DE60117437T2

DE60117437T2 - Kältemittelkreislauf und Ventilvorrichtung dazu

Info

Publication number: DE60117437T2
Application number: DE60117437T
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Kariya-city Takano; Ikuo Kariya-city Ochi; Yasuhiro Kariya-city Yamamoto; Noboru Ogaki-city Takagi; Tetsuo Ogaki-city Hirose
Original assignee: Denso Corp; Pacific Industrial Co Ltd
Current assignee: Denso Corp; Pacific Industrial Co Ltd
Priority date: 2000-08-11
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2021-08-10
Also published as: EP1179714B1; JP3555592B2; DE60117437D1; US6574976B2; US20020020180A1; EP1179714A2; JP2002120547A; EP1179714A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kältemittel-Kreislaufsystem mit einer Heißgasheizerfunktion unter Verwendung eines Verdampfers als einen Radiator, und auf eine Ventileinrichtung, die für das Kältemittel-Kreislaufsystem verwendet wird. In dem Kältemittel-Kreislaufsystem wird die Heißgasheizerfunktion durch direktes Einleiten von Gaskältemittel (Heißgas) erhalten, welches aus einem Kompressor in den Verdampfer unter Umgehung eines Kondensors abgegeben wird.
2. Beschreibung verwandter Technik:
USP 5 291 941 offenbart ein Kältemittel-Kreislaufsystem mit einer Heizfunktion infolge eines Heißgas-Bypasses. Wie in 12 gezeigt ist, ist ein Heißgas-Bypass-Durchtritt 118 in diesem herkömmlichen System bereitgestellt, und eine Heizungs-Dekompressionseinheit 117 und ein Heizungs-Elektromagnetventil 115A sind in dem Heißgas-Bypass-Durchtritt 118 vorgesehen. Zusätzlich ist ein Kühlungs-Elektromagnetventil 115 in einem Kältemitteldurchtritt vorgesehen, durch welchen von einem Kompressor 110 abgegebenes Kältemittel in einen Kondensor 119 einströmt. Hier strömt Gaskältemittel, das von dem Kompressor 110 abgegeben wird, direkt in einen Verdampfer 128 durch den Heißgas-Bypass-Durchtritt 118, während es den Kondensor 119 und dergleichen umgeht. Ferner werden der Heißgas-Bypass-Durchtritt 118 und der Kältemitteldurchtritt des Kondensors 119 selektiv durch das Kühlungs-Elektromagnetventil 115 und das Heizungs-Elektromagnetventil 115A geöffnet und geschlossen. Innerhalb einer Klimatisierungseinheit 126, die in einem Passagierabteil 125 angeordnet ist, ist ein Heißwassertyp-Heizungsheizkern 129 an einer bezüglich der Luft stromabwärtigen Seite des Verdampfers 128 angeordnet. In einer Heizbetriebsart im Winter, wenn eine Temperatur von in den Heizungsheizkern 129 zirkulierendem Heißwasser niedriger als eine vorbestimmte Temperatur ist, zum Beispiel wenn ein Motor 122 zur Aufwärmung gestartet wird, strömt Hochtemperatur-Gaskältemittel (Heißgas), welches von dem Kompressor 110 abgegeben wird, durch den Heißgas-Bypass-Durchtritt 118 und wird direkt in den Verdampfer 128 eingeleitet, nachdem dieses durch die Heizungs-Dekompressionseinheit 117 dekomprimiert wurde. Daher wird in der Heizbetriebsart Wärme von Kältemittel auf Luft in dem Verdampfer 128 abgestrahlt, und die Heizfunktion zum Heizen von Luft kann erhalten werden.
Andererseits strömt in einer Kühlbetriebsart, das von dem Kompressor 110 abgegebene Hochtemperaturgas-Kältemittel in den Kondensor 119 durch Schließen des Heizungs-Elektromagnetventils 115A und Öffnen des Kühlungs-Elektromagnetventils 115.
In dem vorstehend beschriebenen System werden jedoch beide Elektromagnetventile 115, 115A zum Schalten von Kältemitteldurchtritten in der Kühlbetriebsart und der Heizbetriebsart verwendet. Ferner ist ein Absperrventil 121 zum Verhindern, dass Kältemittel in dem Heißgas-Bypass-Durchtritt 118 in den Kondensor 119 in der Heizbetriebsart strömt, separat von den Elektromagnetventilen 115, 115A vorgesehen. Demgemäß erhöht sich die Komponentenanzahl und erhöhen sich die Herstellungskosten in diesem System.
Ferner wird eine lange Leitung für den Heißgas-Bypass-Durchtritt 118 erforderlich, welcher sich von einem Auslass des Heizungs-Elektromagnetventils 115A, das bei dem Kompressor 110 in einem Motorabteil 124 angeordnet ist, zu einem Einlass des Verdampfers 128 in dem Passagierabteil 125 erstreckt. Daher ist die Anbringungsfähigkeit des Systems an einem Fahrzeug herabgesetzt.
EP-A-0 895 884 offenbart eine andere Ventileinrichtung für ein Kältemittel-Kreislaufsystem mit Heißgasheizfunktion.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Mit Blick auf die vorstehenden Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kältemittel-Kreislaufsystem mit einer Heißgasheizfunktion bereitzustellen, welches einen einfachen, integrierten Aufbau einer Ventileinrichtung aufweist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält in einem Kältemittel-Kreislaufsystem, welches eine Betriebsart zwischen einer Kühlbetriebsart, in welcher Luft durch Verdampfen von Niedrigdruck-Kältemittel in einem Verdampfer gekühlt wird, und einer Heizbetriebsart, in welcher Luft in dem Verdampfer unter Verwendung von direkt aus einem Kompressor eingeleitetem Kältemittel erwärmt wird, eine Ventileinrichtung ein Elektromagnetventil zum Öffnen und Schließen eines Kältemitteldurchtritts zwischen einer Abgabeseite des Kompressors und einem Kondensor, der Kältemittel in der Kühlbetriebsart kühlt und kondensiert, ein Differentialdruckventil, das dahingehend vorgesehen ist, durch einen Druckunterschied zwischen der Abgabeseite des Kompressors und einer Seite des Kondensors geöffnet zu werden, welcher erzeugt wird, wenn das Elektromagnetventil geschlossen ist, dies in solcher Weise, dass das von dem Kompressor abgegebene Gaskältemittel direkt in den Verdampfer eingeleitet wird, wenn das Differentialdruckventil offen ist, und ein Absperrventil, das vorgesehen ist, um zu verhindern, dass Kältemittel an der Abgabeseite des Kompressors in den Kondensor einströmt, wenn das Differentialdruckventil geöffnet ist. In der Ventileinrichtung sind das Elektromagnetventil, das Differentialdruckventil und das Absperrventil durch ein Gehäuseelement dahingehend integriert, eine integrierte Struktur aufzubauen. Demgemäß können zumindest drei Arten von Ventilen, das heißt, das Elektromagnetventil, das Differentialdruckventil und das Absperrventil, als die integrierte Struktur verwendet werden, wodurch ein Anordnungsraum der Ventileinrichtung und die Anzahl von Anbringungsschritten reduziert werden. Ferner arbeitet das Kältemittel-Kreislaufsystem durch eine Kombination des einen Elektromagnetventils und des einen Differentialdruckventils. Da das Differentialdruckventil kleiner, leichter und einfacher als das Elektromagnetventil hergestellt werden kann, kann zusätzlich zu der Integration von drei Arten von Ventilen die Ventileinrichtung mit niedrigeren Kosten produziert werden, während sie einen einfachen Aufbau aufweist.
Ferner sind, da das Difterentialdruckventil durch den Druckunterschied zwischen der Abgabeseite des Kompressors und des Kondensors, der erzeugt wird, wenn das Elektromagnetventil geschlossen ist, geöffnet wird, sind beide, Elektromagnetventil und Differentialdruckventil, nicht zur gleichen Zeit geschlossen. Deshalb kann verhindert werden, dass ein Kältemittelkreislauf des Kältemittel-Kreislaufsystems geschlossen wird, wenn der Kompressor arbeitet, und es kann verhindert werden, dass der Kältemittelkreislauf fehlschlägt.
Vorzugsweise ist in der Ventileinrichtung das Gehäuseelement vorgesehen, um einen ersten Kältemitteldurchtritt, der an der Abgabeseite des Kompressors angeschlossen ist, einen zweiten Kältemitteldurchtritt, der an der Kältemittel-Einlassseite des Kondensors angeschlossen ist, einen dritten Kältemitteldurchtritt, der an der Kältemittel-Einlassseite des Verdampfers angeordnet ist, und einen vierten Kältemitteldurchtritt festzulegen, der an einer Kältemittel-Auslassseite des Kondensors angeordnet ist. Das Elektromagnetventil ist vorgesehen, um eine Verbindung zwischen den ersten und zweiten Kältemitteldurchtritten zu öffnen und zu schließen, und das Differentialdruckventil ist vorgesehen, eine Verbindung zwischen den ersten und dritten Kältemitteldurchtritten zu öffnen und zu schließen. Ferner ist das Gehäuseelement vorgesehen, darin ein Heizungs-Dekompressionsmittel zum Dekomprimieren von Gaskältemittel aufzuweisen, welches von dem ersten Kältemitteldurchtritt zu dem dritten Kältemitteldurchtritt strömt, wenn das Differentialdruckventil geöffnet ist, und um darin einen Kommunikationsdurchtritt aufzuweisen, durch welchen der vierte Kältemitteldurchtritt mit einer bezüglich des Kältemittels stromabwärtigen Seite des Heizungs-Dekompressionsmittels kommunizierend verbunden zu sein. Zusätzlich ist das Absperrventil in dem Kommunikationsdurchtritt vorgesehen. Demgemäß kann der vierte Kältemitteldurchtritt, der an der Auslassseite des Kondensors angeschlossen ist, mit der bezüglich des Kältemittels stromabwärtigen Seite des Heizungs-Dekompressionsmittels durch den Kommunikationsdurchtritt in dem Gehäuseelement kommunizierend verbunden sein. Das heißt, die bezüglich des Kältemittels stromabwärtige Seite des Heizungs-Dekompressionsmittels und der Kommunikationsdurchtritt, der an der Auslassseite des Kondensors angeschlossen ist, können miteinander in dem Gehäuseelement verbunden sein. Daher ist es möglich, den dritten Kältemitteldurchtritt des Gehäuseelements und die Einlassseite des Verdampfers nur durch Verwenden einer einzigen Niedrigdruckleitung zu verbinden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen leichter ersichtlich, wenn diese zusammen mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet werden, in welchen:
1 ein schematisches Diagramm ist, welches ein Kältemittel-Kreislaufsystem für eine Fahrzeug-Klimaanlage gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Längsquerschnittsansicht ist, welche eine Ventileinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, wenn ein Führungselektromagnetventil geöffnet ist;
3 eine Längsquerschnittsansicht ist, welche die Ventileinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, wenn das Führungselektromagnetventil geschlossen ist;
4 eine vergrößerte Querschnittsansicht ist, welche ein Absperrventil der Ventileinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
5 eine Längsquerschnittsansicht ist, welche eine Ventileinrichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn ein Führungselektromagnetventil geöffnet ist;
6 eine Längsquerschnittsansicht ist, welche die Ventileinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt, wenn das Führungselektromagnetventil geschlossen ist;
7 eine vergrößerte Perspektivansicht ist, welche ein Beispiel eines Verschlußstopfens der Ventileinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist;
8 eine vergrößerte Querschnittsansicht ist, die einen regulierenden Betrieb unter Verwendung eines Stiftelements des Verschlußstopfens gemäß der zweiten Ausführungsform zum Einstellen einer Ventilöffnungsstellung des Absperrventils zeigt;
9A eine Ansicht zur Erläuterung eines Reduzierungs- Effekts des Kältemittel-Durchtrittgeräuschs infolge des Stiftelements des Verschlußstopfens ist, und 9B ein schematisches Diagramm zur Erläuterung eines Erfassungsverfahrens des Kältemittel-Durchtrittgeräuschs gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
10 eine vergrößerte Perspektivansicht ist, die ein anderes Beispiel eines Verschlußstopfens der Ventileinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
11A und 11B eine vergrößerte Perspektivansicht bzw. eine Bodenansicht sind, die ein weiteres anderes Beispiel eines Verschlußstopfens der Ventileinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigen; und
12 ein schematisches Diagramm ist, welches ein herkömmliches Kältemittel-Kreislaufsystem für eine Fahrzeug-Klimaanlage zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER DERZEIT BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 1 bis 4 beschrieben. In der ersten Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung typischerweise auf ein Kältemittel-Kreislaufsystem für eine Fahrzeug-Klimaanlage angewandt. Wie in 1 gezeigt ist, wird ein Kompressor 10 durch einen Fahrzeugmotor 12 über eine elektromagnetische Kupplung 11 angetrieben, und eine Ventileinrichtung 14 ist in einer Abgabeleitung 13 des Kompressors 10 vorgesehen.
Die Ventileinrichtung 14 weist einen integrierten Aufbau auf, in welchem ein Führungselektromagnetventil 15 zum Öffnen und Schließen eines Kühlungskältemitteldurchtritts, ein Differentialdruckventil 16 zum Öffnen und Schließen eines Heizungskältemitteldurchtritts, eine Heizungs-Dekompressionseinheit 17 und ein Absperrventil 21 als ein integriertes Element durch ein Gehäuseelement 140 integriert sind. Ein Heißgas-Bypass-Durchtritt 18 ist in der Ventileinrichtung 14 vorgesehen und das Differentialdruckventil 16 und die Heizdekompressionseinrichtung 17 sind in dem Heißgas-Bypass-Durchtritt 18 vorgesehen.
Die Abgabeleitung 13 des Kompressors 10 ist an einem Kältemitteleinlass eines Kondensors 19 über das Kühlungs-Elektromagnetventil 15 der Ventileinrichtung 14 angeschlossen, und eine Kühlungs-Dekompressionseinheit 20 ist an einem Kältemittelauslass des Kondensors 19 angeschlossen. In der ersten Ausführungsform ist die Kühlungs-Dekompressionseinheit 20 ein fester Begrenzer (Drossel). Zum Beispiel kann ein Kapillarrohr mit einer vorbestimmten Länge und einem kleinen Innendurchmesser (zum Beispiel ϕ 1,2 bis 1,3 mm) als die Kühlungsdekompressionseinheit 20 verwendet werden. In dem Kondensor 19 wird Kältemittel durch Außenluft gekühlt und kondensiert, die durch einen elektrischen Kühllüfter 19a geblasen wird.
Die Ventileinrichtung 14 ist an dem Kondensor 19 bei einer beliebigen Position, wie eine obere Seitenplatte des Kondensors 19 unter Verwendung einer Anfügeklammer (nicht gezeigt) angefügt und befestigt, so dass der Kondensor 19 und die Ventileinrichtung 14 miteinander integriert werden können, bevor sie an einem Fahrzeug angebracht werden.
Das Absperrventil 21, welches eine Strömungsumkehr-Verhinderungseinheit zum Verhindern, dass Kältemittel von dem Heißgasdurchtritt 18 zu der Seite des Kondensors 19 in einer Heizbetriebsart strömt, ist zwischen der Auslassseite des Heißgas-Bypass-Durchtritts 18 (d.h. der Auslassseite der Heizungs-Dekompressionseinheit 17) und einer Auslassseite der Kühlungsdekompressionseinheit 20 angeschlossen. Der Auslass des Absperrventils 21 ist an dem Auslass des Heißgas-Bypass-Durchtritts 18 angeschlossen.
Der Heißgas-Bypass-Durchtritt 18 ist ein extrem kurzer Kältemitteldurchtritt, der sich von dem Einlass des Heizungsdifferentialdruckventils 16 zu dem Auslass der Heizungs-Dekompressionseinheit 17 innerhalb der Ventileinrichtung 14 erstreckt.
Der Auslass des Heizgas-Bypass-Durchtritts 18 und der Auslass des Absperrventils 21 sind miteinander verbunden und dieser Verbindungsabschnitt ist an einer einzelnen Niedrigdruckleitung 22 angeschlossen, die an einer Kältemitteleinlassseite eines Verdampfers 28 angeordnet ist. Diese einzelne Niedrigdruckleitung 22 erstreckt sich von einem Motorabteil 24 in das Passagierabteil 25 durch eine in einer Spritzwand 23 vorgesehene Öffnung. Die Spritzwand 23 ist angeordnet, um das Motorabteil 24 und das Passagierabteil 25 voneinander zu trennen.
Eine Klimatisierungseinheit 26 ist unter einem Armaturenbrett (nicht gezeigt) angeordnet, welches an der vordersten Seite in dem Passagierabteil 25 angeordnet ist. In der Klimatisierungseinheit 26 ist der Verdampfer 28 an einer bezüglich der Luft stromabwärtigen Seite eines Klimatisierungs-Elektrogebläses 27 angeordnet, und ein Heizungsheizkern 29 ist bei der bezüglich der luftstromabwärtigen Seite des Verdampfers 28 angeordnet.
Die Niedrigdruckleitung 22 ist an einem Kältemitteleinlass des Verdampfers 28 angeschlossen, und eine Niedrigdruckleitung 30 ist an einem Kältemittelauslass des Verdampfers 28 angeschlossen. Die Niedrigdruckleitung 30 an der Auslassseite des Verdampfers 28 erstreckt sich in das Motorabteil 24, während es durch die Spritzwand 23 hindurch verläuft und ist an einem Einlass eines Sammlers 31 innerhalb des Motorabteils 24 angeschlossen. Ein Auslass des Sammlers 13 ist an einer Saugöffnung des Kompressors 10 über eine Saugleitung 32 angeschlossen.
Der Sammler 31 scheidet darin strömendes Kältemittel in Gaskältemittel und Flüssigkältemittel ab und speichert das Flüssigkältemittel darin. Ferner ist der Sammler 31 derart angeordnet, dass ein Teil des Flüssigkältemittels, welches Schmieröl enthält, und in einem Sammlertank um einen Boden herum gespeichert wird, auch in den Kompressor 10 gesaugt wird, um Schmieröl zu dem Kompressor 10 zurückzuführen, während das Gaskältemittel in den Kompressor 10 gesaugt wird.
In der Klimatisierungseinheit 26 kühlt der Verdampfer 28 Luft (Luft innerhalb oder außerhalb des Passagierabteils), die durch das Klimatisierungs-Elektrogebläse 27 geblasen wird, indem dieser Verdampfungslatentwärme von Kältemittel aus der Luft in einer Kühlbetriebsart oder in einer Entfeuchtungsbetriebsart absorbiert. In der Heizbetriebsart im Winter erhitzt der Verdampfer 28 Luft unter Verwendung von Hochtemperaturgas-Kältemittel, das von dem Heißgas-Bypass-Durchtritt 18 einströmt, und wird als ein Radiator verwendet.
Ferner wird Heißwasser (Kühlwasser) des Fahrzeugmotors 12 in den Heizungsheizkern 29 durch eine durch den Motor 12 angetriebene Heißwasserpumpe zirkuliert, so dass der Heizungsheizkern 29 Luft erhitzt, nachdem diese durch den Verdampfer 28 hindurch getreten ist, unter Verwendung des Heißwassers als eine Wärmequelle. Dann wird klimatisierte Luft in das Passagierabteil 25 aus mehreren Luftauslässen ausgeblasen, welche an einer bezüglich der luftstromabwärtigen Seite des Heizungsheizkerns 29 vorgesehen sind.
Das Kühlungs-Elektromagnetventil 15 wird dahingehend gesteuert, durch Unterbrechung von Stromzufuhr zu diesem auf der Grundlage eines Steuersignals von einer Klimatisierungs-Elektroniksteuereinheit (ECU) 33 geöffnet und geschlossen zu werden. Ferner werden Betriebsvorgänge der elektrischen Einrichtungen wie die elektromagnetische Kupplung 11, der elektrische Kühllüfter 19a zum Blasen von Außenluft zu dem Kondensor 19 und das Klimatisierungs-Elektrogebläse 27 auch auf der Grundlage von Steuersignalen aus der Klimatisierungs-Elektroniksteuereinheit 33 gesteuert. Wie bekannt ist, werden Erfassungssignale von einer Sensorgruppe 33a zum Erfassen von Fahrzeugumgebungszuständen, Betriebssignalen von Betriebselementen 33c eines Klimatisierungs-Betriebspanels 33b und dergleichen in die Klimatisierungs-Elektroniksteuereinheit 33 eingegeben.
Als nächstes wird eine Beschreibung einer spezifischen Ausgestaltung der Ventileinrichtung 14 unter Bezugnahme auf 2 und 3 ausgeführt. Das Gehäuseelement 140 der Ventileinrichtung 14 ist aus einem Metallmaterial wie Aluminium hergestellt und ist annähernd in rechteckiger Parallelopipedform ausgebildet. Ferner weist das Gehäuseelement 140 erste und zweite Kältemitteldurchtritte 41, 42 an einer Endseite davon (z.B. an der rechten Seite in 2) auf, und weist dritte und vierte Kältemitteldurchtritte 43, 44 an der anderen Endseite davon (z.B. an der linken Seite in 2) auf.
Der erste Kältemitteldurchtritt 41 ist an der Abgabeseite des Kompressors 10 angeschlossen, und der zweite Kältemitteldurchtritt 42 ist an der Einlassseite des Kondensors 19 angeschlossen. Der dritte Kältemitteldurchtritt 43 ist an der Einlassseite des Verdampfers 28 angeschlossen, und der vierte Kältemitteldurchtritt 44 ist an der Auslassseite des Kondensors 19 über die Kühlungs-Dekompressionseinheit 20 angeschlossen. Diese ersten bis vierten Kältemitteldurchtritte 41 bis 44 werden jeweils durch schwarze Punkte bei den entsprechenden Positionen in 1 angezeigt.
Das Elektromagnetventil 15 ist als ein Führungs-Elektromagnetventil (elektromagnetisches Ventil) einschließlich eines Hauptventilkörpers 46 und eines Zusatzven tilkörpers (Führungsventil) 48 aufgebaut. Hier ist der Hauptventilkörper 46 angeordnet, um einen Kältemitteldurchtritt 45 zwischen dem ersten Kältemitteldurchtritt 41 (Abgabeseite des Kompressors 10) und dem zweiten Kältemitteldurchtritt 42 (Einlassseite des Kondensors 19) zu öffnen und zu schließen. Der Zusatzventilkörper 48 wird durch eine elektromagnetische Kraft einer elektromagnetischen Spule 47 betrieben, um den Hauptventilkörper 46 zu verschieben.
Der Hauptventilkörper 46 enthält ein Dichtungselement 46a an einer Position, welche auf einen Ventilsitzabschnitt 45a des Kältemitteldurchtritts 45 weist, und schließt den Kältemitteldurchtritt 45 durch Drücken des Dichtungselements 46a auf den Ventilsitzabschnitt 45a, wie in 3 gezeigt ist.
Wie in 2 gezeigt ist, wird, wenn der Hauptventilkörper 46 geöffnet ist, kein elektrischer Strom zu dem Elektromagnetventil 47 zugeführt, so dass eine elektromagnetisch anziehende Kraft nicht zwischen einem magnetischen Plunger (bewegliches magnetisches Element) 49 und einem festen Magnetpolelement 50 erzeugt wird. Deshalb wird der Plunger 49 in 1 nach oben durch eine Federkraft einer Kompressionsschraubenfeder 51 bewegt.
Der Zusatzventilkörper 48 mit einer Nadelform ist an einem mittleren Abschnitt des Plungers 49 pressgepasst und bewegt sich nach oben zusammen mit dem Plunger 49. Somit öffnet der Zusatzventilkörper 48 einen Kommunikationsdurchtritt 52, der bei einem mittleren Abschnitt des Hauptventilkörpers 46 vorgesehen ist. Demgemäß wirkt ein Kältemitteldruck in dem Kältemitteldurchtritt 45 in Gegendruckkammern 53, 54 des Hauptventilkörpers 46.
Die Gegendruckkammer 53 ist zwischen einer oberen Endoberfläche eines Abschnitts kleinen Durchmessers des Hauptventilkörpers 46 und einer Wandoberfläche des festen Magnetpolelements 50 vorgesehen. Wie in 3 gezeigt ist, ist die Gegendruckkammer 54 zwischen einer oberen Endoberfläche eines Flanschabschnitts (Abschnitt großen Durchmessers) 46b des Hauptventilkörpers 46 und einer Wandoberfläche des festen Magnetpolelements 50 vorgesehen. Beide Ge gendruckkammern 53, 54 kommunizieren miteinander über einen Freiraum zwischen dem Hauptventilkörper 46 und dem Magnetpolelement 50.
Ferner ist ein (nicht gezeigter) Einkerbungsabschnitt auf einem Randabschnitt eines Kolbenrings 56 in einer Umfangsrichtung vorgesehen. Der Kolbenring 56 wird auf einer oberen Umfangsoberfläche des Flanschabschnitts 46b des Hauptventilabschnitts 46 gehalten. Daher kommuniziert die Gegendruckkammer 54 stets mit dem ersten Kältemitteldurchtritt 41 bei einer bezüglich des Kältemittels stromaufwärtigen Seite durch den Einkerbungsabschnitt des Kolbenrings 56. Da jedoch eine Durchtrittsquerschnittsfläche des Einkerbungsabschnitts des Kolbenrings 56 dahingehend hergestellt ist, kleiner als der des Kommunikationsdurchtritts 52 zu sein, wird ein Kältemitteldruck in der Gegendruckkammer 54 zu einem Kältemitteldruck in dem Kältemitteldurchtritt 45 durch den Kommunikationsdurchtritt 52 und die Gegendruckkammer 53, wie vorstehend beschrieben.
Da eine Kältemittel-Durchtrittsquerschnittsfläche zwischen dem Hauptventilkörper 46 und dem Ventilsitzabschnitt 45a beschränkt ist, ist ein Kältemitteldruck in dem Kältemitteldurchtritt 45 kleiner als ein Kältemitteldruck in dem ersten Kältemitteldurchtritt 41 an der bezüglich des Kältemittels stromaufwärtigen Seite des Ventilsitzabschnitts 45a. Deshalb ist ein Kältemitteldruck in der Gegendruckkammer 53, 54 kleiner als der in dem ersten Kältemitteldurchtritt 41, um einen Druckunterschied dazwischen aufzuweisen, und der Hauptventilkörper 46 wird, wie in 2 gezeigt ist, durch diesen Druckunterschied und die Federkraft der Druckschraubenfeder 55 nach oben bewegt, wodurch der offene Zustand des Hauptventilkörpers 46 aufrechterhalten wird.
Wie in 3 gezeigt ist, wird dahingegen, wenn der elektrische Strom zu der elektromagnetischen Spule 47 zugeführt wird, die elektromagnetisch anziehende Kraft zwischen dem Plunger 49 und dem festen Magnetpolelement 50 erzeugt, so dass der Plunger 49 dahingehend bewegt wird, das feste Magnetpolelement 50 gegen die Federkraft der Druckschraubenfeder 51 zu berühren. Demgemäß bewegt sich der Zusatzventilkörper 48 auch zusammen mit dem Plunger 49 dahingehend, den Ventilsitzabschnitt 52a zu berühren, so dass der Kommunikationsdurchtritt 52 geschlossen wird.
In diesem Fall kommuniziert die Gegendruckkammer 54 stets mit dem ersten Kältemitteldurchtritt 41 bei der bezüglich des Kältemittels stromaufwärtigen Seite des Ventilsitzabschnitts 45a durch den Einkerbungsabschnitt des Kolbenrings 56. Daher werden dann, wenn der Kommunikationsdurchtritt 52 geschlossen ist, der Kältemitteldruck in der Gegendruckkammer 54 und der Kältemitteldruck in der Gegendruckkammer 53 allmählich zu dem Kältemitteldruck in dem ersten Kältemitteldurchtritt 41 hin vergrößert.
Demgemäß bewegt sich, wenn der Kältemitteldruck in den Gegendruckkammern 53, 54 größer als der in dem Kältemitteldurchtritt 45 wird, der Hauptventilkörper 46 durch diesen Druckunterschied gegen die Federkraft der Druckschraubenfeder 55 nach unten und drückt das Dichtungselement 46a auf den Ventilsitzabschnitt 45a des Kältemitteldurchtritts 45, um den Ventilsitzabschnitt 45a herum abzudichten. Wenn der Hauptventilabschnitt 46 sich nach unten bewegt, bewegt sich der Zusatzventilkörper 48 ebenfalls durch die Magnetkraft der elektromagnetischen Spule 47 nach unten, wodurch der geschlossene Zustand des Kommunikationsdurchtritts 52 aufrechterhalten wird.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird der Kommunikationsdurchtritt 52 durch den Zusatzventilkörper 48 geöffnet und geschlossen, so dass ein Kältemitteldruck in den Gegendruckkammern 53, 54 zwischen einem Niedrigdruckzustand mit dem Kältemitteldruck in dem Kältemitteldurchtritt 45 und einem Hochdruckzustand mit dem Kältemitteldruck in dem ersten Kältemitteldurchtritt 41 geschaltet wird. Daher muss die Spule 47 nur den Zusatzventilkörper 48 mit einer kleinen Druckaufnahmefläche antreiben, es ist aber nicht erforderlich, dass diese den Hauptventilkörper 46 mit einer großen Druckaufnahmefläche antreibt, wodurch die elektromagnetisch anziehende Kraft der elektromagnetischen Spule 47 reduziert wird.
Ferner wird der Hauptventilkörper 46 geöffnet, wenn nicht elektrischer Strom zu der elektromagnetischen Spule 47 zugeführt wird, und der Hauptventilkörper 46 wird geschlossen, wenn der elektrische Strom zu der elektromagnetischen Spule 47 zugeführt wird. Demgemäß kann, falls ein Problem in einem elektrischen System des Elektromagnetventils 15 auftritt, der offene Zustand des Elektromagnetventils 15 sichergestellt werden, und es kann eine Kühlfunktion im Sommer erhalten werden.
Als nächstes wird das Differentialdruckventil 16 beschrieben. Das Differentialdruckventil 16 wird geschlossen, wenn das Führungs-Elektromagnetventil 15 sich öffnet, wie in 2 gezeigt ist, und wird geöffnet, wenn das Führungs-Elektromagnetventil 15 sich schließt, wie in 3 gezeigt ist. Das Differentialdruckventil 16 ist in der folgenden Weise aufgebaut.
Das heißt, das Differentialdruckventil 16 enthält eine erste Kammer 60 an seiner oberen Seite und eine zweite Kammer 61 an seiner unteren Seite, Die erste Kammer 60 kommuniziert mit dem ersten Kältemitteldurchtritt 41 durch eine Kommunikationsöffnung 62 und einem Raum um den Hauptventilkörper 46 des Elektromagnetventils 15 herum, so dass der Kältemitteldruck bei der Kompressorabgabeseite in die erste Kammer 60 eingeleitet wird. Die zweite Kammer 61 kommuniziert mit dem zweiten Kältemitteldurchtritt 42 über eine Kommunikationsöffnung 63 und den Kältemitteldurchtritt 45, so dass der Kältemitteldruck an der Kondensorseite in die zweite Kammer 61 eingeleitet wird.
Ein Säulenventilkörper 64 des Differentialdruckventils 16 ist in der ersten Kammer 60 gleitend in einer Aufwärts-/Abwärts-Richtung angeordnet. Ein Dichtungselement 65 ist an einer oberen Oberfläche (ein Ende in der Axialrichtung) des Ventilkörpers 64 befestigt, und ein mittlerer Abschnitt eines Diaphragmas 67 ist luftdicht an einer unteren Oberfläche (dem anderen Ende in der Axialrichtung) des Ventilkörpers 64 über ein Metallkontaktelement 66 angefügt. Ein Metallbefestigungselement 68 mit einer zylindrischen Form ist in die zweite Kammer 61 pressgepasst, so dass ein Randabschnitt des Diaphragmas 67 luftdicht an einer oberen Wandoberfläche der zweiten Kammer 61 angefügt ist. Demgemäß sind die erste Kammer 60 und die zweite Kammer 61 luftdicht durch das Diaphragma 67 unterteilt, welches als ein elastisches Unterteilungselement verwendet wird.
Eine Druckschraubenfeder 70 ist zwischen einer unteren Oberfläche des Kontaktelements 66 und einem Einstellschraubenelement 69 angeordnet, und der Ventilkörper 64 ist nach oben (in einer Ventilschließrichtung) durch eine Federkraft der Druckschraubenfeder 70 beaufschlagt. Eine Anfügeposition des Einstellschraubenelements 69 kann durch eine Außengewindeschraube 69a relativ zu einer Wandoberfläche der zweiten Kammer 61 eingestellt werden, das heißt, relativ zu dem Gehäuseelement 140. Die Federkraft der Druckschraubenfeder 70 wird durch Einstellen der Anfügeposition des Einstellschraubenelements 69 eingestellt, wodurch ein Ventilöffnungsdruck des Differentialdruckventils 16 eingestellt wird. Ferner ist das Einstellschraubenelement 69 luftdicht an der Wandoberfläche der zweiten Kammer 61 durch einen O-Ring 69b befestigt.
Ein Begrenzungsdurchtritt 71 (Drosseldurchtritt) ist dahingehend vorgesehen, auf das Dichtungselement 65 auf der oberen Oberfläche des Ventilkörpers 64 zu weisen, und wird durch Drücken des Dichtungselements 65 zu einem Ventilsitzabschnitt 71a des Begrenzungsdurchtritts 71 geschlossen, wenn das Differentialdruckventil 16 schließt, wie in 2 gezeigt. Der Begrenzungsdurchtritt 71 ist ein Durchtritt kleinen Durchmessers mit einem Durchmesser von beispielsweise 2 mm, und kann als die Heizungs-Dekompressionseinheit (fester Begrenzer) 17 verwendet werden, indem seine Durchtrittsquerschnittsfläche klein hergestellt wird. Demgemäß kann die Heizungs-Dekompressionseinheit 17, die in 1 gezeigt ist, extrem leicht in dem Gehäuseelement 140 ausgebildet werden.
Als nächstes wird eine Beschreibung des Betriebs des Differentialdruckventils 16 ausgeführt. In dem Führungs-Elektromagnetventil 15 wird, wenn der Strom nicht zu der elektromagnetischen Spule 47 zugeführt wird und der Hauptventilkörper 46, wie in 2 gezeigt ist, geöffnet ist, der Kältemitteldruck an der Abgabeseite des Kompressors 10 in die erste Kammer 60 des Differentialdruckventils 16 über den ersten Kältemitteldurchtritt 41 und die Kommunikationsöffnung 62 eingeleitet. Andererseits wird der Kältemitteldruck in dem Kältemitteldurchtritt 45 an der bezüglich des Kältemittels stromabwärtigen Seite des Hauptventilkörpers 46 in die zweite Kammer 61 des Differentialdruckventils 16 durch die Kommunikationsöffnung 63 eingeleitet.
Zu dieser Zeit ist der Kältemitteldruck in dem Kältemitteldurchtritt 45 kleiner als der in dem ersten Kältemitteldurchtritt 41, dies durch die Drossel an dem Ventilsitzabschnitt 45a. Jedoch wird die Federkraft der Druckschraubenfeder 70 derart gewählt, dass eine Kraft infolge der Federkraft in der Ventilschließrichtung des Ventilkörpers 64 größer als eine Kraft infolge dieses Druckunterschieds in der Ventilöffnungsrichtung des Ventilkörpers 64 ist. Daher wird, wenn das Führungs-Elektromagnetventil 15 geöffnet ist, der Ventilkörper 64 des Differentialdruckventils 16 zu dem Ventilsitzabschnitt 71a des Begrenzungsdurchtritts 41 durch die Federkraft der Druckschraubenfeder 70 gedrückt, so dass das Differentialdruckventil 16 in dem geschlossenen Zustand gehalten wird, wie in 2 gezeigt ist.
Dahingegen wird in dem Führungs-Elektromagnetventil 15, wenn der Strom zu der elektromagnetischen Spule 47 zugeführt wird und der Hauptventilkörper 46 geschlossen ist, wie in 3 gezeigt ist, der Kältemitteldruck an der Abgabeseite des Kompressors 10 in die erste Kammer 60 des Differentialdruckventils 16 durch den ersten Kältemitteldurchtritt 41 und die Kommunikationsöffnung 62 eingeleitet. In diesem Fall wird der Kältemitteldurchtritt 45 an der bezüglich des Kältemittels stromabwärtigen Seite des Hauptventilkörpers 46 von der Hochdruckseite des Kältemittelkreislaufsystems durch den Hauptventilkörper 46 unterbrochen. Daher wird der Kältemitteldruck in dem Kältemitteldurchtritt 45, d.h. der Kältemitteldurchtritt in der zweiten Kammer 61, auf einen Druck reduziert, der erheblich niedriger als der Kältemitteldruck an der Abgabeseite des Kompressors 10 ist.
Im Ergebnis wird der Druckunterschied zwischen der ersten Kammer 60 und der zweiten Kammer 61 des Differentialdruckventils 16 gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck (z.B. 0,49 MPa), der durch die Federkraft der Druckschrauben feder 70 eingestellt wird. Daher bewegt sich der Ventilkörper 64 des Differentialdruckventils 16 durch diesen Druckunterschied nach unten, um den Begrenzungsdurchtritt 71 zu öffnen, und das Differentialdruckventil 16 wird geöffnet, wie in 3 gezeigt ist.
Als nächstes wird nun der Aufbau der Ventileinheit 14 an der Auslassseite des Begrenzungsdurchtritts 71 beschrieben. Die Auslassseite des Begrenzungsdurchtritts 71 kommuniziert mit einer Auslasskammer 73 und dem dritten Kältemitteldurchtritt 43 über eine Kommunikationsöffnung 72. Andererseits kommuniziert der vierte Kältemitteldurchtritt 44 mit der Auslasskammer 73 durch einen Kommunikationsdurchtritt 74. In dem Kommunikationsdurchtritt 74 ist das Absperrventil 21 vorgesehen, um zu verhindern, dass Kältemittel, welches durch den Begrenzungsdurchtritt 71 hindurch getreten ist, in den vierten Kältemitteldurchtritt 44 strömt.
Das Absperrventil 21 enthält einen Ventilkörper 75, der dahingehend aus Kunststoff geformt ist, eine im Wesentlichen kreisförmige Säulenform aufzuweisen, und ein O-Ring (ein elastisches Dichtungselement) 76 ist an der äußeren Umfangsoberfläche des Ventilkörpers 75 angefügt.
2 zeigt einen Ventilöffnungszustand des Absperrventils 21. Wie in 2 gezeigt ist, bewegt sich, wenn ein Kältemitteldruck an einer Einlassseite des Kommunikationsdurchtritts 74 (an der Seite des vierten Kältemitteldurchtritts 44) größer als ein Kältemitteldruck an einem Auslass des Kommunikationsdurchtritts 74 (an der Seite der Auslasskammer 73) ist, das heißt, wenn ein Druckzustand in einer Vorwärtsrichtung des Absperrventils 21 ist, der Ventilkörper 75 nach oben von einer Ventilschließstellung, die in 3 gezeigt ist, um sich von dem O-Ring 76 von einem Ventilsitzabschnitt 77 des Kommunikationsdurchtritts 74 zu trennen, so dass das Absperrventil 21 geöffnet wird, wie in 2 gezeigt ist.
Ein Eingriffsgreiferabschnitt 78 zum Einstellen eines Ventilöffnungs-Hubausmaßes auf ein vorbestimmtes Ausmaß ist mit dem Ventilkörper 75 durch Formen inte griert. Deshalb ist der Eingriftsgreiferabschnitt 78 mit einer Stopfenoberfläche 79 des Kommunikationsdurchtritts 74 in Eingriff gebracht, so dass das Absperrventil 21 geöffnet wird, während es an einer vorbestimmten Position gehalten wird.
Dahingegen bewegt sich, wenn der Kältemitteldruck an der Einlassseite des Kommunikationsdurchtritts 74 kleiner als der Kältemitteldruck an der Auslassseite des Kommunikationsdurchtritts 74 ist, das heißt, wenn ein Druckzustand in einer Rückwärtsrichtung des Absperrventils 21 ist, der Ventilkörper 75 nach unten von der in 2 gezeigten Ventilöffnungsposition, so dass der O-Ring 76 auf den Ventilsitzabschnitt 77 des Kommunikationsdurchtritts 74 drückt. In diesem Fall wird das Absperrventil 21, wie in 3 gezeigt ist, geschlossen. Ferner ist ein Verschlußstopfen 80 angeordnet, um einen Öffnungsabschnitt abzudichten, welcher bei dem Bohren des Kommunikationsdurchtritts 74 und der Auslasskammer 73 gebohrt wird.
In der Ventileinrichtung 14, die in den 2, 3 gezeigt ist, ist der Heißgas-Bypass-Durchtritt 18 durch einen Durchtritt aufgebaut, der die Kommunikationsöffnung 62, die erste Kammer 60, den Begrenzungsdurchtritt 71 und die Kommunikationsöffnung 72 enthält.
Als nächstes wird der Betrieb des Kältemittel-Kreislaufsystems gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. Wenn die Kühlbetriebsart durch die Bedienungselemente 33c des Klimatisierungs-Bedienungspanels 33 ausgewählt werden, wird elektrischer Strom zu der elektromagnetischen Kupplung 11 zugeführt und die elektromagnetische Kupplung 11 wird derart eingeschaltet, dass der Kompressor 10 durch den Fahrzeugmotor 12 angetrieben wird. Wenn die Kühlbetriebsart ausgewählt ist, wird die elektromagnetische Spule 47 des Führungs-Elektromagnetventils 15 dahingehend gesteuert, durch ein Steuersignal aus der Klimatisierungs-Elektroniksteuereinheit 33 nicht mit Energie versorgt zu werden.
Demgemäß öffnet der Zusatzventilkörper 48 den Kommunikationsdurchtritt 52 und der Hauptventilkörper 46 öffnet den Kältemitteldurchtritt 45, wie in 3 gezeigt, so dass das Elektromagnetventil 15 geöffnet wird. Im Ergebnis wird der Druckunterschied zwischen der ersten Kammer 60 und der zweiten Kammer 61 kleiner und der Ventilkörper 64 des Differentialdruckventils 21 wird an den Ventilsitzabschnitt 71a des Begrenzungsdurchtritts 71 durch die Federkraft der Druckschraubenfeder 70 gedrückt, so dass das Differentialdruckventil 16 in dem Ventilschließzustand in 2 gehalten wird.
In diesem Fall tritt das Gaskältemittel, welches aus dem Kompressor 10 abgegeben wird, durch den Kältemitteldurchtritt 45 von dem ersten Kältemitteldurchtritt 45 zu der Ventileinrichtung 14 und strömt aus der Ventileinrichtung 14 aus dem zweiten Kältemitteldurchtritt 42 in den Kondensor 19. In dem Kondensor 19 wird Kältemittel durch Außenluft zum Kondensieren gekühlt, die durch den Kühllüfter 19a geblasen wird.
Das kondensierte Kältemittel, welches durch den Kondensor 19 hindurch getreten ist, wird durch die Kühl-Dekompressionseinheit 20 dahingehend dekomprimiert, Gas-/Flüssigkeits-Zweiphasen-Kältemittel zu sein, welches eine niedrige Temperatur und einen niedrigen Druck hat. Dann strömt das Niedrigdruck-Kältemittel wieder in die Ventileinrichtung 14 von dem vierten Kältemitteldurchtritt 44. Zu dieser Zeit wird Kältemitteldruck auf das Absperrventil 21 in dem Kommunikationsdurchtritt 74 in der Voewärtsrichtung angelegt, um das Absperrventil 21 zu öffnen. Demgemäß tritt Niedrigdruck-Kältemittel durch den Kommunikationsdurchtritt 74 und strömt aus der Ventileinrichtung 14 von dem dritten Kältemitteldurchtritt 43 heraus. Anschließend tritt Kältemittel durch den dritten Kältemitteldurchtritt 43 durch die Niedrigdruckleitung 22 und strömt in den Verdampfer 28.
In dem Verdampfer 28 absorbiert das Niedrigdruck-Kältemittel Wärme aus der durch das Gebläse 27 geblasenen Luft, um verdampft zu werden. In dem Verdampfer 28 gekühlte Luft wird in das Passagierabteil 25 geblasen, um das Passagierabteil 25 zu kühlen. Kältemittel aus dem Verdampfer 28 wird in dem Sammler 31 in Gaskältemittel und Flüssigkältemittel infolge eines Masse-/Dichte-Unterschieds zwischen Gaskältemittel und Flüssigkältemittel innerhalb desselben abge schieden, und das abgeschiedene Gaskältemittel wird in den Kompressor 10 gesaugt. Gleichzeitig wird auch eine kleine Menge von Flüssigkältemittel, welches Schmieröl enthält, das innerhalb des Sammlers 31 an der unteren Seite gespeichert wird, auch in den Kompressor 10 gesaugt.
Im Winter, wenn die Heizbetriebsart unter Verwendung des Heißgasheizers des Kältemittel-Kreislaufsystems ausgewählt wird, wird Kraft bzw. Leistung zu der elektromagnetischen Kupplung 11 auf der Grundlage eines Steuersignals aus der Klimatisierungs-Elektroniksteuereinheit 33 zugeführt, und der Kompressor 10 wird durch den Fahrzeugmotor 12 angetrieben. Zu dieser Zeit wird elektrischer Strom zu der elektromagnetischen Spule 47 des Führungs-Elektromagnetventils 15 gemäß einem Steuersignal der Klimatisierungs-Elektroniksteuereinheit 33 angelegt.
Demgemäß schließt der Zusatzventilkörper 48 den Kommunikationsdurchtritt 52 und der Hauptventilkörper 46 schließt den Kältemitteldurchtritt, wie in 3 gezeigt ist, so dass das Elektromagnetventil 15 geschlossen wird. Im Ergebnis wird der Kältemitteldruck in der ersten Kammer 60 größer als in der zweiten Kammer 61, und dieser Druckunterschied steigt rapide an. Wenn der Druckunterschied zwischen der ersten Kammer 60 und der zweiten Kammer 61 gleich oder größer als ein gewählter Druck ist, bewegt sich der Ventilkörper 64 des Differentialdruckventils 21 nach unten gegen die Federkraft der Druckschraubenfeder 70, um von dem Ventilsitzabschnitt 71a des Begrenzungsdurchtritts 71 getrennt zu werden. Daher wird der Begrenzungsdurchtritt 71 geöffnet und das Differentialdruckventil 16 wird geöffnet, wie in 3 gezeigt ist, so dass der Heißgas-Bypass-Durchtritt 18 geöffnet wird.
Somit tritt das Gaskältemittel (überheiztes Gaskältemittel), welches aus dem Kompressor 10 abgegeben wird, durch den Begrenzungsdurchtritt 71 über den ersten Kältemitteldurchtritt 41, die Kommunikationsöffnung 62 und die erste Kammer 60 der Ventileinheit 14. Da der Begrenzungsdurchtritt 71 als ein fester Begrenzer zum Ausbilden der Heizungs-Dekompressionseinheit 17 verwendet werden kann, wird das von dem Kompressor 10 abgegebene Gaskältemittel auf einen vorbestimmten Druck in dem Begrenzungsdurchtritt 71 dekomprimiert.
Anschließend tritt das dekomprimierte Kältemittel durch die Kommunikationsöffnung 72 und die Auslasskammer 73, strömt aus der Ventileinheit 14 heraus und tritt durch die Niedrigdruckleitung 22, um zu dem Verdampfer 28 zu strömen. In dem Verdampfer 28 strahlt Hochtemperaturgas-Kältemittel Wärme an Luft ab, welche durch das Gebläse 27 ausgeblasen wird, um Luft zu erwärmen. Das Gaskältemittel, welches in dem Verdampfer 28 gekühlt wurde, tritt durch den Sammler 31 und wird in den Kompressor 10 gesaugt, um erneut komprimiert zu werden.
Da der Kältemitteldruck in der Heizbetriebsart in der Auslasskammer 73 größer als der in dem vierten Kältemitteldurchtritt 44 ist, wird das Absperrventil 21 geschossen. Daher kann verhindert werden, dass das Hochtemperaturkältemittel zu der Seite des Kondensors 19 zurückkehrt und dass es innerhalb des Kondensors 19 gespeichert wird (Kältemittelspeicherphänomen).
Gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind zumindest das Elektromagnetventil 15, das Differentialdruckventil 16 und das Absperrventil 21 durch das Gehäuseelement 140 integriert, um einen integrierten Aufbau der Ventileinrichtung 14 aufzubauen. Daher kann ein Anordnungsraum der Ventileinrichtung 14 und die Anzahl von Anbringungsschritten desselben reduziert werden. Ferner arbeitet das Kältemittel-Kreislaufsystem durch eine Kombination von einem der Ventile, Elektromagnetventil 15 und das eine Differentialdruckventil 16. Da das Difterentialdruckventil 16 kleiner, leichter und einfacher als das Elektromagnetventil 15 gemacht werden kann, kann zusätzlich zu der Integration der drei Ventile 15, 16, 21 die Ventileinrichtung 14 mit niedrigen Kosten hergestellt werden.
Da ferner das Difterentialdruckventil 16 durch den Druckunterschied zwischen der Abgabeseite des Kompressors 10 und der Einlassseite des Kondensors 19 geöffnet wird, der erzeugt wird, wenn das Elektromagnetventil 15 geschlossen ist, werden sowohl das Elektromagnetventil 15 als auch das Differentialdruckventil 16 nicht zu der gleichen Zeit geschlossen. Daher kann ein Kältemittelkreislauf des Kältemittel-Kreislaufsystems daran gehindert werden, geschlossen zu werden, wenn der Kompressor 10 arbeitet, und es kann eine Fehlfunktion des Kältemittelkreislaufs verhindern.
In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Heißgas-Bypass-Durchtritt 18 innerhalb des Gehäuseelements 140 der Ventileinrichtung 14 aufgebaut, und der Begrenzungsdurchtritt 71, der die Heizungs-Dekompressionseinheit 17 aufbaut, ist ebenfalls in dem Gehäuseelement 140 der Ventileinrichtung 14 vorgesehen. Demgemäß kann das Kältemittel-Kreislaufsystem kompakt hergestellt werden, während die Ventileinrichtung 14 einen einfachen Aufbau aufweist.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 5 bis 11 beschrieben. In der zweiten Ausführungsform ist eine Form des Absperrventils 21, welches in der ersten Ausführungsform beschrieben wird, vereinfacht und ein Strömungsgeräusch des aus dem Begrenzungsdurchtritt (dem festen Begrenzer) 71 abgegebenen Kältemittels, der die Heizungs-Dekompressionseinheit 17 aufbaut, ist reduziert.
In der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform ist, wie in 4 gezeigt ist, der Eingriffsgreiferabschnitt 78 zum Regulieren des Ventilöffnungs-Hubausmaßes mit dem vorbestimmten Ausmaß in dem Kunststoffventilkörper 75 des Absperrventils 21 durch Ausformen integriert. Daher ist der Eingriffsgreiferabschnitt 78 auf die Stopfenoberfläche 79 des Kommunikationsdurchtritts 74 in Eingriff gebracht, so dass das Absperrventil 21 geöffnet wird, während es bei der vorbestimmten Stellung gehalten wird. Demgemäß weist der Ventilkörper 75 des Absperrventils 21 eine komplizierte Form auf, welche den Eingriffsgreiferabschnitt 78 enthält. Andererseits ist in dem Gehäuseelement 140 es erforderlich, dass die öffnende Form des Kommunikationsdurchtritts 74 drei Öffnungsdurchmesser 74a, 74b und 74c aufweist, welche konzentrisch in einer dreistufigen Form vorgesehen sind, wie in 4 gezeigt ist, wodurch die Kosten für das Bohren des Kommunikationsdurchtritts 74 erhöht werden.
Wie vorstehend beschrieben ist, ist zum Abdichten des Öffnungsabschnitts, der beim Bohren des Kommunikationsdurchtritts 74 und der Auslasskammer 73 gebohrt wird, bei der rechten Seite des Absperrventils 21 in seiner Ventilöffnungsrichtung angeordnet. Demgemäß wird in der zweiten Ausführungsform unter Berücksichtigung dieses Gesichtspunkts ein Stiftelement 81 mit dem Verschlußstopfen 80 durch Ausformen integriert, und wird als ein die Position regulierendes Element zum Einstellen einer Öffnungsposition des Ventilkörpers 75 des Absperrventils 21 bei einer vorbestimmten Position integriert, wie in den 5 bis 8 gezeigt ist, wodurch die Ventilkörperform des Absperrventils 21 vereinfacht wird.
Wie in 7 gezeigt ist, ist das Verschlussstopfen 80 durch integrales Ausformen des Säulenstiftelements 81 einem Außengewindeabschnitt 82 und dem Basisabschnitt 83 ausgebildet. Obwohl der Verschlussstopfen 80 normalerweise durch Kunststoffausformen ausgebildet ist, kann dieser durch Maschinenbearbeitung (Schneiden) eines Metalls wie Aluminium hergestellt werden.
6 zeigt einen Ventilschließzustand des Absperrventils 21. Wie in 6 gezeigt ist, erstreckt sich das Stiftelement 81 des Verschlussstopfens 80 in der Auslasskammer 73 an einem Zentralabschnitt seines gesamten Durchmessers koaxial bezüglich des Zentralabschnitts. Ferner ist eine Höhe (Axiallänge) H des Stiftelements 81 in 7 derart gewählt, dass ein vorbestimmter Freiraum L zwischen dem Stiftelement 81 und dem Ventilkörper 75 des Absperrventils 21 vorgesehen ist, wenn das Absperrventil 21 geschlossen ist.
In der zweiten Ausführungsform ist das Stiftelement 81 des Verschlussstopfens 80 dahingehend aufgebaut, auch als ein Kollisionselement verwendet zu werden, mit welchem durch den Begrenzungsdurchtritt 71 dekomprimiertes und in die Auslasskammer (den Durchtrittsraum) 73 aus der Kommunikationsöffnung 72 abgegebenes Kältemittel kollidiert. Deshalb ist das Stiftelement 81 in der Auslasskammer 73 an dem zentralen Abschnitt seines gesamten Durchmessers angeordnet, so dass eine Zentralachse des Stiftelements 81 und eine Zentralachse der kreisförmigen Kommunikationsöffnung 72 einander kreuzen, und das Stiftelement 81 ist dahingehend angeordnet, auf eine Mündung der Kommunikationsöffnung 72 zu weisen.
Hier ist ein Durchmesser D des Stiftelements 81 dahingehend gewählt, gleich oder größer als ein Durchmesser der kreisförmigen Kommunikationsöffnung 71 zu sein. Zum Beispiel ist der Durchmesser der Kommunikationsöffnung etwa 3 mm, und der Durchmesser D des Stiftelements 81 etwa 3 bis 7 mm. Demgemäß kann ein Oberflächenbereich des Stiftelements 81, welcher auf die Mündung der kreisförmigen Kommunikationsöffnung 72 weist, gleich oder größer dem Öffnungsbereich der Kommunikationsöffnung 72 sein. Hier ist der Öffnungsdurchmesser der Auslasskammer 73, in welche das Stiftelement eingesetzt ist, etwa 10 mm.
5 und 8 zeigen einen Ventilöffnungszustand des Absperrventils 21. Wie in den 5, 8 gezeigt ist, berührt dann, wenn das Absperrventil 21 geöffnet ist, der Ventilkörper 75 des Absperrventils 21 einen Vorderabschnitt des Stiftelements 81, so dass die Ventilöffnungsposition des Ventilkörpers 75 auf eine vorbestimmte Position eingestellt werden kann. Deshalb ist es nicht erforderlich, dass der Eingriffsgreiferabschnitt 78, der in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, auf dem Ventilkörper 75 vorgesehen wird. Ferner ist es nicht erforderlich, dass die Stopfenoberfläche 79, die in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, auf welcher der Eingriffsgreiferabschnitt 78 eingreift, an der Seite des Kommunikationsdurchtritts 74 vorgesehen ist.
Demgemäß kann in der zweiten Ausführungsform der Ventilkörper 75 mit nur einem einfachen Führungselement 78a versehen werden, welches sich linear erstreckt, anstelle eines Eingriffsgreiferabschnitt 78. Da das greiferförmige Element, welches sich radial auswärts erstreckt, nicht auf dem Ventilkörper 75 vorgesehen ist, kann die Ventilkörperform des Absperrventils 21 vereinfacht werden, und Ausformungskosten des Ventilkörpers 75 können reduziert werden.
Ähnlich kann, wie in 8 gezeigt ist, die Öffnungsform des Kommunikationsdurchtritts 74 dahingehend vereinfacht werden, zwei Öffnungsdurchmesser 74a, 74c aufzuweisen, die konzentrisch in einer Zweistufen-Form vorgesehen sind. Deshalb ist es nicht erforderlich, dass die Öffnungsform des Kommunikationsdurchtritts 74 kompliziert ist, wodurch die Öffnungsform des Kommunikationsdurchtritts 74 vereinfacht wird, und die Maschinenbearbeitungskosten zum Ausbilden der Öffnungsform des Kommunikationsdurchtritts 74 reduziert werden.
Ferner kann gemäß der zweiten Ausführungsform Kältemittelströmungsgeräusch in der Heizbetriebsart aus dem folgenden Grund wirksam reduziert werden.
Dieser ist, wenn das Differentialdruckventil 16 in der Heizbetriebsart geöffnet ist, wird Hochdruck (z.B. 1,96 MPa) Gaskältemittel rapide auf einen niedrigen Druck durch den Begrenzungsdurchtritt 71 reduziert, welcher die Heiz-Dekompressionseinheit 17 aufbaut, und das dekomprimierte Gaskältemittel tritt durch die Kommunikationsöffnung 72, um in die Auslasskammer 73 zu strömen. In der ersten Ausführungsform wird, da eine Kältemitteldurchtritt-Querschnittsfläche rapide von der Kommunikationsöffnung 72 zu der Auslasskammer 73 vergrößert wird, das dekomprimierte Gaskältemittel, welches durch die Kommunikationsöffnung 72 hindurch getreten ist, in die Auslasskammer 73 gestrahlt bzw. gespritzt. Die Düsengasströmung in die Auslasskammer 73 ist ein Schallgeschwindigkeitszustand und wird allgemein Strahlkern genannt. Ein Mischbereich, welcher einen abrupten Geschwindigkeitsgradienten enthält, ist an einer Randseite der Düsengasströmung ausgebildet, und das Kältemitteldurchtrittsgeräusch (Kältemittel-Strömungsgeräusch) tritt infolge dieses abrupten Geschwindigkeitsgradienten auf.
In der zweiten Ausführungsform ist, da das Stiftelement 81 innerhalb der Auslasskammer 73 angeordnet ist, eine Kältemitteldurchtritt-Querschnittsfläche der Auslasskammer 73 wesentlich reduziert. Deshalb ist die Kältemitteldurchtritt-Querschnittsfläche gegen eine rapide Vergrößerung von der Kommunikationsöffnung 72 zu der Auslasskammer 73 begrenzt, wodurch eine Vergrößerung der Düsengasströmung begrenzt wird. Ferner ist das Stiftelement 81 an einer bezüglich des Kältemittels stromabwärtigen Seite der Kommunikationsöffnung 72 angeordnet, und der Oberflächenbereich des Stiftelements 81, welcher auf die Kommunikationsöffnung 72 weist, ist gleich oder größer des Öffnungsbereichs der Kommunikationsöffnung 72. Deshalb kollidiert selbst dann, wenn die Düsengasströmung erzeugt wird, die Gasströmung. unmittelbar nachdem diese ausgestoßen wird, mit dem Stiftelement 81. Als ein Ergebnis kann das Kältemittel-Durchtrittsgeräusch infolge der rapiden Dekompression in dem Kältemitteldurchtritt 71, welcher die Heizungs-Dekompressionseinheit 17 aufbaut, wirksam reduziert werden.
9A zeigt Testdaten, welche das Kältemittel-Durchtrittsgeräusch darstellen, wenn der Durchmesser D des Stiftelements 81 in der Heizbetriebsart geändert wird. Dieses Kältemittel-Durchtrittsgeräusch wird durch Einsetzen eines Mikrofons um eine Vordersitzposition im Passagierabteil erfasst, d.h. bei einer Position, die von dem Verdampfer 28 um 800 mm zu einem Passagiersitz getrennt ist und von einem Bodenende des Verdampfers 28 um 200 mm nach oben getrennt ist, wie in 9B gezeigt ist.
In der Heizbetriebsart, das heißt, in dem Heißgasheizerbetrieb, ist das Kältemittel-Kreislaufsystem in einem stationären Betriebszustand, in welchem von dem Kompressor 10 abgegebener Kältemitteldruck gleich 1,96 Megapascal (MPa) ist. Ferner ist ein Öffnungsdurchmesser des Begrenzungsdurchtritts 71, der die Heizungs-Dekompressionseinheit 17 aufbaut, gleich 2 mm, ein Öffnungsdurchmesser der Kommunikationsöffnung 72 ist gleich 3 mm, und ein Öffnungsdurchmesser der Auslasskammer 73 ist gleich 10 mm. Unter diesen Bedingungen wird das Kältemittel-Durchtrittsgeräusch in dem vorstehend beschriebenen Verfahren erfasst, während der Durchmesser D des Stiftelements 81 des Verschlussstopfens 80 geändert wird.
Gemäß den durch die vorliegenden Erfinder durchgeführten Tests kann das Kältemittel-Durchtrittsgeräusch durch das Stiftelement 81 in einer Hochfrequenzregion (in einem Bereich von 6 bis 10 KHz), wie in 9A gezeigt ist, wirksam reduziert werden. In 9A wird ein Geräuschdruckreduzierungsausmaß (dB) als eine Geräuschreduzierungswirkung bezüglich einem Fall gezeigt, in welchem die Radialgröße D des Stiftelements 81 Null ist, das heißt, das Stiftelement 81 nicht vorgesehen ist. Insbesondere kann die Geräuschreduzierung von 2 dB erhalten werden, wenn die Radialgröße D gleich 3 mm ist, und die Geräuschreduzierung von 5 dB kann erhalten werden, wenn die Radialgröße D gleich 6 mm ist.
In der zweiten Ausführungsform kann das Stiftelement 81 in einer in 10 gezeigten Hohlzylinderform ausgebildet werden, ohne auf die in 7 gezeigte massive Säulenform beschränkt zu sein. Ferner können, wie in 11A, 11B gezeigt ist, mehrere getrennte Plattenelemente 81a anstelle des Stiftelements 81 vorgesehen werden. Jedes Plattenelement 81a ist in einer Plattenform ausgebildet, welche einen bogenförmigen Querschnitt und eine vorbestimmte Höhe H aufweist, und die mehreren Plattenelemente 81a sind in Ringform angeordnet. Hier kann die Radialgröße D dieser ringförmigen Anordnung der Plattenelemente 81a ähnlich zu der Radialgröße D des Stiftelements 81 gewählt werden, so dass die mehreren Plattenelemente 81a dieselbe Funktion wie das Stiftelement 81 aufweisen.
Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsform derselben unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben wurde, ist zu bemerken, dass vielfältige Änderungen und Modifikationen für Fachleute ersichtlich werden.
Zum Beispiel ist in den vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen die Kühlungs-Dekompressionseinheit 20 separat von der Ventileinrichtung 14 aufgebaut. Jedoch kann die Kühlungs-Dekompressionseinheit 20, die durch einen festen Begrenzer aufgebaut ist, welcher einen kurzen Kältemitteldurchtritt wie eine Öffnung und eine Düse aufweist, integral mit dem Gehäuseelement 140 der Ventileinrichtung 14 aufgebaut sein. Das heißt, ein fester Begrenzer, der die Kühlungs-Dekompressionseinheit 20 aufbaut, kann um den fünften Kältemitteldurchtritt 44 innerhalb des Gehäuseelements 140 herum vorgesehen sein.
Solche Änderungen und Modifikationen sind dahingehend zu verstehen, dass diese zum Bereich der vorliegenden Erfindung gehören, wie er durch die anliegenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Ventileinrichtung für ein Kältemittelkreislaufsystem, welches eine Betriebsart zwischen einer Kühlbetriebsart, in welcher Luft durch Verdampfen eines Niedrigdruckkältemittels in einem Verdampfer (28) gekühlt wird, und einer Heizbetriebsart umschaltet, in welcher Luft in dem Verdampfer unter Verwendung von gasförmigem Kältemittel erhitzt wird, welches direkt von einem Kompressor eingeleitet wird, wobei die Ventileinrichtung umfasst: ein Elektromagnetventil (15) zum Öffnen und Schließen eines Kältemitteldurchtritts zwischen einer Abgabeseite des Kompressors und einem Kondensor (19), der Kältemittel in der Kühlbetriebsart kühlt und kondensiert; ein Differentialdruckventil (16), welches dahingehend angeordnet ist, durch eine Druckdifferenz zwischen der Abgabeseite des Kompressors und dem Kondensor geöffnet zu werden, welcher erzeugt wird, wenn das Elektromagnetventil geschlossen ist, derart, dass von dem Kompressor abgegebenes gasförmiges Kältemittel direkt in den Verdampfer eingeleitet wird, wenn das Differentialdruckventil geöffnet wird; ein Absperrventil (21), welches dahingehend angeordnet ist, ein Einströmen von Kältemittel an der Abgabeseite des Kompressors zu verhindern, wenn das Differentialdruckventil geöffnet ist; und ein Gehäuseelement (140) zum Begrenzen eines Kältemitteldurchtritts, durch welches das Elektromagnetventil, das Differentialdruckventil und das Absperrventil zur Ausbildung eines integrierten Aufbaus integriert sind.
Ventileinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: das Gehäuseelement dahingehend angeordnet ist, einen ersten Kältemitteldurchtritt (41), der an der Abgabeseite des Kompressors angeschlossen ist, einen zweiten Kältemitteldurchtritt (42), welcher an einer Kältemitteleinlassseite des Kondensors angeschlossen ist, einen dritten Kältemitteldurchtritt (43), welcher an einer Kältemitteleinlassseite des Verdampfers angeschlossen ist, um einen vierten Kältemitteldurchtritt (44) zu begrenzen, welcher an einer Kältemittelauslassseite des Kondensors angeschlossen ist; das Elektromagnetventil dahingehend angeordnet ist, eine Verbindung zwischen den ersten und zweiten Kältemitteldurchtritten zu öffnen und zu schließen; das Difterentialdruckventil dahingehend angeordnet ist, eine Verbindung zwischen den ersten und dritten Kältemitteldurchtritten zu öffnen und zu schließen; das Gehäuseelement dahingehend angeordnet ist, darin Heizdekompressionsmittel (17, 71) zum Dekomprimieren von gasförmigem Kältemittel aufzuweisen, welches von dem ersten Kältemitteldurchtritt zu dem dritten Kältemitteldurchtritt strömt, wenn das Differentialdruckventil geöffnet ist, und darin einen Verbindungsdurchtritt (74) aufzuweisen, durch welchen der vierte Kältemitteldurchtritt mit einer bezüglich des Kältemittels stromabwärtige Seite des Heizdekompressionsmittels kommunizierend verbunden ist; und wobei das Absperrventil in dem Verbindungsdurchtritt vorgesehen ist.
Ventileinrichtung gemäß Anspruch 2, wobei: das Gehäuseelement dahingehend angeordnet ist, ferner darin Kühldekompressionsmittel (20) zum Dekomprimieren von Kältemittel aufzuweisen, welches aus der Kältemittelauslassseite des Kondensors strömt, wenn das Elektromagnetventil geöffnet ist; und das Elektromagnetventil, das Differentialdruckventil, das Absperrventil, die Heizdekompressionsmittel und die Kühldekompressionsmittel durch das Gehäuseelement dahingehend integriert sind, einen integrierten Aufbau auszubilden.
Ventileinrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 und 3, wobei das Heizdekompressionsmittel ein fester Drosseldurchtritt (71) ist, welcher dahingehend vorgesehen ist, durch einen Ventilkörper (64) des Differentialdruckventils geöffnet und geschlossen zu werden.
Ventileinrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 4, ferner umfassend einen Verschlussstopfen (80) zum Abdichten von zumindest dem Verbindungsdurchtritt, der an einer Rückseite des Absperrventils in einer Ventilöftnungsrichtung des Absperrventils vorgesehen ist; und ein die Position regulierendes Element (81, 81a) zum Regulieren einer Öffnungsposition des Absperrventils bei einer vorbestimmten Position, wobei das die Position regulierende Element integral mit dem Verschlussstopfen ausgebildet ist.
Ventileinrichtung gemäß Anspruch 5, wobei: das Gehäuseelement dahingehend angeordnet ist, ferner einen Durchtrittsraum (73) zu begrenzen, durch welchen eine bezüglich des Kältemittels stromabwärtige Seite des Heizdekompressionsmittels und eine bezüglich des Kältemittels stromabwärtige Seite des Verbindungsdurchtritts mit dem dritten Kältemitteldurchtritt kommunizierend verbunden sind; und wobei das die Position regulierende Element (81, 81a) in dem Durchtrittsraum derart angeordnet ist, dass Gaskältemittel, welches in den Heizdekompressionsmitteln dekomprimiert wurde, mit dem die Position regulierenden Element kollidiert, wenn das Gaskältemittel aus dem Heizdekompressionsmittel in den Durchtrittsraum ausgestoßen wird.
Ventileinrichtung gemäß Anspruch 6, wobei: das die Position regulierende Element gegenüber einer Öffnung (72) angeordnet ist, aus welcher Gaskältemittel, welches in den Heizdekompressionsmitteln dekomprimiert wurde, in den Durchtrittsraum ausgestoßen wird; das die Position regulierende Element einen Oberflächenbereich aufweist, welcher auf die Öffnung weist; und der Oberflächenbereich gleich oder größer als ein Öffnungsbereich der Öffnung ist.
Ventileinrichtung gemäß Anspruch 5, wobei das Positionsbestimmungselement ein Nadelelement (81) ist, welches in den Verschlussstopfen integriert ist.
Ventileinrichtung gemäß Anspruch 5, wobei das Positionsbestimmungselement ein Plattenelement (81a) ist, welches in den Verschlussstopfen integriert ist.
Ventileinrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 2 bis 4, wobei: das Gehäuseelement ferner dahingehend angeordnet ist, einen Durchtrittsraum (73) zu begrenzen, durch welchen eine bezüglich des Kältemittels stromabwärtige Seite des Heizdekompressionsmittels und eine bezüglich des Kältemittels stromabwärtige Seite des Verbindungsdurchtritts mit dem dritten Kältemitteldurchtritt kommunizierend verbunden sind, wobei die Ventileinrichtung ferner umfasst: ein Kollisionselement (81, 81a), welches in dem Durchtrittsraum zur Kollision in dem Heizdekompressionsmittel dekomprimierten Gaskältemittel angeordnet ist, wenn das Gaskältemittel von dem Heizdekompressionsmittel in den Durchtrittsraum ausgestoßen wird.
Ventileinrichtung gemäß Anspruch 1, ferner umfassend: eine Heizdekompressionseinheit (17, 71) zum Dekomprimieren von aus dem Kompressor abgegebenem Kältemittel vor dem Strömen in den Verdampfer in der Heizbetriebsart, wobei die Heizdekompressionseinheit innerhalb des Gehäuseelements dahingehend angeordnet ist, mit dem Elektromagnetventil, dem Differentialdruckventil und dem Absperrventil integriert zu sein.
Ventileinrichtung gemäß Anspruch 11, ferner umfassend: eine Kühldekompressionseinheit (20) zum Dekomprimieren von aus dem Kondensor abgegebenem Kältemittel vor dem Einströmen in den Verdampfer in der Kühlbetriebsart, wobei die Kühldekompressionseinheit innerhalb des Gehäuseelements dahingehend angeordnet ist, mit dem Elektromagnetventil, dem Differentialdruckventil, dem Absperrventil und der Heizdekompressionseinheit integriert zu sein.
Ventileinrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, wobei: das Elektromagnetventil ein Elektromagnetventil vom Pilot-Typ ist, enthaltend einen Hauptventilkörper (46) zum Öffnen und Schließen des Kältemitteldurchtritts zwischen der Abgabeseite des Kompressors und dem Kondensor, und einen Zusatzventilkörper (48), welcher dahingehend angeordnet ist, durch eine elektromagnetische Kraft einer elektromagnetischen Spule (47) angetrieben zu werden, und einen auf den Hauptventilkörper ausgeübten Druck zu ändern.
Ventileinrichtung gemäß Anspruch 13, wobei der Zusatzventilkörper derart angeordnet ist, dass der Hauptventilkörper geöffnet wird, wenn nicht-elektrischer Strom der elektromagnetischen Spule zugeführt wird, und geschlossen wird, wenn elektrischer Strom der elektromagnetischen Spule zugeführt wird.
Kältemittelkreissystem umfassend: einen Kompressor (10) zum Komprimieren und Abgeben von Kältemittel; einen Kondensor (19) zum Kühlen und Kondensieren von Kältemittel, welches aus dem Kompressor abgegeben wird; eine Kühldekompressionseinheit (20) zum Dekomprimieren von Kältemittel aus dem Kondensor; einen Verdampfer (28) zum Verdampfen von Kältemittel aus der Kühldekompressionseinheit; Mittel zum Ausbilden eines Heißgas-Bypass-Durchtritts (18), durch welchen gasförmiges Kältemittel, welches aus dem Kompressor abgegeben wird, direkt in eine Einlassseite des Verdampfers unter Umgehung des Kondensors eingeleitet wird; eine Heizdekompressionseinheit (17, 71), welche in dem Heißgas-Bypass-Durchtritt angeordnet ist, zum Dekomprimieren von Gaskältemittel, welches aus dem Kompressor abgegeben wird; ein Elektromagnetventil (15) zum Öffnen und Schließen eines Kältemitteldurchtritts zwischen einer Abgabeseite des Kompressors und einer Einlassseite des Kondensors; ein Difterentialdruckventil (16), welches dahingehend angeordnet ist, durch einen Druckunterschied zwischen der Abgabeseite des Kompressors und der Einlassseite des Kondensors geöffnet zu werden, welcher erzeugt wird, wenn das Elektromagnetventil geschlossen ist, derart, dass Gaskältemittel, welches aus dem Kompressor abgegeben wird, direkt in den Verdampfer durch den Heißgas-Bypass-Durchtritt eingeleitet wird, wenn das Differentialdruckventil geöffnet ist; ein Absperrventil (21), welches verhindert, dass gasförmiges Kältemittel, welches von dem Kompressor abgegeben wird, in den Kondensor durch den Heißgas-Bypass-Durchtritt strömt, wenn das Differentialdruckventil geöffnet wird; und ein Gehäuseelement (140) zum Begrenzen eines Kältemitteldurchtritts, durch welches das Elektromagnetventil, das Differentialdruckventil, das Absperrventil, der Heißgas-Bypass-Durchtritt und die Heizdekompressionseinheit zur Ausbildung eines integrierten Aufbaus integriert sind.
Kältemittelkreissystem gemäß Anspruch 15, wobei die Kühldekompressionseinheit mit dem integrierten Aufbau innerhalb des Gehäuseelements integriert ist.