DE112021000868T5 - refrigeration cycle device - Google Patents
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Abstract
Eine Kältekreislaufvorrichtung weist eine Verdampfungsdruckeinstelleinheit (20, 210) auf, die stromabwärtig einer Vielzahl von Verdampfungseinheiten (16, 18, 19) in einer Kältemittelströmung angeordnet ist und einen Kältemittelverdampfungsdruck in der Vielzahl von Verdampfungseinheiten reguliert. Die Vielzahl von Verdampfungseinheiten (16, 18, 19) weist zumindest drei Verdampfungseinheiten auf. Eine der Vielzahl von Verdampfungseinheiten (16, 18, 19) ist als eine erste Verdampfungseinheit definiert und eine andere Verdampfungseinheit ist als eine zweite Verdampfungseinheit definiert. Die Verdampfungsdruckeinstelleinheit (20) ist in der Lage, einen Kältemittelverdampfungsdruck in der ersten Verdampfungseinheit entweder auf einen höheren Wert oder einen niedrigeren Wert als ein Kältemittelverdampfungsdruck in der zweiten Verdampfungseinheit zu regulieren.A refrigeration cycle device has an evaporating pressure adjustment unit (20, 210) which is arranged downstream of a plurality of evaporating units (16, 18, 19) in a refrigerant flow and regulates a refrigerant evaporating pressure in the plurality of evaporating units. The plurality of evaporation units (16, 18, 19) has at least three evaporation units. One of the plurality of evaporating units (16, 18, 19) is defined as a first evaporating unit and another evaporating unit is defined as a second evaporating unit. The evaporating pressure adjustment unit (20) is capable of regulating a refrigerant evaporating pressure in the first evaporating unit to either a higher value or a lower value than a refrigerant evaporating pressure in the second evaporating unit.
Description
Querverweis auf zugehörige AnmeldungCross-reference to related application
Diese Anmeldung basiert auf der
Technisches Gebiettechnical field
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Kältekreislaufvorrichtung mit Verdampfungseinheiten, die mit Bezug auf eine Kältemittelströmung parallel geschaltet zueinander verbunden sind.The present disclosure relates to a refrigeration cycle device having evaporation units connected in parallel with each other with respect to a flow of refrigerant.
Stand der TechnikState of the art
Üblicherweise offenbart Patentdokument 1 eine Kältekreislaufvorrichtung, die bei einer Fahrzeugklimaanlage angewandt wird. Die in dem Patentdokument 1 offenbarte Kältekreislaufvorrichtung weist eine Vielzahl von Wärmetauschern auf, die als Verdampfungseinheiten arbeiten (funktionieren, wirken), die ein Kältemittel verdampfen, und ist so gestaltet, dass sie einen Kältemittelkreislauf umschalten kann. In einem Entfeuchtungs- und Heizmodus zum Entfeuchten und Heizen einer Fahrzeugkabine wird der Kältemittelkreislauf zu einem Kältemittelkreislauf umgeschaltet, in dem ein Außenwärmetauscher und ein Innenverdampfer, die Wärmetauscher sind, die als Verdampfungseinheiten arbeiten (funktioniere, wirken), parallel geschaltet zu einer Kältemittelströmung verbunden sind.Conventionally,
Der Außenwärmetauscher in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus tauscht Wärme zwischen dem Kältemittel und der Außenluft aus, um das Kältemittel zu verdampfen. Der Innenverdampfer in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus tauscht Wärme zwischen dem Kältemittel und einer Blasluft aus, die in die Fahrzeugkabine geblasen wird, um das Kältemittel zu verdampfen. Die Kältekreislaufvorrichtung, die in dem Patentdokument 1 offenbart ist weist des Weiteren ein Verdampfungsdruckeinstellventil (ein Konstantdruckventil in dem Patentdokument 1) auf. Das Verdampfungsdruckeinstellventil ist eine mechanisch variable Drosselvorrichtung, die an der stromabwärtigen Seite des Innenverdampfers in der Kältemittelströmung angeordnet ist und den Kältemittelverdampfungsdruck in dem Innenverdampfer auf einen vorbestimmten Referenzwert oder größer hält.The outdoor heat exchanger in the dehumidification and heating mode exchanges heat between the refrigerant and the outside air to evaporate the refrigerant. The indoor evaporator in the dehumidifying and heating mode exchanges heat between the refrigerant and a blown air blown into the vehicle cabin to evaporate the refrigerant. The refrigeration cycle device disclosed in
Als Ergebnis wird in der Kältekreislaufvorrichtung, die in dem Patentdokument 1 offenbart ist, in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Außenwärmetauscher reduziert, um niedriger zu sein als eine Außenlufttemperatur, während die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Innenverdampfer gehalten wird, um gleich zu sein wie oder höher zu sein als die Temperatur, bei der ein Vereisen des Innenverdampfers verhindert werden kann. Das heißt, in der Kältekreislaufvorrichtung, die in dem Patentdokument 1 offenbart ist, wird das Kältemittel bei unterschiedlichen/verschiedenen Temperaturen in dem Außenwärmetauscher und in dem Innenverdampfer verdampft, indem die Verdichtungsarbeit des Verdampfungsdruckeinstellventils in dem Entfeuchtungs- und Heizmodus verwendet wird.As a result, in the refrigeration cycle device disclosed in
Stand der Technik DokumentePrior Art Documents
Patentdokumentepatent documents
Patentdokument 1:
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention
In den letzten Jahren besteht mit der Verbreitung von Elektrofahrzeugen und dergleichen ein erhöhter Bedarf, um ein neues Kühlziel wie zum Beispiel eine Batterie oder andere fahrzeuginterne Vorrichtungen zu kühlen, indem eine Kältekreislaufvorrichtung verwendet wird, die bei einer Fahrzeugklimaanlage angewandt wird. Daher ist es denkbar, dass die Verdampfungseinheit zum Kühlen des neuen Kühlziels zu der Kältekreislaufvorrichtung, die in dem Patentdokument 1 offenbart ist, hinzugefügt wird und die Kältemittelverdampfungstemperatur in jeder Verdampfungseinheit geregelt wird, um jedes Kühlziel geeignet zu kühlen.In recent years, with the spread of electric vehicles and the like, there is an increased demand to cool a new cooling target such as a battery or other in-vehicle devices by using a refrigeration cycle device applied to a vehicle air conditioner. Therefore, it is conceivable that the evaporating unit for cooling the new cooling target is added to the refrigeration cycle device disclosed in
Jedoch ändert sich die Menge einer Eigenerwärmung (Selbstheizung) des Kühlziels wie zum Beispiel einer Batterie abhängig von einem Betriebszustand. Aus diesem Grund ändert sich die geeignete Kältemittelverdampfungstemperatur in der Verdampfungseinheit zum Kühlen des Kühlziels wie zum Beispiel einer Batterie auch abhängig von dem Betriebszustand des Kühlziels. Zum Beispiel ändert sich die geeignete Kältemittelverdampfungstemperatur in der Verdampfungseinheit zum Kühlen der Batterie auf einen Wert, der höher ist als oder niedriger ist als die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Innenverdampfer abhängig von dem Betriebszustand der Batterie.However, the amount of self-heating (self-heating) of the cooling target such as a battery changes depending on an operation state. For this reason, the appropriate refrigerant evaporation temperature in the evaporating unit for cooling the cooling target such as a battery also changes depending on the operating state of the cooling target. For example, the appropriate refrigerant evaporating temperature in the evaporating unit for cooling the battery changes to a value higher than or lower than the refrigerant evaporating temperature in the indoor evaporator depending on the operational state of the battery.
In der Kältekreislaufvorrichtung, die in dem Patentdokument 1 offenbart ist, werden die Kältemittelverdampfungstemperaturen der zwei Verdampfungseinheiten, die parallel geschaltet verbunden sind, auf unterschiedliche/verschiedene Temperaturen festgelegt, indem die Dekompressionsarbeit des mechanischen Verdampfungsdruckeinstellventils verwendet wird. In einer derartigen Gestaltung kann die Kältemittelverdampfungstemperatur in einer Verdampfungseinheit (zum Beispiel in dem Innenverdampfer in dem Patentdokument 1) nicht niedriger sein als die Kältemittelverdampfungstemperatur in der anderen Verdampfungseinheit (zum Beispiel in dem Außenverdampfer in dem Patentdokument 1).In the refrigeration cycle device disclosed in
Um die Kältemittelverdampfungstemperaturen in allen Verdampfungseinheiten zu regulieren, ist es denkbar, dass ein individuelles elektrisches Verdampfungsdruckeinstellventil an der stromabwärtigen Seite jeder Verdampfungseinheit in der Kältemittelströmung angeordnet wird, um die Drosselöffnung jedes Verdampfungsdruckeinstellventils geeignet zu regulieren. Jedoch wird, wenn das individuelle Verdampfungsdruckeinstellventil an der stromabwärtigen Seite jeder Verdampfungseinheit in der Kältemittelströmung angeordnet wird/ist, die Kreislaufgestaltung der gesamten Kältekreislaufvorrichtung kompliziert oder groß.In order to regulate the refrigerant evaporating temperatures in all the evaporating units, it is conceivable that an individual electric evaporating pressure adjusting valve is arranged at the downstream side of each evaporating unit in the refrigerant flow to appropriately regulate the throttle opening of each evaporating pressure adjusting valve. However, when the individual evaporating pressure adjustment valve is arranged at the downstream side of each evaporating unit in the refrigerant flow, the cycle configuration of the entire refrigeration cycle device becomes complicated or large.
In Anbetracht dessen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Kältekreislaufvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Kältemittelverdampfungstemperatur in einer einer Vielzahl von Verdampfungseinheiten, die parallel geschaltet zueinander in Bezug auf eine Kältemittelströmung verbunden sind, geeignet zu regulieren, ohne dass eine Kältemittelverdampfungstemperatur in einer anderen Verdampfungseinheit beeinflusst wird.In view of this, an object of the present disclosure is to provide a refrigeration cycle device capable of appropriately regulating a refrigerant evaporating temperature in a plurality of evaporating units connected in parallel with each other with respect to a refrigerant flow, without reducing a refrigerant evaporating temperature in another evaporation unit is affected.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Kältekreislaufvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, Kältemittelverdampfungstemperaturen in einer Vielzahl von Verdampfungseinheiten, die parallel geschaltet zueinander in Bezug auf eine Kältemittelströmung verbunden sind, geeignet zu regulieren, ohne dass eine Kreislaufgestaltung kompliziert oder größer wird.Another object of the present disclosure is to provide a refrigeration cycle device capable of appropriately regulating refrigerant evaporating temperatures in a plurality of evaporating units connected in parallel with each other with respect to refrigerant flow without making a cycle configuration complicated or larger .
Um die Aufgabe zu erreichen, weist gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung eine Kältekreislaufvorrichtung Folgendes auf: eine Vielzahl von Verdampfungseinheiten, eine Verdampfungsdruckeinstelleinheit und eine Kältemittelkreislaufumschalteinheit. Die Vielzahl von Verdampfungseinheiten bewirkt, dass ein Kältemittel verdampft. Die Verdampfungsdruckeinstelleinheit ist an einer stromabwärtigen Seite der Vielzahl von Verdampfungseinheiten in einer Kältemittelströmung angeordnet und reguliert einen Kältemittelverdampfungsdruck in der Vielzahl von Verdampfungseinheiten. Die Kältemittelkreislaufumschalteinheit schaltet einen Kreislauf um.In order to achieve the object, according to a first aspect of the present disclosure, a refrigeration cycle device includes: a plurality of evaporation units, an evaporation pressure adjustment unit, and a refrigerant cycle switching unit. The plurality of evaporation units causes a refrigerant to evaporate. The evaporating pressure adjustment unit is arranged on a downstream side of the plurality of evaporating units in a refrigerant flow, and regulates a refrigerant evaporating pressure in the plurality of evaporating units. The refrigerant cycle switching unit switches a cycle.
Die Vielzahl von Verdampfungseinheiten weist zumindest drei Verdampfungseinheiten auf. Eine der Vielzahl von Verdampfungseinheiten ist als eine erste Verdampfungseinheit definiert und eine andere Verdampfungseinheit ist als eine zweite Verdampfungseinheit definiert.The plurality of evaporation units has at least three evaporation units. One of the plurality of evaporating units is defined as a first evaporating unit and another evaporating unit is defined as a second evaporating unit.
Die Kältemittelkreislaufumschalteinheit schaltet einen Kältemittelkreislauf um, in dem die erste Verdampfungseinheit und die zweite Verdampfungseinheit parallel geschaltet zu einer Kältemittelströmung verbunden sind, wenn das Kältemittel in der ersten Verdampfungseinheit und der zweiten Verdampfungseinheit verdampft wird. Die Verdampfungsdruckeinstelleinheit ist in der Lage, einen Kältemittelverdampfungsdruck in der ersten Verdampfungseinheit entweder auf einen höheren Wert oder einen niedrigeren Wert als ein Kältemittelverdampfungsdruck in der zweiten Kältemittelverdampfungseinheit zu regulieren.The refrigerant cycle switching unit switches a refrigerant cycle in which the first evaporating unit and the second evaporating unit are connected in parallel to flow refrigerant when the refrigerant is evaporated in the first evaporating unit and the second evaporating unit. The evaporating pressure adjustment unit is capable of regulating a refrigerant evaporating pressure in the first evaporating unit to either a higher value or a lower value than a refrigerant evaporating pressure in the second refrigerant evaporating unit.
Demgemäß kann die Kältemittelkreislaufumschalteinheit zwei Verdampfungseinheiten der drei oder mehreren Verdampfungseinheiten parallel geschaltet zueinander in Bezug auf die Kältemittelströmung verbinden. Die Verdampfungsdruckeinstelleinheit kann den Kältemittelverdampfungsdruck in der ersten Verdampfungseinheit auf entweder einen höheren Wert oder einen niedrigeren Wert als der Kältemittelverdampfungsdruck in der zweiten Verdampfungseinheit regulieren.Accordingly, the refrigerant cycle switching unit can connect two evaporating units of the three or more evaporating units in parallel with each other with respect to refrigerant flow. The evaporating pressure adjustment unit may regulate the refrigerant evaporating pressure in the first evaporating unit to be either higher or lower than the refrigerant evaporating pressure in the second evaporating unit.
Daher kann die Kältekreislaufvorrichtung vorgesehen/bereitgestellt werden, in der die Kältemittelverdampfungstemperatur in einer einer Vielzahl von Verdampfungseinheiten, die parallel geschaltet zueinander in Bezug auf die Kältemittelströmung verbunden sind, geeignet reguliert werden kann, ohne dass die Kältemittelverdampfungstemperatur in einer anderen Verdampfungseinheit beeinflusst wird.Therefore, the refrigeration cycle device can be provided in which the refrigerant evaporating temperature in one of a plurality of evaporating units connected in parallel with each other with respect to the refrigerant flow can be appropriately regulated without affecting the refrigerant evaporating temperature in another evaporating unit.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Offenbarung weist eine Kältekreislaufvorrichtung eine Vielzahl von Verdampfungseinheiten und eine Verdampfungsdruckeinstelleinheit auf. Die Vielzahl von Verdampfungseinheiten verdampft ein Kältemittel. Die Verdampfungsdruckeinstelleinheit ist an einer stromabwärtigen Seite der Vielzahl von Verdampfungseinheiten in einer Kältemittelströmung angeordnet und reguliert einen Kältemittelverdampfungsdruck in der Vielzahl von Verdampfungseinheiten.According to a second aspect of the present disclosure, a refrigeration cycle device includes a plurality of evaporating units and an evaporating pressure adjustment unit. The plurality of evaporation units evaporates a refrigerant. The evaporating pressure adjustment unit is arranged on a downstream side of the plurality of evaporating units in a refrigerant flow, and regulates a refrigerant evaporating pressure in the plurality of evaporating units.
Die Verdampfungseinheiten sind parallel geschaltet zueinander in Bezug auf eine Kältemittelströmung verbunden. Eine der Vielzahl von Verdampfungseinheiten ist als eine erste Verdampfungseinheit definiert und eine andere Verdampfungseinheit ist als eine zweite Verdampfungseinheit definiert.The evaporating units are connected in parallel to each other with respect to refrigerant flow. One of the plurality of evaporating units is defined as a first evaporating unit and another evaporating unit is defined as a second evaporating unit.
Die Verdampfungsdruckeinstelleinheit ist gestaltet, um einen Kältemittelverdampfungsdruck in der ersten Verdampfungseinheit auf entweder einen höheren Wert oder einen niedrigeren Wert als ein Kältemittelverdampfungsdruck in der zweiten Verdampfungseinheit zu regulieren.The evaporating pressure adjustment unit is designed to set a refrigerant evaporating pressure in the first evaporating unit to either to regulate a higher value or a lower value than a refrigerant evaporating pressure in the second evaporating unit.
Die Verdampfungsdruckeinstelleinheit weist eine einzelne Öffnungsregulierungseinheit, die Durchgangsquerschnittsflächen einer Vielzahl von Kältemitteldurchgängen reguliert, in denen das Kältemittel, das von einer der Vielzahl der Verdampfungseinheiten ausströmt, jeweils/entsprechend strömt, und eine Antriebseinheit auf, die die Öffnungsregulierungseinheit verstellt.The evaporation pressure adjustment unit includes a single opening regulation unit that regulates passage cross-sectional areas of a plurality of refrigerant passages in which the refrigerant flowing out from one of the plurality of evaporating units flows respectively, and a drive unit that adjusts the opening regulation unit.
Daher kann die Verdampfungsdruckeinstelleinheit den Kältemittelverdampfungsdruck in der ersten Verdampfungseinheit der Verdampfungseinheiten, die parallel geschaltet zueinander verbunden sind, auf entweder einen höheren Wert oder einen niedrigeren Wert als der Kältemittelverdampfungsdruck in der zweiten Kältemittelverdampfungseinheit regulieren. Des Weiteren hat die Verdampfungsdruckeinstelleinheit die einzelne Öffnungsregulierungseinheit und die Antriebseinheit.Therefore, the evaporating pressure adjustment unit can regulate the refrigerant evaporating pressure in the first evaporating unit of the evaporating units connected in parallel to each other to either a higher value or a lower value than the refrigerant evaporating pressure in the second refrigerant evaporating unit. Furthermore, the evaporation pressure adjustment unit has the single opening regulation unit and the drive unit.
Demgemäß kann die Kältekreislaufvorrichtung vorgesehen/bereitgestellt werden, in der die Kältemittelverdampfungstemperatur in den Verdampfungseinheiten, die parallel geschaltet zueinander verbunden sind, geeignet reguliert werden kann, ohne dass eine komplizierte oder vergrößerte Kreislaufgestaltung entsteht.Accordingly, the refrigeration cycle device can be provided in which the refrigerant evaporation temperature in the evaporating units connected in parallel with each other can be appropriately regulated without incurring a complicated or enlarged cycle configuration.
Figurenlistecharacter list
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1 ist ein schematisches Gesamtgestaltungsschaubild einer Kältekreislaufvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel1 12 is an entire schematic configuration diagram of a refrigeration cycle device according to a first embodiment -
2 ist eine Vorderansicht eines integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.2 12 is a front view of an integrated evaporation pressure adjustment valve according to the first embodiment. -
3 ist eine Ansicht aus Sicht eines Pfeil III in3 .3 is a view from an arrow III in3 . -
4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie IV-IV in2 .4 is a cross-sectional view taken along a line IV-IV in FIG2 . -
5 ist ein Blockschaubild, das eine elektrische Steuerungseinheit der Kältekreislaufvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt.5 12 is a block diagram showing an electric control unit of the refrigeration cycle device according to the first embodiment. -
6 ist eine Vorderansicht eines integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.6 12 is a front view of an integrated evaporation pressure adjustment valve according to a second embodiment. -
7 ist eine Ansicht aus Sicht eines Pfeils VII in6 .7 is a view as seen from an arrow VII in6 . -
8 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VIII-VIII in6 .8th is a cross-sectional view taken along a line VIII-VIII in FIG6 . -
9 ist eine Teilexplosionsperspektivansicht des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.9 14 is a partially exploded perspective view of the integrated evaporation pressure adjustment valve according to the second embodiment. -
10 ist ein erläuterndes Schaubild zum Erläutern der Form jedes Verbindungslochs in einem Ventilkörper des zweiten Ausführungsbeispiels.10 12 is an explanatory diagram for explaining the shape of each communication hole in a valve body of the second embodiment. -
11 ist ein schematisches Gesamtgestaltungsschaubild einer Kältekreislaufvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.11 12 is an entire schematic configuration diagram of a refrigeration cycle device according to a third embodiment. -
12 ist ein schematisches Gesamtgestaltungsschaubild einer Kältekreislaufvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.12 14 is an entire schematic configuration diagram of a refrigeration cycle device according to a fourth embodiment. -
13 ist ein schematisches Gesamtgestaltungsschaubild einer Kältekreislaufvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.13 12 is an entire schematic configuration diagram of a refrigeration cycle device according to another embodiment.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung sind nachstehend in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsbeispielen kann ein Teil, der einem in einem vorangegangenen Ausführungsbeispiel beschriebenen Sachverhalt entspricht, mit dem gleichen Bezugszeichen versehen werden und kann eine redundante Erläuterung für den Teil weggelassen werden. Wenn ein Teil einer Gestaltung in einem Ausführungsbeispiel beschrieben ist, kann ein anderes vorangegangenes Ausführungsbeispiel bei den anderen Teilen der Gestaltung angewandt werden. Die Teile können kombiniert werden, selbst wenn es nicht explizit beschrieben ist, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsbeispiele können teilweise kombiniert werden, selbst wenn es nicht explizit beschrieben ist, dass die Ausführungsbeispiele kombiniert werden können, vorausgesetzt, dass deren Kombination nicht im Widerspruch zueinander steht.Embodiments of the present disclosure are described below with reference to the drawings. In the embodiments, a part that corresponds to a matter described in a previous embodiment may be given the same reference numeral, and redundant explanation for the part may be omitted. When a part of a configuration is described in one embodiment, another previous embodiment can be applied to the other parts of the configuration. The parts can be combined even if it is not explicitly described that the parts can be combined. The embodiments can be partially combined even if it is not explicitly described that the embodiments can be combined, provided that their combination does not conflict with each other.
(Erstes Ausführungsbeispiel)(First embodiment)
Ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist nachstehend in Bezug auf
Die Batterie 80 speichert elektrische Energie (elektrischen Strom), die (der) zu einer fahrzeuginternen Vorrichtung wie zum Beispiel einem Elektromotor zugeführt wird. Die Batterie 80 ist eine Sekundärbatterie (in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Lithiumionenbatterie). Die Batterie 80 ist eine zusammengebaute Batterie, die durch Stapeln und Anordnen einer Vielzahl von Batteriezellen und elektrisches Verbinden dieser Batteriezellen in Reihe oder in Parallelschaltung ausgebildet ist.The
Diese Art einer Batterie erzeugt während eines Betriebs (das heißt zu der Zeit eines Aufladens und Entladens) Wärme. Es ist wahrscheinlich, dass die Ausgabeleistung der Batterie bei einer niedrigen Temperatur sinkt, und es ist wahrscheinlich, dass sich die Batterie bei einer hohen Temperatur verschlechtert. Daher ist es erforderlich, dass die Temperatur der Batterie innerhalb eines geeigneten Temperaturbereichs (in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gleich wie oder höher als 15°C und gleich wie oder niedriger als 55°C) gehalten wird, in dem die Aufladungs- und Entladungskapazität der Batterie hinreichend angewandt werden kann.This type of battery generates heat during operation (that is, at the time of charging and discharging). The battery output is likely to decrease at a low temperature, and the battery is likely to deteriorate at a high temperature. Therefore, the temperature of the battery is required to be maintained within an appropriate temperature range (equal to or higher than 15°C and equal to or lower than 55°C in the present embodiment) in which the charging and discharging capacity of the battery is sufficient can be applied.
Daher wird in der Fahrzeugklimaanlage 1 die Batterie 80 mittels Kälte gekühlt, die durch die Kältekreislaufvorrichtung 10 erzeugt wird. Wie in dem Gesamtgestaltungsschaubild von
Um eine Klimatisierung in der Fahrzeugkabine auszuführen, kühlt die Kältekreislaufvorrichtung 10 die Luft, die in die Fahrzeugkabine geblasen wird, und heizt ein hochtemperaturseitiges Wärmemedium, das in dem hochtemperaturseitigen Wärmemediumkreislauf 40 zirkuliert. Des Weiteren kühlt, um die Batterie 80 zu kühlen, die Kältekreislaufvorrichtung 10 ein niedertemperaturseitiges Wärmemedium, das in dem niedertemperaturseitigen Wärmemediumkreislauf 50 zirkuliert. Die Kältekreislaufvorrichtung 10 kann einen Kältemittelkreislauf in Übereinstimmung mit verschiedenen Betriebsmodi, die nachstehend beschrieben sind, umschalten.In order to carry out air conditioning in the vehicle cabin, the
Die Kältekreislaufvorrichtung 10 verwendet als ein Kältemittel ein HFO-Kältemittel (insbesondere R1234yf). Die Kältekreislaufvorrichtung 10 bildet einen unterkritischen Kältekreislauf, in dem der Kältemitteldruck an einer Hochdruckseite den kritischen Druck des Kältemittels nicht überschreitet. Ein Kältemittelöl (insbesondere PAG-ÖI) zum Schmieren eines Verdichters 11 der Kältekreislaufvorrichtung 10 ist in das Kältemittel gemischt. Ein Teil des Kältemittelöls zirkuliert in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 gemeinsam mit dem Kältemittel.The
Der Verdichter 11 saugt, verdichtet und gibt das Kältemittel in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 ab. Der Verdichter 11 ist in einer Antriebseinheitskammer an einer vorderen Seite der Fahrzeugkabine angeordnet. Die Antriebseinheitskammer bildet einen Raum aus, in dem zumindest ein Teil einer Antriebsvorrichtung (zum Beispiel ein Elektromotor zum Antreiben) zum Ausgeben einer Antriebskraft zum Fahren angeordnet ist.The
Der Verdichter 11 ist ein elektrischer Verdichter, in dem ein Verdichtungsmechanismus mit einer festgelegten Abgabekapazität drehbar durch einen elektrischen Motor angetrieben wird. Die Drehzahl (das heißt die Kältemittelabgabeleistung) des Verdichters 11 wird durch ein Steuerungssignal gesteuert, das von einer Steuerungseinrichtung 60 ausgegeben wird, was nachstehend beschrieben ist.The
Die Einlassanschlussseite eines Kältemitteldurchgangs eines Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12 ist mit dem Abgabeanschluss des Verdichters 11 verbunden. Der Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 weist einen Kältemitteldurchgang, in dem das Hochtemperaturkältemittel, das von dem Verdichter 11 abgeben wird, strömt, und einen Wasserdurchgang auf, in dem das hochtemperaturseitige Wärmemedium, das in dem hochtemperaturseitigen Wärmemediumkreislauf 40 zirkuliert strömt. Der Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 ist ein Heizwärmetauscher, der Wärme zwischen dem Hochtemperaturkältemittel, das in dem Kältemitteldurchgang strömt, und dem hochtemperaturseitigen Wärmemedium austauscht, das in den Wasserdurchgang strömt, um das hochtemperaturseitige Wärmemedium zu heizen.The inlet port side of a refrigerant passage of a water-
Die Einlassanschlussseite einer ersten Dreiwegeverbindungsstelle 13a mit drei Einlass- und Auslassanschlüssen, die miteinander in Verbindung stehen, ist mit dem Auslassanschluss des Kältemitteldurchgangs in dem Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 verbunden. Als eine derartige Dreiwegeverbindungsstelle kann eine Dreiwegeverbindungsstelle, die durch Verbinden einer Vielzahl von Rohren ausgebildet ist, eine Dreiwegeverbindungsstelle, die durch Vorsehen einer Vielzahl von Kältemitteldurchgängen in einem Metallblock oder einem Harzblock ausgebildet ist, oder dergleichen verwendet werden.The inlet port side of a first three-way joint 13 a having three inlet and outlet ports communicating with each other is connected to the outlet port of the refrigerant passage in the water-
Wie nachstehend beschrieben ist, weist die Kältekreislaufvorrichtung 10 des Weiteren eine zweite Dreiwegeverbindungsstelle 13b bis zu einer vierten Dreiwegeverbindungsstelle 13d auf. Die Grundgestaltungen der zweiten Dreiwegeverbindungsstelle 13b bis zu der vierten Dreiwegeverbindungsstelle 13d sind gleich wie die der ersten Dreiwegeverbindungsstelle 13a.As described below, the
In der ersten Dreiwegeverbindungsstelle 13a bis zu der vierten Dreiwegeverbindungsstelle 13d wirken (funktionieren), wenn einer der drei Einlass- und Auslassanschlüsse als der Einlassanschluss verwendet wird und zwei als die Auslassanschlüsse verwendet werden, die Verbindungsstellen als Abzweigteile, in denen die Strömung des Kältemittels, das von einem Einlassanschluss strömt, abgezweigt wird. Wenn zwei der drei Einlass- und Auslassanschlüsse als die Einlassanschlüsse verwendet werden und einer als der Auslassanschluss verwendet wird, funktionieren die Verbindungsstellen als Zusammenführungsteile, in denen die Strömungen in der Kältemittelkammer, die von den zwei Einlassanschlüssen strömen, zusammengeführt werden.In the first three-
Die Einlassanschlussseite eines Heizexpansionsventils 14a ist mit einem Auslassanschluss der ersten Dreiwegeverbindungsstelle 13a verbunden. Eine Einlassanschlussseite der zweiten Dreiwegeverbindungsstelle 13b ist mit dem anderen Auslassanschluss der ersten Dreiwegeverbindungsstelle 13a durch einen Bypassdurchgang 23a verbunden. Ein Hochdrucköffnungs-/schließventil 15a ist in dem Bypassdurchgang 23a angeordnet.The inlet port side of a
Das Hochdrucköffnungs-/schließventil 15a ist ein elektromagnetisches Ventil, das einen Kältemitteldurchgang, der die andere Auslassanschlussseite der ersten Dreiwegeverbindungsstelle 13a und die eine Einlassanschlussseite der zweiten Dreiwegeverbindungsstelle 13b verbindet, öffnet und schließt. Der Öffnungs- und Schließbetrieb des Hochdrucköffnungs-/schließventils 15a wird durch eine Steuerungsspannung gesteuert, die von der Steuerungsvorrichtung 60 ausgegeben wird.The high-pressure opening/
Die Kältekreislaufvorrichtung 10 weist des Weiteren ein Niederdrucköffnungs-/schließventil 15b auf, das nachstehend beschrieben ist. Die Grundgestaltung des Niederdrucköffnungs-/schließventils 15b ist gleich wie die des Hochdrucköffnungs-/schließventils 15a. Das Hochdrucköffnungs-/schließventil 15a und das Niederdrucköffnungs-/schließventil 15b können den Kältemittelkreislauf in jedem Betriebsmodus durch Öffnen und Schließen des Kältemitteldurchgangs umschalten. Daher sind das Hochdrucköffnungs-/schließventil 15a und das Niederdrucköffnungs-/schließventil 15b Kältemittelkreislaufumschalteinheiten, die den Kältemittelkreislauf umschalten.The
Das Heizexpansionsventil 14a ist eine Heizdekompressionseinheit, die das Hochdruckkältemittel, das von dem Kältemitteldurchgang des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12 ausströmt, dekomprimiert und die Strömungsrate (die Massenströmungsrate) des Kältemittels, das zu der stromabwärtigen Seite in einem Außenluftheizmodus oder dergleichen strömt, reguliert, was nachstehend beschrieben ist.The
Das Heizexpansionsventils 14a ist eine elektrische variable Drosselvorrichtung mit einem Ventilkörper, der gestaltet ist, um eine Drosselöffnung ändern zu können, und einem elektrischen Stellglied, das die Öffnung des Ventilkörpers ändert. Der Betrieb des Heizexpansionsventils 14a wird durch ein Steuerungssignal (einen Steuerungsimpuls), das (der) von der Steuerungsvorrichtung 60 ausgegeben wird, gesteuert.The
Die Kältekreislaufvorrichtung 10 weist des Weiteren ein Kabinenkühlexpansionsventil 14b und ein Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c auf, die nachstehend beschrieben sind. Die Grundgestaltungen des Kabinenkühlexpansionsventils 14b des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c sind gleich wie die des Heizexpansionsventils 14a.The
Das Heizexpansionsventil 14a, das Kabinenkühlexpansionsventil 14b und das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c haben eine Vollöffnungsfunktion, das heißt sie funktionieren als ein einfacher Kältemitteldurchgang, ohne dass sie eine Strömungsratenregulierungswirkung und eine Kältemitteldekompressionswirkung ausüben, durch vollständiges Öffnen der Ventilöffnung. Des Weiteren haben das Heizexpansionsventil 14a, das Kabinenkühlexpansionsventil 14b und das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c eine Vollschließfunktion zum Schließen des Kältemitteldurchgangs durch vollständiges Schließen der Ventilöffnung.The
Daher funktionieren (arbeiten, wirken) das Heizexpansionsventil 14a, das Kabinenkühlexpansionsventil 14b und das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c als eine Blockierungseinheit, die die Strömung des Kältemittels in die Verdampfungseinheit blockieren, die mit der stromabwärtigen Seite von jedem von dem Heizexpansionsventil 14a, das Kabinenkühlexpansionsventil 14b und das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c verbunden ist. Es erübrigt sich zu erwähnen, dass das Heizexpansionsventil 14a und dergleichen durch eine Kombination eines variablen Drosselmechanismus, der die Vollschließfunktion nicht hat, und eines Öffnungs-/schließventils ausgebildet werden kann. In diesem Fall arbeitet (funktioniert, wirkt) das Öffnungs-/schließventil als eine Blockierungseinheit.Therefore, the
Die Kältemitteleinlassanschlussseite eines Außenwärmetauschers 16 ist mit dem Auslassanschluss des Heizexpansionsventils 14a verbunden. Der Außenwärmetauscher 16 ist ein Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem Kältemittel, das von dem Heizexpansionsventil 14a ausströmt, und der Außenluft, die durch einen Kühllüfter (nicht dargestellt) geblasen wird, austauscht. Der Außenwärmetauscher 16 ist an der vorderen Seite der Antriebseinheitskammer angeordnet. Als Ergebnis kann während einer Fahrt des Fahrzeugs eine Fahrtluft auf den Außenwärmetauscher 16 aufgebracht werden.The refrigerant inlet port side of an
In einem Betriebsmodus, in dem die Temperatur des Kältemittels, das innerhalb strömt, höher ist als die Außenlufttemperatur wie in einem Kühlmodus, der nachstehend beschrieben ist, funktioniert (arbeitet, wirkt) der Außenwärmetauscher 16 als eine Kondensationseinheit, die Wärme des Kältemittels zu der Außenluft abgibt, um das Kältemittel zu kondensieren. In einem Betriebsmodus, in dem die Temperatur des Kältemittels, das innerhalb strömt, niedriger ist als die Außenlufttemperatur wie in einem Außenluftheizmodus, der nachstehend beschrieben ist, funktioniert (arbeitet, wirkt) der Außenwärmetauscher 16 als eine Verdampfungseinheit, die bewirkt, dass das Kältemitte Wärme der Außenluft aufnimmt, um das Kältemittel zu verdampfen.In an operation mode in which the temperature of the refrigerant flowing inside is higher than the outside air temperature as in a cooling mode described below, the
Die Einlassanschlussseite der dritten Dreiwegeverbindungsstelle 13c ist mit der Kältemittelauslassanschlussseite des Außenwärmtauschers 16 verbunden. Die Seite eines ersten Einlassanschlusses 201a des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 ist mit einem Auslassanschluss der dritten Dreiwegeverbindungsstelle 13c durch einen Heizdurchgang 22b verbunden. Eine ausführliche Gestaltung des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 ist nachstehend beschrieben. Das Niederdrucköffnungs-/Schließventil 15b, das den Kältemitteldurchgang öffnet und schließt, ist in dem Heizdurchgang 22b angeordnet.The inlet port side of the third three-way joint 13 c is connected to the refrigerant outlet port side of the
Die andere Einlassanschlussseite der zweiten Dreiwegeverbindungsstelle 13b ist mit der anderen Auslassanschlussseite der dritten Dreiwegeverbindungsstelle 13c verbunden. Ein Rückschlagventil 17 ist in dem Kältemitteldurchgang angeordnet, der die andere Auslassanschlussseite der dritten Dreiwegeverbindungsstelle 13c und die andere Einlassanschlussseite der zweiten Dreiwegeverbindungsstelle 13b verbindet. Das Rückschlagventil 17 lässt es zu, dass das Kältemittel von der Seite der dritten Dreiwegeverbindungsstelle 13c zu der Seite der zweiten Dreiwegeverbindungsstelle 13b strömt, und verhindert es, dass das Kältemittel von der Seite der zweiten Dreiwegeverbindungsstelle 13b zu der Seite der dritten Dreiwegeverbindungsstelle 13c strömt.The other inlet port side of the second three-way joint 13b is connected to the other outlet port side of the third three-way joint 13c. A
Die Einlassanschlussseite der vierten Dreiwegeverbindungstelle 13d ist mit der Auslassanschlussseite der zweiten Dreiwegeverbindungsstelle 13b verbunden. Die Einlassanschlussseite des Kabinenkühlexpansionsventils 14b ist mit einem Auslassanschluss der vierten Dreiwegeverbindungsstelle 13d verbunden. Die Einlassanschlussseite des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c ist mit einem anderen Auslassanschluss der vierten Dreiwegeverbindungsstelle 13d verbunden.The inlet port side of the fourth three-way joint 13d is connected to the outlet port side of the second three-way joint 13b. The inlet port side of the cabin
Das Kabinenkühlexpansionsventil 14b ist eine Kühldekompressionseinheit, die das Kältemittel, das von dem Außenwärmetauscher 16 strömt, dekomprimiert und die Strömungsrate des Kältemittels, das zu der stromabwärtigen Seite in einem Betriebsmodus zum Kühlen einer Blasluft wie in dem Kühlmodus strömt, der nachstehend beschrieben ist, reguliert.The cabin
Die Kältemitteleinlassanschlussseite eines Innenverdampfers 18 ist mit dem Auslassanschluss des Kabinenkühlexpansionsventils 14b verbunden. Der Innenverdampfer 18 ist in einem Gehäuse 31 der Innenklimatisierungseinheit 30 angeordnet, was nachstehend beschrieben ist, der Innenverdampfer 18 ist eine Verdampfungseinheit, die Wärme zwischen dem Niederdruckkältemittel, das durch das Kabinenkühlexpansionsmittel 14b dekomprimiert wird, und der Blasluft, die von einem Innengebläse 32 geblasen wird, austauscht, um das Niederdruckkältemittel zu verdampfen. Die Seite eines zweiten Einlassanschlusses 201b des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 ist mit dem Kältemittelauslassanschluss des Innenverdampfers 18 verbunden.The refrigerant inlet port side of an
Das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c ist eine Kühldekompressionseinheit, die das Kältemittel, das von einem Außenwärmetauscher 16 ausströmt, dekomprimiert und die Strömungsrate des Kältemittels, das zu der stromabwärtigen Seite strömt, in einem Betriebsmodus zum Kühlen der Batterie 80 wie in einem Batteriekühlmodus reguliert, der nachstehend beschrieben ist.The device
Die Einlassanschlussseite eines Kältemitteldurchgangs in einem Kühler 19 ist mit dem Auslassanschluss des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c verbunden. Der Kühler 19 weist einen Kältemitteldurchgang, in dem das Niederdruckkältemittel, das durch das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c dekomprimiert wird, strömt, und einen Wasserdurchgang auf, in dem das niedertemperaturseitige Wärmemedium, das in dem niedertemperaturseitigen Wärmemediumkreislauf 50 zirkuliert, strömt. Der Kühler 19 ist eine Kühlwärmeaustauscheinheit, die Wärme zwischen dem Niederdruckkältemittel, das in dem Kältemitteldurchgang strömt, und dem niedertemperaturseitigen Wärmemedium, das in den Wasserdurchgang strömt, austauscht, um das Niederdruckkältemittel zu verdampfen. Folglich ist der Kühler 19 eine Verdampfungseinheit.The inlet port side of a refrigerant passage in a
Die Seite eines dritten Einlassanschlusses 201c des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 ist mit dem Auslassanschluss des Kältemitteldurchgangs in dem Kühler 19 verbunden. Eine ausführliche Gestaltung des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 ist nachstehend in Bezug auf
Das integrierte Verdampfungsdruckeinstellventil 20 ist eine Verdampfungsdruckeinstelleinheit, die an der stromabwärtigen Seite einer Vielzahl von (in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel drei) Verdampfungseinheiten wie zum Beispiel dem Außenwärmetauscher 16, dem Innenverdampfer 18 und dem Kühler 19 in der Kältemittelströmung angeordnet ist, und die in der Lage ist, die Kältemittelverdampfungsdrücke in der Vielzahl von Verdampfungseinheiten gleichzeitig zu regulieren.The integrated evaporating
In anderen Worten ist das integrierte Verdampfungsdruckeinstellventil 20 eine variable Drosselvorrichtung, die in der Lage ist, jedes der Kältemittel, die von der Vielzahl von Verdampfungseinheiten ausströmen, zu dekomprimieren. Als Ergebnis kann der Kältemittelverdampfungsdruck in der Verdampfungseinheit, die mit der stromaufwärtigen Seite verbunden ist, erhöht werden, wenn sich das Dekompressionsausmaß des Kältemittels in dem integrierten Verdampfungsdruckeinstellventil 20 erhöht.In other words, the integrated evaporating
Das integrierte Verdampfungsdruckeinstellventil 20 weist einen Körper 201, einen Ventilkörper 202 und eine Antriebseinheit 203 auf. Der Körper 201 ist ein zylindrisches Bauteil mit Boden, das aus Metall hergestellt ist. Der Körper 201 bildet eine Außenhülle des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 aus und bildet ferner einen säulenförmigen Innenraum darin aus.The integrated evaporation
Drei Einlassanschlüsse, das heißt, der erste Einlassanschluss 201a, der zweite Einlassanschluss 201b und der dritte Einlassanschluss 201c, durch die das Kältemittel in den Innenraum strömt, sind an der Zylinderseitenfläche des Körpers 201 ausgebildet. Wie in
Die drei Einlassanschlüsse, das heißt der erste Einlassanschluss 201a, der zweite Einlassanschluss 201b und der dritte Einlassanschluss 201c, bilden Einlassanschlüsse der Kältemitteldurchgänge aus, durch die die Kältemittel, die von dem Außenwärmetauscher 16, dem Innenverdampfer 18 und dem Kühler 19, die die Verdampfungseinheiten sind, ausströmen, strömen.The three inlet ports, that is, the
Wie in
Die Antriebseinheit 203 ist ein elektrisches Stellglied, das den Ventilkörper 202, der in dem Innenraum des Körpers 201 um die Mittelachse angeordnet ist, verstellt. Der Betrieb der Antriebseinheit 203 wird durch ein Steuerungssignal (einen Steuerungsimpuls), das (der) von der Steuerungsvorrichtung 60 ausgegeben wird, gesteuert.The
Der Ventilkörper 202 ist ein säulenförmiges Bauteil, das aus Metall hergestellt ist. Wie in
Aus diesem Grund, ist, wie in
Der zentrale Winkel der Fächerform des Ventilkörpers 202 ist ausgebildet, um ungefähr 80° bis 110° zu betragen. Wenn die Antriebseinheit 203 den Ventilkörper 202 verstellt, kann jeder von dem ersten Einlassanschluss 201a, dem zweiten Einlassanschluss 201b und dem dritten Einlassanschluss 201c, durch die Außenumfangsseitenfläche des bogenförmigen Querschnitts des Ventilkörpers 202 halb geöffnet oder vollständig geschlossen werden/sein. Dann können die restlichen zwei Anschlüsse vollständig geöffnet werden/sein. Der halb offene Einlassanschluss funktioniert (arbeitet, wirkt) als eine Drossel (eine Öffnung), um eine Kältemitteldruckdekompressionswirkung auszuüben.The central angle of the fan shape of the
Der Ventilkörper 202 kann alle Anschlüsse von dem ersten Einlassanschluss 201a, dem zweiten Einlassanschluss 201b und dem dritten Einlassanschluss 201c vollständig öffnen. Der Ventilkörper 202 ist eine einzelne Öffnungsregulierungseinheit, die Durchgangsquerschnittsflächen (zum Beispiel Öffnungsflächen des ersten Einlassanschlusses 201a, des zweiten Einlassanschlusses 201b und des dritten Einlassanschlusses 201c) der Kältemitteldurchgänge reguliert, in denen die Kältemittel, die von den Verdampfungseinheiten ausströmen, strömen.The
Jeder von dem ersten Einlassanschluss 201a bis zu dem dritten Einlassanschluss 201c weist ein Membranventil (nicht dargestellt) auf, um zu verhindern, dass das Kältemittel von der Innenraumseite des Körpers 201 zu der Seite der Vielzahl von Verdampfungseinheiten hinströmt. Das heißt, das integrierte Verdampfungsdruckeinstellventil 20 hat eine Rückströmungsverhinderungsfunktion zum Verhindern, dass das Kältemittel von der Seite des Auslassanschlusses 201d zu der Seite der Vielzahl von Verdampfungseinheiten hin strömt.Each of the
Nachstehend ist die Funktion des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 beschrieben. Zunächst ist einer von dem Außenwärmetauscher 16, dem Innenverdampfer 18 und dem Kühler 19 als eine erste Verdampfungseinheit definiert, und ist eine andere davon als eine zweite Verdampfungseinheit definiert. Zu dieser Zeit hat das integrierte Verdampfungsdruckeinstellventil 20 eine erste Funktion, um den Kältemittelverdampfungsdruck in der ersten Verdampfungseinheit auf entweder einen höheren Wert oder einen niedrigeren Wert als der Kältemittelverdampfungsdruck in der zweiten Verdampfungseinheit durch Verstellen des Ventilkörpers 202 zu regulieren.The function of the integrated evaporation
Die erste Funktion ist nachstehend am Beispiel eines Betriebsmodus beschrieben, in dem der Außenwärmetauscher 16 und der Innenverdampfer 18, die als Verdampfungseinheiten funktionieren (arbeiten, wirken), parallel geschaltet zu einer Kältemittelströmung verbunden sind wie in einem parallelen Entfeuchtungsmodus, der nachstehend beschrieben ist. In diesem Beispiel ist der Außenwärmetauscher 16 als die erste Verdampfungseinheit definiert und ist der Innenverdampfer 18 als die zweite Verdampfungseinheit definiert.The first function is described below by taking an example of an operation mode in which the
Zunächst wird es angenommen, dass die Antriebseinheit 203 den Ventilkörper 202 auf eine Position verstellt, in der der zweite Einlassanschluss 201b halb offen ist wie in der Schnittansicht von
Als Ergebnis kann in dem integrierten Verdampfungsdruckeinstellventil 20, wenn der Ventilkörper 202 den zweiten Einlassanschluss 201b halb öffnet, der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Außenwärmetauscher 16, der als die erste Verdampfungseinheit funktioniert, auf einen Wert reguliert werden, der niedriger ist als der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Innenverdampfer 18, der als die zweite Verdampfungseinheit funktioniert.As a result, in the integrated evaporation
Nachstehend wird es angenommen, dass die Antriebseinheit 203 den Ventilkörper 202 auf eine Position verstellt, in der der erste Einlassanschluss 201a halb offen ist. In diesem Fall wird das Kältemittel, das von dem Außenwärmetauscher 16 ausströmt, dekomprimiert, wenn es durch den ersten Einlassanschluss 201a, der halb offen ist, strömt, und strömt in den Innenraum. Das Kältemittel, das von dem Innenverdampfer 18 ausströmt, strömt in den Innenraum über den zweiten Einlassanschluss 201b, der vollständig offen ist.Hereinafter, it is assumed that the
Als Ergebnis kann in dem integrierten Verdampfungsdruckeinstellventil 20, wenn der Ventilkörper 202 den ersten Einlassanschluss 201a halb öffnet, der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Außenwärmetauscher 16, der als die erste Verdampfungseinheit funktioniert, auf einen Wert reguliert werden, der höher ist als der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Innenverdampfer 18, der als die zweite Verdampfungseinheit funktioniert.As a result, in the integrated evaporation
Eine Verdampfungseinheit, die sich von der ersten Verdampfungseinheit und der zweiten Verdampfungseinheit unterscheidet, ist als eine dritte Verdampfungseinheit definiert. Zu dieser Zeit hat das integrierte Verdampfungsdruckeinstellventil 20 eine zweite Funktion, um den Kältemittelverdampfungsdruck in der dritten Verdampfungseinheit zu regulieren, um gleich zu sein wie ein niedriger Druck des Kältemittelverdampfungsdrucks in der ersten Verdampfungseinheit und des Kältemittelverdampfungsdrucks in der zweiten Verdampfungseinheit.An evaporating unit different from the first evaporating unit and the second evaporating unit is defined as a third evaporating unit. At this time, the integrated evaporation
Die zweite Funktion ist nachstehend in Anbetracht eines Betriebsmodus als ein Beispiel beschrieben, in dem der Außenwärmetauscher 16, der Innenverdampfer 18 und der Kühler 19, die als Verdampfungseinheiten funktionieren (arbeiten, wirken), parallel geschaltet zu einer Kältemittelströmung verbunden sind wie in einem parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus, der nachstehend beschrieben ist. In diesem Beispiel ist der Außenwärmetauscher 16 als die erste Verdampfungseinheit definiert, ist der Innenverdampfer 18 als die zweite Verdampfungseinheit definiert und ist der Kühler 19 als die dritte Verdampfungseinheit definiert.The second function is described below, taking as an example an operation mode in which the
Es wird angenommen, dass die Antriebseinheit 203 den Ventilkörper 202 auf eine Position verstellt, in der der zweite Einlassanschluss 201b halb offen ist, wie in der Schnittansicht von
Als Ergebnis kann in dem integrierten Verdampfungsdruckeinstellventil 20, wenn der Ventilkörper 202 den zweiten Einlassanschluss 201b halb öffnet, der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Kühler 19, der als die dritte Verdampfungseinheit funktioniert, reguliert werden, um gleich zu sein wie der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Außenwärmetauscher 16, der als die erste Verdampfungseinheit funktioniert. Das gleiche gilt für jede von der ersten bis dritten Verdampfungseinheit.As a result, in the integrated evaporation
Die Einlassanschlussseite eines Sammlers 21 ist mit dem Auslassanschluss 201d des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 verbunden. Der Sammler 21 ist ein niederdruckseitiger Gas-Flüssigkeitsabscheider, der Niederdruckkältemittel in Gas und Flüssigkeit abscheidet (trennt) und das abgeschiedene Flüssigkeitsphasenkältemittel als ein überschüssiges Kältemittel in dem Kreislauf speichert. Die Sauganschlussseite des Verdichters 11 ist mit dem Gasphasenkältemittelauslassanschluss des Sammler 21 verbunden. Das heißt, der Verdichter 11 saugt das Kältemittel, das von dem integrierten Verdampfungsdruckeinstellventil 20 ausströmt, über den Sammler 21 an.The inlet port side of an
Nachstehend ist der hochtemperaturseitige Wärmemediumkreislauf 40 beschrieben. Der hochtemperaturseitige Wärmekreislauf 40, der in
Die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 ist eine Wasserpumpe, die das hochseitige Temperaturwärmemedium zu der Einlassanschlussseite des Wasserdurchgangs in den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 pumpt. Die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 ist eine elektrische Pumpe, deren Drehzahl (das heißt Pumpleistung) durch eine Steuerungsspannung, die von der Steuerungsvorrichtung 60 ausgegeben wird, gesteuert wird.The high-temperature
Die Wärmemediumeinlassanschlusseite des Heizerkerns 42 ist mit dem Auslassanschluss des Wasserdurchgangs in dem Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 verbunden. Der Heizerkern 42 ist ein Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem hochtemperaturseitigen Wärmemedium, das durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt wird, und der Blasluft, die durch den Innenverdampfer 18 hindurchtritt, austauscht, um die Blasluft zu heizen. Der Heizerkern 42 ist in dem Gehäuse 31 der Innenklimatisierungseinheit 30 angeordnet. Die Sauganschlussseite der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 ist mit dem Wärmemediumauslassanschluss des Heizerkerns 42 verbunden.The heat medium inlet port side of the
Daher kann in dem hochtemperaturseitigen Wärmemediumkreislauf 40 die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 die Wärmemenge, die von dem hochtemperaturseitigen Wärmemedium an die Blasluft in dem Heizerkern 42 abgegeben wird, durch Regulieren der Strömungsrate des hochtemperaturseitigen Wärmemediums, das in den Heizerkern 42 strömt, regulieren, das heißt, die Wärmemenge der Blasluft in dem Heizerkern 42 kann reguliert werden.Therefore, in the high-temperature-side heat-
Das heißt, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden die individuellen Komponenten des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12 und des hochtemperaturseitigen Wärmemediumkreislaufs 40 eine Heizeinheit, die die Blasluft mittels des Kältemittels, das von dem Verdichter 11 abgegeben wird, als eine Wärmequelle heizt.That is, in the present embodiment, the individual components of the water-
Nachstehend ist der niedertemperaturseitige Wärmemediumkreislauf 50 beschrieben. Der niedertemperaturseitige Wärmemediumkreislauf 50 ist ein Wärmemediumzirkulationskreislauf, in dem ein niedertemperaturseitiges Wärmemedium zirkuliert. Als das niedertemperaturseitige Wärmemedium kann ein Fluid gleich dem hochtemperaturseitigen Wärmemedium verwendet werden. In dem niedertemperaturseitigen Wärmemediumkreislauf 50 sind ein Wasserdurchgang des Kühlers 19, eine Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51, ein Kühlwasserdurchgang 80a der Batterie 80 und dergleichen angeordnet.The low-temperature-side
Die Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 ist eine Wasserpumpe, die das niedertemperaturseitige Wärmemedium zu der Einlassanschlussseite des Wasserdurchgangs in dem Kühler 19 pumpt. Die Grundgestaltung der Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 ist gleich wie die der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41. Die Einlassanschlussseite des Kühlwasserdurchgangs in der Batterie 80 ist mit dem Auslassanschluss des Wasserdurchgangs des Kühlers 19 verbunden.The low-temperature heat-
Der Kühlwasserdurchgang 80a ist innerhalb eines Batteriegehäuses ausgebildet, das Batteriezellen der Batterie 80 aufnimmt. Der Kühlwasserdurchgang 80a hat eine Durchgangsgestaltung, in der Durchgänge parallel geschaltet innerhalb des Batteriegehäuses verbunden sind. Als Ergebnis kann der Kühlwasserdurchgang 80a alle Batteriezellen gleichmäßig kühlen. Die Sauganschlussseite der Niedertemperaturwärmemediumpumpe 50 ist mit dem Auslassanschluss des Kühlwasserdurchgangs 80a verbunden.The cooling
Das heißt, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden die individuellen Komponenten des Kühlers 19 und des niedertemperaturseitigen Wärmemediumkreislaufs 50 eine Kühleinheit, die die Batterie 80 als ein Kühlziel kühlt.That is, in the present embodiment, the individual components of the
Nachstehend ist die Innenklimatisierungseinheit 30 beschrieben. Die Innenklimatisierungseinheit 30 ist eine Einheit, die Blasluft, die auf eine geeignete Temperatur geregelt wird, um in die Fahrzeugkabine geblasen zu werden, an eine geeignete Stelle in der Fahrzeugkabine bläst. Die Innenklimatisierungseinheit 30 ist innerhalb eines Instrumentenpaneels an der vordersten Seite der Fahrzeugkabine angeordnet.The interior
In der Innenklimatisierungseinheit 30 sind das Innengebläse 32, der Innenverdampfer 18, die Kältekreislaufvorrichtung 10, der Heizerkern 42 des hochtemperaturseitigen Wärmemediumkreislaufs 40 und dergleichen in dem Gehäuse 31 aufgenommen, das den Luftdurchgang der Blasluft ausbildet. Das Gehäuse 31 ist aus Harz (zum Beispiel Polypropylen) ausgebildet, das einen gewissen Grad an Elastizität und eine außerordentliche Festigkeit hat.In the indoor
Eine Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 33 ist an der am weitesten stromaufwärtig gelegenen Seite des Gehäuses 31 in einer Blasluftströmung angeordnet. Die Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 33 schaltet zwischen Innenluft (Luft innerhalb der Fahrzeugkabine) und Außenluft (Luft außerhalb der Fahrzeugkabine) um und bringt die Luft in das Gehäuse 31 ein. Der Betrieb der Innen-Außenluftumschaltvorrichtung 33 wird durch ein Steuerungssignal, das von der Steuerungsvorrichtung 60 ausgegeben wird, gesteuert. Das Innengebläse 32 ist an der stromabwärtigen Seite der Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 33 in der Blasluftströmung angeordnet. Das Innengebläse 32 bläst Luft, die durch die Innen-/Außenluftumschaltvorrichtung 33 angesaugt wird, zu der Fahrzeugkabine hin. Das Innengebläse 32 ist ein elektrisches Gebläse, dessen Drehzahl (das heißt Blasleistung) durch eine Steuerungsspannung, die von der Steuerungsvorrichtung 60 ausgegeben wird, gesteuert wird.An inside/outside
An der stromabwärtigen Seite des Innengebläses 32 in der Blasluftströmung sind der Innenverdampfer 18 und der Heizerkern 42 in dieser Reihenfolge in Bezug auf die Blasluftströmung angeordnet. Das heißt, der Innenverdampfer 18 ist an einer stromaufwärtigen Seite des Heizerkerns 42 in der Blasluftströmung angeordnet. Des Weiteren ist ein Kaltluftbypassdurchgang 35, in dem die Blasluft, nachdem sie durch den Innenverdampfer 18 hindurchtritt, zu einer stromabwärtigen Seite strömt, während sie den Heizerkern 42 umgeht, in dem Gehäuse 31 ausgebildet.On the downstream side of the
Eine Luftmischungsklappe 34 ist an der stromabwärtigen Seite des Innenverdampfers 18 in der Blasluftströmung und an der stromaufwärtigen Seite des Heizerkerns 42 in der Blasluftströmung angeordnet. Die Luftmischungsklappe 34 ist eine Luftvolumenverhältnisregulierungseinheit, die ein Luftvolumenverhältnis zwischen dem Luftvolumen der Blasluft, die durch den Heizerkern 42 hindurchtritt, und dem Luftvolumen der Blasluft, die durch den Kaltluftbypassdurchgang 35 hindurchtritt, in der Blasluft reguliert, nachdem sie durch den Innenverdampfer 18 hindurch getreten ist.An
Die Luftmischungsklappe 34 wird durch ein elektrisches Stellglied für eine Luftmischungsklappe angetrieben. Der Betrieb des elektrischen Stellglieds für eine Luftmischungsklappe wird durch ein Steuerungssignal, das von der Steuerungsvorrichtung 60 ausgegeben wird, gesteuert.The
Ein Mischraum 36 ist an der stromabwärtigen Seite des Heizerkerns 42 und des Kaltluftbypassdurchgangs 35 in der Blasluftströmung angeordnet. Der Mischraum 36 ist ein Raum, in dem die Blasluft, die durch den Heizerkern 42 geheizt wird, und die Blasluft, die durch den Kaltluftbypassdurchgang 35 hindurchtritt und nicht geheizt wird, gemischt wird. Des Weiteren ist eine Vielzahl von Öffnungen (nicht dargestellt) zum Blasen der Blasluft, die in dem Mischraum 36 gemischt worden ist und einer Temperaturregelung ausgesetzt wurde, in die Fahrzeugkabine an dem am weitesten stromabwärtig gelegenen Abschnitt des Gehäuses 31 in der Blasluftströmung angeordnet.A mixing
Die Öffnungen stehen mit mehreren Ausblasanschlüssen, die in der Fahrzeugkabine ausgebildet sind, in Verbindung. Als die Vielzahl von Ausblasanschlüssen ist ein Gesichtsausblasanschluss, ein Fußausblasanschluss und ein Enteisungsausblasanschluss ausgebildet. Der Gesichtsausblasanschluss ist ein Anschluss, der eine Blasluft zu dem Oberkörper eines Insassen hin ausbläst. Der Fußausblasanschluss ist ein Anschluss, der eine Blasluft zu den Füßen des Insassen hin ausbläst. Der Enteisungsausblasanschluss ist ein Ausblasanschluss, der eine Blasluft zu einer Fahrzeugwindschutzscheibe hin ausbläst.The openings communicate with a plurality of exhaust ports formed in the vehicle cabin. As the plurality of blow-off ports, a face blow-off port, a foot blow-off port, and a defrost blow-off port are formed. The face blow-out port is a port that blows out blown air toward the upper body of an occupant. The foot blowing port is a port that has a blowing air blows out toward the occupant's feet. The defrost blowout port is a blowout port that blows out blown air toward a vehicle windshield.
Die Temperatur der klimatisierten Luft, die in dem Mischraum 36 gemischt werden soll, wird durch die Luftmischungsklappe 34 reguliert, die das Luftvolumenverhältnis zwischen dem Luftvolumen, das durch den Heizerkern 42 hindurchtritt, und dem Luftvolumen, das durch den Kaltluftbypassdurchgang 35 hindurchtritt, reguliert. Als Ergebnis wird die Temperatur der Blasluft, die in die Fahrzeugkabine von jedem der Ausblasanschlüsse geblasen wird, reguliert.The temperature of the conditioned air to be mixed in the mixing
Nachstehend ist der Aufbau einer elektrischen Steuerungseinheit in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Steuerungsvorrichtung 60 weist einen bekannten Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und dergleichen, sowie Peripherieschaltkreise auf. Verschiedene Berechnungen und Prozesse werden auf der Grundlage eines Klimatisierungssteuerungsprogramms, das in dem ROM gespeichert ist, ausgeführt und die Betriebe der verschiedenen Steuerungszielvorrichtungen 11, 14a bis 14c, 15a, 15b, 32, 33, 41 und 51, die mit der Ausgabeseite verbunden sind, werden gesteuert.The structure of an electric control unit in the present embodiment will be described below. The
Wie in dem Blockschaubild von
Der Innenlufttemperatursensor 61 ist eine Innenlufttemperaturerfassungseinheit, die eine Fahrzeugkabinentemperatur (Innenlufttemperatur) Tr erfasst. Der Au-ßenlufttemperatursensor 62 ist eine Außenlufttemperaturerfassungseinheit, die eine Fahrzeugaußentemperatur (Außenlufttemperatur) Tam erfasst. Der Sonneneinstrahlungsausmaßsensor 63 ist eine Sonneneinstrahlungsausmaßerfassungseinheit, die ein Sonneneinstrahlungsausmaß Ts erfasst, mit dem die Fahrzeugkabine bestrahlt wird.The inside
Der erste Kältemitteltemperatursensor 64a ist eine erste Kältemitteltemperaturerfassungseinheit, die eine erste Temperatur T1 des Kältemittels, das von dem Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 ausströmt, erfasst. Der zweite Kältemitteltemperatursensor 64b ist eine zweite Kältemitteltemperaturerfassungseinheit, die eine zweite Temperatur T2 des Kältemittels, das von dem Außenwärmetauscher 16 ausströmt, erfasst. Der dritte Kältemitteltemperatursensor 64c ist eine dritte Kältemitteltemperaturerfassungseinheit, die eine dritte Temperatur T3 des Kältemittels erfasst, das von dem Kühler ausströmt.The first
Der Abgabetemperatursensor 64b ist eine Abgabekältemitteltemperaturerfassungseinheit, die eine Abgabetemperatur Td des Kältemittels, das von dem Verdichter 11 abgegeben wird, erfasst. Der Verdampfertemperatursensor 64f ist eine Verdampfertemperaturerfassungseinheit, die eine Kältemittelverdampfungstemperatur (Verdampfertemperatur) Tefin in dem Innenverdampfer 18 erfasst. Insbesondere erfasst der Verdampfertemperatursensor 64f des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Wärmeaustauschlamellentemperatur (Wärmeaustauschrippentemperatur) des Innenverdampfers 18.The
Der erste Kältemitteldrucksensor 65a ist eine erste Kältemitteldruckerfassungseinheit, die einen ersten Druck P1 des Kältemittels, das von einem Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 ausströmt, erfasst. Der zweite Kältemitteltemperatursensor 64b ist eine zweite Kältemitteldruckerfassungseinheit, die einen zweiten Druck P2 des Kältemittels, das von einem Außenwärmetauscher 16 ausströmt, erfasst. Der dritte Kältemitteldrucksensor 65c ist eine dritte Kältemitteldruckerfassungseinheit, die einen dritten Druck P3 des Kältemittels, das von einem Kühler 19 ausströmt, erfasst. Der vierte Kältemitteldrucksensor 65d ist eine vierte Kältemitteldruckerfassungseinheit, die einen vierten Druck P4 des Kältemittels, das von dem Innenverdampfer 18 ausströmt, erfasst.The first
Der Hochtemperaturwärmemediumtemperatursensor 66 ist eine hochtemperaturseitige Wärmemediumtemperaturerfassungseinheit, die eine hochtemperaturseitige Wärmemediumtemperatur TWH, die die Temperatur des hochtemperaturseitigen Wärmemediums ist, das von dem Wasserdurchgang des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12 ausströmt, erfasst. Der Niedertemperaturwärmemediumtemperatursensor 67 ist eine niedertemperaturseitige Wärmemediumtemperaturerfassungseinheit, die eine niedertemperaturseitige Wärmemediumtemperatur TWL, die die Temperatur des niedertemperaturseitigen Wärmemediums ist, das von dem Wasserdurchgang des Kühlers 19 ausströmt, erfasst.The high-temperature heat-medium temperature sensor 66 is a high-temperature-side heat-medium temperature detection unit that detects a high-temperature-side heat-medium temperature TWH that is the temperature of the high-temperature-side heat medium flowing out from the water passage of the water-
Der Batterietemperatursensor 68 ist eine Batterietemperaturerfassungseinheit, die eine Batterietemperatur TB (das heißt die Temperatur der Batterie 80) erfasst. Der Batterietemperatursensor 68 des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist eine Vielzahl von Temperatursensoren auf und erfasst Temperaturen an einer Vielzahl von Abschnitten der Batterie 80. Als Ergebnis kann die Steuerungsvorrichtung 60 auch eine Temperaturdifferenz zwischen den individuellen Teilen der Batterie 80 erfassen. Des Weiteren wird der Durchschnittswert der Erfassungswerte der Vielzahl von Temperatursensoren als die Batterietemperatur TB erfasst.The
Der Temperatursensor 69 für klimatisierte Luft ist eine Temperaturerfassungseinheit für klimatisierte Luft, die eine Temperatur TAV der Blasluft, die in die Fahrzeugkabine von dem Mischungsraum geblasen wird, erfasst.The conditioned air temperature sensor 69 is a conditioned air temperature detection unit that detects a temperature TAV of the blown air blown into the vehicle cabin from the mixing space.
Des Weiteren ist, wie in
Der Automatikschalter ist eine Automatiksteuerungsanforderungseinheit, die einen automatischen Steuerungsbetrieb der Fahrzeugklimaanlage festlegt oder aufhebt. Der Klimaanlagenschalter ist eine Kühlanforderungseinheit, die anfordert, dass der Innenverdampfer 18 die Blasluft kühlt. Der Luftvolumenfestlegungsschalter ist eine Luftvolumenfestlegungseinheit, die das Luftvolumen des Innengebläses 32 manuell festlegt. Der Temperaturfestlegungsschalter ist eine Temperaturfestlegungseinheit, die eine Solltemperatur Tset in der Fahrzeugkabine festlegt. Der Blasmodusschalter ist eine Blasmodusumschalteinheit, die einen Blasmodus manuell festlegt.The automatic switch is an automatic control requesting unit that sets or cancels an automatic control operation of the vehicle air conditioner. The air conditioner switch is a cooling request unit that requests the
Es ist anzumerken, dass die Steuerungsvorrichtung 60 des vorliegenden Ausführungsbeispiels einstückig mit einer Steuerungseinheit gestaltet ist, die verschiedene Steuerungszielvorrichtungen steuert, die mit der Ausgabeseite der Steuerungsvorrichtung verbunden sind. Eine Gestaltung (Hardware und Software), die den Betrieb jeder Steuerungszielvorrichtung steuert, bildet eine Steuerungseinheit, die den Betrieb jeder Steuerungszielvorrichtung steuert.Note that the
Zum Beispiel bildet die Gestaltung der Steuerungsvorrichtung 60, die die Kältemittelabgabeleistung des Verdichters 11 (insbesondere die Drehzahl des Verdichters 11) steuert, eine Verdichtersteuerungseinheit 60a. Die Gestaltung zum Steuern der Drosselöffnungen des Heizexpansionsventils 14a, des Kabinenkühlexpansionsventils 14b und des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c bildet eine Expansionsventilsteuerungseinheit 60b.For example, the configuration of the
Die Gestaltung zum Steuern der Betriebe des Hochdrucköffnungs-/Schließventils 15a des Niederdrucköffnungs-/Schließventils 15b und dergleichen bildet eine Öffnungs-/Schließventilsteuerungseinheit 60c. Die Gestaltung zum Steuern des Betriebs des integrierten Verdampfungsdruckeinstellwinkels 20 bildet eine Verdampfungsdrucksteuerungseinheit 60d. Die Expansionsventilsteuerungseinheit 60b, die Öffnungs-/Schließventilsteuerungseinheit 60c und dergleichen funktionieren (arbeiten) als eine Kältemittelkreislaufumschaltsteuerungseinheit, die ein Steuerungssignal ausgibt, wenn der Kältemittelkreislauf umgeschaltet wird.The configuration for controlling the operations of the high pressure opening/
Nachstehend ist der Betrieb der Fahrzeugklimaanlage 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit der vorstehenden Gestaltung beschrieben. Wie vorstehend beschrieben ist, führt die Fahrzeugklimaanlage 1 nicht nur eine Klimatisierung in der Fahrzeugkabine aus, sondern sie kühlt auch die Batterie 80. Die Kältekreislaufvorrichtung 10 kann somit einen Kältemittelkreislauf umschalten, um den Betrieb in verschiedenen Betriebsmodi auszuführen.The operation of the
Es gibt neun Betriebsmodi der Fahrzeugklimaanlage 1, nämlich (1) einen Kühlmodus, (2) einen Kühl- und Batteriekühlmodus, (3) einen seriellen Entfeuchtungsmodus, (4) einen parallelen Entfeuchtungsmodus, (5) einen Außenluftheizmodus, (6) einen Außenluftheiz- und Abwärmewärmerückgewinnungsmodus, (7) einen Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus, (8) einen Batteriekühlmodus und (9) einen parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus. Diese Betriebsmodi werden durch Ausführen eines Klimatisierungssteuerungsprogramms umgeschaltet. Das Klimatisierungssteuerungsprogramm wird ausgeführt, wenn der Automatikschalter des Betriebspaneels 70 eingeschaltet (EIN) ist und die automatische Steuerung der Fahrzeugkabine festgelegt ist. In dem Klimatisierungssteuerungsprogramm werden das Erfassungssignal der Sensorgruppe und das Betriebssignal des Betriebspaneels 70, die vorstehend beschrieben sind, jede vorbestimmte Periode eingelesen und wird der Betriebsmodus umgeschaltet.There are nine operation modes of the
Insbesondere wird in dem Klimatisierungssteuerungsprogramm der Betriebsmodus auf der Grundlage der Außenlufttemperatur Tam einer Sollblastemperatur TAO und dem Betriebssignal des Klimaanlagenschalters an dem Betriebspaneel 70 umgeschaltet. Die Sollblastemperatur TAO ist eine Solltemperatur der Blasluft, die in die Fahrzeugkabine geblasen wird.Specifically, in the air conditioning control program, the operation mode is selected based on the outside air temperature Tam, a target blowing temperature TAO and the operation signal of the air conditioner switch on the operation panel 70 switched. The target blowing temperature TAO is a target temperature of the blowing air blown into the vehicle cabin.
Die Sollblastemperatur TAO wird durch die nachstehende Formel F1 berechnet.
(1) Kühlmodus(1) Cooling mode
Der Kühlmodus ist ein Betriebsmodus zum Kühlen der Fahrzeugkabine durch Blasen von gekühlter Blasluft in die Fahrzeugkabine, ohne dass die Batterie 80 gekühlt wird.The cooling mode is an operation mode for cooling the vehicle cabin by blowing cooled blown air into the vehicle cabin without cooling the
Der Kühlmodus wird ausgeführt, wenn der Klimaanlagenschalter eingeschaltet ist, die Außenlufttemperatur Tam höher ist als eine vorbestimmte Referenzaußenlufttemperatur KTam und die Sollblastemperatur TAO gleich ist wie oder niedriger ist als eine vorbestimmte Kühlreferenztemperatur α1. Des Weiteren wird der Kühlmodus ausgeführt, wenn es bestimmt wird, dass das Kühlen der Batterie 80 nicht erforderlich ist.The cooling mode is executed when the air conditioner switch is turned on, the outside air temperature Tam is higher than a predetermined reference outside air temperature KTam, and the target blowing temperature TAO is equal to or lower than a predetermined cooling reference temperature α1. Furthermore, the cooling mode is executed when it is determined that cooling of the
Bezüglich der Bestimmung, ob das Kühlen der Batterie 80 erforderlich ist, wird es bestimmt, dass das Kühlen der Batterie 80 erforderlich ist, wenn die Batterietemperatur TB, die durch den Batterietemperatursensor 68 erfasst wird, gleich ist wie oder höher ist als eine vorbestimmte Referenzkühltemperatur KTB (in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel 35°C). Zusätzlich wird es, wenn die Batterietemperatur TB niedriger ist als die Referenzkühltemperatur KTB, bestimmt, dass das Kühlen der Batterie 80 nicht erforderlich ist.Regarding the determination of whether the cooling of the
Zusätzlich kann es, wenn die niedertemperaturseitige Wärmemediumtemperatur TWL, die durch den Niedertemperaturwärmemediumtemperatursensor 67 erfasst wird, gleich ist wie oder höher ist als eine vorbestimmte Referenzwärmemediumtemperatur KTWL, bestimmt werden, dass das Kühlen der Batterie 80 erforderlich ist. Wenn die niedertemperaturseitige Wärmemediumtemperatur TWL niedriger ist als die Referenzwärmemediumtemperatur KTWL, kann es bestimmt werden, dass das Kühlen der Temperatur 80 nicht erforderlich ist. Die Bestimmung, ob das Kühlen der Batterie 80 erforderlich ist oder nicht, ist für die nachstehenden Betriebsmodi gleich.In addition, when the low-temperature-side heat-medium temperature TWL detected by the low-temperature heat-
In dem Kühlmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 60 das Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15a und schließt auch das Niederdrucköffnungs-/Schließventil 15b. Die Steuerungsvorrichtung 60 bringt das Heizexpansionsventil 14a in einen vollständig offenen Zustand, bringt das Kabinenkühlexpansionsventil 14b in einen gedrosselten Zustand, in dem die Kältemitteldekompressionsarbeit ausgeführt wird, und bringt das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen vollständig geschlossenen Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 derart, dass zumindest der zweite Einlassanschluss 201b vollständig offen ist.In the cooling mode, the
Die Steuerungsvorrichtung 60 betreibt die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41, um eine vorbestimmte Pumpleistung auszuüben.The
Daher wird in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Kühlmodus der Kältemittelkreislauf zu einem Kältemittelkreislauf umgeschaltet, in dem das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wärme-Kältemittelwärmetauschers 12, des Heizexpansionsventils 14a, das vollständig offen ist, des Außenwärmetauschers 16, des Rückschlagventils 17, des Kabinenkühlexpansionsventils 14b, des Innenverdampfers 18, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 des Sammlers 21 und des Verdichters 11 zirkuliert.Therefore, in the
In dem Kältemittelkreislauf, der vorstehend beschrieben ist, steuert die Steuerungsvorrichtung 60 die Betriebe von verschiedenen Steuerungszielvorrichtungen geeignet. Zum Beispiel steuert die Steuerungsvorrichtung 60 die Drehzahl des Verdichters derart, dass die Verdichtertemperatur Tefin, die durch den Verdampfertemperatursensor 64f erfasst wird, sich einer Sollverdampfertemperatur TEO annähert. Die Sollverdampfertemperatur TEO wird auf der Grundlage der Sollblastemperatur TAO mit Bezug auf ein Steuerungskennfeld für einen Kühlmodus bestimmt, das im Voraus in der Steuerungsvorrichtung 60 gespeichert ist.In the refrigerant cycle described above, the
In dem Steuerungskennfeld für einen Kühlmodus wird die Sollverdampfertemperatur TEO bestimmt, um sich zu erhöhen, wenn die Sollblastemperatur TAO sich erhöht. Die Sollverdampfertemperatur TEO wird auf einen Wert in einem Bereich (insbesondere einem Bereich von 1°C oder höher) bestimmt, in dem eine Vereisung des Innenverdampfers 18 verhindert werden kann.In the cooling mode control map, the target evaporator temperature TEO is determined to increase as the target blowing temperature TAO increases. The target evaporator temperature TEO is set to a value in a range (specifically, a range of 1° C. or higher) in which the
Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert die Drosselöffnung des Kabinenkühlexpansionsventils 14b derart, dass der Unterkühlungsgrad SC1 des Kältemittels, das in das Kabinenkühlexpansionsventil 14b strömt, sich einem Sollunterkühlungsgrad SCO1 annähert.The
Der Unterkühlungsgrad SC1 wird mittels der zweiten Temperatur T2, die durch den zweiten Kältemitteltemperatursensor 64b erfasst wird, und des zweiten Drucks P2, der durch den zweiten Kältemitteldrucksensor 65b erfasst wird, bestimmt. Der Sollunterkühlungsgrad SCO1 wird auf der Grundlage der Außenlufttemperatur Tam in Bezug auf das Steuerungskennfeld für einen Kühlmodus bestimmt, das im Voraus in der Steuerungsvorrichtung 60 gespeichert ist. Der Sollunterkühlungsgrad SCO1 wird derart bestimmt, dass der Leistungskoeffizient (COP) des Kreislaufs sich dem maximalen Wert annähert.The degree of supercooling SC1 is determined using the second temperature T2 detected by the second
Bezüglich der Öffnung der Luftmischklappe 34 steuert die Steuerungsvorrichtung 60 den Betrieb des elektrischen Stellglieds für eine Luftmischklappe derart, dass die Blaslufttemperatur TAV, die durch den Temperatursensor 69 für klimatisierte Luft erfasst wird, sich der Sollblastemperatur TAO annähert. In dem Kühlmodus wird, da die Sollblastemperatur TAO mit einem relativ niedrigen Wert bestimmt wird, die Öffnung der Luftmischklappe 34 derart bestimmt, dass im Wesentlichen die gesamte Strömungsrate der Blasluft, nachdem sie durch den Innenverdampfer 18 hindurchtritt, durch den Kaltluftbypassdurchgang 35 hindurchtritt.Regarding the opening of the
Daher ist in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Kühlmodus ein Dampfverdichtungskältemittelkreislauf gebildet, in dem der Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 und der Außenwärmetauscher 16 als Kondensationseinheiten funktionieren (arbeiten, wirken) und der Innenverdampfer 18 als eine Verdampfungseinheit funktioniert (arbeitet, wirkt). Als Ergebnis kann in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Kühlmodus das hochtemperaturseitige Wärmemedium durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt werden. Die Blasluft kann durch den Innenverdampfer 18 gekühlt werden.Therefore, in the
In dem hochtemperaturseitigen Wärmemediumkreislauf 40 in dem Kühlmodus strömt das hochtemperaturseitige Wärmemedium, das von der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 gepumpt wird, in den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12. Das hochtemperaturseitige Wärmemedium, das durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt wird, strömt in den Heizerkern 42.In the high-temperature-side heat-
In der Innenklimatisierungseinheit 30 in dem Kühlmodus wird ein Teil der Blasluft, die durch den Innenverdampfer 18 gekühlt wird, durch den Heizerkern 42 wieder geheizt und kann die Blasluft, deren Temperatur geregelt worden ist, um sich der Sollblastemperatur TAO anzunähern, in die Fahrzeugkabine geblasen werden. Als Ergebnis kann die Fahrzeugkabine gekühlt werden.In the interior
(2) Kühl- und Batteriekühlmodus(2) Cooling and battery cooling mode
Der Kühl- und Batteriekühlmodus ist ein Betriebsmodus zum Kühlen der Batterie 80 und zum Kühlen der Fahrzeugkabine durch Blasen von gekühlter Blasluft in die Fahrzeugkabine.The cooling and battery cooling mode is an operation mode for cooling the
Der Kühl- und Batteriekühlmodus wird ausgeführt, wenn der Klimaanlagenschalter eingeschaltet ist, die Außenlufttemperatur Tam höher ist, als die Referenzau-βenlufttemperatur KTam und die Sollblastemperatur TAO gleich ist wie oder niedriger ist als die Kühlreferenztemperatur α1. Des Weiteren wird der Kühl- und Batteriekühlmodus ausgeführt, wenn es bestimmt wird, dass das Kühlen der Batterie 80 erforderlich ist.The cooling and battery cooling mode is executed when the air conditioner switch is turned on, the outside air temperature Tam is higher than the reference outside air temperature KTam, and the target blowing temperature TAO is equal to or lower than the cooling reference temperature α1. Furthermore, the cooling and battery cooling mode is executed when it is determined that cooling of the
In dem Kühl- und Batteriekühlmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 60 das Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15a und schließt auch das Niederdrucköffnungs-/Schließventil 15b. Die Steuerungsvorrichtung 60 bringt das Heizexpansionsmittel 14a in einen vollständig offenen Zustand, bringt das Kabinenkühlexpansionsventil 14b in einen gedrosselten Zustand und bringt das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen gedrosselten Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 derart, dass einer von dem zweiten Einlassanschluss 201b und dem dritten Einlassanschluss 201c halb offen (in einem gedrosselten Zustand) ist oder vollständig offen ist, und der andere davon vollständig offen ist.In the cooling and battery cooling mode, the
Die Steuerungsvorrichtung 60 betreibt die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41, um die vorbestimmte Pumpleistung auszuüben. Die Steuerungsvorrichtung 60 betreibt die Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51, um die vorbestimmte Pumpleistung auszuüben.The
Daher zirkuliert in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Kühl- und Batteriekühlmodus das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des Heizexpansionsventils 14a, das vollständig offen ist, des Außenwärmetauschers 16, des Rückschlagventils 17, der vierten Dreiwegeverbindungsstelle 13b des Kabinenkühlexpansionsventils 14b, des Innenverdampfers 18, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20, des Sammlers 21 und des Verdichters 11. Des Weiteren zirkuliert das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wärme-Kältemittelwärmetauschers 12, des Heizexpansionsventils 14a, das vollständig offen ist, des Außenwärmetauschers 16, des Rückschlagventils 17, der vierten Dreiwegeverbindungsstelle 13d des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c, des Kühlers 19, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20, des Sammlers 21 und des Verdichters 11.Therefore, in the
Das heißt, in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Kühl- und Batteriekühlmodus strömt ein Kältemittel, das an der vierten Dreiwegeverbindungsstelle 13d abzweigt, in den Innenverdampfer 18 und strömt das andere Kältemittel in den Kühler 19. Der Kältemittelkreislauf wird zu einem Kältemittelkreislauf umgeschaltet, in dem das Kältemittel, das von dem Innenverdampfer 18 ausströmt, und das Kältemittel, das von dem Kühler 19 ausströmt, durch das integrierte Verdampfungsdruckeinstellventil zusammengeführt werden. Das heißt, in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Kühl- und Batteriekühlmodus wird der Kältemittelkreislauf zu einem Kältemittelkreislauf umgeschaltet, in dem der Innenverdampfer 18 und der Kühler 19 parallel geschaltet zu einer Kühlmittelströmung verbunden sind.That is, in the
In dem Kältemittelkreislauf, der vorstehend beschrieben ist, steuert die Steuerungsvorrichtung 60 geeignete Betriebe von verschiedenen Steuerungsvorrichtungen. Zum Beispiel steuert die Steuerungsvorrichtung 60 die Drosselöffnung des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c derart, dass der Überhitzungsgrad SHC an der Auslassanschlussseite des Kühlers 19 sich einem vorbestimmten Sollüberhitzungsgrad SHCO annähert. Der Überhitzungsgrad SHC wird mittels der dritten Temperatur T3, die durch den dritten Kältemitteltemperatursensor 64c erfasst wird, und des dritten Drucks P3, der durch den dritten Kältemitteldrucksensor 65c erfasst wird, bestimmt.In the refrigerant cycle described above, the
Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 auf der Grundlage der Drosselöffnung des Kabinenkühlexpansionsventils 14b und der Drosselöffnung des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c.The
Insbesondere steuert, wenn die Drosselöffnung des Kabinenkühlexpansionsventils 14b kleiner ist als die Drosselöffnung des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c die Steuerungsvorrichtung 60 den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20, um den zweiten Einlassanschluss 201b vollständig zu öffnen und um den dritten Einlassanschluss 201c halb zu öffnen (den dritten Einlassanschluss 201c in einen gedrosselten Zustand zu bringen/stellen). Als Ergebnis ist der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Innenverdampfer 18 niedriger als der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Kühler 19.Specifically, when the throttle opening of the cabin
Die Betriebsbedingung, gemäß der die Drosselöffnung des Kabinenkühlexpansionsventils 14b kleiner ist als die Drosselöffnung des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c, ist eine Betriebsbedingung, gemäß der das Eigenerwärmungsausmaß der Batterie 80 relativ klein ist, wie in dem Fall einer normalen Entladung der Batterie 80. Gemäß einer derartigen Betriebsbedingung ist die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Kühler 19 auf ungefähr 10°C festgelegt, während die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Innenverdampfer 18 auf ungefähr 1°C gehalten wird, um ein Vereisen des Innenverdampfers zu verhindern.The operating condition under which the throttle opening of the cabin
Wenn die Drosselöffnung des Kabinenkühlexpansionsventils 14b größer ist als die Drosselöffnung des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c, steuert die Steuerungsvorrichtung 60 den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20, um den zweiten Einlassanschluss 201b halb zu öffnen (den zweiten Einlassanschluss 201b in einen gedrosselten Zustand zu bringen/stellen) und um den dritten Einlassanschluss 201c vollständig zu öffnen. Als Ergebnis ist der Kältemittelverdampfungsdruck 18 in dem Innenverdampfer 18 höher als der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Kühler 19.When the throttle opening of the cabin
Die Betriebsbedingung gemäß der die Drosselöffnung des Kabinenkühlexpansionsventils 14b größer ist als die Drosselöffnung des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c ist eine Betriebsbedingung, gemäß der das Eigenerwärmungsausmaß der Batterie 80 relativ groß ist, wie in dem Fall einer Hochlastentladung, in der die Batterie 80 eine relativ große elektrische Energie (elektrischen Strom) abgibt. Gemäß einer derartigen Betriebsbedingung ist die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Kühler 19 auf ungefähr -5°C festgelegt, während die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Innenverdampfer 18 auf ungefähr 1°C gehalten wird, um ein Vereisen den Innenverdampfers 18 zu verhindern.The operating condition under which the throttle opening of the cabin
Wenn die Drosselöffnung des Kabinenkühlexpansionsventils 14b gleich ist wie die Drosselöffnung des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c, steuert die Steuerungsvorrichtung 60 den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20, um den zweiten Einlassanschluss 201b und den dritten Einlassanschluss 201c vollständig zu öffnen. Als Ergebnis ist der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Außenverdampfer 18 gleich wie der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Innenverdampfer 18. Die anderen Steuerungszielvorrichtungen werden in einer gleichen Weise wie in dem Kühlmodus gesteuert.When the throttle opening of the cabin
Daher ist in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 in dem Kühl- und Batteriekühlmodus ein Dampfverdichtungskältekreislauf gebildet, in dem der Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 und der Außenwärmetauscher 16 als Kondensationseinheiten funktionieren (arbeiten, wirken) und der Innenverdampfer 18 und der Kühler 19 als Verdampfungseinheiten funktionieren (arbeiten, wirken).Therefore, in the
Als Ergebnis kann in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Kühl- und Batteriekühlmodus das hochtemperaturseitige Wärmemedium durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt werden. Die Blasluft kann durch den Innenverdampfer 18 gekühlt werden. Das niedertemperaturseitige Wärmemedium kann durch den Kühler 19 gekühlt werden.As a result, in the
In dem hochtemperaturseitigen Wärmemediumkreislauf 40 in dem Kühl- und Batteriekühlmodus strömt das hochtemperaturseitige Wärmemedium, das von der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 gepumpt wird, in den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12. Das hochtemperaturseitige Wärmemedium, das durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt wird, strömt in den Heizerkern 32.In the high temperature side
In dem niedertemperaturseitigen Wärmemediumkreislauf 50 in dem Kühl- und Batteriekühlmodus strömt das niedertemperaturseitige Wärmemedium, das von der Niedertemperaturwärmemediumpumpe 41 gepumpt wird, in den Kühler 19. Das niedertemperaturseitige Wärmemedium, das durch den Kühler 19 gekühlt wird, strömt in den Kühlwasserdurchgang 80a der Batterie 80. Als Ergebnis kann die Batterie 80 gekühlt werden.In the low temperature side
In der Innenklimatisierungseinheit 30 in dem Kühl- und Batteriekühlmodus wird ein Teil der Blasluft, die durch den Innenverdampfer 18 gekühlt wird, durch den Heizerkern 32 wieder geheizt und kann die Blasluft, deren Temperatur geregelt (reguliert) worden ist, um sich der Sollblastemperatur TAO anzunähern, in die Fahrzeugkabine geblasen werden. Als Ergebnis kann die Fahrzeugkabine gekühlt werden.In the interior
In dem Kühl- und Batteriekühlmodus kann der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Kühler 19, der als die erste Verdampfungseinheit funktioniert (arbeitet, wirkt), entweder auf einen höheren Wert oder einen niedrigeren Wert als der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Innenverdampfer 18, der als die zweite Verdampfungseinheit funktioniert (arbeitet, wirkt), durch die Wirkung des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 reguliert werden. Daher kann in dem Kühl- und Batteriekühlmodus die Temperatur des niedertemperaturseitigen Wärmemediums in einem weiten Temperaturbereich abhängig von dem Wärmeerzeugungsausmaß der Batterie 80 oder dergleichen geregelt (reguliert) werden.In the cooling and battery cooling mode, the refrigerant evaporation pressure in the
(3) Serieller Entfeuchtungsmodus(3) Serial dehumidification mode
Der serielle Entfeuchtungsmodus ist ein Betriebsmodus zum Entfeuchten und Heizen der Fahrzeugkabine durch erneutes Heizen von gekühlter und entfeuchteter Blasluft und durch Blasen der wieder geheizten Blasluft in die Fahrzeugkabine, ohne dass die Batterie 80 gekühlt wird.The serial dehumidification mode is an operation mode for dehumidifying and heating the vehicle cabin by reheating cooled and dehumidified blown air and blowing the reheated blown air into the vehicle cabin without cooling the
Der serielle Entfeuchtungsmodus wird ausgeführt, wenn der Klimaanlagenschalter eingeschaltet ist, die Außenlufttemperatur Tan höher ist als die Referenzau-ßenlufttemperatur KTam, die Sollblastemperatur TAO höher ist als die Kühlreferenztemperatur α1 und die Sollblastemperatur TAO gleich ist wie oder niedriger ist als eine vorbestimmte Entfeuchtungsreferenztemperatur β1. Des Weiteren wird der serielle Entfeuchtungsmodus ausgeführt, wenn es bestimmt wird, dass das Kühlen der Batterie 80 nicht erforderlich ist.The serial dehumidification mode is executed when the air conditioner switch is turned on, the outside air temperature Tan is higher than the reference outside air temperature KTam, the target blowing temperature TAO is higher than the cooling reference temperature α1, and the target blowing temperature TAO is equal to or lower than a predetermined dehumidification reference temperature β1. Furthermore, the serial dehumidification mode is executed when it is determined that cooling of the
In dem seriellen Entfeuchtungsmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 60 das Hochdrucköffnungs-/schließventil 15a und schließt auch das Niederdrucköffnungs-/schließventil 15b. Die Steuerungsvorrichtung 60 bringt das Heizexpansionsventil 14a in einen gedrosselten Zustand, bringt das Kabinenexpansionsventil 14b in einen gedrosselten Zustand und bringt das Vorrichtungskühlexpansionsmittel 14c in einen vollständig geschlossenen Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 derart, dass zumindest der zweite Einlassanschluss 201b vollständig offen ist.In the serial dehumidifying mode, the
Die Steuerungsvorrichtung 60 betreibt die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41, um die vorbestimme Pumpleistung auszuüben.The
Daher wird in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem seriellen Entfeuchtungsmodus der Kältemittelkreislauf zu einem Kältemittelkreislauf umgeschaltet, in dem das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des Heizexpansionsventils 14a, des Außenwärmetauschers 16, des Rückschlagventils 17, des Kabinenkühlexpansionsventil 14b, des Innenverdampfers 18, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventil 20, des Sammlers 21 und des Verdichters 11 zirkuliert.Therefore, in the
In dem Kältemittelkreislauf, der vorstehend beschrieben ist, steuert die Steuerungsvorrichtung 60 geeignet die Betriebe von verschiedenen Steuerungszielvorrichtungen. Zum Beispiel steuert die Steuerungsvorrichtung 60 die Drosselöffnung des Heizexpansionsventils 14a und die Drosselöffnung des Kabinenexpansionsventils 14b auf Grundlage der Sollblastemperatur TAO in Bezug auf ein Steuerungskennfeld für einen seriellen Entfeuchtungsmodus, das im Voraus in der Steuerungsvorrichtung 60 gespeichert ist.In the refrigerant cycle described above, the
In dem Steuerungskennfeld für einen seriellen Entfeuchtungsmodus sind die Drosselöffnung des Heizexpansionsventils 14a und die Drosselöffnung des Kabinenkühlexpansionsventils 14b derart bestimmt, dass die Drosselöffnung des Heizexpansionsventils 14a sich verringert und die Drosselöffnung des Kabinenkühlexpansionsventils 14b sich erhöht, wenn sich die Sollblastemperatur TAO. In the control map for a serial dehumidification mode, the throttle opening of the
Die anderen Steuerungszielvorrichtungen werden in gleicher Weise wie in dem Kühlmodus gesteuert.The other control target devices are controlled in the same manner as in the cooling mode.
Daher ist in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem seriellen Entfeuchtungsmodus ein Dampfverdichtungskältekreislauf gebildet, in dem der Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 als eine Kondensationseinheit funktioniert (arbeitet, wirkt) und der Innenverdampfer 18 als eine Verdampfungseinheit funktioniert (arbeitet, wirkt).Therefore, in the
Wenn die Sättigungstemperatur des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 18 höher ist als die Außenlufttemperatur Tam wird ein Kreislauf ausgebildet, in dem der Außenwärmetauscher 16 als eine Kondensationseinheit funktioniert (arbeitet, wirkt). Wenn die Sättigungstemperatur des Kältemittels des Außenwärmetauschers 18 niedriger ist als die Außenlufttemperatur Tan, wird ein Kreislauf ausgebildet, in dem der Außenwärmetauscher 16 als eine Verdampfungseinheit funktioniert (arbeitet, wirkt).When the saturation temperature of the refrigerant in the
Als Ergebnis kann in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem seriellen Entfeuchtungsmodus das hochtemperaturseitige Wärmemedium durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt werden. Die Blasluft kann durch den Innenverdampfer 18 gekühlt und entfeuchtet werden.As a result, in the
In dem hochtemperaturseitigen Wärmemediumkreislauf 40 in dem seriellen Entfeuchtungsmodus strömt das hochtemperaturseitige Wärmemedium, das von der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 gepumpt wird, in den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12. Das hochtemperaturseitige Wärmemedium, das durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher geheizt wird, strömt in den Heizerkern.In the high-temperature-side heat-
In der Innenklimatisierungseinheit 30 in dem seriellen Entfeuchtungsmodus wird die Blasluft, die durch den Innenverdampfer 18 gekühlt und entfeuchtet wird, durch den Heizerkern 42 wieder geheizt und kann die Blasluft, deren Temperatur reguliert (geregelt) worden ist, um sich der Sollblaslufttemperatur TAO anzunähern, in die Fahrzeugkabine geblasen werden. Als Ergebnis kann die Fahrzeugkabine entfeuchtet und geheizt werden.In the indoor
In dem seriellen Entfeuchtungsmodus verringert sich die Drosselöffnung des Heizexpansionsmittels 14a und erhöht sich die Drosselöffnung des Kabinenkühlexpansionsventils 14b, wenn sich die Sollblastemperatur TAO erhöht. Als Ergebnis, kann die Wärmemenge, die von dem Kältemittel in dem Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 abgegeben wird, bei der Erhöhung der Sollblastemperatur TAO erhöht werden, wodurch die Fähigkeit zum Heizen der Blasluft in dem Heizerkern 42 verbessert wird.In the series dehumidification mode, the throttle opening of the
(4) Paralleler Entfeuchtungsmodus(4) Parallel dehumidification mode
Der parallele Entfeuchtungsmodus ist ein Betriebsmodus zum Entfeuchten und Heizen der Fahrzeugkabine durch erneutes Heizen von gekühlter und entfeuchteter Blasluft und durch Blasen der wieder geheizten Blasluft in die Fahrzeugkabine, ohne dass die Batterie 80 gekühlt wird.The parallel dehumidification mode is an operation mode for dehumidifying and heating the vehicle cabin by reheating cooled and dehumidified blown air and blowing the reheated blown air into the vehicle cabin without cooling the
Der parallele Entfeuchtungsmodus wird ausgeführt, wenn der Klimaanlagenschalter eingeschaltet ist, die Außenlufttemperatur Tan höher ist als die Referenzau-ßenlufttemperatur KTam und die Sollblastemperatur TAO höher ist als die Entfeuchtungsreferenztemperatur β1. Des Weiteren wird der parallele Entfeuchtungsmodus ausgeführt, wenn es bestimmt wird, dass das Kühlen der Batterie 80 nicht erforderlich ist.The parallel dehumidifying mode is executed when the air conditioner switch is turned on, the outside air temperature Tan is higher than the reference outside air temperature KTam, and the target blowing temperature TAO is higher than the dehumidifying reference temperature β1. Furthermore, when it is determined that cooling of the
In dem parallelen Entfeuchtungsmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 60 das Hochdrucköffnungs-/schließventil 15a und öffnet auch das Niederdrucköffnungs-/schließventil 15b. Die Steuerungsvorrichtung 60 bringt das Heizexpansionsmittel 14a in einen gedrosselten Zustand, bringt das Kabinenexpansionsventil 14b in einen gedrosselten Zustand und bringt das Vorrichtungskühlexpansionsmittel 14c in einen vollständig geschlossenen Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 derart, dass einer von dem ersten Einlassanschluss 201a und dem zweiten Einlassanschluss 201b halb offen (in einem gedrosselten Zustand) oder vollständig offen ist und der andere davon vollständig offen ist.In the parallel dehumidifying mode, the
Die Steuerungsvorrichtung 60 betreibt die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41, um die vorbestimmte Pumpleistung auszuüben.The
Daher zirkuliert in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem parallelen Entfeuchtungsmodus das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, der ersten Dreiwegeverbindungsstelle 13a, des Heizexpansionsventils 14a, des Außenwärmetauschers 16, des Heizdurchgangs 22b, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20, des Sammlers 21 und des Verdichters 11. Des Weiteren zirkuliert das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, der ersten Dreiwegeverbindungsstelle 13a, des Bypassdurchgangs 22a, des Kabinenkühlexpansionsventils 14b, des Innenverdampfers 18, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20, des Sammlers 21 und des Verdichters 11.Therefore, in the
Das heißt, in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem parallelen Entfeuchtungsmodus strömt ein Kältemittel, das an der ersten Dreiwegeverbindungsstelle 13a abzweigt, in den Außenwärmetauscher 16 und strömt das andere Kältemittel in den Verdampfer 18. Der Kältemittelkreislauf wird zu einem Kältemittelkreislauf umgeschaltet, in dem das Kältemittel, das von dem Außenwärmetauscher 16 ausströmt, und das Kältemittel, das von dem Innenverdampfer 18 ausströmt, durch das integrierte Verdampfungsdruckeinstellventil 20 zusammengeführt werden. Das heißt, in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem parallelen Entfeuchtungsmodus wird der Kältemittelkreislauf zu einem Kältemittelkreislauf umgeschaltet, in dem der Außenwärmetauscher 16 und der Innenverdampfer 18 parallel geschaltet zu einer Kältemittelströmung verbunden sind.That is, in the
In dem Kältemittelkreislauf, der vorstehend beschrieben ist, steuert die Steuerungsvorrichtung 60 geeignet die Betriebe von verschiedenen Steuerungszielvorrichtungen. Zum Beispiel steuert die Steuerungsvorrichtung 60 die Drehzahl des Verdichters 11 derart, dass die hochtemperaturseitige Wärmemediumtemperatur TWH, die durch den Hochtemperaturwärmemediumtemperatursensor 66 erfasst wird, sich einer vorbestimmten hochtemperaturseitigen Sollwärmemediumtemperatur TWHO annähert.In the refrigerant cycle described above, the
Für das Heizexpansionsventil 14a und das Kabinenkühlexpansionsventil 14b regelt die Steuerungsvorrichtung 60 das Öffnungsverhältnis der Drosselöffnung des Kabinenkühlexpansionsventils 14b zu der Drosselöffnung des Heizexpansionsventils 14a derart, dass der Überhitzungsgrad SHE des Kältemittels an der Auslassanschlussseite des Innenverdampfers 18 sich einen vorbestimmten Sollüberhitzungsgrad SHEO annähert. Der Überhitzungsgrad SHE wird mittels der Verdampfungstemperatur Tefin und des vierten Drucks P4, der durch den vierten Kältemittelexpansionssensor 65d erfasst wird, bestimmt.For the
Insbesondere wird, wenn der Überhitzungsgrad SHE größer ist als der Sollüberhitzungsgrad SHEO, das Öffnungsverhältnis der Drosselöffnung des Kabinenkühlexpansionsmittel 14b zu der Drosselöffnung des Heizexpansionsmittels 14a erhöht. Wenn der Überhitzungsgrad SHE kleiner ist als der Sollüberhitzungsgrad SHEO, wird das Öffnungsverhältnis der Drosselöffnung des Kabinenkühlexpansionsmittels 14b zu der Drosselöffnung des Heizexpansionsventils 14a reduziert.Specifically, when the superheat degree SHE is larger than the target superheat degree SHEO, the opening ratio of the throttle opening of the
Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 derart, dass die Verdampfertemperatur Tefin sich der Sollverdampfertemperatur TEO annähert.The
Insbesondere steuert, wenn die Verdampfertemperatur Tefin niedriger ist als die Sollverdampfertemperatur TEO, die Steuerungsvorrichtung 60 den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20, um den ersten Einlassanschluss 201a vollständig zu öffnen und um den zweiten Einlassanschluss 201b halb zu öffnen (um den zweiten Einlassanschluss 201b in den gedrosselten Zustand zu bringen/zu stellen). Als Ergebnis ist der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Außenwärmetauscher 16 niedriger als der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Innenverdampfer 18.Specifically, when the evaporator temperature Tefin is lower than the target evaporator temperature TEO, the
Die Betriebsbedingung, gemäß der die Verdampfertemperatur Tefin niedriger ist als die Sollverdampfertemperatur TEO, ist eine Betriebsbedingung, gemäß der sich die Sollblastemperatur TAO erhöht und es erforderlich ist, dass sich die Fähigkeit zum Heizen der Blasluft verbessert. Gemäß einer derartigen Betriebsbedingung ist die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Außenwärmetauscher 16 festgelegt, um gleich zu sein wie oder niedriger zu sein als die Außenlufttemperatur (zum Beispiel -5 °C), während die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Innenverdampfer 18 auf ungefähr 1 °C gehalten wird, um ein Vereisen des Innenverdampfers 18 zu verhindern.The operating condition that the evaporator temperature Tefin is lower than the target evaporator temperature TEO is an operating condition that the target blowing temperature TAO increases and the ability to heat the blowing air is required to improve. According to such an operating condition, the refrigerant evaporating temperature in the
Wenn die Verdampfertemperatur Tefin höher ist als die Sollverdampfertemperatur TEO, steuert die Steuerungsvorrichtung 60 den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20, um den ersten Einlassanschluss 201a halb zu öffnen (um den ersten Einlassanschluss 201a in den gedrosselten Zustand zu bringen/stellen) und um den zweiten Einlassanschluss 201b vollständig zu öffnen. Als Ergebnis wird/ist der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Außenwärmetauscher 16 höher als der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Verdampfer 18.When the evaporator temperature Tefin is higher than the target evaporator temperature TEO, the
Die Betriebsbedingung, gemäß der die Verdampfertemperatur Tefin höher ist als die Sollverdampfertemperatur TEO, ist eine Betriebsbedingung, gemäß der die Sollblastemperatur sich verringert und sich die Fähigkeit zum Heizen der Blasluft verringert. Gemäß einer derartigen Betriebsbedingung ist die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Außenverdampfer 16 festgelegt, um niedriger zu sein als die Außentemperatur, und um höher zu sein als die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Innenverdampfer 18, während die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Innenverdampfer 18 auf der Sollverdampfungstemperatur TEO gehalten wird. Die anderen Steuerungszielvorrichtungen werden in einer gleichen Weise wie in dem Kühlmodus gesteuert.The operating condition where the evaporator temperature Tefin is higher than the target evaporator temperature TEO is an operating condition where the target blowing temperature decreases and the ability to heat the blowing air decreases. According to such an operating condition, the refrigerant evaporation temperature in the
Daher ist in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem parallelen Entfeuchtungsmodus ein Dampfverdichtungskreislauf gebildet, in dem der Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 als eine Kondensationseinheit funktioniert (arbeitet, wirkt) und der Außenverdampfer 16 und der Innenverdampfer 18 als Verdampfungseinheiten funktionieren (arbeiten, wirken). Als Ergebnis kann in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem parallelen Entfeuchtungsmodus das hochtemperaturseitige Wärmemedium durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt werden. Die Blasluft kann durch den Innenverdampfer 18 gekühlt werden.Therefore, in the
In dem hochtemperaturseitigen Wärmemediumkreislauf 40 in dem parallelen Entfeuchtungsmodus strömt das hochtemperaturseitige Wärmemedium, das von der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 gepumpt wird, in den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12. Das hochtemperaturseitige Wärmemedium, das durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt wird, strömt in den Heizerkern 42.In the high-temperature-side heat-
In der Innenklimatisierungseinheit 60 in dem parallelen Entfeuchtungsmodus wird ein Teil der Blasluft, die durch den Innenverdampfer 18 gekühlt und entfeuchtet wird, durch den Heizerkern 42 wieder geheizt und kann die Blasluft, deren Temperatur geregelt (reguliert worden ist), um sich der Sollblastemperatur TAO anzunähern, in die Fahrzeugkabine geblasen werden. Als Ergebnis kann die Fahrzeugkabine entfeuchtet und beheizt werden.In the indoor
In dem parallelen Entfeuchtungsmodus kann der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Außenwärmetauscher 16 auf entweder einen höheren Wert oder einen niedrigeren Wert als der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Innenverdampfer 18 durch die Wirkung des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 reguliert werden.In the parallel dehumidification mode, the refrigerant evaporating pressure in the
Demgemäß kann, wenn die Sollblastemperatur TAO ansteigt, der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Außenwärmetauscher 16 auf einen Wert festgelegt werden, der niedriger ist als der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Innenverdampfer 18. Als Ergebnis kann die Wärmemenge, die durch das Kältemittel von der Außenluft in dem Außenwärmetauscher 16 aufgenommen wird, stärker erhöht werden als die in dem seriellen Entfeuchtungsmodus. Die Wärmemenge, die von dem Kältemittel zu dem hochtemperaturseitigen Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 abgegeben wird, kann erhöht werden, um die Fähigkeit zum Heizen der Blasluft in dem Heizerkern 42 zu verbessern. Accordingly, when the target blowing temperature TAO increases, the refrigerant evaporating pressure in the
Zusätzlich kann, wenn die Sollblastemperatur TAO sich verringert, der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Außenwärmetauscher 16 auf einen Wert festgelegt werden, der höher ist als der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Innenverdampfer 18. Als Ergebnis kann die Wärmemenge, die durch das Kältemittel von der Außenluft durch den Außenwärmetauscher 16 aufgenommen wird, reduziert werden. Die Wärmemenge, die von dem Kältemittel zu dem hochtemperaturseitigen Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 abgegeben wird, kann reduziert werden, um die Fähigkeit zum Heizen der Blasluft in dem Heizerkern 42 zu verringern.In addition, when the target blowing temperature TAO decreases, the refrigerant evaporating pressure in the
Als Ergebnis kann in dem parallelen Entfeuchtungsmodus die Fähigkeit zum Heizen der Blasluft in dem Heizerkern 42 in einem breiten (weiten) Bereich abhängig von der Sollblastemperatur TAO geregelt (reguliert) werden.As a result, in the parallel dehumidifying mode, the ability to heat the blown air in the
(5) Außenluftheizmodus(5) Outdoor air heating mode
Der Außenluftheizmodus ist ein Betriebsmodus zum Heizen der Fahrzeugkabine durch Heizen und Blasen von Blasluft in die Fahrzeugkabine, ohne dass die Batterie 80 gekühlt wird.The outside air heating mode is an operation mode for heating the vehicle cabin by heating and blowing air blast into the vehicle cabin without cooling the
Der Außenluftheizmodus wird ausgeführt, wenn der Klimaanlagenschalter nicht eingeschaltet ist und die Sollblastemperatur TAO gleich ist oder höher ist wie eine vorbestimmte Heizreferenztemperatur γ1. Des Weiteren wird der Außenluftheizmodus ausgeführt, wenn es bestimmt wird, dass das Kühlen der Batterie 80 nicht erforderlich ist.The outside air heating mode is executed when the air conditioner switch is not turned on and the target blowing temperature TAO is equal to or higher than a predetermined heating reference temperature γ1. Furthermore, the outside air heating mode is executed when it is determined that cooling of the
In dem Außenluftheizmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 60 das Hochdrucköffnungs-/schließventil 15a und öffnet das Niederdrucköffnungs-/schließventil 15b. Die Steuervorrichtung 60 bringt das Heizexpansionsventil 14a in einen gedrosselten Zustand, bringt das Kabinenexpansionsventil in einen geschlossenen Zustand und bringt das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen vollständig geschlossenen Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 derart, dass zumindest der erste Einlassanschluss 201 vollständig offen ist.In the outside-air heating mode, the
Die Steuerungsvorrichtung 60 betreibt die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41, um die vorbestimmte Pumpleistung auszuüben.The
Daher wird in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Außenluftheizmodus der Kältemittelkreislauf zu einem Kältemittelkreislauf umgeschaltet, in dem das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des Heizexpansionsventils 14a, des Außenwärmetauschers 16, des Heizdurchgangs 22b, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20, des Sammlers 22 und des Verdichters 11 zirkuliert.Therefore, in the
In dem Kältemittelkreislauf, der vorstehend beschrieben ist, steuert die Steuerungsvorrichtung 60 geeignet die Betriebe von verschiedenen Steuerungszielvorrichtungen. Zum Beispiel steuert die Steuerungsvorrichtung 60 die Drosselöffnung des Heizexpansionsventils 14a derart, dass der Unterkühlungsgrad SC2 des Kältemittels, das in das Heizexpansionsventil 14a strömt, sich einem vorbestimmten Sollunterkühlungsgrad SCO2 für einen Außenluftheizmodus annähert. Der Unterkühlungsgrad SC2 wird mittels der ersten Temperatur T1, die durch den ersten Kältemitteltemperatursensor 64a erfasst wird, und des ersten Drucks P1, der durch den ersten Kältemitteldrucksensor 65a erfasst wird, bestimmt. Die anderen Steuerungszielvorrichtungen werden in einer gleichen Weise wie in dem parallelen Entfeuchtungsmodus gesteuert.In the refrigerant cycle described above, the
Daher ist in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Außenluftheizmodus ein Dampfverdichtungskältemittelkreislauf gebildet, in dem der Wasser-Kältemittelkreislauf 12 als eine Kondensationseinheit funktioniert (arbeitet, wirkt) und der Außenwärmetauscher 16 als eine Verdampfungseinheit funktioniert (arbeitet, wirkt). Als Ergebnis kann in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Außenluftheizmodus das hochtemperaturseitige Wärmemedium durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher geheizt werden.Therefore, in the
In dem hochtemperaturseitigen Wärmemediumkreislauf 40 in dem Außenluftheizmodus strömt das hochtemperaturseitige Wärmemedium, das von der Hochtemperaturwärmepumpe 41 gepumpt wird, in den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12. Das hochtemperaturseitige Wärmemittel, das durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt wird, strömt in den Heizerkern 42.In the high temperature side
In der Innenklimatisierungseinheit 30 in dem Außenluftheizmodus kann die Blasluft, die durch den Heizerkern 42 geheizt wird, in die Fahrzeugkabine geblasen werden. Als Ergebnis kann die Fahrzeugkabine geheizt werden.In the interior
(6) Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus(6) Outdoor air heating and waste heat recovery mode
Der Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus ist ein Betriebsmodus zum Kühlen der Batterie 80 und zum Heizen der Fahrzeugkabine durch Heizen und Blasen von Blasluft in die Fahrzeugkabine. In anderen Worten ist der Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus zum Heizen der Blasluft mittels Wärme, die von der Außenluft und der Batterie 80 als eine Wärmequelle aufgenommen wird.The outside air heating and exhaust heat recovery mode is an operation mode for cooling the
Der Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus wird ausgeführt, wenn der Klimaanlagenschalter nicht eingeschaltet ist und die Sollblastemperatur TAO gleich ist wie oder höher ist als die vorbestimmte Heizreferenztemperatur γ1. Des Weiteren wird der Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus ausgeführt, wenn es bestimmt wird, dass das Kühlen der Batterie 80 erforderlich ist.The outdoor air heating and exhaust heat recovery mode is executed when the air conditioner switch is not turned on and the target blowing temperature TAO is equal to or higher than the predetermined heating reference temperature γ1. Furthermore, when it is determined that the cooling of the
In dem Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 60 das Hochdrucköffnungs-/schließventil 15a und öffnet auch das Niederdrucköffnungs-/schließventil 15b. Die Steuerungsvorrichtung 60 bringt das Heizexpansionsventil 14a in einen gedrosselten Zustand, bringt das Kabinenkühlexpansionsventil 14b in einen vollständig geschlossenen Zustand und bringt das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen gedrosselten Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 derart, dass einer von dem ersten Einlassanschluss 201a und dem dritten Einlassanschluss 201c halb offen (in einem gedrosselten Zustand) oder vollständig offen ist und der andere davon vollständig offen ist.In the outside-air heating and waste heat recovery mode, the
Die Steuerungsvorrichtung 60 betreibt die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41, um die vorbestimmte Pumpleistung auszuüben. Die Steuerungsvorrichtung 60 betreibt die Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51, um die vorbestimmte Pumpleistung auszuüben.The
Daher zirkuliert in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, der ersten Dreiwegeverbindungsstelle 13a, des Heizexpansionsventil 14a, des Außenwärmetauschers 16, des Heizdurchgangs 22b, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20, des Sammlers 21 und des Verdichters 11. Des Weiteren zirkuliert das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, der ersten Dreiwegeverbindungsstelle 13a, des Bypassdurchgangs 22a, des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c, des Kühlers 19, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20, des Sammlers 21 und des Verdichters 11.Therefore, in the
Das heißt, in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus strömt ein Kältemittel, das an der ersten Dreiwegeverbindungsstelle 13a abzweigt, in den Außenwärmetauscher 16 und strömt das andere Kältemittel in den Kühler 19. Der Kältemittelkreislauf wird zu einem Kältemittelkreislauf umgeschaltet, in dem das Kältemittel, das von dem Außenwärmetauscher 16 ausströmt, und das Kältemittel, das von dem Kühler 19 ausströmt, durch das integrierte Verdampfungsdruckeinstellventil 20 zusammengeführt werden. Das heißt, in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus wird der Kältemittelkreislauf zu einem Kältemittelkreislauf umgeschaltet, in dem der Außenwärmetauscher 16 und der Kühler 19 parallel geschaltet zu einer Kältemittelströmung verbunden sind.That is, in the
In dem Kältemittelkreislauf, der vorstehend beschrieben ist, steuert die Steuerungsvorrichtung 60 geeignet die Betriebe von verschiedenen Steuerungszielvorrichtungen. Für das Heizexpansionsventil 14a und das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c reguliert (regelt) das Steuerungsventil 60 das Öffnungsverhältnis der Drosselöffnung des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c zu der Drosselöffnung des Heizexpansionsventils 14a derart, dass der Überhitzungsgrad SHC des Kältemittels an der Auslassanschlussseite des Kühlers 19 sich einem Sollüberhitzungsgrad SHCO annähert.In the refrigerant cycle described above, the
Insbesondere wird, wenn der Überhitzungsgrad SHC größer ist als der Sollüberhitzungsgrad SHCO, das Übersetzungsverhältnis der Drosselöffnung des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c zu der Drosselöffnung des Heizexpansionsventils 14a erhöht. Wenn der Überhitzungsgrad SHC kleiner ist als der Sollüberhitzungsgrad SHCO, wird das Öffnungsverhältnis der Drosselöffnung des Kabinenkühlexpansionsventils 14c zu der Drosselöffnung des Heizexpansionsventils 14a reduziert.Specifically, when the superheat degree SHC is larger than the target superheat degree SHCO, the gear ratio of the throttle opening of the device
Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 auf der Grundlage der Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Kühler 19. Die dritte Temperatur T3 kann als die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Kühler 19 verwendet werden.The
Insbesondere steuert, wenn die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Kühler 19 niedriger ist als eine vorbestimmte Referenztemperatur, die Steuerungsvorrichtung 60 den Betrieb des integrierten Verdampfungseinstellventils 20, um den ersten Einlassanschluss 201a vollständig zu öffnen und um den dritten Einlassanschluss 201c halb zu öffnen (um den dritten Einlassanschluss 201c in einen gedrosselten Zustand zu bringen). Als Ergebnis wird/ist der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Außenwärmetauscher 16 niedriger als der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Kühler 19.Specifically, when the refrigerant evaporation temperature in the
Die Betriebsbedingung, gemäß der die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Kühler 19 niedriger ist als die Referenztemperatur, ist eine Betriebsbedingung, gemäß der die Fähigkeit zum Heizen der Blasluft durch Reduzieren der Außenlufttemperatur Tan verbessert ist. Gemäß einer derartigen Betriebsbedingung ist die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Außenwärmetauscher 16 festgelegt, um gleich zu sein wie oder niedriger zu sein als die Außenlufttemperatur (zum Beispiel ungefähr -10°C), während die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Kühler 19 auf ungefähr 0°C gehalten wird, um ein übermäßiges Kühlen der Batterie 80 zu verhindern.The operating condition under which the refrigerant evaporation temperature in the
Wenn die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Kühler 19 höher ist als die vorbestimmte Referenztemperatur, steuert die Steuerungsvorrichtung 60 den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20, um den ersten Einlassanschluss 201a halb zu öffnen (um den ersten Einlassanschluss 201a in einen gedrosselten Zustand zu bringen) und um den dritten Einlassanschluss 201c vollständig zu öffnen. Als Ergebnis wird/ist der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Außenwärmetauscher 16 höher als der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Kühler 19.When the refrigerant evaporation temperature in the
Die Betriebsbedingung, gemäß der die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Kühler 19 höher ist als die Referenztemperatur, ist eine Betriebsbedingung, gemäß der die Fahrzeugkabine durch Verwendung der Abwärme der Batterie 80 geheizt werden kann und es nicht erforderlich ist, dass die Fähigkeit zum Heizen der Blasluft verbessert werden soll. Gemäß einer solchen Betriebsbedingung ist die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Außenwärmetauscher 16 auf ungefähr 1°C festgelegt, während die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Kühler 19 auf ungefähr 0°C gehalten wird, um ein Vereisen des Außenwärmetauschers 16 zu verhindern. Die anderen Steuerungszielvorrichtungen werden in einer gleichen Weise wie in dem parallelen Entfeuchtungsmodus gesteuert.The operating condition under which the refrigerant evaporation temperature in the
Daher ist in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus ein Dampfverdichtungskältekreislauf gebildet, in dem der Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 als eine Kondensationseinheit funktioniert (arbeitet, wirkt) und der Außenwärmetauscher 16 und der Kühler 19 als Verdampfungseinheiten funktionieren (arbeiten, wirken). Als Ergebnis kann in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus das hochtemperaturseitige Wärmemedium durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt werden. Das niedertemperaturseitige Wärmemedium kann durch den Kühler 19 gekühlt werden.Therefore, in the
In dem hochtemperaturseitigen Wärmemediumkreislauf 40 in dem Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus strömt das hochtemperaturseitige Wärmemedium, das von der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 gepumpt wird, in den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12. Das hochtemperaturseitige Wärmemedium, das durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt wird, strömt in den Heizerkern 42.In the high temperature side
In dem niedertemperaturseitigen Wärmemediumkreislauf 50 in dem Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus strömt das niedertemperaturseitige Wärmemedium, das von der Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 gepumpt wird, in den Kühler 19. Das niedertemperaturseitige Wärmemedium, das durch den Kühler 19 gekühlt wird, strömt in den Kühlwasserdurchgang 80a der Batterie 80. Als Ergebnis kann die Batterie 80 gekühlt werden. In anderen Worten kann das niedertemperaturseitige Wärmemedium die Abwärme der Batterie 80 aufnehmen.In the low-temperature-side heat-
In der Innenklimatisierungseinheit 60 in dem Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus kann die Blasluft, die durch den Heizerkern 42 geheizt wird, in die Fahrzeugkabine geblasen werden. Als Ergebnis kann die Fahrzeugkabine geheizt werden.In the interior
In dem Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus kann der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Außenwärmetauscher 16 auf entweder einen höheren Wert oder einen niedrigeren Wert als der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Kühler 19 durch die Wirkung des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 reguliert werden.In the outdoor air heating and waste heat recovery mode, the refrigerant evaporating pressure in the
Als Ergebnis kann, wenn es erforderlich ist, die Fähigkeit zum Heizen der Blasluft zu verbessern, der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Außenwärmetauscher 16 auf einen Wert festgelegt werden, der niedriger ist als der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Kühler 19, ohne dass der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Kühler 19 geändert wird. Als Ergebnis kann die Wärmemenge, die durch das Kältemittel von der Außenluft in dem Außenluftwärmetauscher 16 aufgenommen wird, erhöht werden.As a result, when it is necessary to improve the ability to heat the blown air, the refrigerant evaporating pressure in the
Die Wärmemenge, die von dem Kältemittel zu dem hochtemperaturseitigen Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 abgegeben wird, kann erhöht werden, ohne dass sich die Temperatur des niedertemperaturseitigen Wärmemediums, das durch den Kühler 19 gekühlt wird, ändert, wodurch die Fähigkeit zum Heizen der Blasluft in dem Heizerkern 42 verbessert wird.The amount of heat released from the refrigerant to the high-temperature-side heat medium in the water-
Zusätzlich kann, wenn es erforderlich ist, die Fähigkeit zum Heizen der Blasluft zu verringern, der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Außenwärmetauscher 16 auf einen Wert festgelegt werden, der höher ist als der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Kühler 19, ohne dass der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Kühler 19 geändert wird. Als Ergebnis kann die Wärmemenge, die durch das Kältemittel von der Außenluft in dem Außenwärmetauscher 16 aufgenommen wird, reduziert werden.In addition, when it is necessary to reduce the ability to heat the blown air, the refrigerant evaporating pressure in the
Die Wärmemenge, die von dem Kältemittel zu dem hochtemperaturseitigen Wärmemedium in dem Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 abgegeben wird, kann reduziert werden, ohne dass sich die Temperatur des niedertemperaturseitigen Wärmemediums, das durch den Kühler 19 gekühlt wird, reduziert, wodurch die Fähigkeit zum Heizen der Blasluft in dem Heizerkern 42 verringert wird.The amount of heat released from the refrigerant to the high-temperature-side heat medium in the water-
Als Ergebnis kann in dem Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus die Fähigkeit zum Heizen der Blasluft in dem Heizerkern 42 in einem breiten Bereich in Abhängigkeit von der Fähigkeit reguliert werden, die erforderlich ist, um die Blasluft zu heizen, während die Batterie 80 geeignet gekühlt wird.As a result, in the outdoor air heating and exhaust heat recovery mode, the ability to heat the blown air in the
(7) Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus(7) Waste heat recovery and heating mode
Der Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus ist ein Betriebsmodus zum Kühlen der Batterie 80 und zum Heizen der Fahrzeugkabine durch Heizen und Blasen der Blasluft in die Fahrzeugkabine. Insbesondere ist der Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus ein Betriebsmodus zum Heizen der Blasluft mittels einer Wärme, die von der Batterie 80 als eine Wärmequelle aufgenommen wird.The exhaust heat recovery and heating mode is an operation mode for cooling the
Der Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus wird ausgeführt, wenn die Klimaanlagenschalter nicht eingeschaltet ist und die Sollblastemperatur TAO gleich ist wie oder höher ist als die Heizreferenztemperatur y1. Des Weiteren wird der Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus ausgeführt, wenn es bestimmt wird, dass das Kühlen der Batterie 80 erforderlich ist.The exhaust heat recovery and heating mode is executed when the air conditioner switch is not turned on and the target blowing temperature TAO is equal to or higher than the heating reference temperature y1. Furthermore, when it is determined that the cooling of the
In dem Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 60 das Hochdrucköffnungs-/schließventil 15a und schließt das Niederdrucköffnungs-/schließventil 15b. Die Steuerungsvorrichtung 60 bringt das Heizexpansionsventil 14a in einen vollständig geschlossenen Zustand, bringt das Kabinenkühlexpansionsventil 14b in einen vollständig geschlossenen Zustand und bringt das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen gedrosselten Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 derart, dass zumindest der dritte Einlassanschluss 201c vollständig offen ist.In the exhaust heat recovery and heating mode, the
Die Steuerungsvorrichtung 60 betreibt die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41, um die vorbestimmte Pumpleistung auszuüben. Die Steuerungsvorrichtung 60 betreibt die Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51, um die vorbestimmte Pumpleistung auszuüben.The
Daher wird in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus der Kältemittelkreislauf zu einem Kältemittelkreislauf umgeschaltet, in dem das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des Bypassdurchgangs 23a, des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c, des Kühlers 19, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20, des Sammlers 21 und des Verdichters 11 zirkuliert.Therefore, in the
In dem Kältemittelkreislauf, der vorstehend beschrieben ist, steuert die Steuerungsvorrichtung 60 geeignet Betriebe von verschiedenen Steuerungszielvorrichtungen. Zum Beispiel steuert die Steuerungsvorrichtung 60 die Drosselöffnung des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c derart, dass der Unterkühlungsgrad SC3 des Kältemittels, das in das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c strömt, sich einem Sollunterkühlungsgrad SCO3 annähert. Der Unterkühlungsgrad SC3 wird mittels der ersten Temperatur T1 und des ersten Drucks P1 bestimmt.In the refrigerant cycle described above, the
Der Sollunterkühlungsgrad SCO3 wird auf der Grundlage der hochtemperaturseitigen Sollwärmemediumtemperatur TWHO in Bezug auf ein Steuerungskennfeld für einen Außenluftheizmodus bestimmt, das im Voraus in der Steuerungsvorrichtung 60 gespeichert ist. Der Sollunterkühlungsgrad SCO3 wird derart bestimmt, dass sich der COP dem maximalen Wert annähert. Die anderen Steuerungszielvorrichtungen werden in der gleichen Weise wie in dem parallelen Entfeuchtungsmodus gesteuert.The target degree of supercooling SCO3 is determined based on the high-temperature-side target heat-medium temperature TWHO with reference to an outside-air heating mode control map stored in the
Daher ist in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus ein Dampfverdichtungskältemittelkreislauf gebildet, in dem der Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 als eine Kondensationseinheit funktioniert (arbeitet, wirkt) und der Kühler 19 als eine Verdampfungseinheit funktioniert (arbeitet, wirkt). Als Ergebnis kann in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Außenluftheizmodus das hochtemperaturseitige Wärmemedium durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt werden. Das niedertemperaturseitige Wärmemedium kann durch den Kühler 19 gekühlt werden.Therefore, in the
In dem hochtemperaturseitigen Wärmemediumkreislauf 40 in dem Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus strömt das hochtemperaturseitige Wärmemedium, das von der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 gepumpt wird, in den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12. Das hochtemperaturseitige Wärmemedium, das durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt wird, strömt in den Heizerkern 42.In the high-temperature-side heat-
In dem niedertemperaturseitigen Wärmemediumkreislauf 50 in dem Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus strömt das niedertemperaturseitige Wärmemedium, das von der Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 gepumpt wird, in den Kühler 19. Das niedertemperaturseitige Wärmemedium, das durch den Kühler 19 gekühlt wird, strömt durch den Kühlwasserdurchgang 80a der Batterie 80. Als Ergebnis kann die Batterie 80 gekühlt werden. In anderen Worten kann das niedertemperaturseitige Wärmemedium die Abwärme der Batterie 80 aufnehmen.In the low-temperature-side heat-
In der Innenklimatisierungseinheit 60 in dem Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus kann die Blasluft, die durch den Heizerkern 42 geheizt wird, in die Fahrzeugkabine geblasen werden. Als Ergebnis kann die Fahrzeugkabine geheizt werden.In the interior
(8) Batteriekühlmodus(8) battery cooling mode
Der Batteriekühlmodus ist ein Betriebsmodus zum Kühlen der Batterie 80, ohne dass eine Klimatisierung in der Fahrzeugkabine ausgeführt wird. Der Batteriekühlmodus wird ausgeführt, wenn die Klimatisierung nicht erforderlich ist oder wenn der Klimaanlagenschalter nicht eingeschaltet ist und die Sollblastemperatur TAO niedriger ist als die Heizreferenztemperatur y1. Des Weiteren wird der Batteriekühlmodus ausgeführt, wenn es bestimmt wird, dass das Kühlen der Batterie 80 erforderlich ist.The battery cooling mode is an operation mode for cooling the
In dem Batteriekühlmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 60 das Hochdrucköffnungs-/schließventil 15a und schließt auch das Niederdrucköffnungs-/schließventil 15b. Die Steuerungsvorrichtung 60 bringt das Heizexpansionsventil 14a in einen vollständig offenen Zustand, bringt das Kabinenkühlexpansionsventil 14b in einen vollständig geschlossenen Zustand und bringt das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen gedrosselten Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 derart, dass zumindest der dritte Einlassanschluss 201c vollständig offen ist.In the battery cooling mode, the
Die Steuerungsvorrichtung 60 stoppt des Weiteren die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41. Die Steuerungsvorrichtung 60 betreibt die Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51, um die vorbestimmte Pumpleistung auszuüben.Furthermore, the
Daher wird in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Batteriekühlmodus der Kältekreislauf zu einem Kältekreislauf umgeschaltet, in dem das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, (des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12), des Heizexpansionsventils 14a, das vollständig offen ist, des Außenwärmetauschers 16, des Rückschlagventils 17, des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c, des Kühlers 19, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20, des Sammlers 21 und des Verdichters 11 zirkuliert.Therefore, in the
In dem Kältemittelkreislauf, der vorstehend beschrieben ist, steuert die Steuerungsvorrichtung 60 geeignet Betriebe von verschiedenen Steuerungszielvorrichtungen. Zum Beispiel steuert in Bezug auf die Öffnung der Luftmischklappe 34 die Steuerungsvorrichtung 60 den Betrieb eines elektrischen Stellglieds für eine Luftmischklappe, um einen Luftdurchgang an der Seite des Heizerkerns 42 vollständig zu schließen. Die Steuerungsvorrichtung 60 stoppt das Innengebläse 32. Die anderen Steuerungszielvorrichtungen werden in einer gleichen Weise wie in dem Kühlmodus gesteuert.In the refrigerant cycle described above, the
Daher ist in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Batteriekühlmodus ein Dampfverdichtungskältekreislauf gebildet, in dem der Außenwärmetauscher 16 als eine Kondensationseinheit funktioniert (arbeitet, wirkt) und der Kühler 19 als eine Verdampfungseinheit funktioniert (arbeitet, wirkt). Als Ergebnis kann in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem Batteriekühlmodus das niedertemperaturseitige Wärmemedium durch den Kühler 19 gekühlt werden.Therefore, in the
In dem niedertemperaturseitigen Wärmemediumkreislauf 50 in dem Batteriekühlmodus strömt das niedertemperaturseitige Wärmemedium, das von der Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 gepumpt wird, in den Kühler 19. Das niedertemperaturseitige Wärmemedium, das durch den Kühler 19 gekühlt wird, strömt in den Kühlwasserdurchgang 80a der Batterie 80. Als Ergebnis kann die Batterie 80 gekühlt werden.In the low-temperature-side heat-
(9) Paralleler Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus(9) Parallel dehumidification and waste heat recovery mode
Der parallele Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus ist ein Betriebsmodus zum Kühlen der Batterie 80 und zum Entfeuchten und Heizen der Fahrzeugkabine durch erneutes Heizen der gekühlten und entfeuchteten Blasluft und Blasen der wieder geheizten Blasluft in die Fahrzeugkabine. Insbesondere ist der parallele Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus ein Betriebsmodus zum erneuten Heizen von gekühlter Blasluft mittels einer Wärme, die von der Außenluft und der Batterie 80 als eine Wärmequelle aufgenommen wird.The parallel dehumidification and waste heat recovery mode is an operation mode for cooling the
Der parallele Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus wird ausgeführt, wenn der Klimaanlagenschalter eingeschaltet ist, die Außenlufttemperatur Tan höher ist als die Referenzaußenlufttemperatur KTam, die Sollblastemperatur TAO höher ist als die Kühlreferenztemperatur α1 und die Sollblastemperatur TAO höher ist als die Entfeuchtungsreferenztemperatur β1. Des Weiteren wird der parallele Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus ausgeführt, wenn es bestimmt wird, dass das Kühlen der Batterie 80 erforderlich ist.The parallel dehumidification and waste heat recovery mode is executed when the air conditioner switch is turned on, the outside air temperature Tan is higher than the reference outside air temperature KTam, the target blowing temperature TAO is higher than the cooling reference temperature α1, and the target blowing temperature TAO is higher than the dehumidification reference temperature β1. Furthermore, the parallel dehumidification and waste heat recovery mode is executed when it is determined that the cooling of the
In dem parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 60 das Hochdrucköffnungs-/schließventil 15a und öffnet auch das Niederdrucköffnungs-/schließventil 15b. Die Steuerungsvorrichtung 60 bringt das Heizexpansionsventil 14a in einen gedrosselten Zustand, bringt das Kabinenkühlexpansionsventil 14b in einen gedrosselten Zustand und bringt das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen gedrosselten Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 derart, dass einer von dem ersten Einlassanschluss 201a und dem zweiten Einlassanschluss 201b halb offen (in einem gedrosselten Zustand) oder vollständig offen ist.In the parallel dehumidification and waste heat recovery mode, the
Die Steuerungsvorrichtung 60 betreibt die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41, um die vorbestimmte Pumpleistung auszuüben. Die Steuerungsvorrichtung 60 betreibt die Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51, um die vorbestimmte Pumpleistung auszuüben.The
Daher zirkuliert in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, der ersten Dreiwegeverbindungsstelle 13a, des Heizexpansionsventils 14a, des Außenwärmetauschers 16, des Heizdurchgangs 22b, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20, des Sammlers 21 und des Verdichters 11. Des Weiteren zirkuliert das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, der ersten Dreiwegeverbindungsstelle 13a, des Bypassdurchgangs 22a, der vierten Dreiwegeverbindungsstelle 13d, des Kabinenkühlexpansionsventils 14b, des Innenverdampfers 18, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20, des Sammlers 21 und des Verdichters 11. Des Weiteren zirkuliert das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, der ersten Dreiwegeverbindungsstelle 13a, des Bypassdurchgangs 22a, der vierten Dreiwegeverbindungsstelle 13d, des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c, des Kühlers 19, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20, des Sammlers 21 und des Verdichters.Therefore, in the
Das heißt, in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus strömt ein Kältemittel, das an der ersten Dreiwegeverbindungsstelle 13a abzweigt, in den Außenwärmetauscher 16 und strömt das andere Kältemittel in die vierte Dreiwegeverbindungsstelle 13d. Des Weiteren strömt ein Kältemittel, das an der vierten Dreiwegeverbindungsstelle 13d abzweigt, in den Innenverdampfer 18 und strömt das andere Kältemittel in den Kühler 19.That is, in the
Der Kältemittelkreislauf wird zu einem Kältemittelkreislauf umgeschaltet, in dem das Kältemittel, das von dem Außenwärmetauscher 16 ausströmt, das Kältemittel, das von dem Innenverdampfer 18 ausströmt, und das Kältemittel, das von dem Kühler 19 ausströmt, durch das integrierte Verdampfungsdruckeinstellventil 20 zusammengeführt werden. Das heißt, in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus wird der Kältemittelkreislauf zu einem Kältemittelkreislauf umgeschaltet, in dem der Innenverdampfer 18, der Kühler 19 und der Außenwärmetauscher 16 parallel geschaltet zu einer Kältemittelströmung verbunden sind.The refrigerant cycle is switched to a refrigerant cycle in which the refrigerant flowing out from the
In dem Kältemittelkreislauf, der vorstehend beschrieben ist, steuert die Steuerungsvorrichtung 60 geeignet die Betriebe von verschiedenen Steuerungszielvorrichtungen. Zum Beispiel steuert die Steuerungsvorrichtung 60 die Drosselöffnung des Vorrichtungskühlexpansionsmittel 14c auf eine vorbestimmte Referenzöffnung für einen parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert das Heizexpansionsventil 14a und das Kabinenexpansionsventil 14b in einer gleichen Weise wie in dem parallelen Entfeuchtungsmodus.In the refrigerant cycle described above, the
Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 derart, dass die Verdampfertemperatur Tefin sich der Sollverdampfertemperatur TEO annähert, wie in dem parallelen Entfeuchtungsmodus.The
Insbesondere steuert, wenn die Verdampfertemperatur Tefin niedriger ist als die Sollverdampfertemperatur TEO, die Steuerungsvorrichtung 60 den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20, um den ersten Einlassanschluss 201a vollständig zu öffnen und um den zweiten Einlassanschluss 201b halb zu öffnen (um den zweiten Einlassanschluss 201b in einen gedrosselten Zustand zu bringen/stellen). Als Ergebnis wird/ist der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Außenwärmetauscher 16 niedriger als der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Innenverdampfer 18.Specifically, when the evaporator temperature Tefin is lower than the target evaporator temperature TEO, the
Zu dieser Zeit ist, da der dritte Einlassanschluss 201c vollständig offen ist, der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Kühler 19 gleich wie der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Außenwärmetauscher 16.At this time, since the
Wenn die Verdichtertemperatur Tefin höher ist als die Sollverdampfertemperatur TEO steuert die Steuerungsvorrichtung 60 den Betrieb des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20, um den ersten Einlassanschluss 201a halb zu öffnen (um den ersten Einlassanschluss 201a in einen gedrosselten Zustand zu bringen/stellen) und um den zweiten Einlassanschluss 201b vollständig zu öffnen. Als Ergebnis ist/wird der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Außenverdampfer 16 höher als der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Innenverdampfer 18.When the compressor temperature Tefin is higher than the target evaporator temperature TEO, the
Zu dieser Zeit ist, da der dritte Einlassanschluss 201c vollständig offen ist, der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Kühler 19 gleich wie der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Innenverdampfer 18. Die anderen Steuerungszielvorrichtungen werden in einer gleichen Weise wie in dem parallelen Entfeuchtungsmodus gesteuert.At this time, since the
Daher ist in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus ein Dampfverdampfungskreislauf gebildet, in dem der Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 als eine Kondensationseinheit funktioniert (arbeitet, wirkt) und der Außenwärmetauscher 16, der Innenverdampfer 18 und Kühler 19 als Verdampfungseinheiten funktionieren (arbeiten, dienen).Therefore, in the
Als Ergebnis kann in der Kältekreislaufvorrichtung 10 in dem parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus das hochtemperaturseitige Wärmemedium durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt werden. Die Blasluft kann durch den Innenverdampfer 18 gekühlt werden. Das niedertemperaturseitige Wärmemedium kann durch den Kühler 19 gekühlt werden.As a result, in the
In dem hochtemperaturseitigen Wärmemediumkreislauf 40 in dem parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus strömt das hochtemperaturseitige Wärmemedium, das von der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 gepumpt wird, in den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12. Das hochtemperaturseitige Wärmemedium, das durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt wird, strömt in den Heizerkern 42.In the high temperature side
In dem niedertemperaturseitigen Wärmemediumkreislauf 50 in dem parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus strömt das niedertemperaturseitige Wärmemedium, das von der Niedertemperaturwärmemediumpumpe gepumpt wird, in den Kühler 19. Das niedertemperaturseitige Wärmemedium, das durch den Kühler 19 gekühlt wird, strömt in den Kühlwasserdurchgang 80a der Batterie 80. Als Ergebnis kann die Batterie 80 gekühlt werden. In anderen Worten kann das niedertemperaturseitige Wärmemedium die Abwärme der Batterie 80 aufnehmen.In the low-temperature-side heat-
In der Innenklimatisierungseinheit 30 in dem parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus wird ein Teil der Blasluft, die durch den Innenverdampfer 18 gekühlt und entfeuchtet wird, durch den Heizerkern 42 wieder geheizt und wird die Blasluft, deren Temperatur reguliert (geregelt) worden ist, um sich der Sollblastemperatur TAO anzunähern, in die Fahrzeugkabine geblasen. Als Ergebnis kann die Fahrzeugkabine entfeuchtet und geheizt werde.In the indoor
In dem parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus kann der Kältemitteldruck in dem Außenwärmetauscher 16 entweder auf einen höheren Wert oder einen niedrigeren Wert als der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Innenverdampfer 18 durch die Wirkung des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 reguliert werden. Als Ergebnis kann die Wärmemenge, die von der Außenluft aufgenommen wird, erhöht werden bei der Erhöhung der Sollblastemperatur TAO und kann die Fähigkeit zum Heizen der Blasluft in dem Heizerkern 42 in einem breiten Bereich reguliert werden, wie in dem parallelen Entfeuchtungsmodus.In the parallel dehumidification and waste heat recovery mode, the refrigerant pressure in the
Zusätzlich kann in dem parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus der Kältemitteldruck in dem Kühler 19 reguliert werden, um gleich zu sein wie ein niedrigerer Wert des Kältemittelverdampfungsdrucks in dem Au-ßenwärmetauscher 16 und des Kältemittelverdampfungsdrucks in dem Innenverdampfer 18. Als Ergebnis kann die Wärmemenge, die von der Batterie 80 aufgenommen wird, erhöht werden bei der Erhöhung der Sollblastemperatur TAO, wodurch die Fähigkeit zum Heizen der Blasluft in dem Heizerkern 42 stärker verbessert wird als die in dem parallelen Entfeuchtungsmodus.In addition, in the parallel dehumidification and waste heat recovery mode, the refrigerant pressure in the
Wie vorstehend beschrieben ist, kann die Kältekreislaufvorrichtung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verschiedene Betriebsmodi umschalten. Als Ergebnis kann die Fahrzeugklimaanlage 1 eine komfortable Klimatisierung in der Fahrzeugkabine ausführen, während die Temperatur der Batterie 80 geeignet geregelt wird.As described above, the
In der Kältekreislaufvorrichtung 10 können zwei Verdampfungseinheiten parallel geschaltet zueinander in Bezug auf eine Kältemittelströmung in dem (2) Kühl- und Batteriekühlmodus, dem (4) parallelen Entfeuchtungsmodus und dem (6) Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus verbunden sein. Das heißt, wenn eine einer Vielzahl von Verdampfungseinheiten als eine erste Verdampfungseinheit definiert ist und eine andere als eine zweite Verdampfungseinheit definiert ist, können die erste Verdampfungseinheit und die zweite Verdampfungseinheit parallel geschaltet zu der Kältemittelströmung verbunden sein.In the
Das integrierte Verdampfungsdruckeinstellventil 20 kann den Kältemittelverdampfungsdruck in der ersten Verdampfungseinheit auf entweder einen höheren Wert oder einen niedrigeren Wert als der Kältemittelverdampfungsdruck in der zweiten Verdampfungseinheit regulieren. Daher kann in der Kältekreislaufvorrichtung 10 die Kältemittelverdampfungstemperatur in einer einer Vielzahl von Verdampfungseinheiten, die parallel geschaltet zueinander in Bezug auf die Kältemittelströmungsrichtung verbunden sind, geeignet reguliert werden, ohne dass die Kältemittelverdampfungstemperatur in der anderen Verdampfungseinheit beeinflusst wird.The integrated evaporating
In der Kältekreislaufvorrichtung 10 können drei Verdampfungseinheiten parallel geschaltet zueinander in Bezug auf die Kältemittelströmung in dem (9) parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus verbunden sein. Das heißt, wenn eine Verdampfungseinheit, die sich von der ersten Verdampfungseinheit und der zweiten Verdampfungseinheit aus der Vielzahl von Verdampfungseinheiten unterscheidet, als eine dritte Verdampfungseinheit definiert ist, können die erste Verdampfungseinheit, die zweite Verdampfungseinheit, und die dritte Verdampfungseinheit parallel geschaltet zu der Kältemittelströmung verbunden sein.In the
Das integrierte Verdampfungsdruckeinstellventil 20 reguliert den Kältemittelverdampfungsdruck in der dritten Verdampfungseinheit auf einen Wert, der gleich ist wie ein niedrigerer Wert von dem Kältemittelverdampfungsdruck in der ersten Verdampfungseinheit und der zweiten Verdampfungseinheit. Als Ergebnis ist eine Steuerung zum Regulieren (Regeln) der Kältemittelverdampfungsdrücke in der Vielzahl von Verdampfungseinheiten nicht unnötigerweise kompliziert.The integrated evaporating
Dies ist wirksam, wenn die Verdampfungseinheiten zumindest den Außenwärmetauscher 16, der Wärme zwischen dem Kältemittel und der Außenluft austauscht, den Innenverdampfer 18, der Wärme zwischen dem Kältemittel und der Blasluft austauscht, und den Kühler 19, der Wärme zwischen dem Kältemittel und dem niedrigtemperaturseitigen Wärmemedium austauscht, das ein Kühlziel ist, umfassen.This is effective when the evaporating units have at least the
Insbesondere ist es, um zu bewirken, dass der Außenwärmetauscher 16 als eine Verdampfungseinheit funktioniert (arbeitet, wirkt), erforderlich, dass die Kältemittelverdampfungstemperatur niedriger ist als die Außenlufttemperatur Tam. Daher ist es erforderlich, dass der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Außenwärmetauscher 16 abhängig von der Außenlufttemperatur Tam reguliert (geregelt) wird.Specifically, in order to cause the
Es ist des Weiteren erforderlich, dass der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Innenverdampfer 18 reguliert (geregelt) wird, um ein Vereisen des Innenverdampfers 18 für den Zweck zum Ausführen einer komfortablen Klimatisierung in der Fahrzeugkabine zu verhindern. Daher wird zum Beispiel in der Kältekreislaufvorrichtung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, die Kältemittelverdampfungstemperatur des Innenverdampfers 18 auf 1°C oder höher reguliert.It is further required that the refrigerant evaporation pressure in the
Andererseits kann die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Kühler 19 in einem Bereich reguliert werden, der breiter ist als der der Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Außenwärmetauscher 16 oder dem Innenverdampfer 18, obwohl es erforderlich ist, dass das Eigenerwärmungsausmaß der Batterie 80 zu berücksichtigen ist. Wenn der Kühler 19 die dritte Verdampfungseinheit ist, ist eine Steuerung zum Regeln (Regulieren) der Kältemittelverdampfungsdrücke in der Vielzahl von Verdampfungseinheiten nicht unnötigerweise kompliziert.On the other hand, the refrigerant evaporating temperature in the
In der Kältekreislaufvorrichtung 10 funktioniert das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c als eine Blockierungseinheit, die die Strömung des Kältemittels in die dritte Verdampfungseinheit blockiert, wenn das Kältemittel in der ersten Verdampfungseinheit und der zweiten Verdampfungseinheit verdampft. Daher kann, wenn die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Kühler 19 unnötigerweise abgesenkt wird und die Temperatur des niedertemperaturseitigen Wärmemediums außerordentlich abgesenkt werden kann, die Strömung des Kältemittels in den Kühler 19 blockiert werden.In the
In anderen Worten weist die Kältekreislaufvorrichtung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c auf, das als eine Blockierungseinheit funktioniert (arbeitet, wirkt). Daher kann in dem (9) parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus, wenn die Gefahr besteht, dass sich die Temperatur des niedrigtemperaturseitigen Wärmemediums außerordentlich verringert, das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen vollständig geschlossenen Zustand gebracht werden und kann der Modus zu dem (4) parallelen Entfeuchtungsmodus umgeschaltet werden.In other words, the
Das integrierte Verdampfungsdruckeinstellventil 20 weist den einzelnen Ventilkörper 202 und die einzelne Antriebseinheit 203 auf, die die Durchgangsquerschnittsflächen einer Vielzahl von Kältemitteldurchgängen simultan regulieren (regeln). Mit dieser Gestaltung können die Kältemittelverdampfungstemperaturen in der Vielzahl von Verdampfungseinheiten, die parallel geschaltet zueinander verbunden sind, geeignet reguliert (geregelt) werden, ohne dass die Kreislaufgestaltung kompliziert oder vergrößert wird verglichen zu einem Fall, in dem individuelle Verdampfungsdruckeinstellventile an der stromabwärtigen Seite der Vielzahl von Verdampfungseinheiten in einer Kältemittelströmung angeordnet sind.The integrated evaporation
Des Weiteren hat das integrierte Verdampfungsdruckeinstellventil 20 eine Rückströmungsverhinderungsfunktion und somit ist es zu der Zeit des Umschaltens des Betriebsmodus oder dergleichen möglich, eine Strömung des Kältemittels von der Sauganschlussseite des Verdichters 11 zu der Verdampfungseinheitsseite zu verhindern.Furthermore, the integrated evaporation
(Zweites Ausführungsbeispiel)(Second embodiment)
Das vorliegende Ausführungsbeispiel beschreibt nachstehend ein Beispiel, in dem ein integriertes Verdampfungsdruckeinstellventil 210, das in
Das integrierte Verdampfungsdruckeinstellventil 210 weist einen Körper 211, einen Ventilkörper 212 und eine Antriebseinheit 213 auf. Der Körper 211 ist ein zylindrisches Bauteil mit Boden, das aus Metall hergestellt ist. Der Körper 211 bildet eine Außenhülle des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 210 aus und bildet ferner einen säulenförmigen Innenraum darin aus.The integrated evaporation
Drei Einlassanschlüsse, das heißt, ein erster Einlassanschluss 211a, ein zweiter Einlassanschluss 211b und ein dritter Einlassanschluss 211c, durch die das Kältemittel in den Innenraum strömt, sind an der Zylinderseitenfläche des Körpers 211 ausgebildet. Wie in
Wie in
Die Antriebseinheit 203 ist ein elektrisches Stellglied, das den Ventilkörper 212 verstellt, der in dem Innenraum des Körpers 211 um die Mittelachse angeordnet ist. Die Grundgestaltung der Antriebseinheit 213 ist gleich wie die der Antriebseinheit 203 in dem integrierten Verdampfungsdruckeinstellventil 20, das in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist.The
Der Ventilkörper 212 ist ein zylindrisches Bauteil, das aus Metall hergestellt ist. Wie in
Aus diesem Grund ist, wie in
Wie in
Das erste Verbindungsloch 212a, das zweite Verbindungsloch 212b und das dritte Verbindungsloch 212c sind hintereinander in der Mittelachsenrichtung angeordnet. Das erste Verbindungsloch 212a, das zweite Verbindungsloch 212b und das dritte Verbindungsloch 212c sind angeordnet, um den ersten Einlassanschluss 211a, den zweiten Einlassanschluss 211b und den dritten Einlassanschluss 211c entsprechend zu überlappen.The
Wie in der abgewickelten Ansicht von
Insbesondere ist der Einlassanschluss, der mit dem breiten Abschnitt jedes Verbindungslochs überlappt, vollständig offen. Der Einlassanschluss, der mit dem engen Abschnitt des Verbindungslochs überlappt, ist halb offen. Der halb offene Einlassanschluss funktioniert (arbeitet, wirkt) als ein Drosseldurchgang um eine Kältemitteldruckdekompressionswirkung auszuführen. Der Einlassanschluss, der mit dem Abschnitt ohne Verbindungsloch überlappt, ist vollständig geschlossen.In particular, the inlet port overlapping the wide portion of each communication hole is fully open. The inlet port overlapping with the narrow portion of the connection hole is half open. The half-open inlet port functions (works, acts) as a throttle passage to perform a refrigerant pressure decompression action. The inlet port, which overlaps with the portion without a connection hole, is completely closed.
Wie in
Der Ventilkörper 212 ist eine einzelne Öffnungsregulierungseinheit, die Durchgangsquerschnittsflächen (insbesondere Öffnungsflächen des ersten Einlassanschlusses 211a, des zweiten Einlassanschlusses 211b und des dritten Einlassanschlusses 211c) von Kältemitteldurchgängen reguliert, in denen die Kältemittel, die von den Verdampfungseinheiten ausströmen, entsprechend strömen. Es ist anzumerken, dass
Jeder von dem ersten Einlassanschluss 211a bis zu dem dritten Einlassanschluss 211c weist ein Membranventil (nicht dargestellt) auf, das verhindert, dass das Kältemittel von der Innenraumseite des Körpers 211 zu der Seite der Vielzahl von Verdampfungseinheiten hin strömt. Das heißt, das integrierte Verdampfungsdruckeinstellventil 210 hat eine Rückströmungsverhinderungsfunktion zum Verhindern, dass das Kältemittel von der Seite des Auslassanschlusses 211d zu der Seite der Vielzahl von Verdampfungseinheiten hin strömt.Each of the
Weitere Gestaltungen der Kältekreislaufvorrichtungen 10 und der Fahrzeugklimaanlage 1 sind gleich wie jene in dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Fahrzeugklimaanlage 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann acht Betriebsmodi korrespondierend zu dem (1) Kühlmodus, dem (2) Kühl- und Batteriekühlmodus, dem (3) seriellen Entfeuchtungsmodus, dem (4) parallelen Entfeuchtungsmodus, dem (5) Außenluftheizmodus, dem (6) Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus, dem (7) Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus und dem (8) Batteriekühlmodus, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, ausführen.Other configurations of the
Die Kältekreislaufvorrichtung 10 mit dem integrierten Verdampfungsdruckeinstellventil 210 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann somit die gleichen Wirkungen erreichen wie jene des ersten Ausführungsbeispiels.Thus, the
Das heißt, die Kältemittelverdampfungstemperatur in einer einer Vielzahl von Verdampfungseinheiten, die parallel geschaltet zueinander in Bezug auf eine Kältemittelströmung verbunden sind, kann geeignet reguliert (geregelt) werden, ohne dass die Kältemittelverdampfungstemperatur in einer anderen Verdampfungseinheit beeinflusst wird. Zusätzlich können die Kältemittelverdampfungstemperaturen in der Vielzahl von Verdampfungseinheit, die parallel geschaltet zueinander sind, geeignet reguliert (geregelt) werden, ohne dass sich eine Kreislaufgestaltung verkompliziert oder vergrößert.That is, the refrigerant evaporating temperature in one of a plurality of evaporating units connected in parallel with each other with respect to refrigerant flow can be appropriately regulated (regulated) without affecting the refrigerant evaporating temperature in another evaporating unit. In addition, the refrigerant evaporating temperatures in the plurality of evaporating units connected in parallel to each other can be appropriately regulated (controlled) without complicating or increasing a cycle configuration.
Wie in
Das heißt, es ist möglich, ein Breitenabmessungsmuster auszubilden, das alle Anschlüsse des ersten Einlassanschlusses 211a, des zweiten Einlassanschlusses 211b und des dritten Einlassanschlusses 211c vollständig öffnen kann. In diesem Fall kann der Betrieb in dem (9) parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus ausgeführt werden.That is, it is possible to form a width dimension pattern that can fully open all ports of the
(Drittes Ausführungsbeispiel)(Third embodiment)
Das vorliegende Ausführungsbeispiel beschreibt eine Kältekreislaufvorrichtung 10a, die bei einer Fahrzeugklimaanlage 1a angewandt wird, die in dem Gesamtgestaltungsschaubild von
In
In der Kältekreislaufvorrichtung 10a ist der Sammler 21 weggelassen und wird ein Aufnehmer 23 verwendet. Der Aufnehmer 23 ist ein hochdruckseitiger Gas-Flüssigkeitsabscheider, der ein Hochdruckkältemittel, das von einem Wärmetauscher ausströmt, der als ein Kondensator funktioniert (arbeitet, wirkt), in Gas und Flüssigkeit abscheidet (trennt). Des Weiteren bewirkt der Aufnehmer 23, das ein Teil des abgeschiedenen Flüssigkeitsphasenkältemittels zu der stromabwärtigen Seite strömt, und speichert er das restliche Flüssigkeitsphasenkältemittel als ein überschüssiges Kältemittel in dem Kreislauf.In the
Die Einlassanschlussseite des Heizexpansionsventils 14a ist mit einem Auslassanschluss der dritten Dreiwegeverbindungsstelle 13a in der Kältekreislaufvorrichtung 10a über ein erstes Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15c und eine fünfte Dreiwegeverbindungsstelle 13e verbunden. Die Einlassanschlussseite des Aufnehmers 23 ist mit dem anderen Auslassanschluss der ersten Dreiwegeverbindungsstelle 13a über einen einlassanschlussseitigen Durchgang 22c verbunden. Ein zweites Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15d und die zweite Dreiwegeverbindungsstelle 13b sind in dem einlassanschlussseitigen Durchgang 22c angeordnet.The inlet port side of the
Das erste Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15c ist ein elektromagnetisches Ventil, das einen Kältemitteldurchgang, der einen Auslassanschluss der ersten Dreiwegeverbindungsstelle 13a und einen Einlassanschluss der fünften Dreiwegeverbindungsstelle 13e verbindet, öffnet und schließt. Die Auslassanschlussseite des Aufnehmers 23 ist mit der anderen Auslassanschlussseite der fünften Dreiwegeverbindungsstelle 13e über einen auslassanschlussseitigen Durchgang 22d verbunden. Eine sechste Dreiwegeverbindungsstelle 13f und ein zweites Rückschlagventil 17b sind in dem auslassanschlussseitigen Durchgang 22d angeordnet. Die Einlassanschlussseite der vierten Dreiwegeverbindungsstelle ist mit dem Auslassanschluss der sechsten Dreiwegeverbindungsstelle 13f verbunden.The first high-pressure open/
Das zweite Rückschlagventil 13b ermöglicht es, dass das Kältemittel von der Seite der sechsten Dreiwegeverbindungsstelle 13f zu der Seite der fünften Der-Wege-Verbindungsstelle 13e strömt, und verhindert es, dass das Kältemittel von der Seite der fünften Dreiwegeverbindungsstelle 13e zu der Seite der sechsten Dreiwegeverbindungsstelle 13f strömt. In anderen Worten lässt es das zweite Rückschlagventil 17b zu, dass das Kältemittel von der Auslassanschlussseite des Aufnehmers 23 zu der Einlassanschlussseite des Heizexpansionsventils 14a strömt, und verhindert es, dass das Kältemittel von der Einlassanschlussseite des Heizexpansionsventils 14a zu der Auslassanschlussseite des Aufnehmers 23 strömt.The
Die Grundgestaltungen der fünften Dreiwegeverbindungsstelle 13e und der sechsten Dreiwegeverbindungsstelle 13f sind gleich wie jene der ersten Dreiwegeverbindungsstelle 13a und dergleichen. Die Grundgestaltungen des ersten Hochdrucköffnungs-/Schließventils 15c und des zweiten Hochdrucköffnungs-/Schließventils 15d sind gleich wie jene des Hochdrucköffnungs-/Schließventils 15a und dergleichen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind. Das erste Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15c und das zweite Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15d sind Kältemittelkreislausumschalteinheiten. Die Grundgestaltung des zweiten Rückschlagventils 17b ist gleich wie die des Rückschlagventils 17, das in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Es ist anzumerken, dass zur Erleichterung der Beschreibung das Rückschlagventil 17, das in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, als ein „erstes Rückschlagventil 17a“ in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bezeichnet wird.The basic configurations of the fifth three-
In der Kältekreislaufvorrichtung 10a ist die Sauganschlussseite des Verdichters 11 mit dem Auslassanschluss 201d des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 verbunden. Demgemäß saugt der Verdichter 11 das Kältemittel, das von dem integrierten Verdampfungsdruckeinstellventil 20 ausströmt, an.In the
Weitere Gestaltungen der Kältekreislaufvorrichtung 10a und der Fahrzeugklimaanlage 1a sind gleich wie jene der Kältekreislaufvorrichtung 10 und der Fahrzeugklimaanlage 1, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind. Zusätzlich kann die Fahrzeugklimaanlage 1a gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sieben Betriebsmodi korrespondierend zu dem (1) Kühlmodus, dem (2) Kühl- und Batteriekühlmodus, dem (4) parallelen Entfeuchtungsmodus, dem (5) Außenluftheizmodus, dem (6) Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus, dem (8) Batteriekühlmodus und dem (9) parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, ausführen. Nachstehend ist der ausführliche Betrieb jedes Betriebsmodus beschrieben.Other configurations of the
(1) Kühlmodus(1) Cooling mode
In dem Kühlmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 60 das erste Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15c, schließt das zweite Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15d und schließt auch das Niederdrucköffnungs-/Schließventil 15b. Die Steuerungsvorrichtung 60 bringt das Heizexpansionsventil 14a in einen vollständig offenen Zustand, bringt das Kabinenkühlexpansionsventil 14b in einen gedrosselten Zustand und bringt das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen vollständig geschlossenen Zustand.In the cooling mode, the
Daher wird in der Kältekreislaufvorrichtung 10a in dem Kühlmodus der Kältemittelkreislauf zu einem Kältemittelkreislauf umgeschaltet, in dem das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des Heizexpansionsmittels 14a, das vollständig offen ist, des Außenwärmetauschers 16, des ersten Rückschlagventils 17a, des Aufnehmers 23, des Kabinenkühlexpansionsventils 14b, des Innenverdampfers 18, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 und des Verdichters 11 zirkuliert.Therefore, in the
In dem Kältemittelkreislauf, der vorstehend beschrieben ist, steuert die Steuerungsvorrichtung 60 geeignet Betriebe von verschiedenen Steuerungszielvorrichtungen. Zum Beispiel steuert die Steuerungsvorrichtung 60 die Drosselöffnung des Kabinenkühlexpansionsventils 14b derart, dass der Überhitzungsgrad SHE des Kältemittels an der Auslassanschlussseite des Innenverdampfers 18 sich dem vorbestimmten Sollüberhitzungsgrad SHEO annähert.In the refrigerant cycle described above, the
Die anderen Steuerungszielvorrichtungen werden in einer gleichen Weise wie in dem Kühlmodus des ersten Ausführungsbeispiels gesteuert. Daher kann die Fahrzeugkabine wie in dem ersten Ausführungsbeispiel gekühlt werden.The other control target devices are controlled in a similar manner as in the cooling mode of the first embodiment. Therefore, the vehicle cabin can be cooled as in the first embodiment.
In der Kältekreislaufvorrichtung 10a in dem Kühlmodus wird das überschüssige Kältemittel in dem Kreislauf in dem Aufnehmer 23 gespeichert und somit kann das Kältemittel an der Auslassanschlussseite des Innenverdampfers 18 den Überhitzungsgrad haben. Als Ergebnis kann die Wärmemenge, die durch das Kältemittel in dem Innenverdampfer 18 aufgenommen wird, verglichen zu dem Kreislauf erhöht werden, in dem das überschüssige Kältemittel in dem Kreislauf in dem Sammler gespeichert wird, und somit kann die Fähigkeit zum Kühlen der Blasluft verbessert werden.In the
(2) Kühl- und Batteriekühlmodus(2) Cooling and battery cooling mode
In dem Kühl- und Batteriekühlmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 60 das erste Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15c, schließt das zweite Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15d und schließt auch das Niederdrucköffnungs-/Schließventil 15b. Die Steuerungsvorrichtung 60 bringt das Heizexpansionsventil 14a in einen vollständig offenen Zustand, bringt das Kabinenkühlexpansionsventil 14b in einen gedrosselten Zustand und bringt das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen gedrosselten Zustand.In the cooling and battery cooling mode, the
Daher zirkuliert das Kältemittel in der Kältekreislaufvorrichtung 10a in dem Kühl- und Batteriekühlmodus in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des vollständig offenen Heizexpansionsventils 14a, des Außenwärmetauschers 16, des ersten Rückschlagventils 17a, des Aufnehmers 23, der vierten Dreiwegeverbindungsstelle 13d, des Kabinenkühlexpansionsventils 14b, des Innenverdampfers 18, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 und des Verdichters 11. Des Weiteren zirkuliert das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des vollständig offenen Heizexpansionsventil 14a, des Außenwärmetauschers 16, des ersten Rückschlagventils 17a, des Aufnehmers 23, der vierten Dreiwegeverbindungsstelle 13d, des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c, des Kühlers 19, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 und des Verdichters 11.Therefore, the refrigerant circulates in the
Das heißt, dass in der Kältekreislaufvorrichtung 10a in dem Kühl- und Batteriekühlmodus der Kältemittelkreislauf zu einem Kältemittelkreislauf umgeschaltet wird, in dem der Innenverdampfer 18 und der Kühler 19 parallel geschaltet zu einer Kältemittelströmung verbunden sind.That is, in the
In dem vorstehend beschriebenen Kältemittelkreislauf steuert die Steuerungsvorrichtung 60 geeignet die Betriebe verschiedener Steuerungszielvorrichtungen. Zum Beispiel regelt die Steuerungsvorrichtung 60 für das Kabinenkühlexpansionsventil 14b und das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c das Öffnungsverhältnis der Drosselöffnung des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c zu der Drosselöffnung des Kabinenkühlexpansionsventils 14b derart, dass der Überhitzungsgrad SHE des Kältemittels an der Auslassanschlussseite des Innenverdampfers 18 und der Überhitzungsgrad SHC an der Auslassanschlussseite des Kühlers 19 sich dem Sollüberhitzungsgrad SHEO annähern, der zu dem Überhitzungsgrad SHC äquivalent ist.In the refrigerant cycle described above, the
Die anderen Steuerungszielvorrichtungen werden in einer gleichen Weise gesteuert wie in dem Kühl- und Batteriekühlmodus des ersten Ausführungsbeispiels. Daher werden die Fahrzeugkabine und die Batterie 80 wie in dem ersten Ausführungsbeispiel gekühlt. Dabei kann die Temperatur des niedertemperaturseitigen Wärmemediums abhängig von der Wärmeerzeugungsmenge der Batterie 80 oder dergleichen durch die Wirkung des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 in einem weiten Temperaturbereich geregelt werden.The other control target devices are controlled in a similar manner as in the cooling and battery cooling mode of the first embodiment. Therefore, the vehicle cabin and the
In der Kältekreislaufvorrichtung 10a in dem Kühl- und Batteriekühlmodus kann das Kältemittel an der Auslassanschlussseite des Innenverdampfers 18 und das Kältemittel an der Auslassanschlussseite des Kühlers 19 den Überhitzungsgrad haben. Als Ergebnis kann die von dem Kältemittel in dem Innenverdampfer 18 aufgenommene Wärmemenge erhöht und damit kann die Fähigkeit zum Kühlen der Blasluft verbessert werden. Des Weiteren kann die Wärmemenge, die das Kältemittel in dem Kühler 19 aufnimmt, erhöht werden, wodurch die Fähigkeit zum Kühlen der Batterie 80 verbessert werden kann.In the
(4) Paralleler Entfeuchtungsmodus(4) Parallel dehumidification mode
In dem parallelen Entfeuchtungsmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 60 das erste Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15c, öffnet das zweite Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15d und öffnet auch das Niederdrucköffnungs-/Schließventil 15b. Die Steuerungsvorrichtung 60 bringt das Heizexpansionsventil 14a in einen gedrosselten Zustand, bringt das Kabinenkühlexpansionsventil 14b in einen gedrosselten Zustand und bringt das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen vollständig geschlossenen Zustand.In the parallel dehumidifying mode, the
Daher zirkuliert das Kältemittel in der Kältekreislaufvorrichtung 10a in dem parallelen Entfeuchtungsmodus in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des einlassanschlussseitigen Durchgangs 22c, des Aufnehmers 23, der sechsten Dreiwegeverbindungsstelle 13f in dem auslassanschlussseitigen Durchgang 22d, des Heizexpansionsventils 14a, des Außenwärmetauschers 16, des Heizdurchgangs 22b, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 und des Verdichters 11. Des Weiteren zirkuliert das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des einlassanschlussseitigen Durchgangs 22c, des Aufnehmers 23, der sechsten Dreiwegeverbindungsstelle 13f in dem auslassanschlussseitigen Durchgang 22d, des Kabinenkühlexpansionsventil 14b, des Innenverdampfers 18, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 und des Verdichters 11.Therefore, the refrigerant in the
In dem vorstehend beschriebenen Kältemittelkreislauf steuert die Steuerungsvorrichtung 60 geeignet die Betriebe verschiedener Steuerungszielvorrichtungen. Zum Beispiel regelt die Steuerungsvorrichtung 60 für das Heizexpansionsventil 14a und das Kabinenkühlexpansionsventil 14b das Öffnungsverhältnis der Drosselöffnung des Kabinenkühlexpansionsventils 14b zu der Drosselöffnung des Heizexpansionsventils 14a so, dass sich der Überhitzungsgrad SHE des Kältemittels an der Auslassanschlussseite des Innenverdampfers 18 dem Sollüberhitzungsgrad SHEO annähert, der dem Überhitzungsgrad SHE entspricht.In the refrigerant cycle described above, the
Die anderen Steuerungsvorrichtungen werden in ähnlicher Weise gesteuert wie in dem parallelen Entfeuchtungsmodus des ersten Ausführungsbeispiels. Daher wird die Fahrzeugkabine wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel entfeuchtet und geheizt. Zu diesem Zeitpunkt kann die Fähigkeit zum Heizen der Blasluft in dem Heizerkern 42 in einem weiten Bereich abhängig davon geregelt werden, welche Sollblastemperatur TAO durch die Wirkung des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 erreicht wird.The other control devices are controlled in a manner similar to that in the parallel dehumidifying mode of the first embodiment. Therefore, the vehicle cabin is dehumidified and heated as in the first embodiment. At this time, the ability to heat the blown air in the
In der Kältekreislaufvorrichtung 10a in dem parallelen Entfeuchtungsmodus können das Kältemittel an der Auslassanschlussseite des Außenwärmetauschers 16 und das Kältemittel an der Auslassanschlussseite des Innenverdampfers 18 den Überhitzungsgrad aufweisen. Als Ergebnis kann die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher 16 aufgenommene Wärmemenge erhöht und damit die Fähigkeit zu der Erwärmung der Blasluft verbessert werden. Des Weiteren kann die von dem Kältemittel in dem Innenverdampfer 18 aufgenommene Wärmemenge erhöht und damit die Fähigkeit zum Kühlen der Blasluft verbessert werden.In the
(5) Außenluftheizmodus(5) Outdoor air heating mode
In dem Außenluftheizmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 60 das erste Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15c, öffnet das zweite Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15d und öffnet auch das Niederdrucköffnungs-/Schließventil 15b. Die Steuerungsvorrichtung 60 bringt das Heizexpansionsventil 14a in einen gedrosselten Zustand, bringt das Kabinenkühlexpansionsventil 14b in einen vollständig geschlossenen Zustand und bringt das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen vollständig geschlossenen Zustand.In the outside-air heating mode, the
Daher wird in der Kältekreislaufvorrichtung 10a in dem Außenluftheizmodus der Kältemittelkreislauf auf einen Kältemittelkreislauf umgeschaltet, in dem das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des einlassanschlussseitigen Durchgangs 22c, des Aufnehmers 23, des auslassanschlussseitigen Durchgangs 22d, des Heizexpansionsventils 14a, des Außenwärmetauschers 16, des Heizdurchgangs 22b, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 und des Verdichters 11 zirkuliert.Therefore, in the
In dem vorstehend beschriebenen Kältemittelkreislauf steuert die Steuerungsvorrichtung 60 geeignet den Betrieb verschiedener Steuerungszielvorrichtungen. Beispielsweise steuert die Steuerungsvorrichtung 60 die Drosselöffnung des Heizexpansionsventils 14a so, dass sich der Überhitzungsgrad SHA des Kältemittels an der Auslassanschlussseite des Außenwärmetauschers 16 einem vorbestimmten Sollüberhitzungsgrad SHAO annähert. Der Überhitzungsgrad SHA wird durch Verwendung der zweiten Temperatur T2 und des zweiten Drucks P2 bestimmt.In the refrigerant cycle described above, the
Die anderen Steuerungsvorrichtungen werden in ähnlicher Weise gesteuert wie in dem Außenluftheizmodus des ersten Ausführungsbeispiels. Daher wird die Fahrzeugkabine wie in dem ersten Ausführungsbeispiel geheizt.The other control devices are controlled in a manner similar to that in the outside air heating mode of the first embodiment. Therefore, the vehicle cabin is heated as in the first embodiment.
In der Kältekreislaufvorrichtung 10a in dem Außenluftheizmodus kann das Kältemittel an der Auslassanschlussseite des Außenwärmetauschers 16 den Überhitzungsgrad haben. Als Ergebnis kann die durch das Kältemittel in dem Außenwärmetauscher 16 aufgenommene Wärmemenge erhöht und somit die Fähigkeit zum Heizen der Blasluft verbessert werden.In the
(6) Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus(6) Outdoor air heating and waste heat recovery mode
In dem Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 60 das erste Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15c, öffnet das zweite Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15d und öffnet auch das Niederdrucköffnungs-/Schließventil 15b. Die Steuerungsvorrichtung 60 bringt das Heizexpansionsventil 14a in einen gedrosselten Zustand, bringt das Kabinenkühlexpansionsventil 14b in einen vollständig geschlossenen Zustand und bringt das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen gedrosselten Zustand.In the outside air heating and waste heat recovery mode, the
Daher zirkuliert das Kältemittel in der Kältekreislaufvorrichtung 10a in dem Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des einlassanschlussseitigen Durchgangs 22c, des Aufnehmers 23, der sechsten Dreiwegeverbindungsstelle 13f in dem auslassanschlussseitigen Durchgang 22d, des Heizexpansionsventils 14a, des Außenwärmetauschers 16, des Heizdurchgangs 22b, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 und des Verdichters 11. Des Weiteren zirkuliert das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des einlassanschlussseitigen Durchgangs 22c, des Aufnehmers 23, der sechsten Dreiwegeverbindungsstelle 13f in dem auslassanschlussseitigen Durchgang 22d, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 und des Verdichters 11.Therefore, in the
In dem vorstehend beschriebenen Kältemittelkreislauf steuert die Steuerungsvorrichtung 60 geeignet die Betriebe verschiedener Steuerungszielvorrichtungen. Zum Beispiel regelt die Steuerungsvorrichtung 60 für das Heizexpansionsventil 14a und das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c das Öffnungsverhältnis der Drosselöffnung des Kühlungsexpansionsventils 14c zu der Drosselöffnung des Heizexpansionsventils 14a so, dass sich der Überhitzungsgrad SHC des Kältemittels an der Auslassanschlussseite des Kühlers 19 einem Sollüberhitzungsgrad SHCO annähert, der dem Überhitzungsgrad SHC entspricht.In the refrigerant cycle described above, the
Die anderen Steuerungsvorrichtungen werden in ähnlicher Weise gesteuert wie in dem Außenluftheiz- und Abwärmerückgewinnungsmodus des ersten Ausführungsbeispiels. Daher kann die Fahrzeugkabine geheizt und die Batterie 80 wie in dem ersten Ausführungsbeispiel gekühlt werden. Zu diesem Zeitpunkt kann die Fähigkeit, die Blasluft in dem Heizerkern 42 zu heizen, in einem weiten Bereich abhängig davon geregelt werden, welche Fähigkeit zum Heizen der Blasluft erforderlich ist, während die Batterie 80 durch die Wirkung des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 entsprechend gekühlt wird.The other control devices are controlled in a manner similar to that in the outdoor air heating and waste heat recovery mode of the first embodiment. Therefore, the vehicle cabin can be heated and the
In der Kältekreislaufvorrichtung 10a in dem Parallelen Entfeuchtungsmodus können das Kältemittel an der Auslassanschlussseite des Außenwärmetauschers 16 und das Kältemittel an der Auslassanschlussseite des Innenverdampfers 18 den Überhitzungsgrad aufweisen. Als Ergebnis kann die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher 16 aufgenommene Wärmemenge erhöht und damit die Fähigkeit zum Heizen der Blasluft verbessert werden. Des Weiteren kann die von dem Kältemittel in dem Kühler 19 aufgenommene Wärmemenge erhöht und damit die Fähigkeit zum Kühlen der Batterie 80 verbessert werden.In the
(8) Batteriekühlmodus(8) battery cooling mode
In dem Batteriekühlmodus öffnet die Steuerungsvorrichtung 60 das erste Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15c, schließt das zweite Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15d und schließt auch das Niederdrucköffnungs-/Schließventil 15b. Die Steuerungsvorrichtung 60 bringt das Heizexpansionsventil 14a in einen vollständig offenen Zustand, bringt das Kabinenkühlexpansionsventil 14b in einen vollständig geschlossenen Zustand und bringt das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen gedrosselten Zustand.In the battery cooling mode, the
Daher zirkuliert in der Kältekreislaufvorrichtung 10a in dem Batteriekühlmodus das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, (des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12), des vollständig offenen Heizexpansionsventils 14a, des Außenwärmetauschers 16, des Aufnehmers 23, des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c, des Kühlers 19, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 und des Verdichters 11.Therefore, in the
In dem vorstehend beschriebenen Kältemittelkreislauf steuert die Steuerungsvorrichtung 60 geeignet die Betriebe verschiedener Steuerungszielvorrichtungen. Beispielsweise wird die Drosselöffnung des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c so geregelt, dass sich der Überhitzungsgrad SHC des Kältemittels an der Auslassanschlussseite des Kühlers 19 dem Sollüberhitzungsgrad SHCO annähert.In the refrigerant cycle described above, the
Die anderen Steuerungsvorrichtungen werden in ähnlicher Weise gesteuert wie in dem Batteriekühlmodus des ersten Ausführungsbeispiels. Daher kann die Batterie 80 wie in dem ersten Ausführungsbeispiel gekühlt werden.The other control devices are controlled in a manner similar to that in the battery cooling mode of the first embodiment. Therefore, the
In der Kältekreislaufvorrichtung 10a in dem Batteriekühlmodus kann das Kältemittel an der Auslassanschlussseite des Kühlers 19 den Überhitzungsgrad haben. Als Ergebnis kann die von dem Kältemittel in dem Kühler 19 aufgenommene Wärmemenge erhöht und damit die Fähigkeit zum Kühlen der Batterie 80 verbessert werden.In the
(9) Paralleler Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus(9) Parallel dehumidification and waste heat recovery mode
In dem parallelen Entfeuchtungsmodus und Abwärmerückgewinnungsmodus schließt die Steuerungsvorrichtung 60 das erste Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15c, öffnet das zweite Hochdrucköffnungs-/Schließventil 15d und öffnet das Niederdrucköffnungs-/Schließventil 15b. Die Steuerungsvorrichtung 60 bringt das Heizexpansionsventil 14a in einen gedrosselten Zustand, bringt das Kabinenkühlexpansionsventil 14b in einen gedrosselten Zustand und bringt das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen gedrosselten Zustand.In the parallel dehumidification mode and waste heat recovery mode, the
Daher zirkuliert das Kältemittel in der Kältekreislaufvorrichtung 10a in dem parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des einlassanschlussseitigen Durchgangs 22c, des Aufnehmers 23, der sechsten Dreiwegeverbindungsstelle 13f in dem auslassanschlussseitigen Durchgang 22d, des Heizexpansionsventils 14a, des Außenwärmetauschers 16, des Heizdurchgangs 22b, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 und des Verdichters 11. Des Weiteren zirkuliert das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des einlassanschlussseitigen Durchgangs 22c, des Aufnehmers 23, der sechsten Dreiwegeverbindungsstelle 13f in dem auslassanschlussseitigen Durchgang 22d, der vierten Dreiwegeverbindungsstelle 13d, des Kabinenkühlexpansionsventils 14b, des Innenverdampfers 18, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 und des Verdichters 11. Des Weiteren zirkuliert das Kältemittel in der Reihenfolge Verdichter 11, Wärmetauscher 12 (Wasser-Kältemittel), einlassanschlussseitiger Durchgang 22c, Aufnehmer 23, sechste Dreiwegeverbindungsstelle13f in dem auslassanschlussseitigen Durchgang 22d, vierte Dreiwegeverbindungsstelle 13d, Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c, Kühler 19, integriertes Verdampfungsdruckeinstellventil 20 und Verdichter 11.Therefore, in the parallel dehumidification and waste heat recovery mode, the refrigerant in the
In dem vorstehend beschriebenen Kältemittelkreislauf steuert die Steuerungsvorrichtung 60 geeignet den Betrieb verschiedener Steuerungszielvorrichtungen. Beispielsweise steuert die Steuerungsvorrichtung 60 die Drosselöffnung des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c auf eine vorbestimmte Referenzöffnung. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert das Heizexpansionsventil 14a, das Kabinenkühlexpansionsventil 14b und das integrierte Verdampfungsdruckeinstellventil 20 auf ähnliche Weise wie in dem parallelen Entfeuchtungsmodus.In the refrigerant cycle described above, the
Die anderen Steuerungsvorrichtungen werden in ähnlicher Weise gesteuert wie in dem parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus des ersten Ausführungsbeispiels. Daher kann die Fahrzeugkabine wie in dem ersten Ausführungsbeispiel entfeuchtet und geheizt werden, und die Batterie 80 kann gekühlt werden. Zu diesem Zeitpunkt kann die Fähigkeit, die Blasluft in dem Heizerkern 42 zu heizen, in einem weiten Bereich abhängig davon geregelt werden, welche Sollblastemperatur TAO durch die Wirkung des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 erreicht wird.The other control devices are controlled in a manner similar to that in the parallel dehumidification and exhaust heat recovery mode of the first embodiment. Therefore, as in the first embodiment, the vehicle cabin can be dehumidified and heated, and the
In der Kältekreislaufvorrichtung 10a in dem parallelen Entfeuchtungs- und Abwärmerückgewinnungsmodus kann das Kältemittel an der Auslassanschlussseite des Außenwärmetauschers 16, das Kältemittel an der Auslassanschlussseite des Innenverdampfers 18 und das Kältemittel an der Auslassanschlussseite des Kühlers 19 den Überhitzungsgrad haben.In the
Als Ergebnis kann die durch das Kältemittel in dem Außenwärmetauscher 16 aufgenommene Wärmemenge erhöht und damit die Fähigkeit, Blasluft zu heizen, verbessert werden. Die Wärmemenge, die das Kältemittel in dem Innenverdampfer 18 aufnimmt, kann erhöht werden, so dass die Fähigkeit, Blasluft zu kühlen, erhöht werden kann. Des Weiteren kann die von dem Kältemittel in dem Kühler 19 aufgenommene Wärmemenge erhöht und damit die Fähigkeit zum Kühlen der Batterie 80 verbessert werden.As a result, the amount of heat absorbed by the refrigerant in the
Wie vorstehend beschrieben, kann die Kältekreislaufvorrichtung 10a gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verschiedene Betriebsmodi umschalten. Als Ergebnis kann die Fahrzeugklimaanlage 1 eine komfortable Klimatisierung der Fahrzeugkabine ausführen, während sie die Temperatur der Batterie 80 geeignet reguliert. Die Kältekreislaufvorrichtung 10a gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann auch ähnliche Effekte wie das erste Ausführungsbeispiel erzielen.As described above, the
Das heißt, dass die Kältemittelverdampfungstemperatur in einer von einer Vielzahl von Verdampfungseinheiten, die in Bezug auf eine Kältemittelströmung parallel zueinander geschaltet sind, geeignet geregelt werden kann, ohne von der Kältemittelverdampfungstemperatur in einer anderen Verdampfungseinheit beeinflusst zu werden. Des Weiteren können die Kältemittelverdampfungstemperaturen in der Vielzahl von parallel zueinander geschalteten Verdampfungseinheiten geeignet geregelt werden, ohne eine Gestaltung des Kreislaufs zu verkomplizieren oder zu vergrößern.That is, the refrigerant evaporating temperature in one of a plurality of evaporating units connected in parallel with respect to a refrigerant flow can be appropriately controlled without being affected by the refrigerant evaporating temperature in another evaporating unit. Furthermore, the refrigerant evaporating temperatures in the plurality of evaporating units connected in parallel with each other can be appropriately controlled without complicating or increasing a circuit configuration.
In der Kältekreislaufvorrichtung 10a gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie sie vorstehend beschrieben ist, kann das Kältemittel an der Auslassöffnungsseite des als Verdampfer arbeitenden Wärmetauschers einen Überhitzungsgrad haben, so dass die von dem Kältemittel in dem als Verdampfer arbeitenden Wärmetauscher aufgenommene Wärmemenge erhöht werden kann. Als Ergebnis kann der Leistungskoeffizient des Kreislaufs verbessert werden, und somit die Fähigkeit, Blasluft zu heizen, die Fähigkeit, Blasluft zu kühlen, und die Fähigkeit zum Kühlen der Batterie 80 verbessert werden.In the
(Viertes Ausführungsbeispiel)(Fourth embodiment)
Das vorliegende Ausführungsbeispiel beschreibt eine Kältekreislaufvorrichtung 10b, die bei einer Fahrzeugklimaanlage 1b angewandt wird, wie in dem Schaubild der Gesamtgestaltung von
Die Einlassanschlussseite des Aufnehmers 23 ist mit der Auslassanschluss eines Kältemitteldurchgangs in der Kältekreislaufvorrichtung 10b verbunden. Die Einlassanschlussseite der vierten Dreiwegeverbindungsstelle 13d ist mit der Auslassanschlussseite des Aufnehmers 23 verbunden. Da in der Kältekreislaufvorrichtung 10b der Außenwärmetauscher 16 entfällt, ist der erste Einlassanschluss 201a des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 geschlossen.The inlet port side of the
Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, ist an jedem Einlassanschluss des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 ein Membranventil (nicht dargestellt) angeordnet. Aus diesem Grund kann bei dem integrierten Verdampfungsdruckeinstellventil 20 der erste Einlassanschluss 201a geschlossen werden, wenn mit dem ersten Einlassanschluss 201a nichts verbunden ist. Es ist unnötig zu erwähnen, dass ein Stopfen oder dergleichen an dem ersten Einlassanschluss 201a angebracht ist, um die erste Einlassanschluss zu schließen.As described in the first embodiment, a diaphragm valve (not shown) is arranged at each inlet port of the integrated evaporation
Als nächstes ist der Wärmemediumkreislauf 90 ein Wärmemediumzirkulationskreislauf, der ein Wärmemedium zirkulieren lässt. Als Wärmemedium kann ein Fluid ähnlich dem in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen hochtemperaturseitigen Wärmemedium oder dem niedertemperaturseitigen Wärmemedium verwendet werden.Next, the
In dem Wärmemediumkreislauf 90 sind der Wasserdurchgang des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41, der Heizerkern 42, der Wasserdurchgang des Kühlers 19, die Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51, der Kühlwasserdurchgang 80a der Batterie 80, ein erstes Dreiwegeventil 91a, eine zweites Dreiwegeventil 91b, ein Kühler 92, eine erste Wärmemediumdreiwegeverbindungsstelle 93a bis eine vierte Wärmemediumdreiwegeverbindungsstelle 93d und dergleichen angeordnet. Die grundsätzlichen Gestaltungen der ersten Wärmemediumdreiwegeverbindungsstelle 93a bis zu der vierten Wärmemediumdreiwegeverbindungsstelle 93d sind ähnlich wie die der ersten Wärmemediumdreiwegeverbindungsstelle 13a.In the
In dem Wärmemediumkreislauf 90 saugt die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 das aus dem Wasserdurchgang des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12 strömende Wärmemedium an und pumpt das Wärmemedium zu der Einlassseite des ersten Dreiwegeventils 91a. Das erste Dreiwegeventil 91a ist ein Dreiwegeschaltventil, das zwischen einem Strömungsweg, der das von der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 gepumpte Wärmemedium zu der Seite des Heizerkerns 42 strömen lässt, und einem Strömungsweg, der das Wärmemedium zu der Seite des Kühlers 92 strömen lässt, umschaltet. Der Betrieb des ersten Dreiwegeventils 91a wird durch eine von der Steuerungsvorrichtung 60 ausgegebene Steuerungsspannung gesteuert.In the
Die Wärmemediumeinlassanschlussseite des Heizerkerns 42 ist mit einem Auslassanschluss des ersten Dreiwegeventils 91a verbunden. Die eine Einlassanschlussseite der ersten Wärmemediumdreiwegeverbindungsstelle 93a ist mit dem anderen Auslassanschluss des ersten Dreiwegeventils 91a verbunden.The heat medium inlet port side of the
In dem Wärmemediumkreislauf 90 saugt die Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 das aus dem Wasserdurchgang des Kühlers 19 strömende Wärmemedium an und pumpt das Wärmemedium zu der Einlassanschlussseite des zweiten Dreiwegeventils 91b. Das zweite Dreiwegeventil 91b ist ein Dreiwegeschaltventil, das zwischen einem Strömungsweg, der das von der Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 gepumpte Wärmemedium zu der Seite des Heizerkerns 42 strömen lässt, und einem Strömungsweg, der das Wärmemedium zu der Seite des Kühlers 92 strömen lässt, umschaltet. Die grundsätzliche Gestaltung des zweiten Dreiwegeventils 91b ist ähnlich wie die des ersten Dreiwegeventils 91a.In the
Die Einlassanschlussseite des Kühlwasserdurchgangs 80a in der Batterie 80 ist mit einem Auslassanschluss des zweiten Dreiwegeventils 91b verbunden. Die andere Einlassanschlussseite der ersten Wärmemediumdreiwegeverbindungsstelle 93a ist mit dem anderen Auslassanschluss des zweiten Dreiwegeventils 91b verbunden. Die Kältemitteleinlassanschlussseite des Kühlers 92 ist mit dem Auslassanschluss der ersten Wärmemediumdreiwegeverbindungsstelle 93a verbunden.The inlet port side of the cooling
Der Kühler 92 ist ein Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem Wärmemedium und der Außenluft austauscht, die von einem Lüfter (nicht abgebildet) geblasen wird. Ähnlich wie der in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebene Außenwärmetauscher 16 ist der Kühler 92 an der vorderen Seite der Antriebseinheitskammer angeordnet. Die Einlassanschlussseite der zweiten Wärmemediumdreiwegeverbindungsstelle 93b ist mit dem Kältemittelauslassanschluss des Kühlers 92 verbunden.The
Eine Einlassanschlussseite der dritten Wärmemediumdreiwegeverbindungsstelle 93c ist mit einer Auslassanschlussseite der zweiten Wärmemediumdreiwegeverbindungsstelle 93b verbunden. Die Wärmemediumauslassanschlussseite des Heizerkerns 42 ist mit dem anderen Einlassanschluss des dritten Wärmemediumdreiwegeverbindungsstelle 93c verbunden. Die Einlassanschlussseite des Wasserdurchgangs in dem Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 ist mit dem Auslassanschluss der dritten Wärmemediumdreiwegeverbindungsstelle 93c verbunden.An inlet port side of the third heat medium three-way joint 93c is connected to connected to an outlet port side of the second heat medium three-way joint 93b. The heat medium outlet port side of the
Die eine Einlassanschlussseite der vierten Wärmemediumdreiwegeverbindungsstelle 93d ist mit der anderen Auslassanschlussseite der zweiten Wärmemediumdreiwegeverbindungsstelle 93b verbunden. Die Auslassanschlussseite des Durchgangs 80a des Kühlwassers in der Batterie 80 ist mit der anderen Einlassseite des vierten Wärmemediumdreiwegeverbindungsstelle 93d verbunden. Die Einlassanschlussseite des Wasserdurchgangs in dem Kühler 19 ist mit der Auslassanschlussseite der vierten Wärmemediumdreiwegeverbindungsstelle 93d verbunden.The one inlet port side of the fourth heat-medium three-way joint 93d is connected to the other outlet port side of the second heat-medium three-way joint 93b. The outlet port side of the
Wenn das erste Dreiwegeventil 91a unter dem Betrieb der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 das Wärmemedium zu der Seite des Heizerkerns 42 strömen lässt, kann das Wärmemedium zwischen dem Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 und dem Heizerkern 42 zirkulieren. Als Ergebnis können das Wärmemedium und die Blasluft Wärme in dem Heizerkern 42 austauschen. Das heißt, die Blasluft kann durch Abgabe von Wärme des Wärmemediums zu der Blasluft in dem Heizerkern 42 geheizt werden.When the first three-
Andererseits kann das Wärmemedium zwischen dem Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 und dem Kühler 92 zirkulieren, wenn das erste Dreiwegeventil 91a das Wärmemedium in dem Betrieb der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 zu der Seite des Kühlers 92 strömen lässt. Als Ergebnis können das Wärmemedium und die Außenluft Wärme in dem Kühler 92 austauschen. Genauer gesagt kann die Wärme des Wärmemediums in dem Kühler 92 an die Außenluft abgegeben werden.On the other hand, when the first three-
Wenn das zweite Dreiwegeventil 91b bei dem Betrieb der Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 das Wärmemedium zu der Seite des Kühlwasserdurchgangs 80a in der Batterie 80 strömen lässt, kann das Wärmemedium zwischen dem Kühler 19 und dem Kühlwasserdurchgang 80a der Batterie 80 zirkuliert werden. Das Wärmemedium und die Batterie 80 können in dem Kühlwasserdurchgang 80a der Batterie 80 Wärme austauschen. Genauer gesagt kann die Batterie durch das von dem Kühler 19 gekühlte Wärmemedium gekühlt werden.When the second three-
Andererseits kann das Wärmemedium zwischen dem Kühler 19 und dem Kühler 92 zirkulieren, wenn das zweite Dreiwegeventil 91b das Wärmemedium bei dem Betrieb der Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 zu der Seite des Kühlers 92 strömen lässt. Als Ergebnis können das Wärmemedium und die Außenluft in dem Kühler 92 Wärme austauschen. Genauer gesagt kann das von dem Kühler 19 gekühlte Wärmemedium die Wärme der Außenluft in dem Kühler 92 aufnehmen.On the other hand, the heat medium can circulate between the
Die Steuerungsvorrichtung 60 des vorliegenden Ausführungsbeispiels steuert den Betrieb des ersten Dreiwegeventils 91a und des zweiten Dreiwegeventils 91b nicht so, dass das von der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 abgegebene Wärmemedium und das von der Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 abgegebene Wärmemedium gleichzeitig in den Kühler 92 strömen.The
Andere Gestaltungen der Kältekreislaufvorrichtung 10b und der Fahrzeugklimaanlage 1b sind gleich wie jene der Kältekreislaufvorrichtung 10 und der Fahrzeugklimaanlage 1, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind. Die Fahrzeugklimaanlage 1b des vorliegenden Ausführungsbeispiels kann sieben Betriebsmodi ausführen, die dem in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen (1) Kühlmodus, (2) Kühl- und Batteriekühlmodus, (3) seriellen Entfeuchtungsmodus, (4) parallelen Entfeuchtungsmodus, (5) Außenluftheizmodus, (7) Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus und (8) Batteriekühlmodus entsprechen. Nachstehend ist der ausführliche Betrieb jedes Betriebsmodus beschrieben.Other configurations of the
(1) Kühlmodus(1) Cooling mode
In dem Kühlmodus bringt die Steuerungsvorrichtung 60 das Kabinenkühlexpansionsventil 14b in einen gedrosselten Zustand und das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen vollständig geschlossenen Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 so, dass sie die vorbestimmte Pumpleistung erbringt. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des ersten Dreiwegeventils 91a, so dass das von der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 abgegebene Medium in den Kühler 92 strömt.In the cooling mode, the
Daher wird in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Kühlmodus der Kältemittelkreislauf auf einen Kältemittelkreislauf umgeschaltet, in dem das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des Aufnehmers 23, des Kabinenkühlexpansionsventils 14b, des Innenverdampfers 18, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 und des Verdichters 11 zirkuliert. In dem Wärmemediumkreislauf 90 wird in dem Kühlmodus der Kreislauf auf einen Kreislauf umgeschaltet, in dem das Wärmemedium in der Reihenfolge Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41, Kühler 92, Wasserdurchgang des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12 und Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 zirkuliert.Therefore, in the
Mit der vorstehend gestalteten Kreislaufgestaltung steuert die Steuerungsvorrichtung 60 geeignet den Betrieb verschiedener Steuerungszielvorrichtungen in ähnlicher Weise wie in dem Kühlmodus des dritten Ausführungsbeispiels.With the cycle configuration designed above, the
Daher ist in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Kühlmodus ein Dampfverdichtungskreislauf gestaltet, in dem der Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 als Kondensationseinheit arbeitet und der Innenverdampfer 18 als Verdampfungseinheit arbeitet. Als Ergebnis kann in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Kühlmodus das Wärmemedium durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt werden. Die Blasluft kann durch den Innenverdampfer 18 gekühlt werden.Therefore, in the
In dem Wärmemediumkreislauf 90 strömt in dem Kühlmodus das durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizte Wärmemedium in den Kühler 92. Das in den Kühler 92 strömende Wärmemedium tauscht Wärme mit der Außenluft aus, um Wärme an die Außenluft abzugeben.In the
In der Innenklimatisierungseinheit 30 kann in dem Kühlmodus die durch den Innenverdampfer 18 gekühlte Blasluft in die Fahrzeugkabine geblasen werden. Als Ergebnis kann die Fahrzeugkabine gekühlt werden.In the interior
In der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Kühlmodus wird das überschüssige Kältemittel in dem Kreislauf in dem Aufnehmer 23 gespeichert, so dass die Fähigkeit zum Kühlen der Blasluft wie in dem dritten Ausführungsbeispiel verbessert werden kann.In the
(2) Kühl- und Batteriekühlmodus(2) Cooling and battery cooling mode
In dem Kühl- und Batteriekühlmodus bringt die Steuerungsvorrichtung 60 das Kabinenkühlexpansionsventil 14b in einen gedrosselten Zustand und das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen gedrosselten Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 und die Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 so, dass sie die vorbestimmte Pumpleistung erbringen.In the cooling and battery cooling mode, the
Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des ersten Dreiwegeventils 91a, um das von der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 abgegebene Wärmemedium in den Kühler 92 strömen zu lassen. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des zweiten Dreiwegeventils 91b, so dass das von der Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 abgegebene Medium in den Kühlwasserdurchgang 80a der Batterie 80 strömt.The
Daher zirkuliert das Kältemittel in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Kühl- und Batteriekühlmodus in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des Aufnehmers 23, der vierten Dreiwegeverbindungsstelle 13d, des Kabinenkühlexpansionsventils 14b, des Innenverdampfers 18, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 und des Verdichters 11. Des Weiteren zirkuliert das Kältemittel in der Reihenfolge Verdichter 11, Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12, Aufnehmer 23, vierte Dreiwegeverbindungsstelle 13d, Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c, Kühler 19, integriertes Verdampfungsdruckeinstellventil 20 und Verdichter 11.Therefore, in the cooling and battery cooling mode, the refrigerant in the
Das heißt, dass in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Kühl- und Batteriekühlmodus der Kältemittelkreislauf auf einen Kältemittelkreislauf umgeschaltet wird, in dem der Innenverdampfer 18 und der Kühler 19 parallel geschaltet zu einer Kältemittelströmung verbunden sind.That is, in the
In dem Wärmemediumkreislauf 90 zirkuliert in dem Kühl- und Batteriekühlmodus zirkuliert das Wärmemedium in der Reihenfolge der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41, des Kühlers 92, des Wasserdurchgangs des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12 und der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41. Des Weiteren wird der Kreislauf auf einen Kreislauf umgeschaltet, in dem das Medium in der Reihenfolge Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51, Kühlwasserdurchgang 80a der Batterie 80, Kühler 19 und Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 zirkuliert.In the
Mit der vorstehend gestalteten Kreislaufgestaltung steuert die Steuerungsvorrichtung 60 geeignet den Betrieb verschiedener Steuerungszielvorrichtungen in ähnlicher Weise wie in dem Kühl- und Batteriekühlmodus des dritten Ausführungsbeispiels.With the cycle configuration designed above, the
Daher ist in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Kühl- und Batteriekühlmodus ein Dampfverdichtungskältekreislauf gestaltet, in dem der Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 als Kondensationseinheit arbeitet und der Innenverdampfer 18 und der Kühler 19 als Verdampfungseinheiten arbeiten. Als Ergebnis kann in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Kühl- und Batteriekühlmodus das Wärmemedium durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt werden. Die Blasluft kann durch den Innenverdampfer 18 gekühlt werden. Das Wärmemedium kann durch den Kühler 19 gekühlt werden.Therefore, in the
In dem Wärmemediumkreislauf 90 strömt in dem Kühl- und Batteriekühlmodus das durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizte Wärmemedium in den Kühler 92. Das in den Kühler 92 strömende Wärmemedium tauscht Wärme mit der Außenluft aus und gibt Wärme an die Außenluft ab. Das durch den Kühler 19 gekühlte Wärmemedium strömt in den Kühlwasserdurchgang 80a der Batterie 80. Als Ergebnis kann die Batterie 80 gekühlt werden.In the
In der Innenklimatisierungseinheit 30 kann in dem Kühl- und Batteriekühlmodus die durch den Innenverdampfer 18 gekühlte Blasluft in die Fahrzeugkabine geblasen werden. Als Ergebnis kann die Fahrzeugkabine gekühlt werden.In the interior
In dem Kühl- und Batteriekühlmodus kann der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Kühler 19 durch die Wirkung des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 entweder auf einen höheren oder auf einen niedrigeren Wert als der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Innenverdampfer 18 geregelt werden. Daher kann die Temperatur des in den Kühlwasserdurchgang 80a strömenden Wärmemediums in einem weiten Temperaturbereich reguliert werden, abhängig davon, wie viel Wärme die Batterie 80 oder dergleichen erzeugt.In the cooling and battery cooling mode, the refrigerant evaporating pressure in the
In der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Kühl- und Batteriekühlmodus wird das überschüssige Kältemittel in dem Kreislauf in dem Aufnehmer 23 gespeichert, so dass die Fähigkeit zum Kühlen der Blasluft und die Fähigkeit zum Kühlen der Batterie 80 wie in dem dritten Ausführungsbeispiel verbessert werden kann.In the
(3) Erster Entfeuchtungs- und Heizmodus(3) First dehumidification and heating mode
In dem ersten Entfeuchtungs- und Heizmodus steuert die Steuerungsvorrichtung 60 das Kabinenkühlexpansionsventil 14b in einen gedrosselten Zustand und das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen vollständig geschlossenen Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 so, dass sie die vorbestimmte Pumpleistung erbringt. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des ersten Dreiwegeventils 91a, um das von der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 abgegebene Wärmemedium in den Heizerkern 42 strömen zu lassen.In the first dehumidification and heating mode, the
Daher wird in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem ersten Entfeuchtungs- und Heizmodus der Kältemittelkreislauf auf einen Kältemittelkreislauf umgeschaltet, in dem das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des Aufnehmers 23, des Kabinenkühlexpansionsventils 14b, des Innenverdampfers 18, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 und des Verdichters 11 zirkuliert. In dem Wärmemediumkreislauf 90 wird in dem ersten Entfeuchtungs- und Heizmodus auf einen Kreislauf umgeschaltet, in dem das Wärmemedium in der Reihenfolge der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41, des Heizerkerns 42, des Wasserdurchgangs des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12 und der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 zirkuliert.Therefore, in the
Mit der vorstehend gestalteten Kreislaufgestaltung steuert die Steuerungsvorrichtung 60 geeignet den Betrieb verschiedener Steuerungszielvorrichtungen in ähnlicher Weise wie in dem Kühlmodus des dritten Ausführungsbeispiels.With the cycle configuration designed above, the
Daher ist in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem ersten Entfeuchtungs- und Heizmodus ein Dampfverdichtungskältekreislauf gestaltet, in dem der Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 als Kondensationseinheit arbeitet und der Innenverdampfer 18 als Verdampfungseinheit arbeitet. Als Ergebnis kann in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem ersten Entfeuchtungs- und Heizmodus das Wärmemedium durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt werden. Die Blasluft kann durch den Innenverdampfer 18 gekühlt werden.Therefore, in the
In dem Wärmemediumkreislauf 90 strömt in dem ersten Entfeuchtungs- und Heizmodus das durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizte Wärmemedium in den Heizerkern 42.In the
In der Innenklimatisierungseinheit 30 wird in dem ersten Entfeuchtungs- und Heizmodus ein Teil der durch den Innenverdampfer 18 gekühlten Blasluft durch den Heizerkern 42 wieder geheizt, und die Blasluft, deren Temperatur so geregelt wurde, dass sie sich der Sollblastemperatur TAO annähert, kann in die Fahrzeugkabine geblasen werden. Als Ergebnis kann die Fahrzeugkabine entfeuchtet und geheizt werden.In the interior
In der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem ersten Entfeuchtungs- und Heizmodus wird das überschüssige Kältemittel in dem Kreislauf in dem Aufnehmer 23 gespeichert, so dass die Fähigkeit zum Kühlen der Blasluft wie in dem dritten Ausführungsbeispiel verbessert werden kann.In the
(4) Zweiter paralleler Entfeuchtungsmodus (entspricht dem parallelen Entfeuchtungsmodus des ersten Ausführungsbeispiels)(4) Second parallel dehumidification mode (corresponds to the parallel dehumidification mode of the first embodiment)
In dem zweiten Entfeuchtungs- und Heizmodus bringt die Steuerungsvorrichtung 60 das Kabinenkühlexpansionsventil 14b in einen gedrosselten Zustand und bringt das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen gedrosselten Zustand. In the second dehumidification and heating mode, the
Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 und die Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 so, dass sie die vorbestimmte Pumpleistung erbringen.The
Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des ersten Dreiwegeventils 91a, so dass das von der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 abgegebene Wärmemedium in den Heizerkern 42 strömt. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des zweiten Dreiwegeventils 91b, so dass das von der Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 abgegebene Medium in den Kühler 92 strömt.The
Daher zirkuliert das Kältemittel in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem zweiten parallelen Entfeuchtungsmodus in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des Aufnehmers 23, der vierten Dreiwegeverbindungsstelle 13d, des Kabinenkühlexpansionsventils 14b, des Innenverdampfers 18, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 und des Verdichters 11. Des Weiteren zirkuliert das Kältemittel in der Reihenfolge Verdichter 11, Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12, Aufnehmer 23, vierte Dreiwegeverbindungsstelle 13d, Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c, Kühler 19, integriertes Verdampfungsdruckeinstellventil 20 und Verdichter 11.Therefore, in the second parallel dehumidification mode, the refrigerant in the
Das heißt, dass in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem zweiten parallelen Entfeuchtungsmodus der Kältemittelkreislauf auf einen Kältemittelkreislauf umgeschaltet wird, in dem der Innenverdampfer 18 und der Kühler 19 parallel geschaltet zu einer Kältemittelströmung verbunden sind.That is, in the
In dem Wärmemediumkreislauf 90 zirkuliert in dem zweiten parallelen Entfeuchtungsmodus das Wärmemedium in der Reihenfolge der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41, des Heizerkerns 42, des Wasserdurchgangs des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12 und der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41. Des Weiteren wird der Kreislauf auf einen Kreislauf umgeschaltet, in dem das Medium in der Reihenfolge Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51, Kühler 92, Kühler 19 und Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 zirkuliert.In the
Mit der vorstehend gestalteten Kreislaufgestaltung steuert die Steuerungsvorrichtung 60 geeignet den Betrieb verschiedener Steuerungszielvorrichtungen. Beispielsweise steuert die Steuerungsvorrichtung 60 den Verdichter 11 in ähnlicher Weise wie in dem parallelen Entfeuchtungsmodus des dritten Ausführungsbeispiels. Die anderen Steuerungsvorrichtungen werden in ähnlicher Weise gesteuert wie in dem Kühl- und Batteriekühlmodus des dritten Ausführungsbeispiels.With the cycle configuration designed above, the
Daher ist in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem zweiten Entfeuchtungs- und Heizmodus ein Dampfverdichtungskältekreislauf gestaltet, in dem der Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 als Kondensationseinheit arbeitet und der Innenverdampfer 18 und der Kühler 19 als Verdampfungseinheiten arbeiten. Als Ergebnis kann in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem zweiten Entfeuchtungs- und Heizmodus das Wärmemedium durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt werden. Die Blasluft kann durch den Innenverdampfer 18 gekühlt werden. Das Wärmemedium kann durch den Kühler 19 gekühlt werden.Therefore, in the
In dem Wärmemediumkreislauf 90 strömt in dem zweiten Entfeuchtungs- und Heizmodus das durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizte Wärmemedium in den Heizerkern 42. Das von dem Kühler 19 gekühlte Wärmemedium strömt in den Kühler 92. Das in den Kühler 92 strömende Wärmemedium tauscht die Wärme mit der Außenluft aus, um Wärme von der Außenluft aufzunehmen.In the
In der Innenklimatisierungseinheit 30 wird in dem zweiten Entfeuchtungs- und Heizmodus die durch den Innenverdampfer 18 gekühlte Blasluft durch den Heizerkern 42 wieder geheizt, und die Blasluft, deren Temperatur so geregelt wurde, dass sie sich der Sollblastemperatur TAO annähert, kann in die Fahrzeugkabine geblasen werden. Als Ergebnis kann die Fahrzeugkabine entfeuchtet und geheizt werden.In the interior
Des Weiteren kann in dem zweiten Entfeuchtungs- und Heizmodus der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Kühler 19 durch die Wirkung des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 entweder auf einen höheren oder einen niedrigeren Wert als der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Innenverdampfer 18 geregelt werden. Als Ergebnis kann die Wärmemenge, die von dem Wärmemedium in dem Kühler 92 von der Außenluft aufgenommen wird, abhängig von der Sollblastemperatur TAO reguliert werden, und somit kann die Fähigkeit, die Blasluft in dem Heizerkern 42 zu heizen, in einem weiten Bereich reguliert werden.Furthermore, in the second dehumidifying and heating mode, the refrigerant evaporating pressure in the
In der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem zweiten parallelen Entfeuchtungsmodus wird das überschüssige Kältemittel in dem Kreislauf in dem Aufnehmer 23 gespeichert, so dass die von dem Kühler 19 aufgenommene Wärmemenge erhöht und die Fähigkeit, die Blasluft zu heizen, verbessert werden kann. Des Weiteren kann die Wärmemenge, die von dem Kältemittel in dem Innenverdampfer 18 aufgenommen wird, erhöht und damit die Fähigkeit zum Kühlen der Blasluft verbessert werden.In the
(5) Außenluftheizmodus(5) Outdoor air heating mode
In dem Außenluftheizmodus bringt die Steuerungsvorrichtung 60 das Kabinenkühlexpansionsventil 14b in einen vollständig geschlossenen Zustand und das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c einen gedrosselten Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 und die Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 so, dass sie die vorbestimmte Pumpleistung erbringen.In the outside air heating mode, the
Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des ersten Dreiwegeventils 91a, um das von der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 abgegebene Wärmemedium in den Heizerkern 42 strömen zu lassen. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des zweiten Dreiwegeventils 91b, so dass das von der Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 abgegebene Medium in den Kühler 92 strömt.The
Daher zirkuliert das Kältemittel in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Außenluftheizmodus in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des Aufnehmers 23, des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c, des Kühlers 19, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 und des Verdichters 11.Therefore, in the outdoor air heating mode, the refrigerant circulates in the
In dem Außenluftheizmodus zirkuliert in dem Wärmemediumkreislauf 90 das Wärmemedium in der Reihenfolge Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41, Kühler 92, Wasserdurchgang des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12 und Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41. Des Weiteren wird der Kreislauf auf einen Kreislauf umgeschaltet, in dem das Medium in der Reihenfolge Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51, Kühler 92, Kühler 19 und Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 zirkuliert.In the outdoor air heating mode, in the
Mit der vorstehend gestalteten Kreislaufgestaltung steuert die Steuerungsvorrichtung 60 geeignet den Betrieb verschiedener Steuerungszielvorrichtungen. Beispielsweise wird die Drosselöffnung des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c so geregelt, dass sich der Überhitzungsgrad SHC des Kältemittels an der Seite des Auslassanschlusses des Kühlers 19 dem Sollüberhitzungsgrad SHCO annähert. Die anderen Steuerungsvorrichtungen werden in ähnlicher Weise gesteuert wie in dem Außenluftheizmodus in dem dritten Ausführungsbeispiel.With the cycle configuration designed above, the
Daher ist in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Außenluftheizmodus ein Dampfverdichtungskältekreislauf gestaltet, in dem der Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 als Kondensationseinheit arbeitet und der Kühler 19 als Verdampfungseinheit arbeitet. Als Ergebnis kann in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Außenluftheizmodus das Wärmemedium durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt werden. Das Wärmemedium kann durch den Kühler 19 gekühlt werden. Mit anderen Worten kann das Kältemittel Wärme des Wärmemediums aufnehmen.Therefore, in the
In dem Außenluftheizmodus strömt das durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizte Wärmemedium in dem Wärmemediumkreislauf 90 in den Heizerkern 42. Das durch den Kühler 19 geheizte Wärmemedium strömt in den Kühler 92. Das in den Kühler 92 strömende Wärmemedium tauscht die Wärme mit der Außenluft aus, um Wärme von der Außenluft aufzunehmen.In the outside air heating mode, the heat medium heated by the water-
In der Innenklimatisierungseinheit 30 kann in dem Außenluftheizmodus durch den Heizerkern 42 geheizte Blasluft in die Fahrzeugkabine geblasen werden. Als Ergebnis kann die Fahrzeugkabine durch Verwendung der aus der Außenluft aufgenommenen Wärme als Wärmequelle geheizt werden.In the interior
In der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Außenluftheizmodus kann das Kältemittel an der Seite des Auslassanschlusses des Kühlers 19 den Überhitzungsgrad haben. Als Ergebnis kann die von dem Kältemittel in dem Kühler 19 aufgenommene Wärmemenge erhöht und damit die Fähigkeit zum Heizen der Blasluft verbessert werden, wie in dem dritten Ausführungsbeispiel.In the
(7) Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus(7) Waste heat recovery and heating mode
In dem Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus steuert die Steuerungsvorrichtung 60 das Kabinenkühlexpansionsventil 14b in einen vollständig geschlossenen Zustand und das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen gedrosselten Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 und die Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 so, dass sie die vorbestimmte Pumpleistung erbringen.In the waste heat recovery and heating mode, the
Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des ersten Dreiwegeventils 91a, so dass das von der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 abgegebene Wärmemedium in den Heizerkern 42 strömt. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des zweiten Dreiwegeventils 91b, so dass das von der Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 abgegebene Medium in den Kühlwasserdurchgang 80a der Batterie 80 strömt.The
Daher zirkuliert in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus das Kältemittel in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des Aufnehmers 23, des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c, des Kühlers 19, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 und des Verdichters 11.Therefore, in the
In dem Wärmemediumkreislauf 90 zirkuliert in dem Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus das Wärmemedium in der Reihenfolge der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41, des Heizerkerns 42, des Wasserdurchgangs des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12 und der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41. Des Weiteren wird der Kreislauf auf einen Kreislauf umgeschaltet, in dem das Wärmemedium in der Reihenfolge Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51, Kühlwasserdurchgang 80a der Batterie 80, Kühler 19 und Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 zirkuliert.In the
Mit der vorstehend gestalteten Kreislaufgestaltung steuert die Steuerungsvorrichtung 60 den Betrieb der verschiedenen Steuerungszielvorrichtungen in ähnlicher Weise wie in dem Außenluftheizmodus.With the cycle configuration designed above, the
Daher ist in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus ein Dampfverdichtungskreislauf gestaltet, in dem der Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 als Kondensationseinheit arbeitet und der Kühler 19 als Verdampfungseinheit arbeitet. Als Ergebnis kann in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus das Wärmemedium durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt werden. Das Wärmemedium kann durch den Kühler 19 gekühlt werden.Therefore, in the
In dem Wärmemediumkreislauf 90 strömt in dem Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus das durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizte Wärmemedium in den Heizerkern 42. Das durch den Kühler 19 gekühlte Wärmemedium strömt in den Kühlwasserdurchgang 80a der Batterie 80. Als Ergebnis kann die Batterie 80 gekühlt werden. Mit anderen Worten kann das Wärmemedium die Abwärme der Batterie 80 aufnehmen.In the
In der Innenklimatisierungseinheit 30 kann in dem Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus die durch den Heizerkern 42 geheizte Blasluft in die Fahrzeugkabine geblasen werden. Als Ergebnis kann die Fahrzeugkabine durch Verwendung der von der Batterie 80 aufgenommenen Wärme als Wärmequelle geheizt werden.In the interior
In der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Abwärmerückgewinnungs- und Heizmodus kann das Kältemittel an der Auslassanschlussseite des Kühlers 19 einen Überhitzungsgrad haben. Als Ergebnis kann die von dem Kältemittel in dem Kühler 19 aufgenommene Wärmemenge erhöht und somit die Fähigkeit zum Heizen von Blasluft verbessert werden, wie in dem Außenluftheizmodus.In the
(8) Batteriekühlmodus(8) battery cooling mode
In dem Batteriekühlmodus bringt die Steuerungsvorrichtung 60 das Kabinenkühlexpansionsventil 14b in einen vollständig geschlossenen Zustand und das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c in einen gedrosselten Zustand. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert die Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 und die Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 so, dass sie die vorbestimmte Pumpleistung erbringen.In the battery cooling mode, the
Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des ersten Dreiwegeventils 91a, um das von der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41 abgegebene Wärmemedium in den Kühler 92 strömen zu lassen. Die Steuerungsvorrichtung 60 steuert den Betrieb des zweiten Dreiwegeventils 91b, so dass das von der Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 abgegebene Wärmemedium in den Kühlwasserdurchgang 80a der Batterie 80 strömt.The
Daher zirkuliert das Kältemittel in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Batteriekühlmodus in der Reihenfolge des Verdichters 11, des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12, des Aufnehmers 23, des Vorrichtungskühlexpansionsventils 14c, des Kühlers 19, des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 und des Verdichters 11.Therefore, in the battery cooling mode, the refrigerant circulates in the
In dem Wärmemediumkreislauf 90 in dem Batteriekühlmodus zirkuliert das Wärmemedium in der Reihenfolge der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41, des Kühlers 92, des Wasserdurchgangs des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12 und der Hochtemperaturwärmemediumpumpe 41. Des Weiteren wird der Kreislauf auf einen Kreislauf umgeschaltet, in dem das Medium in der Reihenfolge Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51, Kühlwasserdurchgang 80a der Batterie 80, Kühler 19 und Niedertemperaturwärmemediumpumpe 51 zirkuliert.In the
Mit der vorstehend gestalteten Kreislaufgestaltung steuert die Steuerungsvorrichtung 60 den Betrieb verschiedener Steuerungszielvorrichtungen in ähnlicher Weise wie in dem Batteriekühlmodus des dritten Ausführungsbeispiels.With the cycle configuration designed above, the
Daher ist in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Batteriekühlmodus ein Dampfverdichtungskältekreislauf gestaltet, in dem der Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 als Kondensationseinheit arbeitet und der Kühler 19 als Verdampfungseinheit arbeitet. Als Ergebnis kann in der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Außenluftheizmodus das Wärmemedium durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizt werden. Das Wärmemedium kann durch den Kühler 19 gekühlt werden.Therefore, in the
In dem Wärmemediumkreislauf 90 strömt in dem Batteriekühlmodus das durch den Wasser-Kältemittelwärmetauscher 12 geheizte Wärmemedium in den Kühler 92. Das in den Kühler 92 strömende Wärmemedium tauscht Wärme mit der Au-ßenluft aus und gibt Wärme an die Außenluft ab. Das durch den Kühler 19 gekühlte Wärmemedium strömt in den Kühlwasserdurchgang 80a der Batterie 80. Als Ergebnis kann die Batterie 80 gekühlt werden.In the
In der Kältekreislaufvorrichtung 10b in dem Batteriekühlmodus wird das überschüssige Kältemittel in dem Kreislauf in dem Aufnehmer 23 gespeichert, so dass die von dem Kühler 19 aufgenommene Wärmemenge erhöht und die Fähigkeit zum Heizen der Blasluft ebenfalls verbessert werden kann.In the
Wie vorstehend beschrieben, kann die Kältekreislaufvorrichtung 10b gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verschiedene Betriebsmodi umschalten. Als Ergebnis kann die Fahrzeugklimaanlage 1 eine komfortable Klimatisierung der Fahrzeugkabine ausführen, während sie die Temperatur der Batterie 80 geeignet reguliert.As described above, the
Auch in der Kältekreislaufvorrichtung 10b des Kältekreislaufs, die gemäß de, vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Wärmetauscher aufweist, die als Verdampfungseinheiten arbeiten, können durch Verwendung des integrierten Verdampfungsdruckeinstellventils 20 ähnliche Effekte wie in dem ersten Ausführungsbeispiel erzielt werden.Also in the
Das heißt, die Kältemittelverdampfungstemperatur in einer von einer Vielzahl von parallel zueinander geschalteten Verdampfungseinheiten in Bezug auf eine Kältemittelströmung kann geeignet geregelt werden, ohne von der Kältemittelverdampfungstemperatur in einer anderen Verdampfungseinheit beeinflusst zu werden. Des Weiteren können die Kältemittelverdampfungstemperaturen in der Vielzahl der parallel zueinander geschalteten Verdampfungseinheiten geeignet geregelt werden, ohne eine Gestaltung des Kreislaufs zu verkomplizieren oder zu vergrößern.That is, the refrigerant evaporating temperature in one of a plurality of evaporating units connected in parallel with respect to a refrigerant flow can be appropriately controlled without being affected by the refrigerant evaporating temperature in another evaporating unit. Furthermore, the refrigerant evaporating temperatures in the plurality of evaporating units connected in parallel with each other can be appropriately controlled without complicating or increasing a circuit configuration.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt und kann in verschiedener Weise wie folgt modifiziert werden, ohne von dem Kern der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.The present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified as follows without departing from the gist of the present disclosure.
Die vorliegenden Ausführungsbeispiele haben ein Beispiel beschrieben, in dem die Kältekreislaufvorrichtungen 10 bis 10b bei einer in einem Elektrofahrzeug montierten Fahrzeugklimaanlage angewandt sind, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann die vorliegende Offenbarung auf eine Fahrzeugklimaanlage angewendet werden, die in einem sogenannten Hybridfahrzeug montiert ist, das die Antriebskraft für die Fahrt des Fahrzeugs sowohl von einer Brennkraftmaschine als auch von einem Elektromotor erhält.The present embodiments have described an example in which the
Des Weiteren haben die vorliegenden Ausführungsbeispiele ein Beispiel zum Kühlen der Batterie 80 als ein Kühlziel beschrieben, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann eine Vorrichtung in dem Fahrzeug, die während des Betriebs Wärme erzeugt, wie ein Fahrelektromotor, der Antriebsleistung zum Fahren ausgibt, ein Wechselrichter, der einen Elektromotor mit elektrischer Energie versorgt, oder ein Transaxle, das ein Kraftübertragungsmechanismus ist, als das Kühlziel verwendet werden.Furthermore, the present embodiments have described an example of cooling the
Die Anwendung der Kältekreislaufvorrichtungen 10 bis 10b ist nicht auf ein Fahrzeug beschränkt. In den vorliegenden Ausführungsbeispielen kann die vorliegende Offenbarung beispielsweise bei einer stationären Klimaanlage angewandt werden, die eine Klimatisierung in einem Computerserverraum ausführt. In diesem Fall kann der Computerserver das Kühlziel sein.Application of the
Die Gestaltungen der Kältekreislaufvorrichtungen 10 bis 10b sind nicht auf die in den Ausführungsbeispielen offenbarten Formen beschränkt.The configurations of the
Beispielsweise haben die vorstehenden Ausführungsbeispiele ein Beispiel beschrieben, in dem die Heizeinheit, die die Blasluft heizt, die einzelnen Komponenten des Wasser-Kältemittelwärmetauschers 12 und des hochtemperaturseitigen Wärmemediumkreislaufs 40 aufweist, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann, wie in
Der Innenkondensator 121 ist ein Heizwärmetauscher, der Wärme zwischen dem von dem Verdichter 11 abgegebenen Kältemittel und der in die Fahrzeugkabine Blasluft austauscht, um die Blasluft zu heizen. Der Innenkondensator 121 kann in dem Gehäuse 31 der Innenklimatisierungseinheit 30 angeordnet sein, ähnlich wie der Heizerkern 42.The
Die vorstehenden Ausführungsbeispiele hat ein Beispiel beschrieben, in dem die Kühleinheit, die das Kühlziel kühlt, die einzelnen Komponenten des Kühlers 19 und des niedertemperaturseitigen Wärmemediumkreislaufs 50 aufweist, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann, wie in
Alternativ kann auch ein Kühlverdampfer als eine Verdampfungseinheit verwendet werden. Bei dem Kühlverdampfer handelt es sich um einen Kühlwärmetauscher, der Wärme zwischen dem durch das Vorrichtungskühlexpansionsventil 14c dekomprimierten Niederdruckkältemittel und der zu dem Kühlziel geblasenen Kühlblasluft austauscht, um die Kühlblasluft zu kühlen.Alternatively, a cooling evaporator can also be used as an evaporation unit. The cooling evaporator is a cooling heat exchanger that exchanges heat between the low-pressure refrigerant decompressed by the device
In dem ersten Ausführungsbeispiel, das vorstehend beschrieben ist, wird die Batterie 80 gekühlt und gleichzeitig die Abwärme der Batterie 80 rückgewonnen, indem das niedertemperaturseitige Wärmemedium durch Verwendung des Kühlers 19 gekühlt wird, aber die vorliegende Offenbarung ist hierauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann ein Kühlwärmetauscher, der das Niederdruckkältemittel nur zum Kühlen der Batterie 80 verdampft, und ein wärmeaufnehmender Wärmetauscher, der das Kältemittel nur zu der Abwärmerückgewinnung der Batterie 80 verdampft, vorgesehen werden.In the first embodiment described above, the
Die vorliegenden Ausführungsbeispiele haben ein Beispiel für die Verwendung von R1234yf als Kältemittel der Kältekreislaufvorrichtung 10 beschrieben, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt. Zum Beispiel können R134a, R600a, R410A, R404A, R32, R407C und dergleichen verwendet werden. Alternativ kann auch ein gemischtes Kältemittel verwendet werden, das durch Mischen einer Vielzahl dieser Kältemittel oder dergleichen erhalten wird.The present embodiments have described an example of using R1234yf as the refrigerant of the
Die vorliegenden Ausführungsbeispiele haben ein Beispiel für die Verwendung einer wässrigen Ethylenglykollösung als Wärmemedium des hochtemperaturseitigen Wärmemediumkreislaufs 40, des niedertemperaturseitigen Wärmemediumkreislaufs 50 und des Wärmemediumkreislaufs 90 beschrieben, aber die vorliegende Offenbarung ist darauf nicht beschränkt. Zum Beispiel kann eine Lösung, die Dimethylpolysiloxan, Nanofluid oder ähnliches enthält, ein flüssiges Frostschutzmittel, ein wässriges flüssiges Kältemittel, das Alkohol oder ähnliches enthält, oder ein flüssiges Medium, das Öl oder ähnliches enthält, verwendet werden.The present embodiments have described an example of using an ethylene glycol aqueous solution as the heat medium of the high-temperature-side heat-
Die Verdampfungsdruckeinstelleinheit ist nicht auf das in den Ausführungsbeispielen offenbarte integrierte Verdampfungsdruckeinstellventil 20, 210 beschränkt. Die Ausführungsbeispiele haben beispielsweise ein Beispiel beschrieben, in dem drei Einlassschlüsse vorgesehen sind, aber eine Verdampfungsdruckeinstelleinheit mit vier oder mehr Einlassschlüssen kann auch verwendet werden.The evaporation pressure adjustment unit is not limited to the integrated evaporation
Des Weiteren kann das integrierte Verdampfungsdruckeinstellventil 20, 210 einen Anbringungsabschnitt aufweisen, an dem ein Sensor zu der Steuerung der Klimaanlage befestigt ist. Insbesondere kann der Anbringungsabschnitt, an dem der zweite Kältemitteltemperatursensor 64b, der dritte Kältemitteltemperatursensor 64c, der zweite Kältemitteltemperatursensor 64b, der dritte Kältemitteldrucksensor 65c, der vierte Kältemitteldrucksensor 65d oder dergleichen angebracht ist, umfasst sein.Furthermore, the integrated evaporation
Die in den einzelnen Ausführungsbeispielen offenbarten Einrichtungen können innerhalb eines realisierbaren Bereichs geeignet kombiniert werden.The devices disclosed in the individual embodiments can be appropriately combined within a realizable range.
Beispielsweise kann das in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschriebene integrierte Verdampfungsdruckeinstellventil 210 bei den in dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel beschriebenen Kältekreislaufvorrichtungen 10a und 10b angewandt werden.For example, the integrated evaporation
Zum Beispiel können der Innenkondensator 121 und der vorstehend beschriebene Kühlverdampfer bei der in dem dritten Ausführungsbeispiel beschriebenen Kältekreislaufvorrichtung 10a angewandt werden.For example, the
Obwohl die vorliegende Offenbarung gemäß den Beispielen beschrieben worden ist, versteht es sich, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die Beispiele und Strukturen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung weist auch verschiedene Modifikationen und Modifikationen innerhalb eines äquivalenten Bereichs auf. Des Weiteren liegen verschiedene Kombinationen und Modi und andere Kombinationen und Modi, die nur ein Element, mehr Elemente oder weniger Elemente aufweist, auch innerhalb des Umfangs und der Idee der vorliegenden Offenbarung.Although the present disclosure has been described according to the examples, it should be understood that the present disclosure is not limited to the examples and structures. The present disclosure also includes various modifications and modifications within an equivalent range. Furthermore, various combinations and modes, and other combinations and modes including only one element, more elements, or fewer elements are also within the scope and spirit of the present disclosure.
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