieb und dem Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher 67 durch die zweite Zirkulationspumpe 63 zirkuliert wird, wird das durch die Außenluft im Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher 67 gekühlte Wärmemedium zum Motor 65 für den Betrieb, und der laufende Motor 65 für den Betrieb wird durch die Außenluft gekühlt.
  • Wenn die Motorbetriebstemperatur Tm in Schritt S6 unter dem vorgegebenen Wert T2 liegt, fährt der Klimaanlagenregler 32 mit Schritt S17 fort, um den Wärmemedium-Zirkulationskreislauf 60 der Temperatureinstellvorrichtung 61 auf den zweiten Zirkulationsmodus einzustellen. Wenn der Klimatisierungsbetrieb in diesem Fall ein Heizbetrieb ist, erhält man den in 3 dargestellten Zustand, und wenn der Klimatisierungsbetrieb ein Kühlbetrieb ist, erhält man den in 4 dargestellten Zustand. In beiden Fällen wird die Batterie 55 gekühlt, da das vom Kältemittel im Wärmemedium-Durchflusskanal 64A des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64 wärmeabsorbierte und gekühlte Wärmemedium zur Batterie 55 zirkuliert.
  • Andererseits, wenn in Schritt S5 die Batterietemperatur Tb niedriger als der vorbestimmte Wert T1 ist, geht der Klimaanlagenregler 32 zu Schritt S10 über und bestimmt dieses Mal, ob die Batterietemperatur Tb kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert T3 ist oder nicht. Übrigens ist der vorbestimmte Wert T3 eine vorbestimmte niedrige Temperatur, die niedriger ist als der vorbestimmte Wert T1, und Tb≤T3 zeigt eine Situation an, in der die Batterie 55 aufgeheizt werden muss.
  • Wenn die Batterietemperatur Tb in Schritt S10 kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert T3 ist, geht der Klimaanlagenregler 32 zu Schritt S11 über, um festzustellen, ob die Heizleistung des Fahrzeuginnenraums durch den Radiator 4 im Heizbetrieb nicht ausreicht. Wenn die Heizleistung des Fahrzeuginnenraums durch den Radiator 4 im Heizbetrieb in Schritt S11 unzureichend ist, geht der Klimaanlagenregler 32 zu Schritt S12 über, wo der Wärmemedium-Zirkulationskreislauf 60 der Temperatureinstellvorrichtung 61 auf den zweiten Zirkulationsmodus (3) eingestellt wird, und danach wird die erste Zirkulationspumpe 62 betätigt, um das Wärmemedium-Heizgerät 66 mit Energie versorgt, um Wärme zu erzeugen.
  • Folglich wird das vom Wärmemedium-Heizgerät 66 erwärmte Wärmemedium in die Batterie 55 geleitet, und die Batterie 55 wird erwärmt. Ferner wird das durch die Batterie 55 geleitete Wärmemedium in den Wärmemedium-Durchflusskanal 64A des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64 geleitet, und das Kältemittel nimmt Wärme von diesem Wärmemedium auf. Die aufgenommene Wärme des Wärmemedium-Heizgerätes 66 wird durch das Kältemittel an den Radiator 4 abgegeben und zur Heizungsunterstützung im Fahrzeuginnenraum genutzt.
  • Wenn die Heizleistung in Schritt S11 nicht unzureichend ist, geht der Klimaanlagenregler 32 zu Schritt S13 über, in dem der Wärmemedium-Zirkulationskreislauf 60 der Temperatureinstellvorrichtung 61 auf den fünften Zirkulationsmodus (7) eingestellt wird, die erste Zirkulationspumpe 62 betätigt wird und das Wärmemedium-Heizgerät 66 mit Energie versorgt wird, um Wärme zu erzeugen. Dadurch wird das vom Wärmemedium-Heizgerät 66 erwärmte Wärmemedium zur Batterie 55 zirkuliert, so dass die Batterie 55 erwärmt wird.
  • Wenn die Batterietemperatur Tb höher ist als der vorbestimmte Wert T3 in Schritt S10 (T3<Tb<Tl), geht der Klimaanlagenregler 32 zu Schritt S14 über. In Schritt S14 bestimmt der Klimaanlagenregler 32, ob die vom Motortemperatursensor 78 erfasste Motorbetriebstemperatur Tm größer oder gleich einem vorbestimmten Wert T4 ist oder nicht. Der vorbestimmte Wert T4 ist übrigens auch eine relativ hohe Temperatur als die Wärmeerzeugungstemperatur des Motors 65 für den Betrieb und wird mit T4>T1 angenommen.
  • Wenn die Motorbetriebstemperatur Tm in Schritt S14 größer oder gleich dem vorgegebenen Wert T4 ist, geht der Klimaanlagenregler 32 zu Schritt S15 über, um den aktuellen Klimatisierungsbetrieb der Wärmepumpenvorrichtung HP zu beurteilen. Wenn dann der aktuelle Klimatisierungsbetrieb der Heizbetrieb in Schritt S15 ist, fährt der Klimaanlagenregler mit Schritt S16 fort, um den Wärmemedium-Zirkulationskreislauf 60 der Temperatureinstellvorrichtung 61 auf den vierten Zirkulationsmodus (6) einzustellen und die zweite Zirkulationspumpe 63 zu betreiben.
  • Folglich wird das vom Kältemittel aufgenommene und abgekühlte Wärmemedium im Wärmemedium-Durchflusskanal 64A des Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauschers 64 zum Motor 65 für den Betrieb zirkuliert (nicht zur Batterie 55 zirkuliert). Anschließend tauscht das Wärmemedium Wärme mit dem Motor 65 für den Betrieb aus, um die Abwärme des Motors 65 für den Betrieb zurückzugewinnen, wodurch der Motor 65 für den Betrieb selbst gekühlt wird. Die vom Motor 65 für den Betrieb zurückgewonnene Abwärme wird durch das Kältemittel an den Radiator 4 übertragen, um das Heizen zu unterstützen.
  • Wenn der aktuelle Klimatisierungsbetrieb der Kühlbetrieb in Schritt S15 ist, oder wenn die Wärmepumpenvorrichtung HP gestoppt ist (Verdichter 2 ist gestoppt), fährt der Klimaanlagenregler mit Schritt S18 fort, um den Wärmemedium-Zirkulationskreislauf 60 der Temperatureinstellvorrichtung 61 auf den dritten Zirkulationsmodus einzustellen (5) und die zweite Zirkulationspumpe 63 zu betätigen. Da das Wärmemedium zwischen dem Motor 65 für den Betrieb und dem Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher 67 zirkuliert wird, wird das durch die Außenluft im Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher 67 gekühlte Wärmemedium zum Motor 65 für den Betrieb zirkuliert, so dass der Motor 65 für den Betrieb durch die Außenluft gekühlt wird.
  • Wenn die Motorbetriebstemperatur Tm in Schritt S14 niedriger als der vorbestimmte Wert T4 ist, d.h. wenn T3<Tb<Tl und Tm<T4, geht der Klimaanlagenregler 32 zu Schritt S19 über, um die Temperatureinstellvorrichtung 61 zu stoppen (die Zirkulationspumpen 62 und 63 zu stoppen und auch das Wärmemedium-Heizgerät 66 von der Energieversorgung zu trennen).
  • Wie oben ausführlich beschrieben, umfasst die Temperatureinstellvorrichtung 61 des in einem Fahrzeug montierten, wärmeerzeugenden Geräts der vorliegenden Erfindung die am Fahrzeug montierte Batterie 55 (Gerät, das weniger Wärme erzeugt), den Wärmemedium-Zirkulationskreislauf 60 zum Zirkulieren des Wärmemediums zur Batterie 55 und zum Motor 65 für den Betrieb, wenn die Temperatur des Motors 65 zum Betrieb (Gerät, das mehr Wärme erzeugt), deren Wärmeerzeugungstemperatur höher als die Batterie 55 ist, eingestellt wird, und der Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 (Kühleinheit) zur Kühlung des im Wärmemedium-Zirkulationskreislauf 60 zirkulierenden Wärmemediums. Somit kann der Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 die Batterie 55 und den Motor 65 für den Betrieb über das Wärmemedium kühlen und deren Temperaturen einstellen.
  • Wenn hier das durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 gekühlte Wärmemedium vom Motor 65 für den Betrieb zur Batterie 55 fließt, fließt das Wärmemedium, dessen Temperatur durch den Wärmeaustausch mit dem Motor 65 für den Betrieb gestiegen ist, zur Batterie 55. Es besteht daher die Gefahr, dass die Batterie 55 durch den Motor 65 für den Betrieb über das Wärmemedium erwärmt wird. Bei der vorliegenden Erfindung wird jedoch das durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 gekühlte Wärmemedium durch die Batterie 55 geleitet und fließt dann zum Motor 65 für den Betrieb, so dass ein solches Problem gelöst ist und sowohl die Batterie 55 als auch der Motor 65 für den Betrieb ungehindert durch den einen Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 gekühlt werden können.
  • In der Ausführungsform ist die Temperatureinstellvorrichtung 61 außerdem mit der ersten Umgehungsleitung 68K versehen, um den Motor 65 für den Betrieb zu umgehen und das durch die Batterie 55 geleitete Wärmemedium durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 fließen zu lassen, und mit dem ersten Drei-Wege-Ventil 81 und dem vierten Drei-Wege-Ventil 84, um zu ändern, ob das durch die Batterie 55 geleitete Wärmemedium durch den Motor 65 für den Betrieb oder durch die erste Umgehungsleitung 68K fließen soll. Der Klimaanlagenregler 32 ist so konfiguriert, dass er in der Lage ist, den ersten Zirkulationsmodus auszuführen, in dem, nachdem das durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 gekühlte Wärmemedium durch die Batterie 55 geleitet wurde, das Wärmemedium durch den Motor 65 für den Betrieb geleitet wird, und den zweiten Zirkulationsmodus, in dem, nachdem das durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 gekühlte Wärmemedium durch die Batterie 55 geleitet wurde, das Wärmemedium in die erste Umgehungsleitung 68K geleitet wird. Wenn also die Notwendigkeit besteht, sowohl die Batterie 55 als auch den Motor 65 für den Betrieb durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 zu kühlen, führt der Klimaanlagenregler den ersten Zirkulationsmodus aus. Wenn also die Batterie 55 gekühlt werden muss und der Motor 65 für den Betrieb nicht gekühlt werden muss, führt der Klimaanlagenregler den zweiten Zirkulationsmodus aus, wodurch es möglich wird, nur die Batterie 55 durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 zu kühlen und die Temperaturen der Batterie 55 und des Motors 65 für den Betrieb effektiv anzupassen.
  • Ferner sind in der Ausführungsform der Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher 67 zum Austausch von Wärme zwischen der Außenluft und dem Wärmemedium und das zweite Drei-Wege-Ventil 82 zum Ändern, ob das Wärmemedium, das durch den Motor 65 für den Betrieb läuft, durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 oder das Wärmemedium durch den Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher 67 strömen soll, in der Temperatureinstellvorrichtung 61 vorgesehen. Der Klimaanlagenregler32 ist so konfiguriert, dass er in der Lage ist, den dritten Zirkulationsmodus auszuführen, um das Wärmemedium zwischen dem Motor 65 für den Betrieb und dem Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher 67 zu zirkulieren. Wenn also, wie in der Ausführungsform, die Notwendigkeit besteht, eine Kühlung des Motors 65 für den Betrieb in einem Zustand durchzuführen, in dem die Temperatur der Batterie 55 durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 im zweiten Zirkulationsmodus eingestellt wird, führt der Klimaanlagenregler auch den dritten Zirkulationsmodus aus (zweiter Zirkulationsmodus + dritter Zirkulationsmodus), wodurch es möglich wird, den Motor 65 für den Betrieb durch die Außenluft über das Wärmemedium zu kühlen.
  • Ferner ist in der Ausführungsform die Temperatureinstellvorrichtung 61 mit der zweiten Umgehungsleitung 68U versehen, um die Batterie 55 zu umgehen und zu ermöglichen, dass das durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 hindurchfließende Wärmemedium durch den Motor 65 für den Betrieb fließt, und mit dem dritten Drei-Wege-Ventil 83, um zu ändern, ob das durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 hindurchfließende Wärmemedium dazu gebracht wird, durch die Batterie 55 zu fließen, oder das Wärmemedium dazu gebracht wird, durch die zweite Umgehungsleitung 68U zu fließen. Der Klimaanlagenregler 32 ist so konfiguriert, dass er in der Lage ist, den vierten Zirkulationsmodus auszuführen, um das Wärmemedium zwischen dem Motor 65 für den Betrieb und dem Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 umzuwälzen. Wenn also der Motor 65 für den Betrieb gekühlt werden muss und die Batterie 55 nicht gekühlt werden muss, führt der Klimaanlagenregler den vierten Zirkulationsmodus aus, wodurch es möglich wird, nur den Motor 65 für den Betrieb durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 zu kühlen.
  • Da in der Ausführungsform weiter die Temperatureinstellvorrichtung 61 mit dem Wärmemedium-Heizgerät 66 zum Erwärmen des in die Batterie 55 einströmenden Wärmemediums versehen ist, erwärmt das Wärmemedium-Heizgerät 66 das in die Batterie 55 einströmende Wärmemedium, wodurch eine Erwärmung der Batterie 55 ermöglicht wird. Dadurch wird es möglich, die Temperatur der Batterie 55 in einer Umgebung, in der die Temperatur der Batterie 55 niedrig wird, auf eine angemessene Temperatur einzustellen.
  • In diesem Fall ist in der Ausführungsform die Temperatureinstellvorrichtung 61 mit der dritten Umgehungsleitung 68M zur Umgehung der ersten Umgehungsleitung 68K und dem Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 und mit dem vierten Drei-Wege-Ventil 84 versehen, um zu ändern, ob das durch die Batterie 55 geleitete Wärmemedium durch die erste Umgehungsleitung 68K oder, ob das Wärmemedium durch die dritte Umgehungsleitung 68M fließen soll. Der Klimaanlagenregler32 ist so konfiguriert, dass er in der Lage ist, den fünften Zirkulationsmodus auszuführen, um das Wärmemedium zwischen der Batterie 55 und dem Wärmemedium-Heizgerät 66 zirkulieren zu lassen. Daher wird der fünfte Zirkulationsmodus ausgeführt, um dadurch eine gleichmäßige Erwärmung der Batterie 55 durch das Wärmemedium-Heizgerät 66 zu ermöglichen.
  • Ferner ist in der Ausführungsform der Heizkern 23 zum Erwärmen der dem Fahrzeuginnenraum zugeführten Luft vorgesehen, und die Temperatureinstellvorrichtung 61 ist mit der vierten Umgehungsleitung 68V versehen, um die Batterie 55 zu umgehen und das durch das Wärmemedium-Heizgerät 66 geleitete Wärmemedium in den Heizkern 23 fließen zu lassen, und das fünfte Drei-Wege-Ventil 87, um zu ändern, ob das durch das Wärmemedium-Heizgerät 66 geleitete Wärmemedium durch die Batterie 55 oder das Wärmemedium durch die vierte Umgehungsleitung 68V fließen soll. Der Klimaanlagenregler 32 ist so konfiguriert, dass er in der Lage ist, den sechsten Zirkulationsmodus auszuführen, um das Wärmemedium zwischen dem Heizkern 23 und dem Wärmemedium-Heizgerät 66 zirkulieren zu lassen. Daher wird, wenn die Batterie 55 nicht beheizt werden muss, das vom Wärmemedium-Heizgerät 66 erwärmte Wärmemedium durch den sechsten Zirkulationsmodus zum Heizkern 23 zirkuliert, wodurch es möglich wird, den Fahrzeuginnenraum durch das Wärmemedium-Heizgerät 66 über das Wärmemedium zu beheizen.
  • Darüber hinaus ist in der Ausführungsform der Kältemittelkreislauf R den Verdichter 2, der das Kältemittel komprimiert, den Radiator 4 und den äußeren Wärmetauscher 7, um das vom Verdichter 2 abgegebene Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, und den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64, der das abgestrahlte Kältemittel Wärme aufnehmen lässt, vorgesehen, und das Wärmemedium wird durch diesen Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 gekühlt. Somit wird es möglich, die Batterie 55 und den Motor 65 für den Betrieb durch den Wärmepumpenbetrieb mit dem Kältemittelkreislauf R reibungslos zu kühlen.
  • In der Ausführungsform ist dann die Temperatureinstellvorrichtung 61 in der Fahrzeugklimaanlage 1 vorgesehen, die den Kältemittelkreislauf R mit dem Verdichter 2, der das Kältemittel komprimiert, den Radiator 4, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, um die dem Fahrzeuginnenraum zugeführte Luft zu erwärmen, und den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, um das Wärmemedium zu kühlen, und der das vom Verdichter 2 abgegebene Kältemittel Wärme im Radiator 4 abstrahlen lässt, um den Fahrzeuginnenraum zu erwärmen, umfasst. Im Heizbetrieb lässt der Klimaanlagenregler 32 zumindest einen Teil des Kältemittels, von dem die Wärme im Radiator 4 abgestrahlt wurde, durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 fließen und führt den ersten Zirkulationsmodus, den zweiten Zirkulationsmodus oder den vierten Zirkulationsmodus aus. Im ersten Zirkulationsmodus wird die Abwärme sowohl aus der Batterie 55 als auch aus dem Motor 65 für den Betrieb gewonnen, im zweiten Zirkulationsmodus wird die Abwärme nur aus der Batterie 55 gewonnen, und im vierten Zirkulationsmodus wird die Abwärme nur aus dem Motor 65 für den Betrieb gewonnen, um sie an den Radiator 4 abzugeben, wodurch eine Erwärmung des Fahrzeuginnenraums ermöglicht wird.
  • Auch wird das Wärmemedium durch das Wärmemedium-Heizgerät 66 erwärmt und der zweite Zirkulationsmodus ausgeführt, wodurch die Wärme aus dem Wärmemedium-Heizgerät 66 auch auf den Radiator 4 übertragen werden kann und zur Erwärmung des Fahrzeuginnenraums beiträgt.
  • Weiterhin ist in der Ausführungsform der Kältemittelkreislauf R der Fahrzeugklimaanlage 1 mit dem Wärmeabsorber 9 zur Wärmeaufnahme des Kältemittels zur Kühlung der dem Fahrzeuginnenraum zugeführten Luft und dem außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehenen äußeren Wärmetauscher 7 versehen, wodurch es möglich ist, den Kühlbetrieb durchzuführen, indem man das vom Verdichter 2 abgegebene Kältemittel im äußeren Wärmetauscher 7 Wärme abstrahlen lässt, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, dekomprimiert und dann das Kältemittel im Wärmeabsorber 9 Wärme aufnehmen lässt, um den Fahrzeuginnenraum zu kühlen. Im Kühlbetrieb lässt der Klimaanlagenregler 32 zumindest einen Teil des Kältemittels, von dem die Wärme im äußeren Wärmetauscher 7 abgestrahlt wurde, durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 fließen und führt den zweiten Zirkulationsmodus aus. Daher kann die Kühlung der Batterie 55 auch während der Kühlung des Fahrzeuginnenraums durchgeführt werden.
  • Im Übrigen ist die Kühleinheit in der vorliegenden Ausführungsform durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher 64 der Wärmepumpenvorrichtung HP mit dem Kältemittelkreislauf R ausgebildet, jedoch sind die Erfindungen der Ansprüche 1 bis 8 hierauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann die Kühleinheit in der vorliegenden Erfindung durch eine elektronische Kühleinrichtung wie ein Peltier-Element oder dergleichen ausgebildet sein. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, die Temperatureinstellvorrichtung 61 der vorliegenden Erfindung in der Fahrzeugklimaanlage 1 vorzusehen (andere Erfindungen als die Ansprüche 9 und 10).
  • Ferner sind die in der Ausführungsform beschriebene Konfiguration des Klimaanlagenreglers 32 und die Konfigurationen der Wärmepumpenvorrichtung HP und der Temperatureinstellvorrichtung 61 in der Fahrzeugklimaanlage 1 nicht darauf beschränkt und können selbstverständlich innerhalb des Anwendungsbereichs geändert werden, ohne von der Idee der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeugklimaanlage
    2
    Verdichter
    4
    Radiator (Strahlungswärmetauscher)
    6
    Außenexpansionsventil
    7
    äußerer Wärmetauscher (Strahlungswärmetauscher)
    8
    Innenexpansionsventil
    9
    Wärmeabsorber
    21, 22
    Magnetventil
    23
    Heizkern
    32
    Klimaanlagenregler(Steuervorrichtung)
    55
    Batterie (Gerät, das weniger Wärme erzeugt)
    61
    Temperatureinstellvorrichtung
    62
    erste Zirkulationspumpe (Zirkulationsvorrichtung)
    63
    zweite Zirkulationspumpe (Zirkulationsvorrichtung)
    64
    Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher (Kühleinheit)
    65
    Motor für den Betrieb
    66
    Wärmemedium-Heizgerät (Heizeinheit)
    67
    Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher
    68
    Wärmemediumleitung
    68K
    erste Umgehungsleitung
    68M
    dritte Umgehungsleitung
    68U
    zweite Umgehungsleitung
    68V
    vierte Umgehungsleitung
    72
    Abzweigleitung
    73
    Hilfsexpansionsventil
    81
    erstes Drei-Wege-Ventil (erste Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung, vierte Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung)
    82
    zweites Drei-Wege-Ventil (zweite Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung)
    83
    drittes Drei-Wege-Ventil (dritte Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung)
    84
    viertes Drei-Wege-Ventil (erste Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung, vierte Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung)
    87
    fünftes Drei-Wege-Ventil (fünfte Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung)
  • 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 2014213765 [0003]
    • JP 5440426 [0003]

Claims (10)

  1. Eine Temperatureinstellvorrichtung für ein in einem Fahrzeug montiertes wärmeerzeugendes Gerät, die zum Einstellen der Temperaturen von einem in einem Fahrzeug montierten Gerät, das weniger Wärme erzeugt, und einem Gerät, das mehr Wärme erzeugt, und dessen Wärmeerzeugungstemperatur größer ist als die des Geräts, das weniger Wärme erzeugt, eingerichtet ist, aufweisend: einen Wärmemedium-Zirkulationskreislauf, um ein Wärmemedium durch das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, und das Gerät, das mehr Wärme erzeugt, zirkulieren zu lassen; und eine Kühleinheit zum Kühlen des durch den Wärmemedium-Zirkulationskreislauf zirkulierenden Wärmemediums, wobei das in der Kühleinheit gekühlte Wärmemedium durch das Gerät fließt, das weniger Wärme erzeugt, und dann in das Gerät fließt, das mehr Wärme erzeugt.
  2. Die Temperatureinstellvorrichtung für das in einem Fahrzeug montierte wärmeerzeugende Gerät nach Anspruch 1, aufweisend: eine erste Umgehungsleitung zum Umgehen des Geräts, das mehr Wärme erzeugt, um das durch das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, geleitete Wärmemedium zur Kühleinheit fließen zu lassen, eine erste Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung, um zu ändern, ob das durch das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, geleitete Wärmemedium zu dem Gerät, das mehr Wärme erzeugt, oder durch die erste Umgehungsleitung fließen soll, und eine Steuervorrichtung zum Steuern der ersten Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung, wobei die Steuervorrichtung aufweist: einen ersten Zirkulationsmodus, in dem das durch die Kühleinheit gekühlte Wärmemedium durch das Gerät geleitet wird, das weniger Wärme erzeugt, und dann durch das Gerät geleitet wird, das mehr Wärme erzeugt, und einen zweiten Zirkulationsmodus, bei dem das durch die Kühleinheit gekühlte Wärmemedium durch das Gerät geleitet wird, das weniger Wärme erzeugt, und dann durch die erste Umgehungsleitung geleitet wird.
  3. Die Temperatureinstellvorrichtung für das in einem Fahrzeug montierte wärmeerzeugende Gerät nach Anspruch 2, aufweisend: einen Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher zum Wärmeaustausch zwischen Außenluft und dem Wärmemedium, und eine zweite Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung, die von der Steuervorrichtung gesteuert wird und dazu dient, zu ändern, ob das durch das Gerät, das mehr Wärme erzeugt, geleitete Wärmemedium zur Kühleinheit oder zum Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher fließen soll, wobei die Steuervorrichtung einen dritten Zirkulationsmodus aufweist, um das Wärmemedium zwischen dem Gerät, das mehr Wärme erzeugt, und dem Luft-Wärmemedium-Wärmetauscher zu zirkulieren.
  4. Die Temperatureinstellvorrichtung für das in einem Fahrzeug montierte wärmeerzeugende Gerät nach Anspruch 2 oder 3, aufweisend: eine zweite Umgehungsleitung zur Umgehung des Geräts, das weniger Wärme erzeugt, um das durch die Kühleinheit geleitete Wärmemedium zu dem Gerät, das mehr Wärme erzeugt, fließen zu lassen und eine dritte Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung, die von der Steuervorrichtung gesteuert wird und dazu dient, zu ändern, ob das durch die Kühleinheit geleitete Wärmemedium zu dem Gerät, das weniger Wärme erzeugt, oder durch die zweite Umgehungsleitung zu fließen soll, wobei die Steuervorrichtung einen vierten Zirkulationsmodus aufweist, um das Wärmemedium zwischen dem Gerät, das mehr Wärme erzeugt, und der Kühleinheit zu zirkulieren.
  5. Die Temperatureinstellvorrichtung für das in einem Fahrzeug montierte wärmeerzeugende Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, aufweisend eine von der Steuervorrichtung gesteuerte Heizeinheit zum Erwärmen des in das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, einfließenden Wärmemediums.
  6. Die Temperatureinstellvorrichtung für das in einem Fahrzeug montierte wärmeerzeugende Gerät nach Anspruch 5, aufweisend: eine dritte Umgehungsleitung zur Umgehung der ersten Umgehungsleitung und der Kühleinheit, und eine vierte Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung, die von der Steuervorrichtung gesteuert wird und dazu dient, zu ändern, ob das durch das Gerät, das weniger Wärme erzeugt, geleitete Wärmemedium durch die erste Umgehungsleitung oder durch die dritte Umgehungsleitung fließen soll, wobei die Steuervorrichtung einen fünften Zirkulationsmodus hat, um das Wärmemedium zwischen dem Gerät, das weniger Wärme erzeugt, und der Heizeinheit zu zirkulieren.
  7. Die Temperatureinstellvorrichtung für das in einem Fahrzeug montierte wärmeerzeugende Gerät nach Anspruch 5 oder 6, aufweisend: einen Heizkern zur Erwärmung der dem Fahrzeuginnenraum zugeführten Luft, eine vierte Umgehungsleitung zur Umgehung des Geräts, das weniger Wärme erzeugt, um das durch die Heizeinheit geleitete Wärmemedium zum Heizkern fließen zu lassen, und eine fünfte Durchflusskanal-Änderungsvorrichtung, die durch die Steuervorrichtung gesteuert wird und dazu dient, zu ändern, ob das durch die Heizeinheit geleitete Wärmemedium zu dem Gerät, das weniger Wärme erzeugt, oder durch die vierte Umgehungsleitung fließen soll, wobei die Steuervorrichtung einen sechsten Zirkulationsmodus hat, um das Wärmemedium zwischen dem Heizkern und der Heizeinheit zu zirkulieren.
  8. Die Temperatureinstellvorrichtung für das in einem Fahrzeug montierte wärmeerzeugende Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend einen Kältemittelkreislauf mit: einem Verdichter zum Verdichten eines Kältemittels, einem Strahlungswärmetauscher, um das vom Verdichter abgegebene Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, und einem Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher als Kühleinheit, um das Kältemittel, von dem die Wärme im Strahlungswärmetauscher abgestrahlt wurde, Wärme aufnehmen zu lassen, um dadurch das Wärmemedium zu kühlen.
  9. Eine Fahrzeugklimaanlage mit einer Temperatureinstellvorrichtung für ein in einem Fahrzeug montiertes, wärmeerzeugendes Gerät nach einem der Ansprüche 2, 4 oder 5, aufweisend einen Kältemittelkreislauf mit: einem Verdichter zum Verdichten eines Kältemittels; einem Radiator, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, um dem Fahrzeuginnenraum zugeführte Luft zu erwärmen; und einem Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher als Kühleinheit, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, um das Wärmemedium zu kühlen, wobei die Steuervorrichtung es ermöglicht, einen Heizbetrieb auszuführen, bei dem das vom Verdichter abgegebene Kältemittel Wärme in den Radiator abstrahlt, um den Fahrzeuginnenraum zu erwärmen, und wobei die Steuervorrichtung während des Heizbetriebs zumindest einen Teil des Kältemittels, von dem die Wärme in den Radiator abgestrahlt wurde, durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher fließen lässt und den ersten Zirkulationsmodus, den zweiten Zirkulationsmodus oder den vierten Zirkulationsmodus ausführt.
  10. Die Fahrzeugklimaanlage mit einer Temperatureinstellvorrichtung für ein in einem Fahrzeug montiertes, wärmeerzeugendes Gerät nach Anspruch 2, aufweisend einen Kältemittelkreislauf mit: einem Verdichter zum Verdichten eines Kältemittels; einem Wärmeabsorber, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, um die dem Fahrzeuginnenraum zugeführte Luft zu kühlen; einem außerhalb des Fahrzeuginnenraums vorgesehenen äußeren Wärmetauscher; und einem Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher als Kühleinheit, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, um das Wärmemedium zu kühlen, wobei die Steuervorrichtung es ermöglicht, einen Kühlbetrieb auszuführen, bei dem das vom Verdichter abgegebene Kältemittel Wärme in den äußeren Wärmetauscher abstrahlt, das Kältemittel, von dem die Wärme abgestrahlt wurde, dekomprimiert wird und dann das Kältemittel Wärme im Wärmeabsorber aufnehmen kann, um den Fahrzeuginnenraum zu kühlen, und wobei die Steuervorrichtung während des Kühlbetriebs zumindest einen Teil des Kältemittels, von dem die Wärme in den äußeren Wärmetauscher abgestrahlt wurde, durch den Kältemittel-Wärmemedium-Wärmetauscher fließen lässt und den zweiten Zirkulationsmodus ausführt.
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