DE112020004318T5

DE112020004318T5 - Anschlussmodul

Info

Publication number: DE112020004318T5
Application number: DE112020004318.5T
Authority: DE
Inventors: Masakazu Morimoto; Yasuhiro Mizuno; Masaki Uchiyama; Yuki Sugiyama
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-09-13
Filing date: 2020-09-04
Publication date: 2022-05-25
Also published as: CN114341574B; US20220194167A1; CN114341574A; WO2021049435A1

Abstract

Eine Vielzahl von Bauteilen eines Kältekreislaufs (10) wird mit einem Anschlussmodul (80) verbunden. Das Anschlussmodul weist einen Körper (81) auf, der einen Kältemittelströmungsweg (82) hat, der einen Teil eines Kältemittelströmungswegs im Kältekreislauf bildet. Der Kältemittelströmungsweg umfasst einen hochtemperaturseitigen Strömungsweg (82a) und einen niedertemperaturseitigen Strömungsweg (82b). Der hochtemperaturseitige Strömungsweg hat einen Verbindungsanschluss (83a), an dem ein hochtemperaturseitiges Bauteil (12) der Vielzahl von Bauteilen anschließbar ist, durch das ein Hochdruckkältemittel des Kältekreislaufs strömt. Der niedertemperaturseitige Strömungsweg hat einen Verbindungsanschluss (83f, 83g), an dem ein niedertemperaturseitiges Bauteil (24) der Vielzahl von Bauteilen anschließbar ist, durch das ein Kältemittel strömt, das eine geringere Temperatur als das Hochdruckkältemittel hat.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf der am 13. September 2019 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-166783 und der am 1. September 2020 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-146775 , deren Offenbarungen hier durch Bezugnahme aufgenommen werden.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Anschlussmodul, das mehrere Bauteile eines Kältekreislaufs verbindet.
STAND DER TECHNIK
Herkömmlicherweise enthält ein Kältekreislauf Bauteile wie einen Kompressor, einen Kondensator, einen Dekompressor und einen Verdampfer, wobei diese Bauteile durch Kältemittelrohre verbunden sind. Als eine Technik zum Verbinden einer Vielzahl von Bauteilen in einem Kältekreislauf ist eine Technik bekannt, die im Patentdokument 1 offenbart ist. Im Patentdokument 1 werden ein Expansionsventil als ein Dekompressor und ein Wärmetauscher, der als ein Verdampfer fungiert, zusammengefasst und integriert.
ENTGEGENHALTUNGEN
PATENTLITERATUR
Patentdokument 1: CN 106711533 A
KURZDARSTELLUNG
Da im Patentdokument 1 das Expansionsventil und der Wärmetauscher integriert sind, ist die Anordnung der Bauteile und Verbindungsrohre im Kältekreislauf jedoch begrenzt und zweckgebunden und es ist möglicherweise nicht möglich, verschiedene Konfigurationen des Kältekreislaufs zu unterstützen. Daher wird davon ausgegangen, dass die Technik des Patentdokuments 1 für die Konfiguration des Kältekreislaufs nicht vielseitig genug ist.
Im Patentdokument 1 kann ein Kältemittelrohr weggelassen werden, das das Expansionsventil und den Wärmetauscher verbindet, doch andere Kältemittelrohre müssen separat angeschlossen werden. Daher ist es möglicherweise nicht möglich, ausreichend eine Platzeinsparung für den Kältekreislauf insgesamt zu unterstützen.
Die vorliegende Offenbarung ist angesichts der obigen Punkte erfolgt, sie betrifft ein Anschlussmodul, an dem eine Vielzahl von Bauteilen in einem Kältekreislauf angeschlossen wird, und sie hat die Aufgabe, ein Anschlussmodul zur Verfügung zu stellen, das dazu imstande ist, verschiedene Konfigurationen des Kältekreislaufs zu unterstützen.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung weist ein Anschlussmodul, mit dem eine Vielzahl von Bauteilen in einem Kältekreislauf verbunden werden, einen Körper auf, der mit einem Kältemittelströmungsweg versehen ist. Der Kältemittelströmungsweg bildet einen Teil eines Kältemittelströmungswegs im Kältekreislauf.
Der Kältemittelströmungsweg umfasst einen hochtemperaturseitigen Strömungsweg und einen niedertemperaturseitigen Strömungsweg. Der hochtemperaturseitige Strömungsweg hat einen Verbindungsanschluss, an den ein hochtemperaturseitiges Bauteil der Vielzahl von Bauteilen anschließbar ist, durch das ein Hochdruckkältemittel des Kältekreislaufs strömt. Der niedertemperaturseitige Strömungsweg hat einen Verbindungsanschluss, an den ein niedertemperaturseitiges Bauteil der Vielzahl von Bauteilen anschließbar ist, durch das ein Kältemittel strömt, das eine niedrigere Temperatur als das Hochdruckkältemittel hat.
Dementsprechend kann eine Konfiguration einer Hochtemperaturseite im Kältekreislauf geändert werden, indem ein Verbindungsanschluss des hochtemperaturseitigen Strömungswegs verwendet wird. Ferner kann eine Konfiguration einer Niedertemperaturseite im Kältekreislauf geändert werden, indem ein Verbindungsanschluss des niedertemperaturseitigen Strömungswegs verwendet wird. Es ist also möglich, verschiedene Konfigurationen des Kältekreislaufs zu unterstützen, wenn das Anschlussmodul verwendet wird.
Es ist möglich, innerhalb des Körpers des Anschlussmoduls über den hochtemperaturseitigen Strömungsweg einen Strom eines Kältemittels zu einem hochtemperaturseitigen Bauteil und über den niedertemperaturseitigen Strömungsweg einen Strom eines Kältemittels zu einem niedertemperaturseitigen Bauteil auszubilden. Dadurch können innerhalb des Anschlussmoduls viele Teile des Stroms des Kältemittels im Kältekreislauf insgesamt zusammengefasst werden, was zu einer Platzeinsparung im Kältekreislauf beitragen kann.
Figurenliste
Die obigen sowie weitere Zielsetzungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen durch die ausführliche Beschreibung unten deutlicher. Die beigefügten Zeichnungen zeigen Folgendes.

1 ist eine Vorderansicht eines Anschlussmoduls gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
2 ist eine Draufsicht auf das Anschlussmodul gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
3 ist ein Gesamtkonfigurationsschaubild einer Fahrzeugklimaanlage, die das Anschlussmodul gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet.
4 ist ein Konfigurationsschaubild eines integrierten Ventils in der Fahrzeugklimaanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
5 ist ein Blockschaubild, das eine elektrische Steuerung der Fahrzeugklimaanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
6 ist ein erläuterndes Schaubild, das eine interne Konfiguration des Anschlussmoduls gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
7 ist eine vergrößerte Ansicht eines gebogenen Abschnitts in einem Kältemittelströmungsweg des Anschlussmoduls gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
8 ist ein erläuterndes Schaubild, das eine interne Konfiguration eines Anschlussmoduls gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
9 ist ein erläuterndes Schaubild, das eine interne Konfiguration eines Anschlussmoduls zeigt, zu dem im dritten Ausführungsbeispiel ein spezifischer Kältemittelströmungsweg hinzugefügt ist.
10 ist ein erläuterndes Schaubild, das eine interne Konfiguration eines Anschlussmoduls gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt.
11 ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Abwandlung eines Hemmabschnitts in einem Anschlussmodul zeigt.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden im Folgenden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung beschrieben. In den Ausführungsbeispielen kann ein Teil, der einem Sachverhalt entspricht, der im vorangegangenen Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, mit der gleichen Bezugszahl versehen sein und es kann eine redundante Erläuterung für den Teil weggelassen werden. Wenn in einem Ausführungsbeispiel nur ein Teil einer Konfiguration beschrieben wird, kann ein anderes vorangegangenes Ausführungsbeispiel bei den anderen Teilen der Konfiguration Anwendung finden. Die Teile können auch dann kombiniert werden, wenn nicht ausdrücklich beschrieben wird, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsbeispiele können auch dann teilweise kombiniert werden, wenn nicht ausdrücklich beschrieben wird, dass die Ausführungsbeispiele kombiniert werden können, vorausgesetzt, dass die Kombination unschädlich ist.
- Erstes Ausführungsbeispiel -
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 wird ein Ausführungsbeispiel zur Realisierung der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Ein Anschlussmodul 80 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird bei einem Kältekreislauf 10 eingesetzt, der eine Fahrzeugklimaanlage 1 bildet. Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, hat das Anschlussmodul 80 einen Körper 81, der eine rechteckige Parallelepipedform hat. Innerhalb des Körpers 81 ist ein Kältemittelströmungsweg 82 ausgebildet, durch den ein Kältemittel strömt, das im Kältekreislauf 10 zirkuliert. Später wird eine Konfiguration des Kältemittelströmungswegs 82 beschrieben.
In der folgenden Beschreibung wird unter Verwendung der Vorne-Hinten-, Links-Rechts- und Oben-Unten-Richtungen eine Oberfläche, auf der bezüglich des Körpers 81, der eine rechteckige Parallelepipedform hat, ein Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12 angeordnet ist, als eine Vorderseite definiert, während die anderen Richtungen entsprechend definiert werden. Die gleichen Definitionen werden, soweit erforderlich, für die in den Zeichnungen gezeigten Pfeile verwendet.
Der Körper 81 des Anschlussmoduls 80 ist mit einer Vielzahl von Verbindungsanschlüssen (und zwar später beschriebenen ersten bis elften Verbindungsanschlüssen 83a bis 83k) versehen, an die Bauteile des Kältekreislaufs 10 (beispielsweise der später beschriebene Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12, ein Kühlapparat 24 und dergleichen) anschließbar sind. Dadurch bildet der Kältemittelströmungsweg 82 des Anschlussmoduls 80 einen Teil eines Strömungswegs, durch den das Kältemittel im Kältekreislauf 10 zirkuliert.
An dem Körper 81 des Anschlussmoduls 80 können ein Expansionsventil und ein Auf-Zu-Ventil als Fluidsteuervorrichtungen angebracht sein. Somit können das Expansionsventil und das Auf-Zu-Ventil auf dem Kältemittelströmungsweg 82 angeordnet sein und es kann der Kältemittelkreis des Kältekreislaufs 10 geändert werden.
Zunächst wird die Fahrzeugklimaanlage 1 beschrieben, bei der das Anschlussmodul 80 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eingesetzt wird. Die Fahrzeugklimaanlage 1 ist an einem Hybridfahrzeug montiert, das die Antriebskraft für die Fahrzeugfahrt von einer Brennkraftmaschine (also einer Kraftmaschine) und einem Fahrelektromotor erhält. Die Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist eine Fahrzeugklimaanlage mit einer Kühlfunktion, die als einen Klimatisierungszielraum einen Fahrzeuginnenraum klimatisiert und als ein Kühlziel in einem Hybridauto eine Batterie 48 kühlt.
Die Batterie 48 ist eine Sekundärbatterie, die elektrischen Strom speichert, der einer bordeigenen Vorrichtung wie einem Elektromotor zugeführt wird. Die Batterie 48 ist eine zusammengebaute Batterie, die durch eine elektrische Reihen- oder Parallelschaltung einer Vielzahl von Batteriezellen ausgebildet ist.
Die Batteriezelle ist eine wiederaufladbare Sekundärbatterie. Im ersten Ausführungsbeispiel wird als die Batteriezelle eine Lithium-Ionen-Batterie verwendet. Jede Batteriezelle hat eine flache, rechteckige Parallelepipedform. Jede Batteriezelle ist so gestapelt und integriert, dass sie flache Oberflächen hat, die einander zugewandt sind. Daher hat die Batterie 48 insgesamt eine im Wesentlichen rechteckige Parallelepipedform.
Die Ausgangsleistung dieser Art von Batterie 48 tendiert dazu, bei niedrigen Temperaturen abzunehmen, und sie verschlechtert sich leicht bei hohen Temperaturen. Daher muss die Temperatur der Batterie 48 innerhalb eines geeigneten Temperaturbereichs gehalten werden, in dem die Batterie 48 eine ausreichende Lade-/Entladeleistung zeigt (15°C oder mehr und 55°C oder weniger im ersten Ausführungsbeispiel).
Wenn sich die Leistung von einer der Batteriezellen in der Batterie 48 verschlechtert, die durch elektrisches Verbinden der Vielzahl von Batteriezellen ausgebildet ist, verschlechtert sich die Leistung der zusammengebauten Batterie insgesamt. Wenn die Batterie 48 gekühlt wird, ist es daher wünschenswert, alle Batteriezellen gleichmäßig zu kühlen.
Wie in dem Gesamtkonfigurationsschaubild in 3 gezeigt ist, weist die Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel den Kältekreislauf 10, einen hochtemperaturseitigen Wärmeträgerkreis 40, einen niedertemperaturseitigen Wärmeträgerkreis 45, eine Innenklimatisierungseinheit 50, eine Rücksitzklimatisierungseinheit 55 und dergleichen auf. Die Fahrzeugklimaanlage 1 weist die Innenklimatisierungseinheit 50, die den gesamten Fahrzeuginnenraum klimatisiert, und die Rücksitzklimatisierungseinheit 55 auf, die hauptsächlich die Rücksitzseite des Fahrzeuginnenraums klimatisiert, weswegen die Fahrzeugklimaanlage 1 einer Doppelklimaanlage entspricht.
Es wird zunächst der Kältekreislauf 10 beschrieben. Der Kältekreislauf 10 kühlt oder erwärmt Blasluft, die in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, um den Fahrzeuginnenraum als den Klimatisierungszielraum in der Fahrzeugklimaanlage 1 zu klimatisieren. Somit ist die Blasluft ein Temperatursteuerungszielfluid im Kältekreislauf 10. Der Kältekreislauf 10 kann die Klimatisierung im Fahrzeuginnenraum zwischen einem Kältekreislauf in einem Kühlmodus, einem Kältekreislauf in einem seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus, einem Kältekreislauf in einem parallelen Entfeuchtungs- und Heizmodus und einem Kältekreislauf in einem Heizmodus umschalten.
In der Fahrzeugklimaanlage 1 ist der Kühlmodus ein Betriebsmodus, in dem der Fahrzeuginnenraum gekühlt wird, indem die Blasluft gekühlt wird und die gekühlte Blasluft in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird. Der serielle Entfeuchtungs- und Heizmodus ist ein Betriebsmodus, in dem der Fahrzeuginnenraum entfeuchtet und geheizt wird, indem die gekühlte und entfeuchtete Blasluft aufgewärmt wird und die aufgewärmte Blasluft in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird. Der parallele Entfeuchtungs- und Heizmodus ist ein Betriebsmodus, in dem der Fahrzeuginnenraum entfeuchtet und geheizt wird, indem die gekühlte und entfeuchtete Blasluft mit einer höheren Heizleistung als die Heizleistung des seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus aufgewärmt wird und die aufgewärmte Blasluft in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird. Der Heizmodus ist ein Betriebsmodus, in dem der Fahrzeuginnenraum geheizt wird, indem die Blasluft erwärmt wird und die erwärmte Blasluft in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird.
In dem Kältekreislauf 10 wird als das Kältemittel ein HFO-basiertes Kältemittel (insbesondere R1234yf) verwendet. Der Kältekreislauf 10 bildet einen unterkritischen Dampfkompressionskältekreislauf, in dem ein Druck eines Hochdruckkältemittels, das vom Kompressor 11 abgegeben wird, den kritischen Druck des Kältemittels nicht überschreitet. Dem Kältemittel ist Kältemaschinenöl zur Schmierung des Kompressors 11 beigemischt. Als Kältemaschinenöl wird Polyalkylenglykol-Öl (PAG-ÖI) verwendet, das mit einem Flüssigphasenkältemittel kompatibel ist. Ein Teil des Kältemaschinenöls zirkuliert zusammen mit dem Kältemittel im Kältekreislauf 10.
Unter den Bauteilen des Kältekreislaufs 10 saugt der Kompressor 11 das Kältemittel im Kältekreislauf 10 an, er komprimiert das Kältemittel und er gibt das komprimierte Kältemittel ab. Der Kompressor 11 ist in einer Antriebseinheitskammer angeordnet, die die Brennkraftmaschine, den Fahrelektromotor und dergleichen beherbergt. Die Antriebseinheitskammer ist in einem vorderen Teil des Fahrzeuginnenraums angeordnet.
Der Kompressor 11 beherbergt innerhalb eines Gehäuses, das eine Außenhülle des Kompressors 11 bildet, zwei Kompressionsmechanismen, die einen niedrigstufigen Kompressionsmechanismus und einen hochstufigen Kompressionsmechanismus umfassen, und einen Elektromotor, der drehend beide Kompressionsmechanismen antreibt. Der Kompressor 11 ist also ein zweistufiger elektrischer Aufwärtskompressor. Die Drehzahl (also die Kältemittelabgabeleistung) des Kompressors 11 wird durch ein Steuersignal gesteuert, das von einem später beschriebenen Klimatisierungssteuergerät 60 ausgegeben wird.
Das Gehäuse des Kompressors 11 ist mit einem Sauganschluss 11a, einem Zwischendruckanschluss 11b und einem Auslassanschluss 11c versehen. Der Sauganschluss 11a ist ein Sauganschluss zum Ansaugen eines Niederdruckkältemittels von außerhalb des Gehäuses zum niedrigstufigen Kompressionsmechanismus. Der Auslassanschluss 11c ist ein Auslassanschluss zum Abführen des vom hochstufigen Kompressionsmechanismus abgegebenen Hochdruckkältemittels zur Außenseite des Gehäuses.
Der Zwischendruckanschluss 11b ist ein Zwischendruck-Sauganschluss, um einem Zwischendruckkältemittel zu ermöglichen, von außen ins Innere des Gehäuses zu strömen und sich mit dem Kältemittel in einem Kompressionsvorgang von Niedrigdruck auf Hochdruck zu vereinen. Der Zwischendruckanschluss 11b ist innerhalb des Gehäuses mit einer Auslassanschlussseite des Niedrigdruckkompressionsmechanismus und einer Sauganschlussseite des Hochdruckkompressionsmechanismus verbunden.
An den Auslassanschluss 11c des Kompressors 11 ist über ein Kältemittelrohr eine Einlassseite eines Kältemitteldurchlasses des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 12 angeschlossen. Der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12 hat einen Kältemitteldurchlass zur Zirkulation des vom Kompressor 11 abgegebenen Hochdruckkältemittels und einen Wasserdurchlass zur Zirkulation eines hochtemperaturseitigen Wärmeträgers, der im hochtemperaturseitigen Wärmeträgerkreis 40 zirkuliert.
Der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12 ist ein Wärmetauscher zum Heizen, der den hochtemperaturseitigen Wärmeträger erwärmt, indem er zwischen dem Hochdruckkältemittel, das durch den Kältemitteldurchlass strömt, und dem hochtemperaturseitigen Wärmeträger, der durch den Wasserdurchlass strömt, Wärme tauscht, und er ist ein Beispiel für die hochtemperaturseitigen Bauteile. Die Einzelheiten des hochtemperaturseitigen Wärmeträgerkreises 40 werden später beschrieben.
An einem Kältemittelauslass des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 12 ist der erste Verbindungsanschluss 83a des Anschlussmoduls 80 angeschlossen. Somit strömt das Hochdruckkältemittel, das aus dem Kältemittelauslass des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 12 ausströmt, vom ersten Verbindungsanschluss 83a in den Kältemittelströmungsweg 82 innerhalb des Anschlussmoduls 80. In dem Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom ersten Verbindungsanschluss 83a erstreckt, ist eine erste Strömungswegverbindung 13a angeordnet.
Wie in 3 gezeigt ist, hat die erste Strömungswegverbindung 13a drei miteinander kommunizierende Einström- und Ausströmanschlüsse. Der erste Verbindungsanschluss 83a ist über den Kältemittelströmungsweg 82 mit einer Einströmanschlussseite der ersten Strömungswegverbindung 13a verbunden. Mit einer Ausströmanschlussseite der ersten Strömungswegverbindung 13a ist über den Kältemittelströmungsweg 82 eine Einlassseite eines Heizexpansionsventils 14a verbunden. Mit der anderen Ausströmanschlussseite der ersten Strömungswegverbindung 13a ist ein Umgehungsströmungsweg 16a als der Kältemittelströmungsweg 82 verbunden. Die erste Strömungswegverbindung 13a ist also als eine Verzweigung konfiguriert, die den Strom des Kältemittels verzweigt.
Das Heizexpansionsventil 14a ist ein Dekompressor, der im Heizmodus oder dergleichen den Druck des Hochdruckkältemittels reduziert, das aus dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12 ausströmt, und eine Durchflussmenge des stromabwärts strömenden Kältemittels einstellt. Das Heizexpansionsventil 14a ist ein elektrisch verstellbarer Drosselmechanismus, der einen Ventilkörper, der so konfiguriert ist, dass er einen Drosselöffnungsgrad ändert, und ein elektrisches Stellglied hat, das den Ventilkörper verstellt.
An einem Auslass des Heizexpansionsventils 14a ist über den Kältemittelströmungsweg 82 der zweite Verbindungsanschluss 83b des Anschlussmoduls 80 angeschlossen. Das Heizexpansionsventil 14a ist an einem ersten Anbringungsabschnitt 84a angebracht, der in dem Körper 81 des Anschlussmoduls 80 ausgebildet ist, und es ist zwischen einem Ausströmanschluss der ersten Strömungswegverbindung 13a und dem zweiten Verbindungsanschluss 83b angeordnet. Dieser Punkt wird später beschrieben. Der Betrieb des Heizexpansionsventils 14a wird durch ein Steuersignal (einen Steuerimpuls) gesteuert, das vom Klimatisierungssteuergerät 60 ausgegeben wird.
Das Heizexpansionsventil 14a hat ferner eine vollständig öffnende Funktion und eine vollständig schließende Funktion. Die vollständig öffnende Funktion kann, indem sie einen Ventilöffnungsgrad vollständig öffnet, als ein bloßer Kältemitteldurchlass mit beinahe keiner Auswirkung auf die Einstellung der Durchflussmenge und die Reduzierung des Drucks des Kältemittels fungieren. Die vollständig schließende Funktion kann dann den Kältemitteldurchlass durch eine vollständige Schließung des Ventilöffnungsgrads schließen. Mit der vollständig öffnenden Funktion und der vollständig schließenden Funktion kann das Heizexpansionsventil 14a den Kältemittelkreis in jedem Betriebsmodus umschalten. Daher hat das Heizexpansionsventil 14a auch eine Funktion als ein Kältemittelkreisumschaltteil.
Wie in 3 und dergleichen gezeigt ist, ist innerhalb des Anschlussmoduls 80 und des Kältemittelströmungswegs 82 der Umgehungsströmungsweg 16a ausgebildet, der den anderen Ausströmanschluss der ersten Strömungswegverbindung 13a und einen Einströmanschluss einer zweiten Strömungswegverbindung 13b verbindet.
In dem Umgehungsströmungsweg 16a ist ein erstes Auf-Zu-Ventil 18a angeordnet. Das erste Auf-Zu-Ventil 18a ist ein Solenoidventil, das den Umgehungsströmungsweg 16a öffnet und schließt, und es ist ein Beispiel für die hochtemperaturseitigen Bauteile. Das erste Auf-Zu-Ventil 18a ist an einem vierten Anbringungsabschnitt 84d angebracht, das in dem Körper 81 ausgebildet ist, und es ist in dem Umgehungsströmungsweg 16a angeordnet. Der Betrieb des ersten Auf-Zu-Ventils 18a wird durch eine Steuerspannung gesteuert, die vom Klimatisierungssteuergerät 60 ausgegeben wird.
Am zweiten Verbindungsanschluss 83b des Anschlussmoduls 80 ist über ein Kältemittelrohr ein Einströmanschluss 31 eines integrierten Heizventils 30a angeschlossen. Das integrierte Heizventil 30a ist ein integriertes Ventil 30, das integral einen Teil der Bauteile für den Kältekreislauf 10 bildet, die benötigt werden, um im Heizmodus der Fahrzeugklimaanlage 1 als ein Gasinjektionskreislauf zu fungieren. Ferner fungiert das integrierte Heizventil 30a als ein Kältemittelkreisumschaltteil, um den Kältemittelkreis des im Kreislauf zirkulierenden Kältemittels umzuschalten, und es ist ein Beispiel für ein niedertemperaturseitiges Bauteil.
Unter Bezugnahme auf 4 wird nun die Konfiguration des integrierten Heizventils 30a beschrieben. Die Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel hat ein integriertes Kühlventil 30b, das grundsätzlich auf eine ähnliche Weise konfiguriert ist. In der folgenden Beschreibung werden das integrierte Heizventil 30a und das integrierte Kühlventil 30b gemeinsam als das integrierte Ventil 30 bezeichnet, und es wird nun konkret die Konfiguration des integrierten Ventils 30 beschrieben.
Wie in 4 gezeigt ist, hat das integrierte Ventil 30 den Einströmanschluss 31, in den das Kältemittel strömt, einen ersten Ausströmanschluss 32, an dem ein Gasphasenkältemittel ausströmt, und einen zweiten Ausströmanschluss 33, an dem ein Flüssigphasenkältemittel ausströmt. Am Einströmanschluss 31 des integrierten Ventils 30 ist eine Einlassseite eines Gas-Flüssigkeitsabscheiders 34 angeschlossen.
Der Gas-Flüssigkeitsabscheider 34 ist ein Gas-Flüssigkeitsabscheider, der aus dem Kältemittel, das aus dem Einströmanschluss 31 einströmt, ein Gas und eine Flüssigkeit abscheidet. Im ersten Ausführungsbeispiel wird für den Gas-Flüssigkeitsabscheider 34 ein Zentrifugalabscheidungsverfahren (ein sogenanntes Zyklonabscheiderverfahren) verwendet, in dem das Gas und die Flüssigkeit des Kältemittels durch die Wirkung einer Zentrifugalkraft abgeschieden werden, die durch Umherwirbeln des Kältemittels erzeugt wird, das in einen Innenraum eines zylindrischen Körpers einströmt.
Im ersten Ausführungsbeispiel wird ferner ein Gas-Flüssigkeitsabscheider 34 verwendet, der ein verhältnismäßig kleines Innenvolumen hat. Im Einzelnen wird das Innenvolumen des Gas-Flüssigkeitsabscheiders 34 derart eingestellt, dass auch dann, wenn in dem Kreislauf eine Last schwankt und die Durchflussmenge des im Kreislauf zirkulierenden Kältemittels schwankt, im Wesentlichen kein überschüssiges Kältemittel gespeichert werden kann. Daher fungiert der Gas-Flüssigkeitsabscheider 34 nicht als ein Flüssigkeitsspeicher, der das abgeschiedene Flüssigphasenkältemittel als überschüssiges Kältemittel im Kreislauf speichert.
Am ersten Ausströmanschluss 32 des integrierten Ventils 30 ist über ein gasphasenseitiges Auf-Zu-Ventil 35 ein Gasphasenkältemittelauslass des Gas-Flüssigkeitsabscheiders 34 angeschlossen. Das gasphasenseitige Auf-Zu-Ventil 35 ist ein Auf-Zu-Ventil, das einen Kältemitteldurchlass öffnet und schließt, der das aus dem Gas-Flüssigkeitsabscheider 34 ausströmende Gasphasenkältemittel zum ersten Ausströmanschluss 32 führt.
Am ersten Ausströmanschluss 32 ist über ein Kältemittelrohr und ein Dreiwege-Verbindungsstück 15a der Zwischendruckanschluss 11b des Kompressors 11 angeschlossen. Daher wird das aus dem ersten Ausströmanschluss 32 ausströmende Gasphasenkältemittel zum Zwischendruckanschluss 11b des Kompressors 11 geführt.
An einem Flüssigphasenkältemittelauslass des Gas-Flüssigkeitsseparators 34 ist eine Einlassseite einer festen Drossel 36 angeschlossen. Die feste Drossel 36 dekomprimiert das aus dem Gas-Flüssigkeitsabscheider 34 ausströmende Flüssigphasenkältemittel, bis das Flüssigphasenkältemittel ein Niederdruckkältemittel wird. Als die feste Drossel 36 kann eine Düse, eine Blende, ein Kapillarrohr oder dergleichen mit festem Drosselöffnungsgrad verwendet werden. An einer Auslassseite der festen Drossel 36 ist der zweite Ausströmanschluss 33 des integrierten Ventils 30 angeschlossen.
Ferner ist mit dem Flüssigphasenkältemittelauslass des Gas-Flüssigkeitsabscheiders 34 ein Umleitungsströmungsweg 37 verbunden. Der Umleitungsströmungsweg 37 ist ein Kältemitteldurchlass, der das aus dem Gas-Flüssigkeitsabscheider 34 ausströmende Flüssigphasenkältemittel zum zweiten Ausströmanschluss 33 des integrierten Ventils 30 führt, indem er die feste Drossel 36 umgeht. In dem Umleitungsströmungsweg 37 ist ein umleitungsströmungswegseitiges Auf-Zu-Ventil 38 angeordnet. Das umleitungsströmungswegseitige Auf-Zu-Ventil 38 ist ein Auf-Zu-Ventil, das den Umleitungsströmungsweg 37 öffnet und schließt.
Ein Druckverlust, der erzeugt wird, wenn das Kältemittel durch das umleitungsströmungswegseitige Auf-Zu-Ventil 38 geht, ist dabei deutlich kleiner als ein Druckverlust, der erzeugt wird, wenn das Kältemittel durch die feste Drossel 36 geht. Wenn das umleitungsströmungswegseitige Auf-Zu-Ventil 38 geöffnet wird, wird daher das meiste Flüssigphasenkältemittel, das aus dem Gas-Flüssigkeitsabscheider 34 ausströmt, über den Umleitungsströmungsweg 37 zum zweiten Ausströmanschluss 33 geführt, ohne durch die feste Drossel 36 zu gehen.
Wie oben beschrieben wurde, ist am ersten Ausströmanschluss 32 des integrierten Heizventils 30a über ein Kältemittelrohr ein Einströmanschluss des ersten Dreiwege-Verbindungsstücks 15a angeschlossen. Das erste Dreiwege-Verbindungsstück 15a hat einen Dreiwege-Verbindungsstückaufbau mit drei Einström- und Ausströmanschlüssen. In dem ersten Dreiwege-Verbindungsstück 15a werden zwei der drei Einström- und Ausströmanschlüsse als Kältemitteleinströmanschlüsse verwendet, während der eine übrige Anschluss als Kältemittelausströmanschluss verwendet wird.
Als das erste Dreiwege-Verbindungsstück 15a kann ein Verbindungsstück, das durch Verbinden einer Vielzahl von Rohren ausgebildet wird, oder ein Verbindungsstück verwendet werden, das durch Vorsehen einer Vielzahl von Kältemitteldurchlässen in einem Metallblock oder einem Harzblock ausgebildet wird.
Am anderen Einströmanschluss des ersten Dreiwege-Verbindungsstücks 15a ist der erste Ausströmanschluss 32 des später beschriebenen integrierten Kühlventils 30b angeschlossen. Am Ausströmanschluss des ersten Dreiwege-Verbindungsstücks 15a ist über ein Kältemittelrohr der Zwischendruckanschluss 11b des Kompressors 11 angeschlossen.
Wie in 3 gezeigt ist, ist mit dem zweiten Ausströmanschluss 33 des integrierten Heizventils 30a über ein Kältemittelrohr eine Kältemitteleinlassseite eines Außenwärmetauschers 17 verbunden. Der Außenwärmetauscher 17 ist ein Wärmetauscher, der zwischen dem Kältemittel, das aus dem Heizexpansionsventil 14a ausströmt, und Außenluft, die von einem Außenluftventilator 17a eingeblasen wird, Wärme tauscht. Der Außenwärmetauscher 17 ist im vorderen Teil der Antriebseinheitskammer angeordnet. Wenn das Fahrzeug fährt, kann daher auf den Außenwärmetauscher 17 Fahrtwind aufgebracht werden.
Der Außenwärmetauscher 17 fungiert im Kühlmodus oder dergleichen als ein Kühler, der Wärme vom Hochdruckkältemittel ableitet. Der Außenwärmetauscher 17 entspricht in diesem Fall einem hochtemperaturseitigen Bauteil. Im Heizmodus oder dergleichen fungiert der Außenwärmetauscher 17 als ein Verdampfer, der das Niederdruckkältemittel verdampft, das durch das Heizexpansionsventil 14a dekomprimiert wurde. In diesem Fall ist der Außenwärmetauscher 17 ein niedertemperaturseitiges Bauteil und er entspricht einem Beispiel für einen Hauptverdampfer. Der Außenluftventilator 17a ist ein elektrisches Gebläse, dessen Drehzahl (also Blasleistung) durch eine Steuerspannung gesteuert wird, die vom Klimatisierungssteuergerät 60 ausgegeben wird.
Mit einem Kältemittelauslass des Außenwärmetauschers 17 ist über ein Kältemittelrohr eine Einströmanschlussseite eines zweiten Dreiwege-Verbindungsstücks 15b verbunden. Das zweite Dreiwege-Verbindungsstück 15b ist auf eine ähnliche Weise wie das erste Dreiwege-Verbindungsstück 15a konfiguriert und es hat drei Einström- und Ausströmanschlüsse. Mit einem Ausströmanschluss des zweiten Dreiwege-Verbindungsstücks 15b ist über ein Kältemittelrohr eine Einströmanschlussseite eines ersten Rückschlagventils 19a verbunden. Mit dem anderen Ausströmanschluss des zweiten Dreiwege-Verbindungsstücks 15b ist ein Heizströmungsweg 16b verbunden, der durch ein Kältemittelrohr konfiguriert wird.
Eine Ausströmanschlussseite des ersten Rückschlagventils 19a ist über ein Kältemittelrohr mit dem dritten Verbindungsanschluss 83c des Anschlussmoduls 80 verbunden. Das erste Rückschlagventil 19a ermöglicht dem Kältemittel, vom zweiten Dreiwege-Verbindungsstück 15b (also einer Kältemittelauslassseite des Außenwärmetauschers 17) in Richtung des dritten Verbindungsanschlusses 83c (also ins Innere des Anschlussmoduls 80) zu strömen, und es hindert das Kältemittel daran, vom dritten Verbindungsanschluss 83c in Richtung des zweiten Dreiwege-Verbindungsstücks 15b zu strömen. Das erste Rückschlagventil 19a entspricht einem niedertemperaturseitigen Bauteil.
Der Heizströmungsweg 16b ist ein Kältemitteldurchlass, der den einen Ausströmanschluss des zweiten Dreiwege-Verbindungsstücks 15b an den zehnten Verbindungsanschluss 83j des Anschlussmoduls 80 anschließt. Der Heizströmungsweg 16b wird durch ein Kältemittelrohr gebildet. In dem Heizströmungsweg 16b ist ein zweites Auf-Zu-Ventil 18b angeordnet. Das zweite Auf-Zu-Ventil 18b ist ein Solenoidventil, das den Heizströmungsweg 16b öffnet und schließt. Das zweite Auf-Zu-Ventil 18b entspricht einem niedertemperaturseitigen Bauteil. Der Betrieb des zweiten Auf-Zu-Ventils 18b wird durch eine Steuerspannung gesteuert, die vom Klimatisierungssteuergerät 60 ausgegeben wird.
Innerhalb des Anschlussmoduls 80 ist in dem Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom dritten Verbindungsanschluss 83c erstreckt, die zweite Strömungswegverbindung 13b angeordnet. Die zweite Strömungswegverbindung 13b hat drei Einström- und Ausströmanschlüsse, die miteinander kommunizieren. Wie oben beschrieben wurde, ist an einem Einströmanschluss der zweiten Strömungswegverbindung 13b der Umgehungsströmungsweg 16a angeschlossen. An dem anderen Einströmanschluss der zweiten Strömungswegverbindung 13b ist über den Kältemittelströmungsweg 82 der dritte Verbindungsanschluss 83c angeschlossen. Mit einer Ausströmanschlussseite der zweiten Strömungswegverbindung 13b ist über den Kältemittelströmungsweg 82 eine Einströmanschlussseite einer dritten Strömungswegverbindung 13c verbunden.
Die dritte Strömungswegverbindung 13c ist innerhalb des Anschlussmoduls 80 als eine Verzweigung konfiguriert, die drei Ausströmanschlüsse für einen Einströmanschluss hat. Mit einem Ausströmanschluss der dritten Strömungswegverbindung 13c ist über den Kältemittelströmungsweg 82 eine Einlassseite eines ersten Kühlexpansionsventils 14b verbunden. Mit einem anderen Ausströmanschluss der dritten Strömungswegverbindung 13c ist über den Kältemittelströmungsweg 82 eine Einlassseite eines dritten Auf-Zu-Ventils 18c verbunden. Ferner ist mit einem weiteren Ausströmanschluss der dritten Strömungswegverbindung 13c über den Kältemittelströmungsweg 82 eine Einlassseite eines Kälteexpansionsventils 14d verbunden.
Das erste Kühlexpansionsventil 14b ist ein Dekompressor, der im Kühlmodus und dergleichen den Druck des Kältemittels reduziert, das aus der dritten Strömungswegverbindung 13c ausströmt, und die Durchflussmenge des stromabwärts strömenden Kältemittels einstellt. Das erste Kühlexpansionsventil 14b ist ein elektrisch verstellbarer Drosselmechanismus, der auf eine ähnliche Weise wie das Heizexpansionsventil 14a konfiguriert ist. Daher wird der Betrieb des ersten Kühlventils 14b durch ein Steuersignal (einen Steuerimpuls) gesteuert, der vom Klimatisierungssteuergerät 60 ausgegeben wird.
Da das erste Kühlexpansionsventil 14b die vollständig öffnende Funktion und die vollständig schließende Funktion hat, kann der Kältemittelkreis jedes Betriebsmodus umgeschaltet werden. Daher hat das erste Kühlexpansionsventil 14b auch eine Funktion als ein Kältemittelkreisumschaltteil.
An einem Auslass des ersten Kühlexpansionsventils 14b ist über den Kältemittelströmungsweg 82 der vierte Verbindungsanschluss 83b des Anschlussmoduls 80 angeschlossen. Das erste Kühlexpansionsventil 14b ist an einem zweiten Anbringungsabschnitt 84b angebracht, der im Körper 81 des Anschlussmoduls 80 ausgebildet ist, und es ist zwischen einem Ausströmanschluss der dritten Strömungswegverbindung 13c und dem vierten Verbindungsanschluss 83d angeordnet.
Das dritte Auf-Zu-Ventil 18c ist als nächstes ein Solenoidventil, das den Kältemittelströmungsweg 82 öffnet und schließt, der sich von dem anderen Ausströmanschluss der dritten Strömungswegverbindung 13c erstreckt. Das dritte Auf-Zu-Ventil 18c ist ein Beispiel für ein hochtemperaturseitiges Bauteil. Eine Auslassseite des dritten Auf-Zu-Ventils 18c ist über den Kältemittelströmungsweg 82 mit dem fünften Verbindungsanschluss 83e des Anschlussmoduls 80 verbunden.
Das Dritte Auf-Zu-Ventil 18c ist an einem fünften Anbringungsabschnitt 84e angebracht, der in dem Körper 81 ausgebildet ist, und es ist zwischen dem anderen Ausströmanschluss der dritten Strömungswegverbindung 13c und dem fünften Verbindungsanschluss 83e angeordnet. Der Betrieb des dritten Auf-Zu-Ventils 18c wird durch eine Steuerspannung gesteuert, die vom Klimatisierungssteuergerät 60 ausgegeben wird.
Das Kälteexpansionsventil 14d ist ein Dekompressor, der den Druck des Kältemittels reduziert, das aus der dritten Strömungswegverbindung 13c ausströmt, und die Durchflussmenge des stromabwärts strömenden Kältemittels einstellt, wenn die später beschriebene Batterie 48 gekühlt wird. Das Kälteexpansionsventil 14d ist ein elektrisch einstellbarer Drosselmechanismus, der auf eine ähnliche Weise wie das Heizexpansionsventil 14a und das erste Kühlexpansionsventil 14b konfiguriert ist. Daher wird der Betrieb des Kälteexpansionsventils 14d durch ein Steuersignal (einen Steuerimpuls) gesteuert, das vom Klimatisierungssteuergerät 60 ausgegeben wird.
Da das Kälteexpansionsventil 14d die vollständig öffnende Funktion und die vollständig schließende Funktion hat, kann der Kältemittelkreis in jedem Betriebsmodus umgeschaltet werden. Daher hat das Kälteexpansionsventil 14d auch eine Funktion als ein Kältemittelkreisumschaltteil.
An einem Auslass des Kälteexpansionsventils 14d ist über den Kältemittelströmungsweg 82 der sechste Verbindungsanschluss 83f des Anschlussmoduls 80 angeschlossen. Das Kälteexpansionsventil 14d ist an einem dritten Anbringungsabschnitt 84c angebracht, der im Körper 81 des Anschlussmoduls 80 ausgebildet ist, und es ist somit zwischen dem weiteren Ausströmanschluss der dritten Strömungswegverbindung 13c und dem sechsten Verbindungsanschluss 83f angeordnet.
Wie in 3 gezeigt ist, ist an dem vierten Verbindungsanschluss 83d des Anschlussmoduls 80 über ein Kältemittelrohr der Einströmanschluss 31 des integrierten Kühlventils 30b angeschlossen. Das integrierte Kühlventil 30b ist auf eine ähnliche Weise wie das oben beschriebene Heizexpansionsventil 14a konfiguriert. Das integrierte Kühlventil 30b ist ein Beispiel für ein niedertemperaturseitiges Bauteil.
Wie unter Bezugnahme auf 4 beschrieben wurde, weist das integrierte Kühlventil 30b den Einströmanschluss 31, den ersten Ausströmanschluss 32, den zweiten Ausströmanschluss 33, den Gas-Flüssigkeitsabscheider 34, das gasphasenseitige Auf-Zu-Ventil 35 und die feste Drossel 36, den Umleitungsströmungsweg 37 und das umleitungsströmungswegseitige Auf-Zu-Ventil 38 auf. Die Beschreibung der genauen Konfiguration des integrierten Kühlventils 30b wird nicht wiederholt.
An dem ersten Ausströmanschluss 32 des integrierten Kühlventils 30b ist über ein Kältemittelrohr und ein zweites Rückschlagventil 19b ein Einströmanschluss des ersten Dreiwege-Verbindungsstücks 15a angeschlossen. Das zweite Rückschlagventil 19b ermöglicht dem Kältemittel, vom ersten Ausströmanschluss 32 des integrierten Kühlventils 30b zum ersten Dreiwege-Verbindungsstück 15a zu strömen, und es hindert das Kältemittel daran, vom ersten Dreiwege-Verbindungsstück 15a zum integrierten Kühlventil 30b zu strömen. Daher wird das Gasphasenkältemittel, das aus dem ersten Ausströmanschluss 32 des integrierten Kühlventils 30b ausströmt, über das erste Dreiwege-Verbindungsstück 15a zum Zwischendruckanschluss 11b des Kompressors 11 geführt.
Andererseits ist mit dem zweiten Ausströmanschluss 33 des integrierten Kühlventils 30b über ein Kältemittelrohr eine Kältemitteleinlassseite eines Innenverdampfers 20 verbunden. Der Innenverdampfer 20 ist in einem Klimatisierungsgehäuse 51 der später beschriebenen Innenklimatisierungseinheit 50 angeordnet.
Der Innenverdampfer 20 tauscht zwischen dem Niederdruckkältemittel, das durch das erste Kühlexpansionsventil 14b dekomprimiert wurde, und der Blasluft, die von einem Innengebläse 52 eingeblasen wird, Wärme aus, er verdampft das Niederdruckkältemittel, um eine Wärmeabsorptionswirkung auszuüben, und er kühlt die Blasluft. Der Innenverdampfer 20 ist ein Kältewärmetauscher und er ist ein Hauptverdampfer zum Kühlen des gesamten Fahrzeuginnenraums. Der Innenverdampfer 20 ist ein Beispiel für ein niedertemperaturseitiges Bauteil.
Mit einem Kältemittelauslass des Innenverdampfers 20 ist über ein Kältemittelrohr eine Einlassseite eines Verdampfungsdruckeinstellventils 21 verbunden. Das Verdampfungsdruckeinstellventil 21 hält den Kältemitteldruck stromaufwärts von ihm bei einem vorbestimmten Bezugsdruck oder höher. Mit anderen Worten hält das Verdampfungsdruckeinstellventil 21 einen Verdampfungsdruck des Kältemittels im Innenverdampfer 20 auf größer oder gleich dem Bezugsdruck. Das Verdampfungsdruckeinstellventil 21 ist ein Beispiel für ein niedertemperaturseitiges Bauteil.
Das Verdampfungsdruckeinstellventil 21 wird von einem mechanisch einstellbaren Drosselmechanismus konfiguriert, der den Ventilöffnungsgrad erhöht, wenn der Druck des Kältemittels auf einer Auslassseite des Innenverdampfers 20 zunimmt. Ferner stellt das Verdampfungsdruckeinstellventil 21 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eine Verdampfungstemperatur des Kältemittels im Innenverdampfer 20 auf eine Frostbildungsunterdrückungstemperatur (1°C im ersten Ausführungsbeispiel) ein, die dazu imstande ist, eine Frostbildung im Innenverdampfer 20 zu unterdrücken.
Ein Auslass des Verdampfungsdruckeinstellventils 21 ist über ein Kältemittelrohr an den neunten Verbindungsanschluss 83i des Anschlussmoduls 80 angeschlossen. Daher trifft das Kältemittel, das aus dem Verdampfungsdruckeinstellventil 21 ausströmt, auf einen anderen Kältemittelströmungsweg 82 innerhalb des Anschlussmoduls 80.
Wie in 3 gezeigt ist, ist mit dem fünften Verbindungsanschluss 83e des Anschlussmoduls 80 über ein Kältemittelrohr eine Einströmanschlussseite eines zweiten Kühlexpansionsventils 14c verbunden. Das zweite Kühlexpansionsventil 14c ist ein Dekompressor, der den Druck des Kältemittels reduziert, das aus dem fünften Verbindungsanschluss 83e des Anschlussmoduls 80 ausströmt, bis das Kältemittel ein Niederdruckkältemittel wird. Mit einer Ausströmanschlussseite des zweiten Kühlexpansionsventils 14c ist über ein Kältemittelrohr ein Kältemitteleinlass des Rücksitzverdampfers 23 der Rücksitzklimatisierungseinheit 55 verbunden.
Im ersten Ausführungsbeispiel wird als das zweite Kühlexpansionsventil 14c ein Expansionsventil vom Temperaturtyp verwendet, das von einer Maschinenmechanik konfiguriert wird. Im Einzelnen hat das zweite Kühlexpansionsventil 14c einen temperaturempfindlichen Abschnitt mit einem Verformungselement (insbesondere einer Membran), das sich entsprechend einer Temperatur und einem Druck des Kältemittels auf einer Auslassseite des Rücksitzverdampfers 23 verformt, und einen Ventilkörper, der gemäß der Verformung des Verformungselements verstellt wird und den Drosselöffnungsgrad ändert.
Deswegen wird der Drosselöffnungsgrad im zweiten Kühlexpansionsventil 14c derart geändert, dass sich ein Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Auslassseite des Rücksitzverdampfers 23 einem vorbestimmten Bezugsüberhitzungsgrad (5°C im ersten Ausführungsbeispiel) nähert. Die Maschinenmechanik bezieht sich dabei auf eine Mechanik, die durch eine Last aufgrund eines Fluiddrucks, eine Last aufgrund eines elastischen Elements oder dergleichen arbeitet, ohne eine Zufuhr elektrischen Stroms zu benötigen.
Der Rücksitzverdampfer 23 ist ein Verdampfer, der zwischen dem Niederdruckkältemittel, das durch das zweite Kühlexpansionsventil 14c dekomprimiert wurde, und der Blasluft, die von der Rücksitzklimatisierungseinheit 55 Rücksitzen des Fahrzeuginnenraums zugeführt wird, Wärme tauscht, die Blasluft kühlt, um das Niederdruckkältemittel zu verdampfen, und eine Wärmeabsorptionswirkung ausübt. Der Rücksitzverdampfer 23 wird also für einen Klimatisierungsbetrieb verwendet, in dem als der Klimatisierungszielraum eine Rücksitzseite des Fahrzeuginnenraums eingestellt ist.
Der Rücksitzverdampfer 23 ist ein Sekundärverdampfer, durch den das Niederdruckkältemittel strömt, wenn das Niederdruckkältemittel durch den Innenverdampfer 20 strömt. Eine Durchflussmenge des Kältemittels, das durch den Rücksitzverdampfer 23 geht, ist kleiner als eine Durchflussmenge des Kältemittels, das durch den Innenverdampfer 20 geht. Der Rücksitzverdampfer 23 ist ein Beispiel für ein niedertemperaturseitiges Bauteil.
Mit einer Kältemittelauslassseite des Rücksitzverdampfers 23 ist über ein Kältemittelrohr der achte Verbindungsanschluss 83h des Anschlussmoduls 80 verbunden. Daher trifft das Kältemittel, das aus dem Kältemittelauslass des Rücksitzverdampfers 23 ausströmt, auf einen anderen Kältemittelströmungsweg 82 innerhalb des Anschlussmoduls 80.
Mit dem sechsten Verbindungsanschluss 83f des Anschlussmoduls 80 ist eine Kältemitteleinlassseite des Kühlapparats 24 verbunden. Der Kühlapparat 24 hat einen Kältemitteldurchlass zum Zirkulieren des Niederdruckkältemittels, das durch das Kälteexpansionsventil 14d dekomprimiert wurde, und einen Wasserdurchlass zum Zirkulieren eines niedertemperaturseitigen Wärmeträgers, der in dem niedertemperaturseitigen Wärmeträgerkreis 45 zirkuliert. Die Einzelheiten des niedertemperaturseitigen Wärmeträgerkreises 45 werden später beschrieben.
Der Kühlapparat 24 tauscht zwischen dem Niederdruckkältemittel, das durch den Kältemitteldurchlass strömt, und dem niedertemperaturseitigen Wärmeträger, der durch den Wasserdurchlass strömt, Wärme aus, er verdampft das Niedertemperaturkältemittel, er übt eine Wärmeabsorptionswirkung aus und er kühlt den niedertemperaturseitigen Wärmeträger. Der Kühlapparat 24 ist ein Verdampfer, der zwischen dem Niederdruckkältemittel und dem niedertemperaturseitigen Wärmeträger Wärme tauscht und das Niederdruckkältemittel verdampft. Daher entspricht der Kühlapparat 24 einem niedertemperaturseitigen Bauteil.
Eine Durchflussmenge des Kältemittels, die durch den Kühlapparat 24 geht, ist kleiner als eine Durchflussmenge des Kältemittels, die durch den Außenwärmetauscher 17 geht, und die Kältemitteldurchflussmenge, die im später beschriebenen Heizmodus durch den Innenraumverdampfer 20 geht. An einem Ausströmanschluss des Kältemitteldurchlasses des Kühlapparats 24 ist der siebte Verbindungsanschluss 83g des Anschlussmoduls 80 angeschlossen.
Innerhalb des Anschlussmoduls 80 sind in dem Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom siebten Verbindungsanschluss 83g erstreckt, der achte Verbindungsanschluss 83h, der neunte Verbindungsanschluss 83i und der zehnte Verbindungsanschluss 83j angeordnet. An einem stromabwärtigen Ende des Kältemittelströmungswegs 82, der sich vom siebten Verbindungsanschluss 83g erstreckt, ist der elfte Verbindungsanschluss 83k angeordnet.
Das Kältemittel, das aus dem siebten Verbindungsanschluss 83g ausströmt, trifft somit am achten Verbindungsanschluss 83h auf das Kältemittel, das aus dem Rücksitzverdampfer 23 ausströmt, und es strömt in Richtung des elften Verbindungsanschlusses 83k. Das Kältemittel, das aus dem siebten Verbindungsanschluss 83g ausströmt, trifft am neunten Verbindungsanschluss 83i auf das Kältemittel, das durch den Innenverdampfer 20 und das Verdampfungsdruckeinstellventil 21 gegangen ist, und es strömt in Richtung des elften Verbindungsanschlusses 83k. Ferner trifft das Kältemittel, das aus dem siebten Verbindungsanschluss 83g ausströmt, am zehnten Verbindungsanschluss 83j auf das Kältemittel, das aus dem Außenwärmetauscher 17 ausgeströmt ist und durch den Heizströmungsweg 16b gegangen ist, und es strömt in Richtung des elften Verbindungsanschlusses 83k.
Mit dem elften Verbindungsanschluss 83k des Anschlussmoduls 80 ist eine Einlassseite eines Speichers 22 verbunden. Der Speicher 22 ist ein Flüssigkeitsspeicher, der das Gas und die Flüssigkeit des Kältemittels abscheidet, das ins Innere geströmt ist, und das abgeschiedene Flüssigphasenkältemittel als ein überschüssiges Kältemittel in dem Kreislauf speichert. Der Speicher 22 ist ein Beispiel für ein niedertemperaturseitiges Bauteil. An einem Gasphasenkältemittelauslass des Speichers 22 ist über ein Kältemittelrohr der Sauganschluss 11a des Kompressors 11 angeschlossen.
In dem Kältekreislauf 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind zwischen der dritten Strömungswegverbindung 13c und dem elften Verbindungsanschluss 83k ein Weg, der durch den Innenverdampfer 20 geht, ein Weg, der durch den Rücksitzverdampfer 23 geht, und ein Weg, der durch den Kühlapparat 24 geht, parallelgeschaltet. Daher ist es möglich, selektiv unter Verwendung des Innenverdampfers 20 eine Kühlung des gesamten Fahrzeuginnenraums, unter Verwendung des Rücksitzverdampfers 23 eine Kühlung der Rücksitze des Fahrzeuginnenraums und unter Verwendung des Kühlapparats 24 eine Kühlung der Batterie 48 zu realisieren.
Als Nächstes wird der hochtemperaturseitige Wärmeträgerkreis 40 beschrieben, der die Fahrzeugklimaanlage 1 bildet. Der hochtemperaturseitige Wärmeträgerkreis 40 ist ein Wärmeträgerzirkulationskreis, der den hochtemperaturseitigen Wärmeträger zirkuliert. Als der hochtemperaturseitige Wärmeträger kann eine Ethylenglykol enthaltende Lösung, eine Frostschutzmittellösung oder dergleichen verwendet werden. In dem hochtemperaturseitigen Wärmeträgerkreis 40 sind der Wasserdurchlass des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 12, eine hochtemperaturseitige Pumpe 41, ein Heizkörper 42 und dergleichen angeordnet.
Die hochtemperaturseitige Pumpe 41 ist eine Wasserpumpe, die den hochtemperaturseitigen Wärmeträger zu einer Einlassseite des Wasserdurchlasses des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 12 pumpt. Die hochtemperaturseitige Pumpe 41 ist eine elektrische Pumpe, deren Drehzahl (also Pumpleistung) durch eine Steuerspannung gesteuert wird, die vom Klimatisierungssteuergeräten 60 ausgegeben wird.
Mit einem Auslass des Wasserdurchlasses des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 12 ist eine Wärmeträgereinlassseite des Heizkörpers 42 verbunden. Der Heizkörper 42 ist ein Wärmetauscher, der zwischen dem hochtemperaturseitigen Wärmeträger, der durch den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12 erwärmt wurde, und der Blasluft, die durch den Innenverdampfer 20 gegangen ist, Wärme tauscht und der die Blasluft erwärmt. Der Heizkörper 42 ist in dem Klimatisierungsgehäuse 51 der Innenklimatisierungseinheit 50 angeordnet. Mit einem Wärmeträgerauslass des Heizkörpers 42 ist eine Sauganschlussseite der hochtemperaturseitigen Pumpe 41 verbunden.
In dem ersten Ausführungsbeispiel bildet also jedes Bauteil des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 12 und des hochtemperaturseitigen Wärmeträgerkreises 40 eine Heizeinheit, die die Blasluft unter Verwendung des vom Kompressor 11 abgegebenen Kältemittels als Wärmequelle erwärmt.
Anschließend wird nun der niedertemperaturseitige Wärmeträgerkreis 45 beschrieben, der die Fahrzeugklimaanlage 1 bildet. Der niedertemperaturseitige Wärmeträgerkreis 45 ist ein Wärmeträgerzirkulationskreis, der den niedertemperaturseitigen Wärmeträger zirkuliert. Als der niedertemperaturseitige Wärmeträger kann ein ähnliches Fluid wie der hochtemperaturseitige Wärmeträger verwendet werden.
In dem niedertemperaturseitigen Wärmeträgerkreis 45 sind der Wasserdurchlass des Kühlapparats 24, eine niedertemperaturseitige Pumpe 46, ein Batteriekühler 47 und dergleichen angeordnet. Die niedertemperaturseitige Pumpe 46 ist eine Wasserpumpe, die den niedertemperaturseitigen Wärmeträger zu einer Einlassseite des Wasserdurchlasses des Kühlapparats 24 pumpt. Die niedertemperaturseitige Pumpe 26 hat eine ähnliche Grundkonfiguration wie die hochtemperaturseitige Pumpe 41.
Mit dem Auslass des Wasserdurchlasses des Kühlapparats 24 ist eine Einlassseite des Batteriekühlers 47 verbunden. Der Batteriekühler 47 hat eine Vielzahl von metallischen Wärmeträgerströmungswegen, die so angeordnet sind, dass sie sich mit der Vielzahl von Batteriezellen in Kontakt befinden, die die Batterie 48 ausbilden. Der Batteriekühler 47 ist ein Wärmetauschteil, das die Batterie 48 kühlt, indem es zwischen dem niedertemperaturseitigen Wärmeträger, der durch die Wärmeträgerströmungswege strömt, und den Batteriezellen Wärme tauscht.
Solch ein Batteriekühler 47 kann durch Anordnen eines Wärmeträgerströmungswegs zwischen den gestapelten Batteriezellen ausgebildet werden. Der Batteriekühler 47 kann integriert mit der Batterie 48 ausgebildet sein. Zum Beispiel kann die Batterie 48 einstückig ausgebildet werden, indem in einem speziellen Gehäuse, das die gestapelten Batteriezellen beherbergt, ein Wärmeträgerströmungsweg vorgesehen wird.
Als Nächstes wird die Innenklimatisierungseinheit 50 beschrieben. Die Innenklimatisierungseinheit 50 ist so konfiguriert, dass sie Blasluft, die auf eine passende Temperatur zur vollständigen Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums eingestellt ist, an eine passende Stelle im Fahrzeuginnenraum ausbläst. Die Innenklimatisierungseinheit 50 ist in einem vordersten Teil des Fahrzeuginnenraums innerhalb eines Armaturenbretts angeordnet.
Wie in 3 gezeigt ist, beherbergt die Innenklimatisierungseinheit 50 in dem Klimatisierungsgehäuse 51, das einen Luftdurchlass für die Blasluft ausbildet, das Innengebläse 52, den Innenverdampfer 20, den Heizkörper 42 und dergleichen. Das Klimatisierungsgehäuse 51 enthält ein Harz (zum Beispiel Polypropylen), das einen gewissen Grad an Elastizität und hervorragende Festigkeit hat.
Am weitesten stromaufwärts von einem Luftstrom im Klimatisierungsgehäuse 51 ist eine Innen-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 53 angeordnet. Die Innen-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 53 schaltet zwischen Innenluft (also Luft des Fahrzeuginnenraums) und Außenluft (also Luft außerhalb des Fahrzeuginnenraums) um und leitet sie in das Klimatisierungsgehäuse 51 ein.
Die Innen-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 53 stellt kontinuierlich eine Öffnungsfläche eines Innenlufteinleitungsanschlusses zum Einleiten der Innenluft in das Klimatisierungsgehäuse 51 und eines Außenlufteinleitungsanschlusses zum Einleiten der Außenluft durch eine Innen-/Außenluftumschalttür ein und sie ändert ein Einleitungsverhältnis zwischen einem Einleitungsluftvolumen der Innenluft und einem Einleitungsluftvolumen der Außenluft. Die Innen-/Außenluftumschalttür wird durch ein elektrisches Stellglied für die Innen-/Außenluftumschalttür angetrieben. Dieses elektrische Stellglied wird durch ein Steuersignal gesteuert, das vom Klimatisierungssteuergerät 60 ausgegeben wird.
Stromabwärts vom Luftstrom der Innen-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 53 ist das Innengebläse 52 angeordnet. Das Innengebläse 52 wird von einem elektrischen Gebläse konfiguriert, das mit einem Elektromotor einen mehrflügeligen Zentrifugalventilator antreibt. Das Innengebläse 52 bläst die durch die Innen-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 53 hindurch angesaugte Luft in Richtung des Fahrzeuginnenraums. Durch eine Steuerspannung, die vom Klimatisierungssteuergerät 60 ausgegeben wird, wird eine Blasleistung (also eine Drehzahl) des Innengebläses 52 gesteuert.
In einer Luftströmungsrichtung stromabwärts vom Luftstrom des Innengebläses 52 sind der Innenverdampfer 20 und der Heizkörper 42 in dieser Reihenfolge angeordnet. Der Innenverdampfer 20 ist stromaufwärts vom Luftstrom des Heizkörpers 42 angeordnet.
Stromabwärts vom Luftstrom des Innenverdampfers 20 im Klimatisierungsgehäuse 51 und stromaufwärts vom Luftstrom des Heizkörpers 42 ist eine Luftmischtür 54 angeordnet. Die Luftmischtür 54 ist ein Luftvolumenverhältniseinsteller, der bei der Luft, nachdem sie durch den Innenverdampfer 20 gegangen ist, das Luftvolumenverhältnis zwischen der Luft, die durch den Heizkörper 42 geht, und der Luft, die den Heizkörper 42 umgeht, einstellt.
Die Luftmischtür 54 wird durch ein elektrisches Stellglied für die Luftmischtür angetrieben. Dieses elektrischen Stellglied wird durch ein Steuersignal gesteuert, das vom Klimatisierungssteuergerät 60 ausgegeben wird.
Stromabwärts vom Luftstrom des Heizkörpers 42 ist ein Mischraum vorgesehen. Der Mischraum ist ein Raum zum Mischen heißer Luft, die durch den Heizkörper 42 gegangen ist, und kalter Luft, die den Heizkörper 42 umgangen hat.
Stromabwärts vom Luftstrom im Klimatisierungsgehäuse 51 ist eine Öffnung zum Ausblasen der im Mischraum gemischten Luft (also der Klimatisierungsluft) in den Fahrzeuginnenraum als dem Klimatisierungszielraum angeordnet. Als Öffnung des Klimatisierungsgehäuses 51 sind eine Gesichtsöffnung, eine Fußöffnung und eine Enteisungsöffnung (von denen keine gezeigt ist) vorgesehen.
Die Gesichtsöffnung ist eine Öffnung, um die Klimatisierungsluft in Richtung eines Oberkörpers eines Insassen im Fahrzeuginneren zu blasen. Die Fußöffnung ist eine Öffnung, um die Klimatisierungsluft in Richtung von Füßen des Insassen zu blasen. Die Enteisungsöffnung ist eine Öffnung, um die Klimatisierungsluft in Richtung einer Innenfläche einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs zu blasen.
Die Gesichtsöffnung, die Fußöffnung und die Enteisungsöffnung sind über Kanäle, die jeweils Luftdurchlässe bilden, mit einer Gesichtsausblasöffnung, einer Fußausblasöffnung und einer Enteisungsausblasöffnung (von denen keine gezeigt ist) verbunden, die im Fahrzeuginneren vorgesehen sind.
Indem durch die Luftmischtür 54 das Luftvolumenverhältnis zwischen der Luft, die durch den Heizkörper 42 geht, und der Luft, die den Heizkörper 42 umgeht, eingestellt wird, wird eine Temperatur der Klimatisierungsluft eingestellt, die im Mischraum gemischt wird. Dadurch wird die Temperatur der Klimatisierungsluft eingestellt, die von jeder Ausblasöffnung in das Fahrzeuginnere geblasen wird.
Stromaufwärts vom Luftstrom der Gesichtsöffnung, der Fußöffnung und der Enteisungsöffnung sind jeweils eine Gesichtstür, eine Fußtür und eine Enteisungstür angeordnet. Die Gesichtstür stellt eine Öffnungsfläche der Gesichtsöffnung ein. Die Fußtür stellt eine Öffnungsfläche der Fußöffnung ein. Die Enteisungstür stellt eine Öffnungsfläche der Enteisungsöffnung ein.
Die Gesichtstür, die Fußtür und die Enteisungstür sind Ausblasöffnungsmodus-Umschaltvorrichtungen, die einen Ausblasöffnungsmodus umschalten. Diese Türen sind über einen Verbindungsmechanismus oder dergleichen mit einem elektrischen Stellglied zum Antreiben einer Ausblasöffnungsmodustür verbunden. Dieses elektrische Stellglied wird durch ein Steuersignal gesteuert, das vom Klimatisierungssteuergerät 60 ausgegeben wird.
Bestimmte Beispiele für die Ausblasöffnungsmodi, die durch die Ausblasöffnungsmodus-Umschaltvorrichtungen umgeschaltet werden können, umfassen einen Gesichtsmodus, einen Zweiebenenmodus, einen Fußmodus und dergleichen.
Der Gesichtsmodus ist ein Ausblasöffnungsmodus, in dem die Gesichtsausblasöffnung vollständig geöffnet ist und Luft von der Gesichtsausblasöffnung in Richtung des Oberkörpers des Insassen im Fahrzeuginneren geblasen wird. Der Zweiebenenmodus ist ein Ausblasöffnungsmodus, in dem sowohl die Gesichtsausblasöffnung als auch die Fußausblasöffnung geöffnet sind, um die Luft in Richtung des Oberkörpers und der Füße des Insassen im Fahrzeuginnenraum zu blasen. Der Fußmodus ist ein Ausblasöffnungsmodus, in dem die Fußausblasöffnung vollständig geöffnet ist und die Enteisungsausblasöffnung mit einem kleinen Öffnungsgrad geöffnet ist und in dem hauptsächlich aus der Fußausblasöffnung Luft ausgeblasen wird.
Anschließend wird die Rücksitzklimatisierungseinheit 55 beschrieben, die die Fahrzeugklimaanlage 1 bildet. Die Rücksitzklimatisierungseinheit 55 ist in einem hinteren Teil des Fahrzeuginnenraums, zum Beispiel auf einer Seite des Rücksitzes, vorgesehen. Die Rücksitzklimatisierungseinheit 55 hat ein Rücksitzgehäuse 56, das einen Luftdurchlass ausbildet.
Stromaufwärts vom Rücksitzgehäuse 56 ist ein Rücksitzgebläse 57 angeordnet. Das Rücksitzgebläse 57 bläst die Innenluft oder die Außenluft als Klimatisierungsluft von einem (nicht gezeigten) Innen-/Außenluftumschaltkasten ein.
Stromabwärts vom Luftstrom des Rücksitzgebläses 57 im Rücksitzgehäuse 56 ist der Rücksitzverdampfer 23 angeordnet. Wie oben beschrieben wurde, ist der Rücksitzverdampfer 23 ein Kältewärmetauscher, der die Blasluft kühlt, die dem Rücksitz des Fahrzeuginnenraums zugeführt wird, und er ist ein Beispiel für einen Sekundärverdampfer.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 5 ein Überblick über eine elektrische Steuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gegeben. Das Klimatisierungssteuergerät 60 wird von einem gut bekannten Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und dergleichen und seiner Peripherieschaltung konfiguriert. Das Klimatisierungssteuergerät 60 führt dann auf der Grundlage eines im ROM gespeicherten Klimatisierungssteuerprogramms verschiedene Berechnungen und Verarbeitungen durch und steuert einen Betrieb verschiedener angesteuerter Vorrichtungen, die mit einer Ausgabeseite der Klimatisierungssteuergerät 60 verbunden sind.
Die angesteuerten Vorrichtungen in der Fahrzeugklimaanlage 1 sind mit der Ausgabeseite der Klimatisierungssteuergerät 60 verbunden. Die angesteuerten Vorrichtungen umfassen den Kompressor 11, das Heizexpansionsventil 14a, das erste Kühlexpansionsventil 14b, das Kälteexpansionsventil 14d, den Außenluftventilator 17a, das erste Auf-Zu-Ventil 18a, das zweite Auf-Zu-Ventil 18b und das dritte Auf-Zu-Ventil 18c.
Die angesteuerten Vorrichtungen umfassen außerdem das integrierte Heizventil 30a, das integrierte Kühlventil 30b, das Innengebläse 52, das Rücksitzgebläse 57, die hochtemperaturseitige Pumpe 41, die niedertemperaturseitige Pumpe 46 und dergleichen. Wie oben beschrieben wurde, sind beim integrierten Heizventil 30a das gasphasenseitige Auf-Zu-Ventil 35 und das umleitungsströmungswegseitige Auf-Zu-Ventil 38 Steuerziele. Entsprechend sind beim integrierten Kühlventil 30b das gasphasenseitige Auf-Zu-Ventil 35 und das umleitungsströmungswegseitige Auf-Zu-Ventil 38 Steuerziele.
Wie in 5 gezeigt ist, sind mit einer Eingabeseite der Klimatisierungssteuergerät 60 verschiedene Sensoren verbunden. Daher werden in das Klimatisierungssteuergerät 60 Erfassungssignale der verschiedenen Sensoren eingegeben. Die verschiedenen Sensoren umfassen einen Innenlufttemperatursensor 61, einen Außenlufttemperatursensor 62, einen Sonneneinstrahlungssensor 63, einen ersten Kältemitteltemperatursensor 64a, einen zweiten Kältemitteltemperatursensor 64b und einen dritten Kältemitteltemperatursensor 64c. Die verschiedenen Sensoren umfassen außerdem einen Verdampfertemperatursensor 66, einen Kältemitteldrucksensor 65, einen Klimatisierungslufttemperatursensor 67, einen hochtemperaturseitigen Wärmeträgertemperatursensor 68a, einen niedertemperaturseitigen Wärmeträgertemperatursensor 68b und einen Batterietemperatursensor 69.
Der Innenlufttemperatursensor 61 ist ein Innenlufttemperaturdetektor, der eine Temperatur Tr im Fahrzeuginnenraum (Innenlufttemperatur) erfasst. Der Außenlufttemperatursensor 62 ist ein Außenlufttemperaturdetektor, der eine Temperatur Tam außerhalb des Fahrzeuginnenraums (Außenlufttemperatur) erfasst. Der Sonneneinstrahlungssensor 63 ist ein Sonneneinstrahlungsmengendetektor, der eine Sonneneinstrahlungsmenge Ts erfasst, die auf den Fahrzeuginnenraum aufgebracht wird.
Der erste Kältemitteltemperatursensor 64a ist ein erster Kältemitteltemperaturdetektor, der eine Temperatur des Hochdruckkältemittels erfasst, das aus dem Kältemitteldurchlass des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 12 ausströmt. Der zweite Kältemitteltemperatursensor 64b ist ein zweiter Kältemitteltemperaturdetektor, der auf der Kältemittelauslassseite des Außenwärmetauschers 17 angeordnet ist und eine Temperatur des Kältemittels erfasst, das aus dem Außenwärmetauscher 17 ausströmt. Daher ist eine zweite Kältemitteltemperatur, wenn das aus dem Außenwärmetauscher 17 ausströmende Kältemittel über den Heizströmungsweg 16b in den Speicher 22 einströmt, eine Temperatur des in den Speicher 22 einströmenden Kältemittels.
Der dritte Kältemitteltemperatursensor 64c ist ein dritter Kältemitteltemperaturdetektor, der auf einer Auslassseite des Kältemitteldurchlasses des Kühlapparats 24 angeordnet ist und eine Temperatur des Kältemittels erfasst, das aus dem Kältemitteldurchlass des Kühlers Kühlapparats 24 ausströmt. Der Kältemitteldrucksensor 65 ist ein Kältemitteldruckdetektor, der einen Hochdruck Pb des Kältemittels erfasst, das aus dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12 ausströmt. Der Verdampfertemperatursensor 66 ist ein Verdampfertemperaturdetektor, der eine Kältemittelverdampfungstemperatur (Verdampfertemperatur) Tefin im Innenverdampfer 20 erfasst. Der Verdampfertemperatursensor 66 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erfasst im Einzelnen eine Temperatur einer Wärmetauschrippe des Innenverdampfers 20.
Der Klimatisierungslufttemperatursensor 67 ist ein Klimatisierungslufttemperaturdetektor, der eine Temperatur TAV der Blasluft erfasst, die aus dem Mischraum zum Fahrzeuginnenraum geblasen wird.
Der hochtemperaturseitige Wärmeträgertemperatursensor 68a ist ein hochtemperaturseitiger Wärmeträgertemperaturdetektor, der eine hochtemperaturseitige Wärmeträgertemperatur als eine Temperatur des hochtemperaturseitigen Wärmeträgers erfasst, der aus dem Wasserdurchlass des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 12 ausströmt und in den Heizkörper 42 einströmt. Der niedertemperaturseitige Wärmeträgertemperatursensor 68b ist ein niedertemperaturseitiger Wärmeträgertemperaturdetektor, der eine niedertemperaturseitige Wärmeträgertemperatur als eine Temperatur des niedertemperaturseitigen Wärmeträgers erfasst, der aus dem Wasserdurchlass des Kühlapparats 24 ausströmt und in den Batteriekühler 47 einströmt.
Der Batterietemperatursensor 69 ist ein Batterietemperaturdetektor, der eine Batterietemperatur (also eine Temperatur der Batterie 48) erfasst. Der Batterietemperatursensor 69 hat eine Vielzahl von Detektoren und erfasst Temperaturen von einer Vielzahl von Punkten der Batterie 48. Daher kann das Klimatisierungssteuergerät 60 auch eine Temperaturdifferenz von jedem Teil der Batterie 48 erfassen. Ferner wird als die Batterietemperatur ein Mittelwert der Werte verwendet, die durch die Vielzahl von Detektoren erfasst werden.
Wie in 5 gezeigt ist, ist außerdem mit der Eingabeseite der Klimatisierungssteuergerät 60 ein Bedienfeld 70 verbunden, das nahe dem Armaturenbrett an einem vorderen Teil des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist. Daher werden in das Klimatisierungssteuergerät 60 Betriebssignale von verschiedenen Betriebsschaltern eingegeben, die auf dem Bedienfeld 70 vorgesehen sind.
Die verschiedenen auf dem Bedienfeld 70 vorgesehenen Betriebsschalter umfassen zum Beispiel einen Automatikschalter, einen Klimatisierungsschalter, einen Luftvolumeneinstellschalter, einen Temperatureinstellschalter, einen Ausblasmoduswechselschalter und dergleichen. Der Automatikschalter wird betätigt, wenn ein automatischer Steuerbetrieb der Fahrzeugklimaanlage 1 eingestellt oder aufgehoben wird. Der Klimatisierungsschalter wird betätigt, wenn vom Innenverdampfer 20 oder dergleichen eine Kühlung der Blasluft verlangt wird.
Der Luftvolumeneinstellschalter wird betätigt, wenn ein Luftvolumen des Innengebläses 52 oder dergleichen manuell eingestellt wird. Der Temperatureinstellschalter wird betätigt, wenn eine Zieltemperatur Tset im Fahrzeuginnenraum eingestellt wird. Der Ausblasmoduswechselschalter wird dann betätigt, wenn der Ausblasmodus manuell eingestellt wird.
Das Klimatisierungssteuergerät 60 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist integral mit einer Steuerung konfiguriert, die verschiedene angesteuerte Vorrichtungen steuert, die mit der Ausgabeseite des Klimatisierungssteuergeräts 60 verbunden sind. In dem Klimatisierungssteuergerät 60 bildet also eine Konfiguration (Hardware und Software), die den Betrieb jeder angesteuerten Vorrichtung steuert, die Steuerung, die den Betrieb jeder angesteuerten Vorrichtung steuert.
In dem Klimatisierungssteuergerät 60 bildet zum Beispiel eine Konfiguration, die die Drehzahl des Kompressors 11 steuert, eine Abgabeleistungssteuerung. Ferner bildet in dem Klimatisierungssteuergerät 60 eine Konfiguration, die die Drosselöffnungsgrade des Heizexpansionsventils 14a, des ersten Kühlexpansionsventils 14b und des Kälteexpansionsventils 14d als Dekompressoren steuert, eine Drosselöffnungsgradsteuerung. Eine Konfiguration, die den Betrieb des Heizexpansionsventils 14a, des ersten Kühlexpansionsventils 14b, des Kälteexpansionsventils 14d, des ersten Auf-Zu-Ventils 18a, des zweiten Auf-Zu-Ventils 18b, des dritten Auf-Zu-Ventils 18c, des integrierten Heizventils 30a und des integrierten Kühlventils 30b steuert, bildet dann eine Kreisumschaltsteuerung.
Als Nächstes wird der Betrieb gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in der obigen Konfiguration beschrieben. Wie oben beschrieben wurde, können in der Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel als Klimatisierungsbetrieb im Fahrzeuginnenraum Kühlen, Entfeuchten und Heizen sowie Heizen durchgeführt werden. Die Fahrzeugklimaanlage 1 kann dann im Kühlmodus, im seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus, im parallelen Entfeuchtungs- und Heizmodus und im Heizmodus betrieben werden, um den Fahrzeuginnenraum zu klimatisieren.
Die Betriebsmodi des Kältekreislaufs 10 können umgeschaltet werden, indem das Klimatisierungssteuerprogramm ausgeführt wird. Das Klimatisierungssteuerprogramm wird ausgeführt, wenn der Automatikschalter des Bedienfelds 70 eingeschaltet wird und der automatische Steuerbetrieb eingestellt wird.
In einer Hauptroutine das Klimatisierungssteuerprogramms werden die Erfassungssignale der oben beschriebenen Sensoren zur Klimatisierungssteuerung und die Betriebssignale von verschiedenen Klimatisierungsbetriebsschaltern ausgelesen. Auf der Grundlage der Werte der ausgelesenen Erfassungssignale und Betriebssignale wird dann eine Zielausblastemperatur TAO als eine Zieltemperatur einer in den Fahrzeuginnenraum eingeblasenen Blasluft berechnet.
Im Einzelnen wird die Zielausblastemperatur TAO durch die folgende Formel F1 berechnet. $TAO = Kset \times Tset - Kr \times Tr - Kam \times Tam - Ks \times As + C$
Tset ist die Zieltemperatur im Fahrzeuginnenraum (Fahrzeuginnenraumeinstelltemperatur), die durch den Temperatureinstellschalter eingestellt ist, Tr ist die Innenraumtemperatur, die durch den Innenraumtemperatursensor 61 erfasst wird, Tam ist die Außenlufttemperatur, die durch den Außenlufttemperatursensor 62 erfasst wird, und Ts ist die Sonneneinstrahlmenge, die durch den Sonneneinstrahlsensor 63 erfasst wird. Kset, Kr, Kam und Ks sind Steuersignalverstärkungen, während C eine Korrekturkonstante ist.
Wenn die Zielausblastemperatur TAO bei eingeschaltetem Klimatisierungsschalter des Bedienfelds 70 kleiner als eine im Voraus festgelegte Kühlbezugstemperatur α ist, dann wird der Betriebsmodus zum Kühlmodus umgeschaltet.
Wenn die Zielausblastemperatur TAO bei eingeschaltetem Klimatisierungsschalter des Bedienfelds 70 größer oder gleich der Kühlbezugstemperatur α ist und die Außenlufttemperatur Tam größer als eine im Voraus festgelegte Entfeuchtungs- und Heizbezugstemperatur β ist, wird der Betriebsmodus zum seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus umgeschaltet.
Wenn die Zielausblastemperatur TAO bei eingeschaltetem Klimatisierungsschalter des Bedienfelds 70 größer oder gleich der Kühlbezugstemperatur α ist und die Außenlufttemperatur Tam kleiner oder gleich der Entfeuchtungs- und Heizbezugstemperatur β ist, wird der Betriebsmodus zum parallelen Entfeuchtungs- und Heizmodus umgeschaltet.
Wenn der Kühlschalter des Klimatisierungsschalters nicht eingeschaltet ist, wird der Betriebsmodus zum Heizmodus umgeschaltet.
Aus diesem Grund wird der Kühlmodus hauptsächlich dann ausgeführt, wenn die Außenlufttemperatur wie im Sommer verhältnismäßig hoch ist. Der serielle Entfeuchtungs- und Heizmodus wird hauptsächlich im Frühling oder Herbst ausgeführt. Der parallele Entfeuchtungs- und Heizmodus wird hauptsächlich ausgeführt, wenn es wie im Vorfrühling oder Spätherbst notwendig ist, die Blasluft mit einer höheren Heizleistung als der serielle Entfeuchtungs- und Heizmodus zu heizen. Der Heizmodus wird hauptsächlich bei niedrigen Außenlufttemperaturen im Winter ausgeführt. Die Arbeitsweise jedes Betriebsmodus wird unten beschrieben.
(a) Kühlmodus
Im Kühlmodus stellt das Klimatisierungssteuergerät 60 das Heizexpansionsventil 14a und das Kälteexpansionsventil 14d in einen vollständig geschlossenen Zustand und das erste Kühlexpansionsventil 14b in einen gedrosselten Zustand. Ferner öffnet das Klimatisierungssteuergerät 60 das erste Auf-Zu-Ventil 18a und es schließt das zweite Auf-Zu-Ventil 18b und das dritte Auf-Zu-Ventil 18c. Dann öffnet das Klimatisierungssteuergerät 60 das gasphasenseitige Auf-Zu-Ventil 35 des integrierten Kühlventils 30b und es schließt das umleitungsströmungswegseitige Auf-Zu-Ventil 38.
Im Kühlmodus strömt das Kältemittel durch den Auslassanschluss 11c des Kompressors 11, den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12, das erste Auf-Zu-Ventil 18a, das erste Kühlexpansionsventil 14b, das integrierte Kühlventil 30b, den Innenverdampfer 20, das Verdampfungsdruckeinstellventil 21, den Speicher 22 und den Sauganschluss 11a des Kompressors 11 in dieser Reihenfolge.
In dem integrierten Kühlventil 30b im Kühlmodus ist dabei das gasphasenseitige Auf-Zu-Ventil 35 geöffnet, weswegen das durch den Gas-Flüssigkeitsabscheider 34 abgeschiedene Gasphasenkältemittel über das zweite Rückschlagventil 19b zum Zwischendruckanschluss 11b des Kompressors 11 geführt wird. Im Kühlmodus fungiert der Kompressor 11 also als ein zweistufiger Aufwärtskompressor und es wird ein sogenannter Gasinjektionskreislauf konfiguriert.
Ferner ist in dem integrierten Kühlventil 30b im Kühlmodus das umleitungsströmungswegseitige Auf-Zu-Ventil 38 geschlossen, weswegen das aus dem Gas-Flüssigkeitsabscheider 34 ausströmende Flüssigphasenkältemittel durch die feste Drossel 36 geht und dekomprimiert wird.
Im Kühlmodus legt das Klimatisierungssteuergerät 60 passend die Steuersignale und dergleichen fest, die zu den verschiedenen angesteuerten Vorrichtungen ausgegeben werden sollen, die in dieser Kreislaufkonfiguration mit der Ausgabeseite verbunden sind, und es gibt die festgelegten Steuersignale und dergleichen an die verschiedenen angesteuerten Vorrichtungen aus.
Daher wird in dem Kältekreislauf 10 im Kühlmodus ein Kältekreislauf konfiguriert, in dem der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12 als ein Kondensator fungiert und der Innenverdampfer 20 als ein Verdampfer fungiert. Dadurch kann in dem Kühlmodus der gesamte Fahrzeuginnenraum gekühlt werden, indem die durch den Innenverdampfer 20 gekühlte Blasluft in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasen wird.
Wenn im Kühlmodus eine Rücksitzseite des Fahrzeuginnenraums gekühlt wird, öffnet das Klimatisierungssteuergerät 60 das dritte Auf-Zu-Ventil 18c von dem im Kühlmodus beschriebenen Zustand aus und es betätigt das Rücksitzgebläse 57. Dadurch wird das Kältemittel, das aus dem ersten Auf-Zu-Ventil 18a ausströmt, über das dritte Auf-Zu-Ventil 18c durch das zweite Kühlexpansionsventil 14c dekomprimiert. Das Niederdruckkältemittel, das aus dem zweiten Kühlexpansionsventil 14c ausströmt, tauscht mit der durch das Rücksitzgebläse 57 eingeblasenen Blasluft am Rücksitzverdampfer 23 Wärme, um die Blasluft zu kühlen. Dies macht es im Kühlmodus möglich, auf der Rücksitzseite des Fahrzeuginnenraums eine Klimatisierung zu realisieren.
Wenn ferner im Kühlmodus die Batterie 48 gekühlt wird, stellt das Klimatisierungssteuergerät 60 das Kälteexpansionsventil 14d von dem Zustand im Kühlmodus in den gedrosselten Zustand und es betätigt die niedertemperaturseitige Pumpe 46 mit einer im Voraus festgelegten Pumpleistung.
Dadurch wird das aus dem ersten Auf-Zu-Ventil 18a ausströmende Kältemittel durch das Kälteexpansionsventil 14d dekomprimiert und strömt in den Kältemitteldurchlass des Kühlapparats 24. Das in den Kühlapparat 24 einströmende Niederdruckkältemittel tauscht mit dem im Wasserdurchlass zirkulierenden niedertemperaturseitigen Wärmeträger Wärme, um den niedertemperaturseitigen Wärmeträger zu kühlen. Der aus dem Kühlapparat 24 ausströmende niedertemperaturseitige Wärmeträger tauscht dann im Batteriekühler 47 mit jeder Batteriezelle der Batterie 48 Wärme, um die Batterie 48 zu kühlen. Die Batterie 48 kann somit im Kühlmodus gekühlt werden.
(b) Serieller Entfeuchtungs- und Heizmodus
Im seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus stellt das Klimatisierungssteuergerät 60 das Heizexpansionsventil 14a und das erste Kühlexpansionsventil 14b in den gedrosselten Zustand und es schließt das Kälteexpansionsventil 14d im vollständig geschlossenen Zustand. Ferner schließt das Klimatisierungssteuergerät 60 das erste Auf-Zu-Ventil 18a, das zweite Auf-Zu-Ventil 18b und das dritte Auf-Zu-Ventil 18c.
Dann schließt das Klimatisierungssteuergerät 60 das gasphasenseitige Auf-Zu-Ventil 35 des integrierten Heizventils 30a und es öffnet das umleitungsströmungswegseitige Auf-Zu-Ventil 38. Entsprechend ist im integrierten Kühlventil 30b das gasphasenseitige Auf-Zu-Ventil geschlossen, während das umleitungsströmungswegseitige Auf-Zu-Ventil 38 geöffnet ist.
Dadurch strömt das Kältemittel im seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus durch den Auslassanschluss 11c des Kompressors 11, den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12, das Heizexpansionsventil 14a, das integrierte Heizventil 30a, den Außenwärmetauscher 17 und das erste Rückschlagventil 19a in dieser Reihenfolge. Das Kältemittel, das aus dem ersten Rückschlagventil 19a ausströmt, strömt durch das erste Kühlexpansionsventil 14b, das integrierte Kühlventil 30b, den Innenverdampfer 20, das Verdampfungsdruckeinstellventil 21, den Speicher 22 und den Sauganschluss 11a des Kompressors 11 in dieser Reihenfolge.
Im seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus wird also ein Kältekreislauf konfiguriert, um bezüglich des Kältemittelstroms auf einem Weg zu zirkulieren, in dem der Außenwärmetauscher 17 und der Innenverdampfer 20 miteinander in Reihe verbunden sind. In dem Kältekreislauf 10 im seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus wird ein Kältekreislauf konfiguriert, in dem der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12 als ein Kondensator fungiert und der Innenverdampfer 20 als ein Verdampfer fungiert.
Im seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus ist das gasphasenseitige Auf-Zu-Ventil 35 in sowohl dem integrierten Heizventil 30a als auch dem integrierten Kühlventil 30b geschlossen, weswegen das durch den Gas-Flüssigkeitsabscheider 34 abgeschiedene Gasphasenkältemittel nicht zum Zwischendruckanschluss 11b des Kompressors 11 geführt wird. Im seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus fungiert der Kompressor 11 also als ein einstufiger Aufwärtskompressor.
In dem integrierten Heizventil 30a und dem integrierten Kühlventil 30b im seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus ist das umleitungsströmungswegseitige Auf-Zu-Ventil 38 geöffnet, weswegen das Flüssigphasenkältemittel, das aus dem Gas-Flüssigkeitsabscheider 34 ausströmt, aus dem zweiten Ausströmanschluss 33 ausströmt, ohne im Wesentlichen dekomprimiert zu werden und ohne durch die feste Drossel 36 zu gehen.
Im seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus legt das Klimatisierungssteuergerät 60 passend die Steuersignale und dergleichen fest, die zu den verschiedenen angesteuerten Vorrichtungen ausgegeben werden sollen, die in dieser Kreislaufkonfiguration mit der Ausgabeseite verbunden sind, und es gibt die festgelegten Steuersignale und dergleichen an die verschiedenen angesteuerten Vorrichtungen aus. Zum Beispiel legt das Klimatisierungssteuergerät 60 das Steuersignal so fest, dass es ein Öffnungsgradverhältnis des Drosselöffnungsgrads des ersten Kühlexpansionsventils 14b zum Drosselöffnungsgrad des Heizexpansionsventils 14a erhöht, wenn die Zielausblastemperatur TAO ansteigt.
Wenn eine Sättigungstemperatur des Kältemittels im Außenwärmetauscher 17 größer als die Außenlufttemperatur Tam ist, wird dadurch ein Kältekreislauf konfiguriert, in dem der Außenwärmetauscher 17 als ein Kondensator fungiert. Wenn die Sättigungstemperatur des Kältemittels im Außenwärmetauscher 17 kleiner als die Außenlufttemperatur Tam ist, wird ein Kältekreislauf konfiguriert, in dem der Außenwärmetauscher 17 als ein Verdampfer fungiert.
Wenn im seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus die Sättigungstemperatur des Kältemittels im Außenwärmetauscher 17 größer als die Außenlufttemperatur Tam ist, nimmt die Sättigungstemperatur des Kältemittels im Außenwärmetauscher 17 ab, wenn die Zielausblastemperatur TAO ansteigt, und es kann eine Wärmeabgabemenge des Kältemittels im Außenwärmetauscher 17 reduziert werden. Dadurch kann die Wärmeabgabemenge des Kältemittels im Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12 erhöht werden und es kann die Heizleistung der Blasluft im Heizkörper 42 verbessert werden.
Wenn im seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus die Sättigungstemperatur des Kältemittels im Außenwärmetauscher 17 kleiner als die Außenlufttemperatur Tam ist, nimmt die Sättigungstemperatur des Kältemittels im Außenwärmetauscher 17 ab, wenn die Zielausblastemperatur TAO ansteigt, und es kann eine Wärmeabsorptionsmenge des Kältemittels im Außenwärmetauscher 17 erhöht werden. Dadurch kann die Wärmeabgabemenge des Kältemittels im Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12 erhöht werden und es kann die Heizleistung der Blasluft im Heizkörper 42 verbessert werden.
Dadurch kann im seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus die Blasluft, die durch den Innenverdampfer 20 gekühlt und entfeuchtet wurde, durch den Heizkörper 42 aufgewärmt werden. Wenn die aufgewärmte Blasluft in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasen wird, kann dann der gesamte Fahrzeuginnenraum entfeuchtet und geheizt werden. Wenn der Drosselöffnungsgrad des Heizexpansionsventils 14a und des ersten Kühlexpansionsventils 14b eingestellt werden, kann zudem die Heizleistung des Wasser-Kühlmittel-Wärmetauschers 12 (also die Heizleistung der Blasluft durch den Heizkörper 42) eingestellt werden.
Wenn im Entfeuchtungs- und Heizmodus die Rücksitzseite des Fahrzeuginnenraums klimatisiert wird, öffnet das Klimatisierungssteuergerät 60 das dritte Auf-Zu-Ventil 18c von dem Zustand im seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus und betätigt das Rücksitzgebläse 57. Dies macht es im seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus möglich, auf der Rücksitzseite des Fahrzeuginnenraums eine Klimatisierung zu realisieren.
Wenn im seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus die Batterie 48 gekühlt wird, stellt das Klimatisierungssteuergerät 60 zudem das Kälteexpansionsventil 14d von dem Zustand im seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus in den gedrosselten Zustand und es betätigt die niedertemperaturseitige Pumpe 46 mit einer im Voraus festgelegten Pumpleistung. Somit kann im seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus die Batterie 48 gekühlt werden, indem der niedertemperaturseitige Wärmeträger verwendet wird, der durch den Kühlapparat 24 gekühlt wird.
(c) Paralleler Entfeuchtungs- und Heizmodus
Im parallelen Entfeuchtungs- und Heizmodus stellt das Klimatisierungssteuergerät 60 das Heizexpansionsventil 14a und das erste Kühlexpansionsventil 14b in den gedrosselten Zustand und es schließt das Kälteexpansionsventil 14d im vollständig geschlossenen Zustand. Ferner öffnet das Klimatisierungssteuergerät 60 das erste Auf-Zu-Ventil 18a und das zweite Auf-Zu-Ventil 18b und es schließt das dritte Auf-Zu-Ventil 18c.
Dann schließt das Klimatisierungssteuergerät 60 das gasphasenseitige Auf-Zu-Ventil 35 des integrierten Heizventils 30a und es öffnet das umleitungsströmungswegseitige Auf-Zu-Ventil 38. Entsprechend wird im integrierten Kühlventil 30b das gasphasenseitige Auf-Zu-Ventil 35 geschlossen und das umleitungsströmungswegseitige Auf-Zu-Ventil 38 wird geöffnet.
Dadurch zirkuliert das Kältemittel im parallelen Entfeuchtungs- und Heizmodus durch den Auslassanschluss 11c des Kompressors 11, den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12, das Heizexpansionsventil 14a, das integrierte Heizventil 30a, den Außenwärmetauscher 17, das zweite Auf-Zu-Ventil 18b, den Speicher 22 und den Sauganschluss 11a des Kompressors 11 in dieser Reihenfolge.
Gleichzeitig zirkuliert das Kältemittel durch den Auslassanschluss 11c des Kompressors 11, den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12, das erste Auf-Zu-Ventil 18a, das erste Kühlexpansionsventil 14b, das integrierte Kühlventil 30b, den Innenverdampfer 20, das Verdampfungsdruckeinstellventil 21, den Speicher 22 und den Sauganschluss 11a des Kompressors 11 in dieser Reihenfolge. Im parallelen Entfeuchtungs- und Heizmodus wird also ein Kältekreislauf konfiguriert, um in einem Weg zu zirkulieren, in dem der Außenwärmetauscher 17 und der Innenverdampfer 20 parallel zum Kältemittelstrom miteinander verbunden sind. In dem Kältemittelkreislauf 10 im parallelen Entfeuchtungs- und Heizmodus wird dann ein Kältekreislauf konfiguriert, in dem der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12 als ein Kondensator fungiert und der Außenwärmetauscher 17 und der Innenverdampfer 20 als Verdampfer fungieren.
Im parallelen Entfeuchtungs- und Heizmodus ist in sowohl dem integrierten Heizventil 30a als auch dem integrierten Kühlventil 30b das gasphasenseitige Auf-Zu-Ventil 35 geschlossen, weswegen das durch den Gas-Flüssigkeits-Abscheider 34 abgeschiedene Gasphasenkältemittel nicht zum Zwischendruckanschluss 11b des Kompressors 11 geführt wird. Im parallelen Entfeuchtungs- und Heizmodus fungiert der Kompressor 11 also als ein einstufiger Aufwärtskompressor.
In dem integrierten Heizventil 30a und dem integrierten Kühlventil 30b im parallelen Entfeuchtungs- und Heizmodus ist das umleitungsströmungswegseitige Auf-Zu-Ventil 38 geöffnet, weswegen das Flüssigphasenkältemittel, das aus dem Gas-Flüssigkeitsseparator 34 ausströmt, aus dem zweiten Ausströmanschluss 33 ausströmt, ohne im Wesentlichen dekomprimiert zu werden und ohne durch die feste Drossel 36 zu gehen.
Im parallelen Entfeuchtungs- und Heizmodus legt das Klimatisierungssteuergerät 60 passend die Steuersignale und dergleichen fest, die an die verschiedenen angesteuerten Vorrichtungen ausgegeben werden sollen, die in dieser Kreislaufkonfiguration mit der Ausgabeseite verbunden sind, und es gibt die festgelegten Steuersignale und dergleichen an die verschiedenen angesteuerten Vorrichtungen aus.
Zum Beispiel legt das Klimatisierungssteuergerät 60 die Steuersignalausgabe an das Heizexpansionsventil 14a und das erste Kühlexpansionsventil 14b auf der Grundlage des Hochdrucks Pd derart fest, dass sich die Leistungszahl (engl.: COP) einem Maximalwert nähert. Zu diesem Zeitpunkt legt das Klimatisierungssteuergerät 60 das Steuersignal so fest, dass es das Öffnungsgradverhältnis des Drosselöffnungsgrads des ersten Kühlexpansionsventils 14b zum Drosselöffnungsgrad des Heizexpansionsventils 14a erhöht, wenn die Zielausblastemperatur TAO ansteigt.
Dadurch kann die durch den Innenverdampfer 20 gekühlte und entfeuchtete Blasluft im parallelen Entfeuchtungs- und Heizmodus durch den Heizkörper 42 aufgewärmt werden. Wenn die aufgewärmte Blasluft in den Fahrzeuginnenraum geblasen wird, kann dann der gesamte Fahrzeuginnenraum entfeuchtet und geheizt werden. Wenn die Drosselöffnungsgrade des Heizexpansionsventils 14a und des ersten Kühlexpansionsventils 14b eingestellt werden, kann zudem die Wärmeabgabemenge des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 12 eingestellt werden und es kann die Heizleistung des Heizkörpers 42 eingestellt werden.
Im parallelen Entfeuchtungs- und Heizmodus kann eine Kältemittelverdampfungstemperatur im Außenwärmetauscher 17 niedriger als die Kältemittelverdampfungstemperatur im Innenverdampfer 20 eingestellt werden. Daher kann im parallelen Entfeuchtungs- und Heizmodus die Wärmeabgabemenge des Kältemittels im Außenwärmetauscher 17 verglichen mit dem seriellen Entfeuchtungs- und Heizmodus erhöht werden und es kann die Heizleistung der Blasluft erhöht werden.
Wenn im parallelen Entfeuchtungs- und Heizmodus die Rücksitzseite des Fahrzeuginnenraums klimatisiert wird, öffnet das Klimatisierungssteuergerät 60 das dritte Auf-Zu-Ventil 18c von dem Zustand im parallelen Entfeuchtungs- und Heizmodus und betätigt das Rücksitzgebläse 57. Dies macht es im parallelen Entfeuchtungs- und Heizmodus möglich, eine Klimatisierung auf der Rücksitzseite des Fahrzeuginnenraums zu realisieren.
Wenn im parallelen Entfeuchtungs- und Heizmodus die Batterie 48 gekühlt wird, stellt das Klimatisierungssteuergerät 60 zudem das Kälteexpansionsventil 14d von dem Zustand im parallelen Entfeuchtungs- und Heizmodus in den gedrosselten Zustand und betätigt die niedertemperaturseitige Pumpe 46 mit einer im Voraus festgelegten Pumpleistung. Somit kann die Batterie 48 im parallelen Entfeuchtungs- und Heizmodus gekühlt werden, indem der niedertemperaturseitige Wärmeträger verwendet wird, der durch den Kühlapparat 24 gekühlt wird.
(d) Heizmodus
Im Heizmodus stellt das Klimatisierungssteuergerät 60 das Heizexpansionsventil 14a in den gedrosselten Zustand und das erste Kühlexpansionsventil 14b und das Kälteexpansionsventil 14d in den vollständig geschlossenen Zustand. Das Klimatisierungssteuergerät 60 schließt das erste Auf-Zu-Ventil 18a und das dritte Auf-Zu-Ventil 18c und es öffnet das zweite Auf-Zu-Ventil 18b. Dann öffnet das Klimatisierungssteuergerät 60 das gasphasenseitige Auf-Zu-Ventil 35 des integrierten Heizventils 30a und es schließt das umleitungsströmungswegseitige Auf-Zu-Ventil 38.
Dadurch zirkuliert das Kältemittel im Heizmodus durch den Auslassanschluss 11c des Kompressors 11, den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12, das Heizexpansionsventil 14a, das integrierte Heizventil 30a, den Außenwärmetauscher 17, das zweite Auf-Zu-Ventil 18b, den Speicher 22 und den Sauganschluss 11a des Kompressors 11 in dieser Reihenfolge. Daher wird in dem Kältekreislauf 10 im Heizmodus ein Gasinjektionskreislauf konfiguriert, in dem der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12 als ein Kühler fungiert und der Außenwärmetauscher 17 als ein Verdampfer fungiert.
In dem integrierten Heizventil 30a im Heizmodus ist dabei das gasphasenseitige Auf-Zu-Ventil 35 geöffnet, weswegen das vom Gas-Flüssigkeitsabscheider 34 abgeschiedene Gasphasenkältemittel zum Zwischendruckanschluss 11b des Kompressors 11 geführt wird. Im Heizmodus fungiert der Kompressor 11 also als ein zweistufiger Aufwärtskompressor und es wird ein sogenannter Gasinjektionskreislauf konfiguriert.
Da in dem integrierten Heizventil 30a im Heizmodus das umleitungsströmungswegseitige Auf-Zu-Ventil 38 geschlossen ist, geht das Flüssigphasenkältemittel, das aus dem Gas-Flüssigkeitsabscheider 34 ausströmt, durch die feste Drossel 36 und wird dekomprimiert.
In dieser Kreislaufkonfiguration legt das Klimatisierungssteuergerät 60 passend die Steuersignale und dergleichen fest, die zu den verschiedenen angesteuerten Vorrichtungen ausgegeben werden sollen, die mit der Ausgabeseite verbunden sind, und es gibt die festgelegten Steuersignale und dergleichen an die verschiedenen angesteuerten Vorrichtungen aus. Im Heizmodus kann dadurch der gesamte Fahrzeuginnenraum geheizt werden, indem die Blasluft, die durch die vom Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12 abgestrahlte Wärme erwärmt wurde, in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasen wird.
Wenn im Heizmodus die Batterie 48 gekühlt wird, öffnet das Klimatisierungssteuergerät 60 das erste Auf-Zu-Ventil 18a und es stellt das Kälteexpansionsventil 14d vom Zustand im Heizmodus in den gedrosselten Zustand. Zudem betätigt das Klimatisierungssteuergerät 60 die niedertemperaturseitige Pumpe 46 mit einer vorbestimmten Pumpleistung.
Zur gleichen Zeit wie die Zirkulation des Kältemittels im Heizmodus zirkuliert dadurch das Kältemittel durch den Auslassanschluss 11c des Kompressors 11, den Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12, das erste Auf-Zu-Ventil 18a, das Kälteexpansionsventil 14d, den Kühler 24, den Speicher 22 und den Sauganschluss 11a des Kompressors 11 in dieser Reihenfolge. Es wird also ein Kältekreislauf konfiguriert, um in einem Weg zu zirkulieren, in dem der Außenwärmetauscher 17 und der Kühlapparat 24 parallel zum Kältemittelstrom miteinander verbunden sind.
Dadurch wird das Kältemittel, das aus dem ersten Auf-Zu-Ventil 18a ausströmt, durch das Kälteexpansionsventil 14d dekomprimiert und es strömt in den Kältemitteldurchlass des Kühlapparats 24. Das Niederdruckkältemittel, das in den Kühlapparat 24 einströmt, tauscht mit dem niederdrucktemperaturseitigen Wärmeträger, der im Wasserdurchlass zirkuliert, Wärme, um den niedertemperaturseitigen Wärmeträger zu kühlen. Dann tauscht der niedertemperaturseitige Wärmeträger, der aus dem Kühlapparat 24 ausströmt, in dem Batteriekühler 47 mit jeder Batteriezelle der Batterie 48 Wärme, um die Batterie 48 zu kühlen. Somit kann im Heizmodus die Batterie 48 gekühlt werden.
Wie oben beschrieben wurde, können in der Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel Arbeitsabläufe in verschiedenen Betriebsmodi durchgeführt werden, indem der Kältekreislauf umgeschaltet wird, um den gesamten Fahrzeuginnenraum zu klimatisieren. Dadurch kann die Fahrzeugklimaanlage eine komfortable Klimatisierung des gesamten Fahrzeuginnenraums realisieren. Zusätzlich zur Klimatisierung des gesamten Fahrzeuginnenraums wird in der Fahrzeugklimaanlage 1 eine komfortable Klimatisierung auf der Rücksitzseite des Fahrzeuginnenraums realisiert, indem zwischen dem Vorhandensein oder der Abwesenheit des durch den Rücksitzverdampfer 23 strömenden Niederdruckkältemittels umgeschaltet wird.
Zusätzlich zur Klimatisierung des gesamten Fahrzeuginnenraums kann auch passend die Temperatur der Batterie 48 gesteuert werden, indem in der Fahrzeugklimaanlage 1 passend zwischen dem Vorhandensein oder der Abwesenheit des durch den Kühlapparat 24 strömenden Niederdruckkältemittels umgeschaltet wird.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 6 und dergleichen eine spezifische Konfiguration des Anschlussmoduls 80 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Wie oben beschrieben wurde, enthält der Körper 81 des Anschlussmoduls 80 Metall, er hat eine flache Plattenform und er enthält den Kältemittelströmungsweg 82 in seinem Inneren. Ferner sind mit dem Kältemittelströmungsweg 82 innerhalb des Körpers 81 die ersten bis elften Verbindungsanschlüsse 83a bis 83k und die ersten bis fünften Anbringungsabschnitte 84a bis 84e verbunden.
Der Körper 81 kann daher wie folgt ausgebildet werden. Zunächst wird unter Verwendung von Salz oder dergleichen ein Kern ausgebildet, der die Form des Kältemittelströmungswegs 82 oder dergleichen hat, mit dem die ersten bis elften Verbindungsanschlüsse 83a bis 83k und die ersten bis fünften Anbringungsabschnitte 84a bis 84e verbunden sind. Der mit Salz oder dergleichen ausgebildete Kern wird an einer vorbestimmten Stelle auf einer Form, die eine flache Plattenform hat, angeordnet.
Danach wird in die Form, in der der Kern angeordnet ist, eine Metallschmelze eingespritzt, um den Köper 81 zu gießen. Indem der mit Salz oder dergleichen ausgebildete Kern in einer Phase, in der die Metallschmelze erstarrt ist, geschmolzen und entfernt wird, werden innerhalb des Körpers 81 der erste Kältemittelströmungsweg 82, die ersten bis elften Verbindungsanschlüsse 83a bis 83k und die ersten bis fünften Anbringungsabschnitte 84e bis 84a ausgebildet.
Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, werden an dem Körper 81, der eine auf diese Weise konfigurierte flache Plattenform hat, der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12, der Speicher 22, der Kühlapparat 24, das integrierte Heizventil 30a und das integrierte Kühlventil 30b angebracht.
Ferner sind auf einer Oberseite des Körpers 81 die ersten bis dritten Anbringungsabschnitte 84a bis 84c ausgebildet. Indem diese Anbringungsabschnitte verwendet werden, werden an dem Körper 81 das Heizexpansionsventil 14a, das erste Kühlexpansionsventil 14b und das Kälteexpansionsventil 14d angebracht, die Fluidsteuervorrichtungen sind.
Ferner ist auf einer Unterseite des Körpers 81 der vierte Anbringungsabschnitt 84d ausgebildet und unterhalb einer linken Seitenfläche des Körpers 81 ist der fünfte Anbringungsabschnitt 84e ausgebildet. Unter Verwendung des vierten Anbringungsabschnitts 84d wird an dem Körper 81 das erste Auf-Zu-Ventil 18a als eine Fluidsteuervorrichtung angebracht, während unter Verwendung des fünften Anbringungsabschnitts 84e am Körper 81 das dritte Auf-Zu-Ventil 18c als eine Fluidsteuervorrichtung angebracht wird.
Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, wird dabei an einer Vorderseite des Körpers 81 des Anschlussmoduls 80 der Heizkörper 42 angebracht. Wie in 6 gezeigt ist, verbindet daher der erste Verbindungsanschluss 83a, der an einem Ausströmanschluss des Heizkörpers 42 angeschlossen ist, an der Vorderseite des Körpers 81 den Kältemittelströmungsweg 82 innerhalb des Körpers 81 und die Außenseite des Körpers 81 miteinander. Der Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom ersten Verbindungsanschluss 83a erstreckt, ist mit einer Unterseite des ersten Anbringungsabschnitts 84a verbunden.
Der erste Anbringungsabschnitt 84a hat eine vertiefte Form, bei der die Oberseite des Körpers 81 nach unten vertieft ist. Der erste Anbringungsabschnitt 84a hat entlang eines Umrisses des Heizexpansionsventils 14a einen Innenraum. Somit kann das Heizexpansionsventil 14a am ersten Anbringungsabschnitt 84a angebracht werden.
Eine linke Seitenfläche des ersten Anbringungsabschnitts 84a ist mit dem Kältemittelströmungsweg 82 verbunden, der sich in Richtung des zweiten Verbindungsanschlusses 83b erstreckt. Der erste Anbringungsabschnitt 84a ist also so ausgebildet, dass er in den Kältemittelströmungsweg 82 eindringt, der den ersten Verbindungsanschluss 83a und den zweiten Verbindungsanschluss 83b miteinander verbindet. Wenn das Heizexpansionsventil 14a am ersten Anbringungsabschnitt 84a angebracht wird, kann das Heizexpansionsventil 14a daher in der Mitte des Kältemittelströmungswegs 82 angeordnet werden, der den ersten Verbindungsanschluss 83a und den zweiten Verbindungsanschluss 83b miteinander verbindet.
Wie in 6 gezeigt ist, ist auf der linken Seite des ersten Verbindungsanschlusses 83a der vierte Anbringungsabschnitt 84d mit einem offenen Boden ausgebildet. Mit einer rechten Seitenfläche des vierten Anbringungsabschnitts 84d ist der Kältemittelströmungsweg 82 verbunden, der in der Mitte des Kältemittelströmungswegs 82 abzweigt, der den ersten Verbindungsanschluss 83a und die Unterseite des ersten Anbringungsabschnitts 84a miteinander verbindet. Der vierte Anbringungsabschnitt 84d hat eine vertiefte Form, bei der die Unterseite des Körpers 81 nach oben vertieft ist. Der vierte Anbringungsabschnitt 84d hat entlang eines Umrisses des ersten Auf-Zu-Ventils 18a einen Innenraum. Somit kann das erste Auf-Zu-Ventil 18a am vierten Anbringungsabschnitt 84d angebracht werden. Mit der Oberseite des vierten Anbringungsabschnitts 84d ist der Kältemittelströmungsweg 32 verbunden, der sich in Richtung des dritten Verbindungsanschlusses 83c erstreckt.
Der Kältemittelströmungsweg 82, der in der Mitte des Kältemittelströmungswegs 82 abzweigt, der den ersten Verbindungsanschluss 83a und die Unterseite des ersten Anbringungsabschnitts 84a miteinander verbindet, und der sich über den vierten Anbringungsabschnitt 84d zum dritten Verbindungsanschluss 83c erstreckt, entspricht dem Umgehungsströmungsweg 16a.
Der Kältemittelströmungsweg 82, der zwischen der Oberseite des vierten Anbringungsabschnitts 84d und dem dritten Verbindungsanschluss 83c abzweigt, zweigt in drei Kältemittelströmungswege 82 ab. Einer der drei Kältemittelströmungswege 82 ist mit einer Oberseite des fünften Anbringungsabschnitts 84e verbunden, der auf der linken Seitenfläche des Körpers 81 ausgebildet ist. Ein anderer der drei Kältemittelströmungswege 82 ist mit einer Unterseite des zweiten Anbringungsabschnitts 84b verbunden, der auf der Oberseite des Körpers 81 ausgebildet ist. Der verbleibende der drei Kältemittelströmungswege 82 ist mit einer Unterseite des dritten Anbringungsabschnitts 84c verbunden, der auf der Oberseite des Körpers 81 ausgebildet ist.
Der fünfte Anbringungsabschnitt 84e hat eine vertiefte Form, bei der die linke Seitenfläche des Körpers 81 nach rechts vertieft ist. Der fünfte Anbringungsabschnitt 84e hat entlang eines Umrisses des dritten Auf-Zu-Ventils 18c einen Innenraum. Somit kann das dritte Auf-Zu-Ventil 18c am fünften Anbringungsabschnitt 84e angebracht werden. Mit einer rechten Seitenfläche des fünften Anbringungsabschnitts 84e ist der Kühlmittelströmungsweg 82 verbunden, der sich in Richtung des fünften Verbindungsanschlusses 83e erstreckt.
Der zweite Anbringungsabschnitt 84b hat eine vertiefte Form, deren Oberseite auf der linken Seite der Oberseite des Körpers 81 nach unten vertieft ist. Der zweite Anbringungsabschnitt 84b hat entlang eines Umrisses des ersten Kühlexpansionsventils 14b einen Innenraum. Somit kann das erste Kühlexpansionsventil 14b am zweiten Anbringungsabschnitt 84b angebracht werden. Mit einer rechten Seitenfläche des zweiten Anbringungsabschnitts 84b ist der Kältemittelströmungsweg 82 verbunden, der sich in Richtung des vierten Verbindungsanschlusses 83d erstreckt.
Der dritte Anbringungsabschnitt 84c hat dann eine vertiefte Form, deren Oberseite zwischen dem zweiten Anbringungsabschnitt 84b und dem ersten Anbringungsabschnitt 84a auf der Oberseite des Körpers 81 nach unten vertieft ist. Der dritte Anbringungsabschnitt 84c hat entlang eines Umrisses des Kälteexpansionsventils 14d eine Innenform. Somit kann das Kälteexpansionsventil 14d am dritten Anbringungsabschnitt 84c angebracht werden. Mit einer rechten Seitenfläche des dritten Anbringungsabschnitts 84c ist dann der Kältemittelströmungsweg 82 verbunden, der sich in Richtung des sechsten Verbindungsanschlusses 83f erstreckt.
Beim Anschlussmodul 80 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist dabei, wie in den 1 und 2 gezeigt ist, an einer Rückseite des Körpers 81 der Kühlapparat 24 angebracht. Wie oben beschrieben wurde, ist der sechste Verbindungsanschluss 83f ein einlassseitiger Verbindungsanschluss, der an einen Einströmanschluss des Kühlapparats 24 angeschlossen ist. Daher verbindet der sechste Verbindungsanschluss 83f auf der Rückseite des Körpers 81 den Kältemittelströmungsweg 82 innerhalb des Körpers 81 und die Außenseite des Körpers 81 miteinander.
Wie in 6 gezeigt ist, ist auf einer unteren rechten Seite des sechsten Verbindungsanschlusses 83f dann der siebte Verbindungsanschluss 83g angeordnet. Der siebte Verbindungsanschluss 83g ist ein auslassseitiger Verbindungsanschluss, an dem ein Ausströmanschluss des Kühlapparats 24 angeschlossen ist. Daher verbindet der siebte Verbindungsanschluss 83g auf der Rückseite des Körpers 81 den Kältemittelströmungsweg 82 innerhalb des Körpers 81 und die Außenseite des Körpers 81. Der siebte Verbindungsanschluss 83g als der auslassseitige Verbindungsanschluss zum Kühlapparat 24 ist also in der Gravitationsrichtung des Körpers 81 unterhalb des sechsten Verbindungsanschlusses 83f als der einlassseitige Verbindungsanschluss angeordnet.
Der Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom siebten Verbindungsanschluss 83g erstreckt, erstreckt sich in der Gravitationsrichtung des Körpers 81 nach unten, er ändert die Erstreckungsrichtung um 180 Grad und er erstreckt sich in Richtung des elften Verbindungsanschlusses 83k nach oben.
Der elfte Verbindungsanschluss 83k ist in einem oberen Teil auf einer rechten Seitenfläche des Körpers 81 ausgebildet. Mit dem elften Verbindungsanschluss 83k ist die Einlassseite des Speichers 22 verbunden, der entlang der rechten Seitenfläche des Körpers 81 angebracht ist.
In dem Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom siebten Verbindungsanschluss 83g zum elften Verbindungsanschluss 83k erstreckt, sind der neunte Verbindungsanschluss 83i und der zehnte Verbindungsanschluss 83j angeordnet. Der neunte Verbindungsanschluss 83a ist mit einer Ausströmanschlussseite des Innenverdampfers 20 verbunden. Der zehnte Verbindungsanschluss 83j ist über den Heizströmungsweg 16b mit einer Ausströmanschlussseite des Außenwärmetauschers 17 verbunden. Der neunte Verbindungsanschluss 83i und der zehnte Verbindungsanschluss 83j entsprechen daher Hauptverbindungsanschlüssen, die an einen Ausströmanschluss des Hauptverdampfers angeschlossen sind.
Wie in 6 gezeigt ist, sind in dem Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom siebten Verbindungsanschluss 83g zum elften Verbindungsanschluss 83k erstreckt, der neunte Verbindungsanschluss 83i und der zehnte Verbindungsanschluss 83j in der Gravitationsrichtung an den tiefsten Stellen angeordnet. Mit anderen Worten sind der neunte Verbindungsanschluss 83i und der zehnte Verbindungsanschluss 83j unterhalb des siebten Verbindungsanschlusses 83g angeordnet.
Ferner ist in dem Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom siebten Verbindungsanschluss 83g zum elften Verbindungsanschluss 83k erstreckt, der achte Verbindungsanschluss 83h angeordnet. Der achte Verbindungsanschluss 83h ist ein Nebenverbindungsanschluss, mit dem über ein Kältemittelrohr eine Ausströmanschlussseite des Rücksitzverdampfers 23 verbunden ist. Wie in 6 gezeigt ist, ist der achte Verbindungsanschluss 83h in dem Strom des Kältemittels vom siebten Verbindungsanschluss 83g zum elften Verbindungsanschluss 83a stromabwärts vom neunten Verbindungsanschluss 83i und zehnten Verbindungsanschluss 83j angeordnet.
Die zweiten bis fünften Verbindungsanschlüsse 83b bis 83e und die achten bis zehnten Verbindungsanschluss 83j bis 83h öffnen sich in Richtung entweder der Vorderseite oder der Rückseite des Körpers 81. Die Richtung, in der sich diese Verbindungsanschlüsse öffnen, kann geeignet gemäß der Konfiguration des Kältekreislaufs 10 und eines Fahrzeuglayouts geändert werden.
In dem Kältemittelströmungsweg 82 des Anschlussmoduls 80 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel besteht dabei der Kältemittelströmungsweg 82, durch den das Hochdruckkältemittel des Kältekreislaufs 10 strömt, neben dem Kältemittelströmungsweg 82, durch den ein Kältemittel mit einer niedrigeren Temperatur als das Hochdruckkältemittel (zum Beispiel ein Niederdruckkältemittel oder Zwischendruckkältemittel) strömt.
In der folgenden Beschreibung wird der Kältemittelströmungsweg 82, durch den das Hochdruckkältemittel des Kältekreislaufs 10 strömt, als ein hochtemperaturseitiger Strömungsweg 82a bezeichnet, während der Kältemittelströmungsweg 82, durch den das Niederdruckkältemittel oder Zwischendruckkältemittel des Kältekreislaufs 10 strömt, als ein niedertemperaturseitiger Strömungsweg 82b bezeichnet wird.
Ferner werden mit dem Umschalten des Betriebsmodus der Fahrzeugklimaanlage 1 passend der hochtemperaturseitige Strömungsweg 82a und der niedertemperaturseitige Strömungsweg 82b im Kältemittelströmungsweg 82 des Anschlussmoduls 80 geändert. Es ist daher denkbar, dass der hochtemperaturseitige Strömungsweg 82a und der niedertemperaturseitige Strömungsweg 82b innerhalb des Körpers 81 des Anschlussmoduls 80 nebeneinanderliegen.
In diesem Fall kann durch den Körper 81 zwischen dem durch den hochtemperaturseitigen Strömungsweg 82a strömenden Hochdruckkältemittel und dem durch den niedertemperaturseitigen Strömungsweg 82b strömenden Niederdruckkältemittel, die einander beeinflussen können, Wärme übertragen werden. Insbesondere bestehen Bedenken, dass aufgrund eines Einflusses der Wärme zwischen dem hochtemperaturseitigen Strömungsweg 82a und dem niedertemperaturseitigen Strömungsweg 82b die Leistungszahl des Kältekreislaufs 10 sinken kann.
Wie in 6 gezeigt ist, ist im Körper 81 des Anschlussmoduls 80 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angesichts dessen eine Vielzahl von Wärmeübertragungshemmabschnitten 85 ausgebildet. Jeder der Wärmeübertragungshemmabschnitte 85 ist zwischen dem hochtemperaturseitigen Strömungsweg 82a und dem niedertemperaturseitigen Strömungsweg 82b angeordnet und so ausgebildet, dass er eine geringere Wärmeleitfähigkeit als der Körper 81 hat.
Jeder der Wärmeübertragungshemmabschnitte 85 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel hat im Einzelnen eine Nutform, die sich zwischen dem hochtemperaturseitigen Strömungsweg 82a und dem niedertemperaturseitigen Strömungsweg 82b entlang entweder dem hochtemperaturseitigen Strömungsweg 82a oder dem niedertemperaturseitigen Strömungsweg 82b erstreckt. Da innerhalb jedes nutförmigen Wärmeübertragungshemmabschnitts 85 ein Raum ausgebildet ist, in dem Luft vorhanden ist, kann jeder Wärmeübertragungshemmabschnitt 85 eine geringere Wärmeleitfähigkeit als der Körper 81 haben.
Wie in 6 gezeigt ist, ist der Wärmeübertragungshemmabschnitt 85 zwischen dem Kältemittelströmungsweg 82, der den siebten Verbindungsanschluss 83g und den elften Verbindungsanschluss 83k verbindet, und dem Kältemittelströmungsweg 82 angeordnet, der den ersten Verbindungsanschluss 83a und die Unterseite des ersten Anbringungsabschnitts 84a verbindet.
Der Kältemittelströmungsweg 82, der den ersten Verbindungsanschluss 83a und die Unterseite des ersten Anbringungsabschnitts 84a verbindet, ist dabei der Kältemittelströmungsweg 82, durch den, wie in jedem Betriebsmodus der Fahrzeugklimaanlage 1 beschrieben wurde, das Hochdruckkältemittel zirkuliert wird, das aus dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12 ausströmt, und er entspricht somit dem hochtemperaturseitigen Strömungsweg 82a.
Andererseits ist der Kältemittelströmungsweg 82, der den siebten Verbindungsanschluss 83g und den elften Verbindungsanschluss 83k verbindet, der Kältemittelströmungsweg 82, durch den das Niederdruckkältemittel strömt, das aus dem Innenverdampfer 20, den Kühlapparat 24 oder dergleichen ausströmt, und er entspricht somit dem niedertemperaturseitigen Strömungsweg 82b.
Der Wärmeübertragungshemmabschnitt 85 kann daher zwischen dem Hochdruckkältemittel, das aus dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12 zum Heizexpansionsventil 14a strömt, und dem Niederdruckkältemittel, das aus dem Kühlapparat 24 oder dem Innenverdampfer 20 zum Speicher 22 strömt, die Wärmeübertragung über den Körper 81 unterdrücken.
Wie in 6 gezeigt ist, ist der Wärmeübertragungshemmabschnitt 85 ferner auch zwischen dem Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom ersten Verbindungsanschluss 83a zum ersten Anbringungsabschnitt 84a erstreckt, und dem Kältemittelströmungsweg 82 angeordnet, der sich vom dritten Anbringungsabschnitt 84c zum sechsten Verbindungsanschluss 83f erstreckt.
Wenn die Batterie 48 im Heizmodus gekühlt wird, ist der Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom ersten Verbindungsanschluss 83a zum ersten Anbringungsabschnitt 84a erstreckt, der Kältemittelströmungsweg 82, durch den das Hochdruckkältemittel strömt, das aus dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12 ausströmt, und er entspricht dem hochtemperaturseitigen Strömungsweg 82a.
Wenn die Batterie 48 im Heizmodus gekühlt wird, ist der Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom vierten Anbringungsabschnitt 84d zum sechsten Verbindungsanschluss 83f erstreckt, ein Kältemittelströmungsweg, durch den das Niederdruckkältemittel strömt, das durch das Kälteexpansionsventil 14d dekomprimiert wurde. Somit entspricht dieser Kältemittelströmungsweg 82 dem niedertemperaturseitigen Strömungsweg 82b.
Der Wärmeübertragungshemmabschnitt 85 kann daher zwischen dem Hochdruckkältemittel, das aus dem Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12 zum Heizexpansionsventil 14a strömt, und dem Niederdruckkältemittel, das aus dem Kälteexpansionsventil 14d zum Kühlapparat 24 strömt, die Wärmeübertragung über den Körper 81 unterdrücken.
Wenn der Wärmeübertragungshemmabschnitt 85 zwischen dem hochtemperaturseitigen Strömungsweg 82a und dem niedertemperaturseitigen Strömungsweg 82b angeordnet wird, kann das Anschlussmodul 80 wie oben beschrieben den Einfluss von Wärme auf das Kältemittel unterdrücken, das jeweils durch den hochtemperaturseitigen Strömungsweg 82a und den niedertemperaturseitigen Strömungsweg 82b strömt.
In jedem der Wärmeübertragungshemmabschnitte 85 im Anschlussmodul 80 ist ein Verformungsabsorber 86 ausgebildet. Wie oben beschrieben wurde, ist der Wärmeübertragungshemmabschnitt 85 zwischen dem hochtemperaturseitigen Strömungsweg 82a und dem niedertemperaturseitigen Strömungsweg 82b angeordnet.
Daher dehnt sich der Körper 81, der sich bezüglich des Wärmeübertragungshemmabschnitts 85 auf der Seite des hochtemperaturseitigen Strömungswegs 82a befindet, aufgrund der Wärme des Hochdruckkältemittels, das durch den hochtemperaturseitigen Strömungsweg 82a strömt, thermisch aus. Andererseits zieht sich der Körper 81, der sich bezüglich des Wärmeübertragungshemmabschnitts 85 auf der Seite des niedertemperaturseitigen Strömungswegs 82b befindet, aufgrund des Niederdruckkältemittels zusammen, das durch den niederdruckseitigen Strömungsweg 82b strömt.
Da, wie oben beschrieben wurde, ein Aspekt der Verformung des Körpers 81 zwischen der Seite des hochtemperaturseitigen Strömungswegs 82a und der Seite des niedertemperaturseitigen Strömungswegs 82b bezüglich des Wärmeübertragungshemmabschnitts 85 verschieden ist, kann sich an dem Wärmeübertragungshemmabschnitt 85 eine Spannung konzentrieren, die durch die Verformung des Körpers 81 hervorgerufen wird.
In dem Anschlussmodul 80 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist angesichts dessen für jeden Wärmeübertragungshemmabschnitt 85 der Verformungsabsorber 86 ausgebildet. Der Verformungsabsorber 86 ist so ausgebildet, dass er mit dem Innenraum des nutförmigen Wärmeübertragungshemmabschnitts 85 kommuniziert und er ist an einer Ecke des Wärmeübertragungshemmabschnitts 85 angeordnet.
Der Verformungsabsorber 86 hat einen säulenförmigen Innenraum, er absorbiert die Verformung des Körpers 81 auf der Seite des hochtemperaturseitigen Strömungswegs 82a und die Verformung des Körpers 81 auf der Seite des niedertemperaturseitigen Strömungswegs 82b und er baut eine Spannungskonzentration aufgrund der Verformung ab.
Das Kältemittel, das in dem Kältekreislauf 10 im ersten Ausführungsbeispiel zirkuliert, umfasst dabei kompatibles Kältemaschinenöl. Das Kältemaschinenöl kann sich, wenn das Kältemittel in einem Verdampfer des Kühlapparats 24 oder dergleichen verdampft, unterhalb des Inneren eines Wärmetauschers des Kühlapparats 24 oder dergleichen sammeln.
Wenn sich das Kältemaschinenöl im Kältekreislauf 10 in dem Verdampfer des Kühlapparats 24 oder dergleichen sammelt, kehrt keine ausreichende Menge des Kältemaschinenöls zum Kompressor 11 zurück, was ein Festfressen des Kompressors 11 verursachen kann.
Wie in 6 gezeigt ist, liegt in dem Anschlussmodul 80 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel angesichts dessen der siebte Verbindungsanschluss 83g, der an den Ausströmanschluss des Kühlapparats 24 angeschlossen ist, in der Gravitationsrichtung unterhalb des sechsten Verbindungsanschlusses 83f, der an den Einströmanschluss 31 des Kühlapparats 24 angeschlossen ist.
Selbst wenn sich das Kältemaschinenöl aufgrund der Verdampfung des Kältemittels im Kühlapparat 24 in einem unteren Teil des Kühlapparats 24 sammelt, kann das Kältemaschinenöl dadurch durch den Ausströmanschluss des Kühlapparats 24 und den siebten Verbindungsanschluss 83g zum Kältemittelströmungsweg 82 des Anschlussmoduls 80 ausströmen. Das Anschlussmodul 80 kann also dazu beitragen, die Menge des Kältemaschinenöls zu sichern, die zum Kompressor 11 zurückkehrt.
Ferner erstreckt sich, wie in 6 gezeigt ist, der Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom siebten Verbindungsanschluss 83g zum elften Verbindungsanschluss 83k erstreckt, vom siebten Verbindungsanschluss 83g nach unten, er ändert die Erstreckungsrichtung nach oben und er ist mit dem elften Verbindungsanschluss 83k verbunden.
In dem Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom siebten Verbindungsanschluss 83g zum elften Verbindungsanschluss 83k erstreckt, sind der neunte Verbindungsanschluss 83i und der zehnte Verbindungsanschluss 83j angeordnet. Der neunte Verbindungsanschluss 83i und der zehnte Verbindungsanschluss 83j sind in der Gravitationsrichtung unterhalb des siebten Verbindungsanschlusses 83g und in dem Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom siebten Verbindungsanschluss 83g erstreckt, an der tiefsten Stelle angeordnet.
Wie in 3 gezeigt ist, ist der neunte Verbindungsanschluss 83i dabei ein Verbindungsanschluss, an den über ein Kältemittelrohr der Ausströmanschluss des Innenverdampfers 20 angeschlossen ist. Der zehnte Verbindungsanschluss 83j ist ein Verbindungsanschluss, an den über den Heizströmungsweg 16b der Ausströmanschluss des Außenwärmetauschers 17 angeschlossen ist. Der Innenverdampfer 20 und der Außenwärmetauscher 17 im Heizmodus und dergleichen haben eine höhere Kältemitteldurchflussmenge als die Kältemitteldurchflussmenge des Kühlapparats 24, wenn die Batterie 48 gekühlt wird. Der Außenwärmetauscher 17 entspricht in diesem Fall dem Hauptverdampfer.
Wie in 6 gezeigt ist, ist in dem Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom siebten Verbindungsanschluss 83g zum elften Verbindungsanschluss 83k erstreckt, der Kältemittelströmungsweg 82, der sich in der Gravitationsrichtung nach unten erstreckt, zwischen dem siebten Verbindungsanschluss 83g und dem neunten und zehnten Verbindungsanschluss 83i und 83j angeordnet.
Der Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom siebten Verbindungsanschluss 83g in der Gravitationsrichtung nach unten erstreckt, entspricht somit einem Hemmabschnitt 87, der das Kältemittel vom neunten Verbindungsanschluss 83i und zehnten Verbindungsanschluss 83j daran hindert, in den siebten Verbindungsanschluss 83g zu strömen.
Selbst wenn sich das Kältemaschinenöl, das aus dem siebten Verbindungsanschluss 83g ausströmt, in einem unteren Teil des Kältemittelströmungswegs 82 sammelt, der sich vom siebten Verbindungsanschluss 83g erstreckt, kann das Kältemaschinenöl dadurch unter Nutzung eines Stroms des Kältemittels, der vom neunten Verbindungsanschluss 83i und zehnten Verbindungsanschluss 83j hinzutritt, zum elften Verbindungsanschluss 83k strömen. In dieser Hinsicht kann also das Anschlussmodul 80 auch dazu beitragen, die Menge des Kältemaschinenöls zu sichern, die zum Kompressor 11 zurückkehrt.
Ferner liegt, wie in 6 gezeigt ist, in dem Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom siebten Verbindungsanschluss 83g zum elften Verbindungsanschluss 83k erstreckt, stromabwärts vom neunten Verbindungsanschluss 83i und zehnten Verbindungsanschluss 83j im Kältemittelstrom der achte Verbindungsanschluss 83h.
Der achte Verbindungsanschluss 83h ist dabei ein Verbindungsanschluss, an dem über ein Kältemittelrohr der Ausströmanschluss des Rücksitzverdampfers 23 angeschlossen ist. Der Rücksitzverdampfer 23 entspricht einem Hauptverdampfer, durch den das Niederdruckkältemittel strömt, wenn das Niederdruckkältemittel durch zumindest den Innenverdampfer 20 strömt.
Wenn das Kältemaschinenöl vom Rücksitzverdampfer 23 durch den achten Verbindungsanschluss 83h zum Kältemittelströmungsweg 82 ausströmt, trifft das Kältemaschinenöl somit auf das Niederdruckkältemittel, das aus dem neunten Verbindungsanschluss 83i ausströmt, und es strömt zumindest vom Innenverdampfer 20 heran. Das Niederdruckkältemittel, das aus dem neunten Verbindungsanschluss 83i ausströmt, hat eine höhere Durchflussmenge, da das Niederdruckkältemittel durch den Innenverdampfer 20 geht.
Selbst wenn das Kältemaschinenöl vom Rücksitzverdampfer 23 durch den achten Verbindungsanschluss 83h ausströmt, kann das Kältemaschinenöl daher unter Nutzung des Stroms des Kältemittels, das eine höhere Durchflussmenge hat und aus dem neunten Verbindungsanschluss 83i und zehnten Verbindungsanschluss 83j ausströmt, zum elften Verbindungsanschluss 83k strömen. Das Anschlussmodul 80 kann daher dazu beitragen, die Menge des Kältemaschinenöls zu sichern, die zum Kompressor 11 zurückkehrt.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 7 die Konfiguration eines gebogenen Abschnitts 82c in dem Kältemittelströmungsweg 82 des Anschlussmoduls 80 beschrieben. Der Kältemittelströmungsweg 82 in dem Anschlussmodul 80 weist eine Vielzahl von gebogenen Abschnitten 82c auf. In dem Kältemittelströmungsweg 82 des Anschlussmoduls 80 ist es daher wichtig, an jedem der gebogenen Abschnitte 82c so weit wie möglich einen Druckverlust zu reduzieren.
Die gebogenen Abschnitte 82c des Kältemittelströmungswegs 82 in dem Anschlussmodul 80 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sind so ausgebildet, dass sie an den gebogenen Abschnitten 82c einen kleineren Druckverlust haben, als wenn die gebogenen Abschnitte 82c durch ein Kältemittelrohr konfiguriert sind.
Wie in 7 gezeigt ist, ist der gebogene Abschnitt 82c im Einzelnen derart ausgebildet, dass eine Strömungswegquerschnittsfläche Sc des gebogenen Abschnitts 82c größer als eine Strömungswegquerschnittsfläche Ss eines geraden Abschnitts 82s ist, der sich in dem Kältemittelströmungsweg 82 linear erstreckt.
Dadurch ist der Druckverlust am gebogenen Abschnitt 82c des Kältemittelströmungswegs 82 kleiner als der Druckverlust in einem Fall, in dem der gebogene Abschnitt wie in einem Fall, in dem der gebogene Abschnitt in dem Kältemittelrohr konfiguriert ist, die gleiche Strömungswegquerschnittsfläche wie der gerade Abschnitt hat.
Solch eine Konfiguration kann nicht erreicht werden, wenn jedes Bauteil wie in einer herkömmlichen Kältekreislaufvorrichtung durch ein Kältemittelrohr verbunden wird. Dies liegt daran, weil die Strömungswegquerschnittsfläche des gebogenen Abschnitts die gleiche wie die Strömungswegquerschnittsfläche des geraden Abschnitts des Kältemittelrohrs ist, wenn der gebogene Abschnitt in dem Kältemittelrohr konfiguriert ist. Da der Körper 81 des Anschlussmoduls 80 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durch Gießen ausgebildet ist, kann jeder gebogene Abschnitt 82c im Kältemittelströmungsweg 82 so konfiguriert sein, wie in 7 gezeigt ist.
Wie oben beschrieben wurde, hat das Anschlussmodul 80 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel im Innern des Körpers 81 den Kältemittelströmungsweg 82, der den hochtemperaturseitigen Strömungsweg 82a, der einen Verbindungsanschluss hat, an den das hochtemperaturseitige Bauteil angeschlossen ist, und den niedertemperaturseitigen Strömungsweg 82b umfasst, der den Verbindungsanschluss hat, an den das niedertemperaturseitige Bauteil angeschlossen ist.
Somit kann eine Konfiguration auf einer Hochtemperaturseite im Kältekreislauf 10 geändert werden, wenn der Verbindungsanschluss des hochtemperaturseitigen Strömungswegs 82a geändert wird. Wenn der Verbindungsanschluss des niedertemperaturseitigen Strömungswegs geändert wird, kann zudem eine Konfiguration auf einer Niedertemperaturseite im Kältekreislauf 10 geändert werden. Wenn das Anschlussmodul 80 genutzt wird, ist es also möglich, verschiedene Konfigurationen des Kältekreislaufs 10 zu unterstützen.
Wie in den 3 und 6 gezeigt ist, ist es innerhalb des Körpers 81 des Anschlussmoduls 80 möglich, den Strom des Kältemittels zum hochtemperaturseitigen Bauteil über den hochtemperaturseitigen Strömungsweg 82a und den Strom des Kältemittels zum niedertemperaturseitigen Bauteil über den niedertemperaturseitigen Strömungsweg 82b auszubilden. Dadurch können viele Teile des Stroms des Kältemittels im Kältekreislauf 10 insgesamt innerhalb des Anschlussmoduls 80 zusammengefasst werden, was zu einer Platzeinsparung in dem Kältekreislauf 10 beitragen kann.
Im Körper 81 des Anschlussmoduls 80 ist zwischen dem hochtemperaturseitigen Strömungsweg 82a und dem niedertemperaturseitigen Strömungsweg 82b der Wärmeübertragungshemmabschnitt 85 ausgebildet. Somit kann der Einfluss von Wärme auf das Hochdruckkältemittel, das durch den hochtemperaturseitigen Strömungsweg 82a strömt, und das Niederdruckkältemittel, das durch den niedertemperaturseitigen Strömungsweg 32b strömt, unterdrückt werden, und es kann eine Abnahme der Leistungszahl des Kältekreislaufs 10 unterdrückt werden.
Wie in 6 gezeigt ist, ist jeder Wärmeübertragungshemmabschnitt 85 mit dem Verformungsabsorber 86 versehen. Jeder Verformungsabsorber 86 kann die Verformung des Körpers 81, der bezüglich des Wärmeübertragungshemmabschnitts 85 auf der Seite des hochtemperaturseitigen Strömungswegs 82a liegt, und die Verformung des Körpers 81, der bezüglich des Wärmeübertragungshemmabschnitts 85 auf der Seite des niedertemperaturseitigen Strömungswegs 82b liegt, absorbieren und er kann somit die Spannungskonzentration im Körper 81 abbauen.
Wie in 6 gezeigt ist, liegt im Körper 81 des Anschlussmoduls 80 der siebte Verbindungsanschluss 83g, der an den Ausströmanschluss des Kühlapparats 24 als Verdampfer angeschlossen ist, in der Gravitationsrichtung unterhalb des sechsten Verbindungsanschlusses 83f, der an den Einströmanschluss des Kühlapparats 24 angeschlossen ist.
Wenn das Kältemittel in dem Kühlapparat 24 verdampft, strömt dadurch das Kältemaschinenöl, das sich im unteren Teil des Kühlapparats 24 gesammelt hat, vom siebten Verbindungsanschluss 83g zum Kältemittelströmungsweg 82 des Anschlussmoduls 80 aus, was dazu beitragen kann, die Menge des Kältemaschinenöls zu sichern, die zum Kompressor 11 zurückkehrt.
Ferner liegen, wie in 6 gezeigt ist, in dem Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom siebten Verbindungsanschluss 83g erstreckt, der neunte Verbindungsanschluss 83i, der an den Ausströmanschluss des Innenverdampfers 20 angeschlossen ist, und der zehnte Verbindungsanschluss 83j, der an den Ausströmanschluss des Außenwärmetauschers 17 angeschlossen ist, in der Gravitationsrichtung unterhalb des siebten Verbindungsanschlusses 83g.
Somit kann das Kältemaschinenöl, das aus dem siebten Verbindungsanschluss 83g ausgeströmt ist und sich im unteren Teil des Kältemittelströmungswegs 82 gesammelt hat, unter Nutzung des Stroms des Kältemittels, das eine größere Durchflussmenge hat und aus dem neunten Verbindungsanschluss 83i und dem zehnten Verbindungsanschluss 83j strömt, zum elften Verbindungsanschluss 83k strömen. Dadurch kann das Anschlussmodul 80 dazu beitragen, die Menge des Kältemaschinenöls zu sichern, die zum Kompressor 11 zurückkehrt.
Wie in 3 gezeigt ist, hat die Fahrzeugklimaanlage den Rücksitzverdampfer 23, wobei der Rücksitzverdampfer 23 derart genutzt wird, dass das Niederdruckkältemittel strömt, wenn das Niederdruckkältemittel durch zumindest den Innenverdampfer 20 strömt.
Wie in 6 gezeigt ist, ist in dem Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom siebten Verbindungsanschluss 83g zum elften Verbindungsanschluss 83k erstreckt, der achte Verbindungsanschluss 83h, der an den Ausströmanschluss des Rücksitzverdampfers 23 angeschlossen ist, dann in dem Kältemittelstrom stromabwärts von dem neunten Verbindungsanschluss 83i und dem zehnten Verbindungsanschluss 83j angeordnet.
Selbst wenn das Kältemaschinenöl vom Rücksitzverdampfer 23 durch den achten Verbindungsanschluss 83h ausströmt, kann das Kältemaschinenöl daher unter Nutzung des Stroms des Kältemittels, das eine größere Durchflussmenge hat und vom Innenverdampfer 20 durch den neunten Verbindungsanschluss 83i ausströmt, zuverlässig zum elften Verbindungsanschluss 83k strömen. In dieser Hinsicht kann also das Anschlussmodul 80 auch dazu beitragen, die Menge des Kältemaschinenöls zu sichern, die zum Kompressor 11 strömt.
Ferner sind. wie in 6 gezeigt ist, im Körper 81 des Anschlussmoduls 80 die ersten bis fünften Anbringungsabschnitte 84a bis 84e ausgebildet. An den ersten bis fünften Anbringungsabschnitten 84a bis 84e sind jeweils das Heizexpansionsventil 14a, das erste Kühlexpansionsventil 14b, das Kälteexpansionsventil 14d, das erste Auf-Zu-Ventil 18a und das dritte Auf-Zu-Ventil 18c angebracht.
Somit können in dem ersten Anbringungsabschnitt 84a bis zum fünften Anbringungsabschnitt 84e im Körper 81 Räume zum Anordnen des Heizexpansionsventils 14a, des ersten Auf-Zu-Ventils 18a und dergleichen zusammengefasst werden, was zu einer Platzeinsparung im Kältekreislauf 10 beitragen kann.
Wie in 7 gezeigt ist, ist der gebogene Abschnitt 82c des Kältemittelströmungswegs 82 im Anschlussmodul 80 derart ausgebildet, dass die Strömungswegquerschnittsfläche Sc des gebogenen Abschnitts 82c größer als die Strömungswegquerschnittsfläche Ss des geraden Abschnitts 82s des Kältemittelströmungswegs 82 ist. In dem Anschlussmodul 80 kann dadurch der Druckverlust am gebogenen Abschnitt 82c des Kältemittelströmungswegs 82 reduziert werden. Wie in 6 gezeigt ist, weist der Kältemittelströmungsweg 82 des Anschlussmoduls 80 mehrere gebogene Abschnitte 82c auf, weswegen der Druckverlust effektiv reduziert werden kann.
- Zweites Ausführungsbeispiel -
Als Nächstes wird das Anschlussmodul 80 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben. In dem Anschlussmodul 80 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel eine Anschlussmethode des Wasser-Kältemittel-Wärmetauschers 12 und des Kühlapparats 24 am Körper 81 geändert. Da die übrige Konfiguration ähnlich wie die des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels ist, wird die Beschreibung von ihr weggelassen.
In dem Anschlussmodul 80 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Heizkörper 42 wie im ersten Ausführungsbeispiel an der Vorderseite des Körpers 81 angebracht. Der Ausströmanschluss des Heizkörpers 42 ist mit Befestigungsmitteln wie Schrauben und Muttern am ersten Verbindungsanschluss 83a angeschlossen, der auf der Vorderseite des Körpers 81 ausgebildet ist.
Durch die Verwendung der Befestigungsmittel hat der Heizkörper 42 eine feste relative Lagebeziehung zum Körper 81, während er sich mit der Vorderseite des Körpers 81 in Kontakt befindet. In dem Anschlussmodul 80 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist also der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12, der ein hochtemperaturseitiges Bauteil und ein Beispiel für einen Wärmeträger-Kältemittel-Wärmetauscher ist, mit dem Körper 81 integriert.
In dem Anschlussmodul 80 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Kühlapparat 24 wie im ersten Ausführungsbeispiel an der Rückseite des Körpers 81 angebracht. Wie oben beschrieben wurde, ist der Kühlapparat 24 ein niedertemperaturseitiges Bauteil und er entspricht einem Beispiel für einen Verdampfer, der durch Verdampfen eines Kältemittels Wärme absorbiert.
Der Kältemitteleinlass des Kühlapparats 24 ist mit Befestigungsmitteln wie Schrauben und Muttern am sechsten Verbindungsanschluss 83f angeschlossen, der auf der Rückseite des Körpers 81 ausgebildet ist. Der Kältemittelauslass des Kühlapparats 24 ist mit Befestigungsmitteln wie Schrauben und Muttern am siebten Verbindungsanschluss 83g angeschlossen, der auf der Rückseite des Körpers 81 ausgebildet ist.
Wenn der Kühlapparat 24 mit Befestigungsmitteln an dem sechsten Verbindungsanschluss 83f und dem siebten Verbindungsanschluss 83g des Körpers 81 angeschlossen wird, hat der Kühlapparat 24 eine feste relative Lagebeziehung zum Körper 81, während er sich mit der Rückseite des Körpers 81 in Kontakt befindet. Der Kühlapparat 24 ist also mit dem Körper 81 in dem Anschlussmodul 80 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel integriert.
Wenn der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12 mit dem Körper 81 integriert ist, kann das Anschlussmodul 80 bezüglich der Anordnung der hochtemperaturseitigen Bauteile im Kältekreislauf 10 Platz einsparen. Wenn zudem der Kühlapparat 24 mit dem Körper 81 integriert ist, kann das Anschlussmodul 80 bezüglich der Anordnung der niedertemperaturseitigen Bauteile im Kältekreislauf 10 Platz einsparen.
Wie oben beschrieben wurde, ist es in dem Anschlussmodul 80 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel möglich, auf ähnliche Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel die Wirkungen zu erzielen, die sich aus der Konfiguration und der Arbeitsweise ergeben, die mit denen des ersten Ausführungsbeispiels gemeinsam sind.
Da der Wasser-Kältemittel-Wärmetauscher 12 mit dem Körper 81 integriert ist, kann das Anschlussmodul 80 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel bezüglich der Anordnung der hochtemperaturseitigen Bauteile im Kältekreislauf 10 Platz einsparen. Da zudem der Kühlapparat 24 mit dem Körper 81 integriert ist, kann das Anschlussmodul 80 für die Anordnung der niedertemperaturseitigen Bauteile im Kältekreislauf 10 Platz einsparen.
In der vorliegenden Offenbarung bedeutet die Tatsache, dass das Bauteil mit dem Körper 81 integriert ist, dass der Kältemitteleinlass oder der Kältemittelauslass des Bauteils an einen Verbindungsanschluss (zum Beispiel den ersten Verbindungsanschluss 83a) des Körpers 81 angeschlossen ist und dass das Bauteil und der Körper 81 eine feste relative Lagebeziehung haben, sodass sie sich miteinander in Kontakt befinden. Es sind Befestigungsmittel wie Schrauben und Muttern verwendet worden, um den Verbindungsanschluss des Körpers 81 an den Kältemitteleinlass oder den Kältemittelauslass des Bauteils anzuschließen, doch es kann auch eine Verbindungsausgestaltung durch Schweißen oder dergleichen verwendet werden. Als ein Verfahren zum Fixieren einer relativen Lage zwischen dem Bauteil und dem Körper 81 kann das Bauteil an dem Körper befestigt werden.
- Drittes Ausführungsbeispiel -
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf die 8 und 9 das Anschlussmodul 80 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel beschrieben. Zunächst wird eine Grundkonfiguration des Anschlussmoduls 80 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel beschrieben. Wie in 8 gezeigt ist, hat das Anschlussmodul 80 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel den im Körper 81 ausgebildeten Kältemittelströmungsweg 82, die ersten bis sechsten Verbindungsanschlüsse 83a bis 83f und die ersten bis fünften Anbringungsabschnitte 84a bis 84e.
Mit anderen Worten findet das Anschlussmodul 80 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel bei der Fahrzeugklimaanlage 1 Anwendung, die keine Kühlfunktion der Batterie 48 und keine Klimatisierungsfunktion auf der Rücksitzseite hat. Wie in 8 gezeigt ist, hat daher das Anschlussmodul 80 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel nicht den Kältemittelströmungsweg 82, der die siebten bis elften Verbindungsanschlüsse 83g bis 83k in dem Körper 81 verbindet.
Im dritten Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass die Grundkonfiguration des Anschlussmoduls 80 aufgrund der Hinzufügung einer Funktion zur Fahrzeugklimaanlage 1 geändert worden ist. Daher werden zu der in 8 gezeigten Konfiguration des Anschlussmoduls 80 der Kältemittelströmungsweg 82 und der Verbindungsanschluss hinzugefügt, die nicht für die Hinzufügung einer Funktion der Fahrzeugklimaanlage 1 benötigt werden.
Wenn die Fahrzeugklimaanlage 1 zum Beispiel zu einer Doppelklimaanlage mit der Kühlfunktion der Batterie 48 geändert wird, wird in dem Körper 81 des in 8 gezeigten Anschlussmoduls 80 der Kühlmittelströmungsweg 82 ausgebildet, mit dem die siebten bis elften Verbindungsanschlüsse 83g bis 83k verbunden sind. In diesem Fall entsprechen der an den siebten Verbindungsanschluss 83g angeschlossene Kühlapparat 24, der an den achten Verbindungsanschluss 83h angeschlossene Rücksitzverdampfer 23 und der an den elften Verbindungsanschluss 83k angeschlossene Speicher 22 Beispielen für spezifische Bauteile gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
Der Kältemittelströmungsweg 82, der die in diesem Fall hinzugefügten siebten bis elften Verbindungsanschlüsse 83g bis 83k verbindet, entspricht einem Beispiel für einen spezifischen Kältemittelströmungsweg 88. Wenn der Kältemittelströmungsweg 82, der die siebten bis elften Verbindungsanschlüsse 83g bis 83k verbindet, als der spezifische Kältemittelströmungsweg 88 hinzugefügt wird, wird unter Verwendung von Salz oder dergleichen zusammen mit dem Kern, der in der in 8 gezeigten Grundkonfiguration die Form des Kältemittelströmungswegs 82 ausbildet, ein Kern ausgebildet, der die Form des spezifischen Kältemittelströmungswegs 88 ausbildet.
Der Kern im spezifischen Kältemittelströmungsweg 88 wird zusammen mit dem Kern des Kältemittelströmungswegs 82 in der Grundkonfiguration an einer vorbestimmten Stelle der Form angeordnet, die eine flache Plattenform hat. Danach wird in die Form, in der der Kern angeordnet ist, eine Metallschmelze eingespritzt, um den Körper 81 zu gießen. Wenn der mit Salz oder dergleichen ausgebildete Kern in einer Phase geschmolzen und entfernt wird, in der die Metallschmelze erstarrt ist, wird innerhalb des Körpers 81, wie in 9 gezeigt ist, der Kältemittelströmungsweg 82 ausgebildet, der den spezifischen Kältemittelströmungsweg 88 umfasst.
In dem Anschlussmodul 80 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann, wie oben beschrieben wurde, in dem Körper 81 der spezifische Kältemittelströmungsweg 88 in den Bauteilen, die durch die Hinzufügung der Funktion der Fahrzeugklimaanlage 1 benötigt werden, (also den spezifischen Bauteilen wie dem Kühlapparat 24 und dem Rücksitzverdampfer 23) ausgebildet werden. Das Anschlussmodul 80 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann also flexibel Änderungen der Konfiguration des Kältekreislaufs 10 mit einer kleinen Anzahl an Arbeitsänderungen unterstützen, indem der spezifische Kältemittelströmungsweg 88 hinzugefügt wird.
Die Konfiguration des spezifischen Kältemittelströmungswegs 88 wird gemäß der zur Fahrzeugklimaanlage 1 hinzugefügten Funktion und dem spezifischen Bauteil geändert. Wenn zur Grundkonfiguration der Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel die Kühlfunktion der Batterie 48 hinzugefügt wird, ist es zum Beispiel nicht notwendig, im Kältemittelströmungsweg 82 den achten Verbindungsanschluss 83h auszubilden, der sich vom siebten Verbindungsanschluss 83g zum elften Verbindungsanschluss 83k erstreckt. Als der spezifische Kältemittelströmungsweg 88 werden also in der Mitte des Kältemittelströmungswegs 82, der sich vom siebten Verbindungsanschluss 83g zum elften Verbindungsanschluss 83k erstreckt, der neunte Verbindungsanschluss 83i und der zehnte Verbindungsanschluss 83j ausgebildet.
Wenn die Grundkonfiguration der Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zu einer Doppelklimaanlage geändert wird, wird als der spezifische Kältemittelströmungsweg 88 der Kältemittelströmungsweg 82 ausgebildet, der sich vom achten Verbindungsanschluss 83h zum elften Verbindungsanschluss 83k erstreckt.
Wie oben beschrieben wurde, ist es in dem Anschlussmodul 80 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel möglich, auf ähnliche Weise wie in dem Ausführungsbeispiel die Wirkungen zu erzielen, die aufgrund der Konfiguration und der Arbeitsweise erzielt werden, die mit denen des Ausführungsbeispiels gemeinsam sind.
In dem Anschlussmodul 80 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann zusammen mit der Hinzufügung der Funktion der Fahrzeugklimaanlage 1 der spezifische Kältemittelströmungsweg 88 ausgebildet werden, der dem spezifischen Bauteil entspricht. Somit kann das Anschlussmodul 80 die Hinzufügung der Funktion der Fahrzeugklimaanlage 1 flexibel mit einer geringen Anzahl an Arbeitsstunden unterstützen.
- Viertes Ausführungsbeispiel -
Als Nächstes wird das Anschlussmodul 80 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel beschrieben. Das Anschlussmodul 80 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel hat als eine Grundkonfiguration die Konfiguration gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei ein Fall gezeigt wird, dass gegenüber der Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eine Funktion zurückgenommen wird.
Im vierten Ausführungsbeispiel wird zum Beispiel ein Fall beschrieben, dass gegenüber der Fahrzeugklimaanlage 1, die als eine Doppelklimaanlage mit der Kühlfunktion der Batterie 48 konfiguriert ist, die Kühlfunktion der Batterie 48 und die Klimatisierungsfunktion auf der Rücksitzseite zurückgenommen werden.
Wie oben erwähnt wurde, ist der mit dem Kühlen der Batterie 48 im Zusammenhang stehende Kühlapparat 24 am siebten Verbindungsanschluss 83g des Anschlussmoduls 80 angeschlossen. Ferner ist der mit der Klimatisierung auf der Rücksitzseite in Zusammenhang stehende Rücksitzverdampfer 23 am achten Verbindungsanschluss 83h des Anschlussmoduls 80 angeschlossen. Daher entsprechen der Rücksitzverdampfer 23 und der Kühlapparat 24 jeweils einem Beispiel für ein Zielbauteil.
Es wird dann ein Fall beschrieben, in dem die Kühlfunktion der Batterie 48 und die Klimatisierungsfunktion auf der Rücksitzseite zurückgenommen werden. Das Einströmen und Ausströmen des Kältemittels zum Rücksitzverdampfer 23 und dem Kühlapparat 24 sind unnötig, und unter den Kältemittelströmungswegen 82 ist der Kältemittelströmungsweg 82 unnötig, der die siebten bis elften Verbindungsanschlüsse 83g bis 83k verbindet. Der Kältemittelströmungsweg 82, der die siebten bis elften Verbindungsanschlüsse 83g bis 83k verbindet, entspricht also einem Zielkältemittelströmungsweg 89 für den Rücksitzverdampfer 23 und den Kühlapparat 24 als die Zielbauteile.
Wie in 10 gezeigt ist, ist in dem Anschlussmodul 80 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ein Verschlusselement 90 vorgesehen, um den Strom des Kältemittels im Zielkältemittelströmungsweg 89 zu versperren. Das Verschlusselement 90 ist innerhalb des Zielkältemittelströmungswegs 89 eingefüllt und verschließt das Innere des Zielkältemittelströmungswegs 89. Da die siebten bis elften Verbindungsanschlüsse 83g bis 83k im Zielkältemittelströmungsweg 89 angeordnet sind, verschließt das Verschlusselement 90 jeweils auch das Innere der siebten bis elften Verbindungsanschlüsse 83g bis 83k.
Das Anschlussmodul 80 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel kann flexibel die Änderung der Konfiguration des Kältekreislaufs 10 aufgrund des Zurücknahme der Funktion von der Fahrzeugklimaanlage 1 unterstützen, indem mit weniger Arbeit das Verschlusselement 90 genutzt wird.
Gemäß der von der Fahrzeugklimaanlage 1 zurückgenommenen Funktion und dem Zielbauteil wird eine Konfiguration des Zielkältemittelströmungswegs 89 geändert. Wenn die Klimatisierungsfunktion auf der Rücksitzseite von der Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zurückgenommen wird, werden in dem Kältemittelströmungsweg 82 vom siebten Verbindungsanschluss 83g zum elften Verbindungsanschluss 83a durch das Verschlusselement 90 zum Beispiel der fünfte Anbringungsabschnitt 84e und der achte Verbindungsanschluss 83h verschlossen. Dadurch wird das Anschlussmodul 80 zu einem Modus geändert, der für die Fahrzeugklimaanlage 1 geeignet ist, die zusätzlich zur Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums insgesamt die Kühlfunktion der Batterie 48 hat.
Wenn von der Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die Kühlfunktion der Batterie 48 zurückgenommen wird, werden in dem Kältemittelströmungsweg 82 vom siebten Verbindungsanschluss 83g bis zum elften Verbindungsanschluss 83k durch das Verschlusselement 90 der dritte Anbringungsabschnitt 84c und der siebte Verbindungsanschluss 83g verschlossen. Dadurch wird das Anschlussmodul 80 zu einem Modus geändert, der für eine Doppelklimaanlage ohne die Kühlfunktion der Batterie 48 geeignet ist.
Wie in 10 gezeigt ist, ist das Verschlusselement 90 im vierten Ausführungsbeispiel so angeordnet, dass es das Innere des Zielkältemittelströmungswegs 89 füllt und den Strom des Kältemittels im Zielkältemittelströmungsweg 89 versperrt. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Solange der Strom des Kältemittels im Zielkältemittelströmungsweg 89 versperrt werden kann, können als Verschlusselement 90 verschiedene Ausgestaltungen Anwendung finden. Zum Beispiel kann als Verschlusselement 90 ein Element auf einer Kappe Anwendung finden, das einen Verbindungsanschluss verschließt, der ein Ende des Zielkältemittelströmungswegs 89 bildet. Alternativ kann der Zielkältemittelströmungsweg 89 aus dem Anschlussmodul 80 entfernt werden.
Wie oben beschrieben wurde, ist es in dem Anschlussmodul 80 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel möglich, auf ähnliche Weise wie in dem Ausführungsbeispiel die Wirkungen zu erzielen, die aufgrund der Konfiguration und der Arbeitsweise erzielt werden, die mit denen des Ausführungsbeispiels gemeinsam sind.
In dem Anschlussmodul 80 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel kann der Zielkältemittelströmungsweg 89, der dem Zielbauteil entspricht, das aufgrund der Zurücknahme der Funktion der Fahrzeugklimaanlage 1 ausgeschlossen wurde, durch das Verschlusselement 90 verschlossen werden. Somit kann das Anschlussmodul 80 die Zurücknahme der Funktion der Fahrzeugklimaanlage 1 flexibel mit einer geringen Anzahl an Arbeitsstunden unterstützen.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt und sie kann auf verschiedene Weise wie folgt abgewandelt werden, ohne vom Sinn der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
In dem Ausführungsbeispiel hat das Anschlussmodul 80 eine Konfiguration, in der als die Kältemittelströmungswege des Körpers 81 der hochtemperaturseitige Strömungsweg 82a und der niedertemperaturseitige Strömungsweg 82b vorgesehen sind, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt.
In dem Körper 81 des Anschlussmoduls 80 kann ein Wärmeträgerströmungsweg ausgebildet werden, durch den ein anderer Wärmeträger strömt. Zum Beispiel kann ein Wärmeträgerströmungsweg ausgebildet werden, durch den der hochtemperaturseitige Wärmeträger des hochtemperaturseitigen Wärmeträgerkreises 40 strömt, oder es kann ein Wärmeträgerströmungsweg ausgebildet werden, durch den der niedertemperaturseitige Wärmeträger des niedertemperaturseitigen Wärmeträgerkreises 45 strömt. Ferner kann an dem Körper 81 des Anschlussmoduls 80 ein Detektor angebracht werden, etwa ein Temperatursensor oder ein Drucksensor.
Der Wärmeübertragungshemmabschnitt 85 im Ausführungsbeispiel ist in dem Körper 81 in einer Nutform ausgebildet, doch kann jeder Wärmeübertragungshemmabschnitt 85 eine Nutform haben, bei der entweder die Vorderseite oder die Rückseite des Körpers 81 vertieft ist. Der Wärmeübertragungshemmabschnitt 85 kann eine Nutform haben, bei der sowohl die Vorderseite als auch die Rückseite des Körpers 81 vertieft sind. Ferner kann der Wärmeübertragungshemmabschnitt 85 eine Schlitzform haben, die zwischen der Vorderseite und der Rückseite des Körpers 81 hindurchgeht.
Es wird zwar angenommen, dass innerhalb des Wärmeübertragungshemmabschnitts 85 Luft vorhanden ist, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Der Wärmeübertragungshemmabschnitt 85 kann verschiedene Ausgestaltungen einsetzen, solange der Wärmeübertragungshemmabschnitt 85 die Wärmeübertragung zwischen dem hochtemperaturseitigen Strömungsweg 82a und dem niedertemperaturseitigen Strömungsweg 82b hemmen kann. Zum Beispiel kann das Innere des Wärmeübertragungshemmabschnitts 85 mit einem Material gefüllt sein, das eine geringe Wärmeleitfähigkeit hat.
Ferner ist der Verformungsabsorber 86 im obigen Ausführungsbeispiel so ausgebildet, dass er einen säulenförmigen Innenraum hat, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Solange die Verformung auf der Seite des hochtemperaturseitigen Strömungswegs 82a bezüglich des Wärmeübertragungshemmabschnitts 85 und die Verformung auf der Seite des niedertemperaturseitigen Strömungswegs 82b bezüglich des Wärmeübertragungshemmabschnitts 85 absorbiert werden können, kann die Form des Verformungsabsorbers 86 passend geändert werden.
Im Ausführungsbeispiel ist der Verformungsabsorber 86 an der Ecke des Wärmeübertragungshemmabschnitts 85 angeordnet, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Zum Beispiel kann der Verformungsabsorber 86 an einem Ende des nutförmigen Wärmeübertragungshemmabschnitts 85 angeordnet werden. Der Verformungsabsorber 86 muss lediglich im Wärmeübertragungshemmabschnitt 85 angeordnet werden und er kann in der Mitte des sich linear erstreckenden Wärmeübertragungshemmabschnitts 85 angeordnet werden.
Im Ausführungsbeispiel sind in dem Körper 81 des Anschlussmoduls 80 die ersten des fünften Anbringungsabschnitte 84a bis 84e ausgebildet, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Die Anzahl und Anordnung der Anordnungsabschnitte im Körper 81 kann passend gemäß der Konfiguration des Kältekreislaufs 10 geändert werden.
Die an den ersten bis fünften Anbringungsabschnitten 84a bis 84e angebrachten Fluidsteuervorrichtungen sind nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt und können passend gemäß der Konfiguration des Kältekreislaufs 10 geändert werden. Zum Beispiel ist im Ausführungsbeispiel am fünften Anbringungsabschnitt 84e das dritte Auf-Zu-Ventil 18c angebracht, doch es kann zu einem elektrischen Expansionsventil geändert werden, das eine vollständig schließende Funktion hat. Es können also das dritte Auf-Zu-Ventil 18c und das zweite Kühlexpansionsventil 14c als thermisches Expansionsventil durch ein elektrisches Expansionsventil ersetzt werden, das eine vollständig schließende Funktion hat.
In diesem Fall kann das Niederdruckkältemittel, das durch das elektrische Expansionsventil dekomprimiert wurde, abhängig vom Betriebsmodus durch den Kältemittelströmungsweg 82 strömen, der sich von der rechten Seitenfläche des fünften Anbringungsabschnitts 84e zum fünften Verbindungsanschluss 83e erstreckt. Daher kann der rechts oben vom fünften Verbindungsanschluss 83e angeordnete Wärmeübertragungshemmabschnitt 85 den Einfluss von Wärme zwischen dem Kältemittelströmungsweg, der sich von der Oberseite des vierten Anbringungsabschnitts 84d erstreckt, und dem Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom fünften Anbringungsabschnitt 84e zum fünften Verbindungsanschluss 83e erstreckt, unterdrücken.
Im Ausführungsbeispiel ist der Kältemittelströmungsweg 82, der sich vom siebten Verbindungsanschluss 83g in der Gravitationsrichtung nach unten erstreckt, als der Hemmabschnitt 87 definiert, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Solange das Kältemittel, das aus dem neunten Verbindungsanschluss 83i und zehnten Verbindungsanschluss 83j ausströmt, in den achten Verbindungsanschluss 83h einströmen kann, kann der Hemmabschnitt verschiedene Modi einsetzen.
Wie in 11 gezeigt ist, kann für den Hemmabschnitt 87 zum Beispiel eine Konfiguration vorgesehen werden, bei der der Kältemittelströmungsweg 82 zwischen dem achten Verbindungsanschluss 83h und dem neunten und zehnten Verbindungsanschluss 83i und 83j angehoben ist, sodass er in der Gravitationsrichtung oberhalb von zumindest dem neunten Verbindungsanschluss 83i und dem zehnten Verbindungsanschluss 83j verläuft. Diese Konfiguration kann das Kältemittel, das aus dem neunten Verbindungsanschluss 83i und zehnten Verbindungsanschluss 83j ausströmt, daran hindern, in den achten Verbindungsanschluss 83h einzuströmen, wenn der achte Verbindungsanschluss 83h unterhalb des neunten Verbindungsanschlusses 83i liegt.
Es ist auch möglich, den Hemmabschnitt 87 zu bilden, indem im Kältemittelströmungsweg 82 zwischen dem achten Verbindungsanschluss 83h und dem neunten und zehnten Verbindungsanschluss 83i und 83j ein Rückschlagventil angeordnet wird. Das Rückschlagventil wird in diesem Fall so angebracht, dass es den Strom des Kältemittels vom achten Verbindungsanschluss 83h zum neunten und zehnten Verbindungsanschluss 83i und 83j ermöglicht und den Strom des Kältemittels vom neunten und zehnten Verbindungsanschluss 83i und 83j in Richtung des achten Verbindungsanschlusses 83h verhindert.
Der Körper 81 des Anschlussmoduls 80 gemäß der vorliegenden Offenbarung kann einen oder eine Vielzahl von Blöcken umfassen. Zum Beispiel kann der Körper 81 des Anschlussmoduls 80 konfiguriert werden, indem eine Vielzahl von Blöcken mit Schrauben oder dergleichen kombiniert und integriert wird. Der Körper 81 kann zum Beispiel konfiguriert werden, indem ein Grundkörper, in dem der Kältemittelströmungsweg 82 einer Grundkonfiguration des Kältekreislaufs 10 ausgebildet ist, und ein spezifischer Körper, in dem der Kältemittelströmungsweg 82 ausgebildet ist, der mit einem spezifischen Bauteil im Zusammenhang steht, ausgebildet werden. In diesem Fall ist es möglich, eine Änderung der Funktion der Fahrzeugklimaanlage 1 oder dergleichen zu unterstützen, indem der spezifische Körper gemäß der Änderung der Funktion der Fahrzeugklimaanlage 1 oder dergleichen am Grundkörper angebracht oder von ihm gelöst wird.
In dem Ausführungsbeispiel ist dann ein Beispiel beschrieben worden, in dem als das Kältemittel des Kältekreislaufs 10 R1234yf verwendet wird, doch ist das Kältemittel nicht auf dieses Kältemittel beschränkt. Zum Beispiel können R134a, R600a, R410A, R404A, R32, R407C und dergleichen verwendet werden. Alternativ kann ein Kältemittelgemisch oder dergleichen verwendet werden, in dem eine Vielzahl der obigen Kältemittel gemischt ist.
Der hochtemperaturseitige Wärmeträgerkreis 40 und der niedertemperaturseitige Wärmeträgerkreis 45 sind nicht auf die im Ausführungsbeispiel offenbarten Konfigurationen beschränkt. Beispielsweise ist im Ausführungsbeispiel ein Beispiel beschrieben worden, in dem als Wärmeträger eine wässrige Ethylenglykollösung verwendet wird, doch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Als Wärmeträger kann Dimethylpolysiloxan, eine Nanofluid oder dergleichen enthaltende Lösung, eine Frostschutzflüssigkeit, ein wässriges, flüssiges Kältemittel, das Alkohol oder dergleichen enthält, oder ein flüssiges Medium, das Öl oder dergleichen enthält, verwendet werden.
Im Ausführungsbeispiel ist dann ein Beispiel zum Kühlen der Batterie 48 als Kühlziel beschrieben worden, doch ist das Kühlziel nicht auf die Batterie 48 beschränkt. Als Kühlziel kann eine bordeigene Vorrichtung, die während des Betriebs Wärme erzeugt, etwa ein Wechselrichter, ein Motorgenerator, eine Leistungssteuereinheit (eine sogenannte PCU), eine Steuereinheit für ein Fahrerassistenzsystem (ein sogenanntes ADAS) oder dergleichen verwendet werden.
Obwohl die vorliegende Offenbarung anhand von Beispielen beschrieben worden ist, ist sie nicht auf diese Beispiele und ihren Aufbau beschränkt. Die vorliegende Offenbarung umfasst auch verschiedene Abwandlungen und Änderungen im Äquivalenzbereich. Außerdem liegen verschiedene Kombinationen und Formen sowie weitere Kombinationen und Formen, die nur ein Element, mehr oder weniger enthalten, im Rahmen und Sinn der vorliegenden Offenbarung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2019166783 [0001]
JP 2020146775 [0001]
CN 106711533 A [0004]

Claims

Anschlussmodul (80), an dem eine Vielzahl von Bauteilen eines Kältekreislaufs (10) angeschlossen wird, wobei das Anschlussmodul Folgendes umfasst: einen Körper (81), der einen Kältemittelströmungsweg (82) hat, der einen Teil eines Wegs für ein Kältemittel in dem Kältekreislauf bildet, wobei der Kältemittelströmungsweg Folgendes umfasst: einen hochtemperaturseitigen Strömungsweg (82a), der einen Verbindungsanschluss (83a) hat, an dem ein hochtemperaturseitiges Bauteil (12) der Vielzahl von Bauteilen anschließbar ist, durch das ein Hochdruckkältemittel des Kältekreislaufs strömt, und einen niedertemperaturseitigen Strömungsweg (82b), der einen Verbindungsanschluss (83f, 83g) hat, an dem ein niedertemperaturseitiges Bauteil (24) der Vielzahl von Bauteilen anschließbar ist, durch das ein Kältemittel strömt, das eine niedrigere Temperatur als das Hochdruckkältemittel hat.
Anschlussmodul nach Anspruch 1, wobei das hochtemperaturseitige Bauteil (12) ein Wärmeträger-Kältemittel-Wärmetauscher (12) ist, der über den Verbindungsanschluss (83a) des Kältemittelströmungswegs mit dem Körper integriert ist, um das Hochdruckkältemittel im Kältekreislauf zu kondensieren, um einen Wärmeträger zu erwärmen.
Anschlussmodul nach Anspruch 1 oder 2, wobei das niedertemperaturseitige Bauteil (24) ein Verdampfer (24) ist, der über den Verbindungsanschluss (83f, 83g) des Kältemittelströmungswegs mit dem Körper integriert ist, um Wärme zu absorbieren, um das Kältemittel zu verdampfen.
Anschlussmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Körper einen Wärmeübertragungshemmabschnitt (85) aufweist, der zwischen dem hochtemperaturseitigen Strömungsweg und dem niedertemperaturseitigen Strömungsweg vorgesehen ist und der eine geringere Wärmeleitfähigkeit als der Körper hat.
Anschlussmodul nach Anspruch 4, wobei der Wärmeübertragungshemmabschnitt einen Verformungsabsorber (86) aufweist, der eine Verformung des an den hochtemperaturseitigen Strömungsweg angrenzenden Körpers und eine Verformung des an den niedertemperaturseitigen Strömungsweg angrenzenden Körpers absorbiert.
Anschlussmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Kältemittel Kältemaschinenöl enthält, das niedertemperaturseitige Bauteil ein Verdampfer (24) ist, der ein Niederdruckkältemittel im Kältekreislauf verdampft, der Kältemittelströmungsweg einen einlassseitigen Verbindungsanschluss (83f), der das Niederdruckkältemittel zu einem Einströmanschluss des Verdampfers führt, und einen auslassseitigen Verbindungsanschluss (83g) hat, der an einen Ausströmanschluss des Verdampfers angeschlossen ist, und der auslassseitige Verbindungsanschluss in einer Gravitationsrichtung des Körpers unterhalb des einlassseitigen Verbindungsanschlusses liegt.
Anschlussmodul nach Anspruch 6, wobei das niedertemperaturseitige Bauteil einen getrennt vom Verdampfer angeschlossenen Hauptverdampfer (17, 20) hat und der niedertemperaturseitige Strömungsweg, der sich vom auslassseitigen Verbindungsanschluss erstreckt, einen Hauptverbindungsanschluss (83i, 83j), der an einen Ausströmanschluss des Hauptverdampfers angeschlossen ist, und einen Hemmabschnitt (87) aufweist, der das Niederdruckkältemittel, das aus dem Hauptverbindungsanschluss eingeströmt ist, daran hindert, in den auslassseitigen Verbindungsanschluss zu strömen.
Anschlussmodul nach Anspruch 7, wobei das niedertemperaturseitige Bauteil ferner einen Sekundärverdampfer (23) umfasst, durch den das Niederdruckkältemittel strömt, wenn das Niederdruckkältemittel durch zumindest den Hauptverdampfer strömt, und der niederdruckseitige Strömungsweg, der sich vom auslassseitigen Verbindungsanschluss erstreckt, einen Nebenverbindungsanschluss (83h) aufweist, der an einen Ausströmanschluss des Sekundärverdampfers angeschlossen ist, und der Nebenverbindungsanschluss in einem Strom des Niederdruckkältemittels im niedertemperaturseitigen Strömungsweg stromabwärts vom Hauptverbindungsanschluss liegt.
Anschlussmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Körper einen Anbringungsabschnitt (84a bis 84e) hat, der eine vertiefte Form hat, um einem Teil einer Fluidsteuervorrichtung (14a, 15a), die den Strom des Kältemittels steuert, zu ermöglichen, in den Kältemittelströmungsweg einzudringen.
Anschlussmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine Strömungswegquerschnittsfläche (Sc) an einem gebogenen Abschnitt (82c) im Kältemittelströmungsweg (82) größer als eine Strömungswegquerschnittsfläche an einem geraden Abschnitt (82s) im Kältemittelströmungsweg (82) ist.
Anschlussmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Kältemittelströmungsweg einen spezifischen Kältemittelströmungsweg (88) hat, in dem das Kältemittel durch ein spezifisches Bauteil strömt, das als Bauteil des Kältekreislaufs (10) hinzugefügt ist, und der spezifische Kältemittelströmungsweg im Körper angeordnet ist.
Anschlussmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Vielzahl von Bauteilen ein Zielbauteil umfasst, das von den Bauteilen des Kältekreislaufs (10) ausgenommen ist, der Kältemittelströmungsweg einen Zielkältemittelströmungsweg (89) hat, der aufgrund des Ausschlusses des Zielbauteils vom Kältekreislauf keinen Strom des Kältemittels zum Zielbauteil benötigt, und das Anschlussmodul ein Verschlusselement (90) umfasst, das so angebracht ist, dass es das Innere des Zielkältemittelströmungswegs verschließt, wenn der Strom des Kältemittels im Zielkältemittelströmungsweg aufgrund des Ausschlusses des Zielbauteils unterbunden wird.