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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ejektorkreislaufsystem
mit einem Ejektor, der als ein Kältemittel-Druckreduzierungsmittel
und ein Kältemittel-Zirkulierungsmittel
funktioniert.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Ejektorkreislaufsysteme,
die mit mehreren Verdampfern versehen sind, wie in JP-Patent Nr. 3322263
(entsprechend USP 6 574 987, USP 6 477 857), sind herkömmlich bekannt.
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Wie
in 26 dargestellt ist,
ist ein erster Verdampfer 16 bezüglich einer Kältemittelströmung stromabwärts eines
Ejektors 15 angeschlossen. Ein Sammler 32, der
einen Dampf-/Flüssigkeits-Abscheider
bildet, befindet sich bezüglich
der Kältemittelströmung stromabwärts des
ersten Verdampfers 16. Ferner befindet sich ein zweiter
Verdampfer 20 zwischen einem Flüssigphasen-Kältemittelauslass
des Sammlers 32 und einer Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15.
Die zwei Verdampfer 16, 20 werden gleichzeitig
betrieben.
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In
diesem Kältemittelkreislauf
wird ein Druckabfall, der durch eine Hochgeschwindigkeitsströmung von
Kältemittel
bei der Expansion bewirkt wird, verwendet, um Kältemittel, welches aus dem
zweiten Verdampfer 20 strömt, anzusaugen, und ferner
wird Geschwindigkeitsenergie von Kältemittel bei der Expansion
in Druckenergie an einem Diffusorabschnitt 15d (Druckerhöhungsabschnitt)
umgewandelt, um den Kältemitteldruck
(d.h. Einlassdruck eines Kompressors 11) zu erhöhen. Somit
kann Energie zum Antrieb des Kompressors 11 reduziert werden,
und der Wirkungsgrad des Kreislaufbetriebs kann verbessert werden.
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In
diesem Kältemittelkreislauf
kann Wärmeabsorption
(Kühl-)
Wirkung aus separaten Räumen unter
Verwendung des ersten Verdampfers 16 und des zweiten Verdampfers 20 erzeugt
werden, oder sie kann aus einem und demselben Raum durch die zwei
Verdampfer 16, 20 erzeugt werden. Ebenso kann
das Innere eines Fahrzeugabteils unter Verwendung der zwei Verdampfer 16, 20 gekühlt werden.
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In
diesem Kältemittelkreislauf
tritt Kältemittel, welches
aus einem Radiator 12 strömt, vollständig durch einen Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15. Hier wird die Strömungsrate von Kältemittel,
welches durch den Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 hindurchtritt, als Gnoz bezeichnet. Dieses
Gnoz ist auf eine solche Strömungsrate
gewählt,
dass eine, das die Trockenheit von Kältemittel auf der Auslassseite des
ersten Verdampfers 16 einen vorbestimmten Wert oder einen
niedrigeren Wert annimmt. Das durch den Düsenabschnitt 15a druckentlastete
Kältemittel
wird mit dem Kältemittel
gemischt, welches durch die Kältemittelansaugöffnung 15b des
Ejektors 15 gesaugt wird, und strömt in den ersten Verdampfer 16.
Das Kältemittel,
welches aus dem ersten Verdampfer 16 ausströmt, wird
in dem Sammler 32 in Dampfphasenkältemittel und Flüssigphasenkältemittel
getrennt.
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Die
Kältemittelansaugöffnung 15b des
Ejektors 15 wird druckentlastet und erzeugt somit Saugwirkung.
Als ein Ergebnis wird der zweite Verdampfer 20 mit dem
Flüssigphasenkältemittel
versorgt, welches in dem Sammler 32 abgeschieden wurde.
Hier wird die Strömungsrate
von durch die Kältemittelansaugöffnung 15b gesaugten
Kältemittels
als Ge bezeichnet. Das Flüssigphasenkältemittel,
welches in den zweiten Verdampfer 20 einströmt, wird
an dem zweiten Verdampfer 20 verdampft. Daher ist das meiste
oder alles von dem durch die Kältemittelansaugöffnung 15d gesaugten
Kältemittel
Dampfphasenkältemittel.
Demzufolge trägt
die Strömungsrate Gnoz
von Flüssigphasenkältemittel
wesentlich zu der Kühlkapazität des ers ten
Verdampfers 16 bei. Daher wird die Kühlkapazität des ersten Verdampfers 16 durch
Gnoz beeinflusst.
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Durch
Erhöhen
der Strömungsrate
Ge von Kältemittel,
welches durch die Kältemittelansaugöffnung 15b des
Ejektors 15 gesaugt wurde, wird die Strömungsrate von Flüssigphasenkältemittel,
das in den zweiten Verdampfer 20 einströmt, vergrößert. De gemäß kann die
Kühlkapazität des zweiten
Verdampfers 20 vergrößert werden
ohne die Kühlkapazität des ersten
Verdampfers 16 zu reduzieren, und somit wird die Kühlkapazität des gesamten
Kreislaufs ebenfalls vergrößert.
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Die
Kühlkapazität des Verdampfers
wird beispielsweise als Inkrement der Enthalpie von Kältemittel
definiert, welche beobachtet wird, wenn das Kältemittel Wärme aus der Luft in dem Verdampfer absorbiert.
Das Inkrement der Enthalpie wird durch Multiplizieren eines Inkrements
der spezifischen Enthalpie von Kältemittel
pro Einheitsgewicht mit der Strömungsrate
des Kältemittels
definiert. Die Kühlkapazität des gesamten
Kreislaufs wird als die Summe Qer von Inkrementen der Enthalpie
von Kältemittel an
den ersten und zweiten Verdampfern 16 und 20 definiert.
Die Kühlkapazität kann auch
als der Leistungskoeffizient (COP = coefficient of performance) definiert
werden, der durch Dividieren von Qer durch die von dem Kompressor 11 verbrauchte
Energie erhalten wird.
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In
einem herkömmlichen
Kreislauf findet daher das in 28 dargestellte
Phänomen
statt. Das heißt,
wenn das Strömungsverhältnis η (η = Ge/Gnoz)
vergrößert wir,
vergrößert sich
die Kühlkapazität Qer des
Gesamtkreislaufs ebenso. Das Strömungsverhältnis η ist das
Verhältnis
der Strömungsrate
Ge von in die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugten
Kältemittel
zu der Strömungsrate
Gnoz von Kältemittel,
welches durch den Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 hindurchtritt.
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Wenn
die Wärmelast
des herkömmlichen niedrig
ist, wird die Differenz zwischen dem Hochdruck und dem Niedrigdruck
des Kältemittels
in dem Kreislauf reduziert; daher wird die Einspeisung in den Ejektor 15 reduziert.
In diesem Fall tritt in dem herkömmlichen
Kreislauf ein Problem auf. Da die Kältemittelströmungsrate
Ge nur von der Kältemittelsaugleistungsfähigkeit
des Ejektors 15 abhängt,
findet folgendes statt: Reduzierung der Einspeisung in den Ejektor 15 → Reduzierung
der Kältemittelsaugleistungsfähigkeit
des Ejektors 15 → Reduzierung
der Strömungsrate
von Flüssigphasen-Kältemittel,
welches in den zweiten Verdampfer 20 einströmt Reduzierung
des Strömungsverhältnisses η. Dies führt zur Reduzierung
der Kühlkapazität Qer.
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US
2005/0178150 schlägt
einen Ejektorkreislauf (Vergleichskreislauf in 28) vor, der in 27 dargestellt ist. In diesem Ejektorkreislauf
von 27 ist ein Abzweigdurchtritt 18 zwischen
der Abgabeseite eines Radiators 12 und der Kältemitteleinströmöffnung eines
Ejektors 15 vorgesehen. Ein Drosselmechanismus 42,
welcher den Druck und die Strömungsrate
von Kältemittel
einstellt, und ein zweiter Verdampfer 20 sind in diesem
Abzweigdurchtritt 18 angeordnet. Der Auslass des zweiten
Verdampfers 20 ist an der Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 angeschlossen.
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Die
Strömung
von Kältemittel
wird stromaufwärts
des Ejektors 15 getrennt und das abgetrennte Kältemittel
wird in die Kältemittelansaugöffnung 15b durch
den Abzweigdurchtritt 18 gesaugt. Daher ist der Abzweigdurchtritt 18 in
paralleler Beziehung zu dem Ejektor 15 bezüglich des
Anschlusses. Aus diesem Grund kann dann, wenn Kältemittel in den Abzweigdurchtritt 18 zugeführt wird,
die Kältemittelsaug-
und -abgabeleistungsfähigkeit
des Kompressors 11 zusätzlich
zu der Kältemittelsaugleistungsfähigkeit
des Ejektors 15 verwendet werden.
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Daher
kann, obwohl das Phänomen
der Reduzierung der Einspeisung in den Ejektor 15 und der Reduzierung
der Kältemittelsaugleistungsfähigkeit des
Ejektors 15 auftritt, der Reduzierungsgrad der Strömungsrate
Ge von in die Kältemittelansaugöffnung 15b des
Ejektors 15 gesaugten Kältemittel mehr
reduziert werden als in dem herkömmlichen Kreislauf.
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In
dem in US 2005/0178150 vorgeschlagenen Ejektorkreislaufs wird die
Strömung
von Kältemittel
stromaufwärts
des Ejektors 15 getrennt. Daher ist die Strömungsrate
Gn von Kältemittel,
welches aus dem Radiator 12 ausströmt, gleich der Summe der Strömungsrate
Gnoz von Kältemittel,
welches durch den Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 hindurchtritt und der Strömungsrate von Kältemittel,
welches in den zweiten Verdampfer 20 einströmt. Die Strömungsrate
von Kältemittel,
welches in den zweiten Verdampfer 20 einströmt, ist
gleich der Strömungsrate
Ge von Kältemittel,
das in die Kältemittelansaugöffnung 15b des
Ejektors 15 gesaugt wird.
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Daher
kann die Beziehung aufrechterhalten werden, die als Gn = Gnoz +
Ge ausgedrückt
wird. Somit wird, wenn Gnoz reduziert wird, Ge vergrößert; wenn
Gnoz umgekehrt vergrößert wird,
wird Ge reduziert. Daher wird selbst dann, wenn die Kühlkapazität des ersten
Verdampfers 16 gesenkt wird, die Kühlkapazität des zweiten Verdampfers 20 vergrößert; selbst
wenn die Kühlkapazität des zweiten
Verdampfers 20 umgekehrt reduziert wird, wird die Kühlkapazität des ersten
Verdampfers 16 vergrößert. Deshalb wird
die Kühlkapazität Qer des
in 28 dargestellten
Vergleichskreislaufs gebracht. Das heißt, in dem Vergleichskreislauf
ist eine Änderung
der Kühlkapazität Qer für eine Änderung
des Strömungsverhältnisses η kleiner
als in dem herkömmlichen
Kreislauf, und die Kühlkapazität erreicht
einen Spitzenwert bei dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax.
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Ferner
verbleibt in einem Ejektorkreislaufsystem, in welchem Kältemittel
in einem Kältemittelkreislauf
unter Verwendung einer Saugkraft eines Ejektors zirkuliert wird,
leicht Öl
in einem Verdampfer, dies auf der Grundlage eines Betriebszustands
des Ejektors. Im Allgemeinen ist eine vorbestimmte Ölzirkulierungsmenge
nötig,
wenn das System für
eine lange Zeit unter einer niedrigen Last betrieben wird, um einen
Kompressor zu schützen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Mit
Blick auf die vorstehenden Probleme ist es erforderlich, das Strömungsverhältnis η nahe an das
optimale Strömungsverhältnis ηmax in dem Kreislauf
zu bringen, um ein Ejektorkreislaufsystem mit hoher Kühlkapazität Qer zu
betreiben. Ferner ist es auch erforderlich, Öl zu dem Kompressor in einem Kältemittelkreislaufsystem
zurückzuführen.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ejektorkreislaufsystem
mit hoher Kühlkapazität in dem
gesamten Kältemittelkreislauf
zu betreiben.
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Es
ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ejektorkreislaufsystem
bereitzustellen, welches wirksam Öl in einen Kompressor zurückführen kann.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ejektorkreislaufsystem
bereitzustellen, in welchem in einem Verdampfer zurückbleibendes Öl auf der
Grundlage eines Betriebszustands des Verdampfers wirksam durch bzw.
bei Ausströmen von
Kältemittel
aus dem Verdampfer beschränkt
werden kann.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Ejektorkreislaufsystem
mit einem Kältemittelkreislauf,
durch welchen Kältemittel strömt: einen
Kompressor, der Kältemittel
ansaugt und komprimiert; einen Radiator, der Wärme aus Hochdruckkältemittel,
das von dem Kompressor abgegeben wird, abstrahlt; einen Ejektor,
der stromabwärts
des Radiators angeordnet ist, wobei der Ejektor einen Düsenabschnitt
zum Druckentlasten und Expandieren von Kältemittel, eine Kältemittelansaugöffnung,
durch welche Kältemittel
durch ein Hochgeschwindigkeitskältemittel
gesaugt wird, das aus dem Düsenabschnitt
ausgestoßen
wird, und einen Druckerhöhungsabschnitt
zum Mischen von Kältemittel, das
durch die Kältemittelansaugöffnung mit
der Hochgeschwindigkeits-Kältemittelströmung gesaugt wird,
und zum Verzögern
der gemischten Kältemittelströmung, um
einen Druck der Kältemittelströmung zu
erhöhen,
aufweist; einen Abzweigdurchtritt, der von einem Abzweigabschnitt
zwischen dem Radiator und dem Ejektor abzweigt und an die Kältemittelansaugöffnung gekoppelt
ist zum Führen
von Kältemittel
aus dem Radiator in die Kältemittelansaugöffnung;
eine Drosseleinheit, die sich in dem Abzweigdurchtritt befindet
und Kältemittel
zur Einstellung einer Strömungsrate
von Kältemittel
druckentlastet; und einen zweiten Verdampfer, der sich stromabwärts der
Drosseleinheit befindet und Kältemittel
verdampft.
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In
diesem Kältemittel-Kreislaufsystem
stellt ein Strömungsverhältnis-Einstellmittel
ein Strömungsverhältnis zwischen
einer ersten Kältemittelströmungsmenge,
die in dem Düsenabschnitt
des Ejektors druckentlastet und expandiert wurde, und einer zweiten
Kältemittelströmungsmenge,
die in die Kältemittelansaugöffnung gesaugt
wird, auf der Grundlage von zumindest einer physikalischen Größe ein,
die mit zumindest einem von einem Zustand von Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf,
einer Temperatur eines durch den ersten Verdampfer und den zweiten
Verdampfer zu kühlenden
Raums und einer Temperatur einer Umgebung des zu kühlenden Raums
in Beziehung steht. Demgemäß kann der
gesamte Kältemittelkreislauf
mit hoher Kühlkapazität betrieben
werden. Zum Beispiel ist das Strömungsverhältnis-Einstellmittel aus
dem Ejektor selbst aufgebaut, oder das Strömungsverhältnis-Einstellmittel ist aus der Drosseleinheit
selbst aufgebaut, oder das Strömungsverhältnis-Einstellmittel
ist aus einem variablen Drosselelement aufgebaut, das sich von dem Ejektor
und der Drosseleinheit unterscheidet. Ferner kann das variable Drosselelement
sich zwischen dem Abzweigabschnitt des Abzweigdurchtritts und einer
Kältemitteleinströmöffnung des
Düsenabschnitts
des Ejektors befinden, oder die Drosseleinheit kann ein variables
Drosselelement sein, das sich zwischen dem Abzweigabschnitt des
Abzweigdurchtritts und einer Kältemitteleinströmöffnung des
zweiten Verdampfers befindet, oder das variable Drosselelement befindet
sich an dem Abzweigabschnitt des Abzweigdurchtritts.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in einem Ejektorkreislaufsystem ein
Strömungsmengen-Einstellmittel
vorgesehen, um eine Strömungsmenge
in dem gesamten Kältemittelkreislauf
auf der Grundlage von zumindest einer physikalischen Größe einzustellen,
die mit zumindest einem von einem Zustand von Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf,
einer Temperatur eines durch den ersten Verdampfer und den zweiten
Verdampfer zu kühlenden
Raums und einer Temperatur einer Umgebung des zu kühlenden
Raums in Beziehung steht. In diesem Fall kann eine hohe Kühlkapazität in dem
gesamten Kältemittelkreislauf
des Ejektorkreislaufsystems erhalten werden. Zum Beispiel kann das
Strömungsmengen-Einstellmittel
sich stromaufwärts
des Abzweigabschnitts des Abzweigdurchtritts befinden.
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Gemäß einem
weiteren anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Abgabekapazitäts-Variationsabschnitt
vorgesehen sein, um die Strömungsmenge
von Kältemittel
einzustellen, welches aus einem Kompressor in einem Kältemittelsystem
abgegeben wird. In diesem Fall stellt das Abgabekapazitäts-Variationsmittel
die Strömungsmenge von
aus dem Kompressor abgegebenen Kältemittel auf
der Grundlage von zumindest einer physikalischen Größe ein,
die mit zumindest einem von einem Zustand von Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf, einer
Temperatur eines durch den ersten Verdampfer und den zweiten Verdampfer
zu kühlenden
Raums und einer Temperatur einer Umgebung des zu kühlenden
Raums in Beziehung steht. Selbst in diesem Fall kann das Ejektorkreislaufsystem
betrieben werden, während
in dem gesamten Kältemittelkreislauf eine
hohe Kühlkapazität vorliegt.
Zum Beispiel kann der Kompressor ein Kompressor mit variabler Verdrängung sein.
In diesem Fall kann der Abgabekapazitäts-Variationsabschnitt ein
elektrisches Kapazitätssteuerventil
sein, welches die Strömungsmenge des
Kältemittels
einstellt, welches aus dem Kompressor abgegeben wird, indem eine
Abgabekapazität des
Kompressors geändert
wird. Alternativ kann der Abgabekapazitäts-Variationsabschnitt eine
elektromagnetische Kupplung sein, welche die Strömungsmenge von aus dem Kompressor
abgegebenem Kältemittel
einstellt, indem ein Verhältnis
zwischen einem Betriebszustand und einem Nichtbetriebszustand des
Kompressors geändert
wird.
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Gemäß einem
weiteren anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in einem
Ejektorkreislaufsystem eine Gebläseeinheit
vorgesehen, um Luft zumindest zu einem von erstem Verdampfer und
zweitem Verdampfer zu blasen, und die Ge bläseeinheit enthält ein Luftblas-Einstellmittel
zum Einstellen einer Luftblasmenge der Gebläseeinheit. In diesem Fall stellt
das Luftblas-Einstellmittel die Luftmenge der Gebläseeinheit
auf der Grundlage von zumindest einer physikalischen Größe ein,
die mit zumindest einem von einem Zustand von Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf,
einer Temperatur eines durch den ersten Verdampfer und dem zweiten
Verdampfer zu kühlenden
Raums und einer Temperatur einer Umgebung des zu kühlenden
Raums in Beziehung steht. Alternativ kann eine Gebläseeinheit
vorgesehen sein, um Luft zu dem Radiator zu blasen, und ein Luftblas-Einstellmittel
kann zur Einstellung einer Luftblasmenge der Gebläseeinheit
vorgesehen sein. Ferner stellt das Luftblas-Einstellmittel die Luftblasmenge
der Gebläseeinheit
auf der Grundlage von zumindest einer physikalischen Größe ein,
die mit zumindest einem von einem Zustand von Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf,
einer Temperatur eines durch den ersten Verdampfer und dem zweiten
Verdampfer zu kühlenden
Raums und einer Temperatur einer Umgebung des zu kühlenden
Raums in Beziehung steht. Demgemäß ist es
möglich,
eine Kältemittelströmungsmenge
in einem Kältemittelkreislauf
einzustellen und eine hohe Kühlkapazität kann in
den gesamten Kältemittelkreislauf
erhalten werden.
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In
jedem Kältemittel-Kreislaufsystem
kann die physikalische Größe mit einem Überheizgrad
von Kältemittel
an der Kältemittelauslassseite
des ersten Verdampfers in Beziehung stehen, kann mit einem Überheizgrad
von Kältemittel
an einer Kältemittelauslassseite
des zweiten Verdampfers in Beziehung stehen, oder kann mit einem
Unterkühlgrad
von Kältemittel
an einer Kältemittelauslassseite
des Radiators in Beziehung stehen. Ferner kann die physikalische
Größe mit einer
Temperatur und einem Druck von Kältemittel
an einer Kältemittelauslassseite
des Radiators in Beziehung stehen, oder kann mit dem Strömungsverhältnis in
Beziehung stehen, oder kann mit einer Strömungsmenge von aus dem Kompressor
abgegebenem Kältemittel
in Beziehung stehen. Ferner kann sich ein Sammler stromabwärts des
ersten Verdampfers befinden, um Kältemittel in Gasphasenkältemittel
und Flüssigphasenkältemittel
zu trennen.
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Gemäß einem
weiteren anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Ejektorkreislaufsystem mit
einem Bestimmungsmittel versehen, um zu bestimmen, ob ein Schnellkühlen für einen
durch den ersten Verdampfer und den zweiten Verdampfer zu kühlenden
Raum nötig
ist, und mit einem Einstellmittel zum Einstellen einer Verdampfungstemperatur von
zumindest einem von erstem Verdampfer und zweitem Verdampfer. In
diesem Fall reduziert das Einstellmittel die Verdampfungstemperatur
von zumindest einem von erstem Verdampfer und zweitem Verdampfer,
wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass das Schnellkühlen nötig ist.
Demgemäß kann ein
Schnellkühlen
für den
zu kühlenden
Raum einfach durchgeführt
werden.
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Zum
Beispiel kann ein Eingabemittel bereitgestellt werden, das zur Eingabe
eines Schnellkühlbefehls
durch einen Benutzer in der Lage ist. In diesem Fall bestimmt das
Bestimmungsmittel, dass das Schnellkühlen nötig ist, wenn der Schnellkühlbefehl durch
das Eingabemittel eingegeben wird. Alternativ kann das Bestimmungsmittel
ein Schnellkühlen
auf der Grundlage von zumindest einer physikalischen Größe bestimmen,
die mit zumindest einem von einem Zustand von Kältemittel in dem Kältemittelkreislauf,
einer Temperatur eines durch den ersten Verdampfer und den zweiten
Verdampfer zu kühlenden Raums
und einer Temperatur einer Umgebung des zu kühlenden Raums in Beziehung
steht. Alternativ kann ein Strömungsverhältnis-Einstellmittel
vorgesehen sein, um ein Strömungsverhältnis zwischen
der ersten Kältemittelströmungsmenge,
die in dem Düsenabschnitt
des Ejektors druckentlastet und expandiert wurde, und einer zweiten
Kältemittelströmungsmenge
einzustellen, die in die Kältemittelansaugöffnung gesaugt
wird. In diesem Fall schließt
das Strömungsverhältnis-Einstellmittel
eine Kältemittelströmung, die
in dem Düsenabschnitt
des Ejektors druckentlastet und expandiert wurde, um so die Verdampfungstemperatur
zu reduzieren, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass das Schnellkühlen nötig ist.
Alternativ kann ein variables Drosselelement zwischen dem Abzweigabschnitt
und dem Düsenabschnitt
des Ejektors angeordnet sein. In diesem Fall wird das Strömungsverhältnis-Einstellmittel aus
der Drosseleinheit selbst aufgebaut. Zum Beispiel kann das Strömungsverhältnis-Einstellmittel
aus dem Ejektor selbst aufgebaut sein. Alterna tiv kann ein Abgabekapazitäts-Variationsabschnitt
vorgesehen sein, um eine Strömungsmenge
von aus dem Kompressor abgegebenen Kältemittel einzustellen. In
diesem Fall erhöht
der Kältemittelkapazitäts-Variationsabschnitt die
Strömungsmenge
von aus dem Kompressor abgegebenem Kältemittel, um so die Verdampfungstemperatur
zu reduzieren, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass das Schnellkühlen nötig ist.
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Alternativ
kann das Ejektorkreislaufsystem mit einer Gebläseeinheit zum Ausblasen von
Luft zu zumindest dem zweiten Verdampfer und mit einer Gebläseeinstelleinheit
versehen sein, welche eine Luftblasmenge der Gebläseeinheit
einstellt. In diesem Fall reduziert die Gebläse-Einstelleinheit die Luftblasmenge,
um so die Verdampfungstemperatur zu verringern, wenn das Bestimmungsmittel
bestimmt, dass das Schnellkühlen
nötig ist.
Alternativ kann ein Vergrößerungsmittel
vorgesehen werden, um einen Überheizgrad
von Kältemittel
an einer Auslassseite von zumindest einem von erstem Verdampfer
und zweitem Verdampfer zu vergrößern. In
diesem Fall vergrößert das
Vergrößerungsmittel
den Überheizgrad,
um so die Verdampfungstemperatur zu verringern, wenn das Bestimmungsmittel
bestimmt, dass das Schnellkühlen
nötig ist.
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Gemäß einem
weiteren anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Ejektorkreislaufsystem:
einen Kompressor zum Komprimieren von Kältemittel; einen Kondensor
zum Kühlen
und Kondensieren von durch den Kompressor komprimiertem Kältemittel;
einen Ejektor, der stromabwärts
des Kondensors vorgesehen ist, wobei der Ejektor einen Düsenabschnitt
mit einer Kältemitteleinlassöffnung zum Dekomprimieren
von Kältemittel
aus dem Kondensor, eine Kältemittelansaugöffnung,
durch welche Kältemittel
infolge durch den Düsenabschnitt
des Ejektors hindurch tretendem Kältemittel gesaugt wird, und
eine Kältemittelauslassöffnung zur
Abgabe von Kältemittel
aus dem Ejektor, aufweist; einen Verdampfer, der zum Austausch von
Wärme zwischen einem
externen Fluid und von einer stromaufwärtigen Seite des Ejektors abgezweigtem
und eingeleitetem Kältemittel,
und welcher einen Kältemittelauslass aufweist,
der an der Kältemittelansaugöffnung des Ejektors
angeschlossen ist; ein Erfassungsmittel, welches einen steuerbaren
Faktor zum Bestimmen eines Verbleibzustands von Öl in dem Verdampfer erfasst;
ein Bestimmungsmittel, welches bestimmt, ob Öl in dem Verdampfer verbleibt,
auf der Grundlage einer Information aus dem Erfassungsmittel; und
ein Ölherabströmmittel,
welches das Öl
veranlasst, nach unten zu strömen,
wenn das Bestimmungsmittel bestimmt, dass Öl in dem Verdampfer zurückbleibt. Demgemäß kann es Öl am Zurückbleiben
in dem Verdampfer hindern und der Kompressor kann wirksam geschützt werden.
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Zum
Beispiel kann das Ölherabströmmittel eine
Strömungsrate
von Kältemittel
erhöhen,
welches in den Verdampfer strömt,
wenn der steuerbare Faktor nicht in einem vorbestimmten Bereich
liegt. Ferner kann ein Zustand von überheiztem Kältemittelgas
(SH) auf einer Kältemittelauslassseite
des Verdampfers als der steuerbare Faktor verwendet werden, oder
eine Kältemitteltemperaturdifferenz
zwischen Kältemittelauslass
und -einlass des Verdampfers oder ein Kältemitteldruckverlust zwischen
dem Kältemittelauslass
und -einlass des Verdampfers kann als der steuerbare Faktor verwendet
werden, oder eine Druckdifferenz zwischen der Kältemittelansaugöffnung und
der Kältemittelauslassöffnung des Ejektors
kann als der steuerbare Faktor verwendet werden.
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Alternativ
kann eine Strömungssteuereinrichtung
stromabwärts
von dem Kondensor vorgesehen sein und kann die Strömungsrate
von zu dem Ejektor strömendem
Kältemittel
und eine Strömungsrate
von zu dem Verdampfen strömendem
Kältemittel einstellen.
In diesem Fall kann die Strömungssteuereinrichtung
mit einem variablen Expansionsventil versehen sein, welches stromaufwärts der
Kältemitteleinlassöffnung des
Ejektors angeordnet ist. Ferner kann das Ölherabströmmittel mit einem Steuermittel versehen
sein, welches eine Einstellung derart vorsieht, dass es eine Öffnung des
variablen Expansionsventils oder des Düsenabschnitts des Ejektors
reduziert, wenn der steuerbare Faktor nicht in einem vorbestimmten
Bereich liegt.
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Alternativ
kann das Ölherabströmmittel
zeitweilig den Kompressor stoppen, wenn der steuerbare Faktor nicht
in einem vorbestimmten Bereich liegt. Alternativ kann dann, wenn
der steuerbare Faktor nicht in einem vorbestimmten Bereich liegt,
das Ölherabströmmittel
ein Kühlen
des Kältemittels
in dem Kondensor hindern oder eine Last auf das Fluidmedium vergrößern, welches
Wärme mit
Kältemittel
in dem Kondensor austauscht.
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Ferner
kann ein weiterer Verdampfer mit der Auslassöffnung des Ejektors verbunden
werden. Zusätzlich
kann Freon-Kältemittel,
Kohlenwasserstoff-Kältemittel
oder Kohlendioxid als das Kältemittel verwendet
werden.
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Gemäß einem
weiteren anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Betriebsverfahren für ein Ejektorkreislaufsystem:
Hindurchtretenlassen von Kältemittel
durch einen Ejektor und Hindurchtretenlassen von Kältemittel
durch einen Verdampfer durch eine Saugkraft des Ejektors; Erfassen
eines steuerbaren Faktors zur Bestimmung eines Zurückbleibens
von Öl
in dem Verdampfer während
des Schritts des Hindurchtretens; und Bewirken, dass Öl von dem
Verdampfer herabfließt,
wenn der steuerbare Faktor nicht in einem vorbestimmten Bereich
liegt. Demgemäß kann ein
Zurückbleiben
von Öl
in dem Verdampfer beschränkt
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Zusätzliche
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:
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1 ein
schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ein
schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ein
schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ein
schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 ein
schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer
fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ein
schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer
sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 ein
schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer
siebten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 ein
schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer
achten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9 ein
schematisches Diagramm ist, welches ein Ejektorkreislaufsystem gemäß einer
neunten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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10 ein schematisches Diagramm ist, welches ein
Ejektorkreislaufsystem gemäß einer zehnten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
11 ein schematisches Diagramm ist, welches ein
Ejektorkreislaufsystem gemäß einer
elften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
12 ein schematisches Diagramm ist, welches ein
Ejektorkreislaufsystem gemäß einer zwölften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
13 ein schematisches Diagramm ist, welches ein
Ejektorkreislaufsystem gemäß einer dreizehnten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
14 ein schematisches Diagramm ist, welches ein
Ejektorkreislaufsystem gemäß einer vierzehnten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
15 ein schematisches Diagramm ist, welches ein
Ejektorkreislaufsystem gemäß einer fünfzehnten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
16 ein schematisches Diagramm ist, welches ein
Ejektorkreislaufsystem gemäß einer sechzehnten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
17 ein schematisches Diagramm ist, welches ein
Ejektorkreislaufsystem gemäß einer siebzehnten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
18 ein schematisches Diagramm ist, welches ein
Ejektorkreislaufsystem gemäß einer achtzehnten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
19 ein schematisches Diagramm ist, welches ein
Ejektorkreislaufsystem gemäß einer neunzehnten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
20 ein schematisches Diagramm ist, welches ein
Ejektorkreislaufsystem gemäß zwanzigsten
bis zweiundzwanzigsten Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung zeigt;
-
21 ein schematisches Diagramm ist, welches ein
Ejektorkreislaufsystem gemäß einer dreiundzwanzigsten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
22 ein schematisches Diagramm ist, welches ein
Ejektorkreislaufsystem gemäß einer vierundzwanzigsten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
23 ein Flussdiagramm ist, welches einen Steuerbetrieb
eines Ejektorkreislaufsystems gemäß vierundzwanzigsten bis sechsundzwanzigsten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
24 ein schematisches Diagramm ist, welches ein
Ejektorkreislaufsystem gemäß einer fünfundzwanzigsten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
25 ein schematisches Diagramm ist, welches ein
Ejektorkreislaufsystem gemäß einer sechsundzwanzigsten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
26 ein schematisches Diagramm ist, welches ein
Ejektorkreislaufsystem gemäß einem herkömmlichen
Beispiel zeigt;
-
27 ein schematisches Diagramm ist, welches ein
Ejektorkreislaufsystem gemäß eines Vergleichsbeispiels
für die
vorliegende Erfindung zeigt;
-
28 einen Graph ist, der das Verhältnis zwischen
einer Kühlkapazität und eines
Strömungsverhältnisses
in den Kreisen von 26 und 27 zeigt;
-
29 ein Systemdiagramm ist, welches einen Kälteerzeugungskreis
und ein Steuergerät (ECU)
einer anderen Ausführungsform
zeigt; und
-
30 ein Blockdiagramm ist, welches funktionale
Blöcke
und Signalströme
zeigt, die durch das Steuergerät
bereitgestellt werden.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
(Erste Ausführungsform)
-
1 stellt
ein Beispiel dar, in welchem ein Ejektorkreislaufsystem 10 der
ersten Ausführungsform
auf eine Kälteerzeugungseinrichtung
für Fahrzeuge
angewandt ist. Die Kälteerzeugungseinrichtung
für Fahrzeuge
in dieser Ausführungsform
ist so aufgebaut, dass diese die Temperatur in einem Abteil auf
eine sehr niedrige Temperatur nahe von beispielsweise –20 °C senkt.
-
In
dem Ejektorkreislaufsystem 10 saugt ein Kompressor 11 Kältemittel
an, und komprimiert dieses und gibt dieses wieder ab. Der Kompressor 11 wird
durch einen Motor zum Fahrzeugantrieb (nicht gezeigt) über eine
elektromagnetische Kupplung 11a und einen Riemen drehend
angetrieben. Diese Ausführungsform
verwendet einen Taumelscheibenkompressor mit variabler Verdrängung, dessen
Abgabekapazität
kontinuierlich und variabel durch äußere Steuersignale gesteuert
werden kann.
-
Es
wird eine genauere Beschreibung gegeben. Der Druck in einer Taumelscheibenkammer (nicht
gezeigt) wird unter Verwendung des Abgabedrucks und des Einlassdrucks
des Kompressors 11 gesteuert. Somit wird der Neigungswinkel
der Taumelscheibe geändert,
um den Kolbenhub zu ändern, und
dadurch wird die Abgabekapazität
kontinuierlich innerhalb des Bereichs von im Wesentlichen 0 % bis 100
% geändert.
Die Kältemittelabgabeleistungsfähigkeit
kann durch diese Änderung
der Abgabekapazität
eingestellt werden.
-
Die
Abgabekapazität
ist das geometrische Volumen eines Arbeitsraums, in welchem Kältemittel angesaugt
und komprimiert wird, und ist äquivalent zu
der Zylinderkapazität
zwischen dem oberen Totpunkt und dem unteren Totpunkt eines Kolbenhubs.
-
Eine
Beschreibung der Steuerung des Drucks in der Taumelscheibenkammer
wird gegeben. Der Kompressor 11 ist mit einem elektromagnetischen
Kapazitätssteuerventil 11b versehen.
Das elektromagnetische Kapazitätssteuerventil 11b enthält: einen
Druckreaktionsmechanismus (nicht gezeigt), der eine Kraft F1 erzeugt,
die von dem niedrigen Kältemitteldruck
auf der Saugseite des Kompressors 11 bewirkt wird; und
einen elektromagnetischen Mechanismus (nicht gezeigt), der eine
elektromagnetische Kraft F2 erzeugt, die dieser Kraft F1 entgegenwirkt,
die von dem niedrigen Kältemitteldruck
Ps bewirkt wird.
-
Die
elektromagnetische Kraft F2 des elektromagnetischen Mechanismus
wird durch Steuerstrom In bestimmt, der aus einem Klimatisierungssteuergerät 21 ausgegeben
wird, das später
beschrieben wird. Der Druck in der Taumelscheibenkammer wird durch Änderung
des Verhältnisses
von Hochdruck-Kältemittel
zu Niedrigdruck-Kältemittel,
das in die Taumelscheibenkammer eingeleitet wird, durch einen Ventilkörper (nicht
gezeigt) variiert, welcher in Übereinstimmung
mit der Kraft F1 entsprechend dem niedrigen Kältemitteldruck Ps und der elektromagnetischen
Kraft F2 versetzt wird.
-
Die
Abgabekapazität
des Kompressors 11 kann kontinuierlich über den Bereich von 100 % bis im
Wesentlichen 0 % durch die Einstellung des Drucks in der Taumelscheibenkammer
variiert werden. Daher kann der Kompressor 11 im Wesentlichen in
einen Betriebsstoppzustand gebracht werden, indem die Abgabekapazität auf im
Wesentlichen 0 % reduziert wird. Demzufolge kann der Kompressor 11 als
ein kupplungsloser Kompressor aufgebaut sein, in welchem seine Rotationswelle
konstant mit einem Fahrzeugmotor über eine Riemenscheibe und
einen Riemen V gekoppelt ist.
-
Ein
Radiator 12 ist an der Kältemittel-Abgabeseite des Kompressors 11 angeschlossen.
Der Radiator 12 ist ein Wärmetauscher, welcher Wärme zwischen
aus dem Kompressor 11 abgegebenem Hochdruck-Kältemittel
und der Außenluft
(d.h. Luft außerhalb
des Fahrzeugabteils) austauscht, welche durch ein Gebläse 12a zu
dem Radiator zum Kühlen
des Hochdruck-Kältemittels
gesendet wird.
-
Das
Gebläse 12a wird
durch einen Elektromotor 12b zum Antrieb angetrieben. Der
Elektromotor 12b zum Antrieb ist derart aufgebaut, dass
er rotierend angetrieben wird, wenn eine angelegte Spannung V1 aus
dem Klimatisierungssteuergerät 21 ausgegeben
wird. Daher kann, da die Anzahl von Umdrehungen des Elektromotors 12b zum
Antrieb durch das Klimatisierungssteuergerät 21 (A/C ECU) durch Variieren
der angelegten Spannung V1 variiert werden kann, die Menge an durch
das Gebläse 12a für den Radiator 12 gesendeten
Luft variiert werden.
-
Diese
Ausführungsform
verwendet gewöhnliches
Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel
als das in dem Kreislauf zirkulierende Kältemittel. Daher bildet das
Ejektorkreislaufsystem 10 einen unterkritischen Kreislauf,
in welchem ein hoher Druck nicht einen kritischen Druck überschreitet.
Daher funktioniert der Radiator 12 als ein Kondensor, welcher
Kältemittel kühlt und
kondensiert.
-
Ein
Flüssigkeitsaufnehmer 13 als
ein Dampf-/Flüssigkeits-Abscheider,
welcher Kältemittel in
Dampf und Flüssigkeit
abscheidet und das Flüssigphasen-Kältemittel
speichert, ist unterhalb des Radiators 12 bezüglich einer
Kältemittelströmung angeordnet.
Flüssigphasen-Kältemittel
wird aus diesem Flüssigkeitsaufnehmer 13 zu
der stromabwärtigen Seite
geführt.
Ein variabler Drosselmechanismus 14 ist stromabwärts des
Flüssigkeitsaufnehmers 13 bezüglich der
Kältemittelströmung angeschlossen.
-
Insbesondere
ist dieser variable Drosselmechanismus 14 allgemein als
Wärmedehnungsventil bekannt.
Der variable Drosselmechanismus 14 funktioniert dahingehend,
dass Hochdruck-Flüssigphasen-Kältemittel
aus dem Flüssigkeitsaufnehmer 13 in Zwischendruck-Kältemittel
mit den zwei Dampf- und Flüssigkeitsphasen
im Druck zu entlasten.
-
Dieses
Wärmedehnungsventil
stellt die Öffnung
eines Ventilkörperabschnitts
(nicht gezeigt) gemäß dem Überheizgrad
des Kältemittels
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 ein, der
später beschrieben
wird. Demgemäß kann die
Strömungsrate
von Kältemittel,
welches durch den variablen Drosselmechanismus 14 hindurchtritt,
eingestellt werden, so dass der Überheizgrad
des Kältemittels auf
der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 sich einem vorbestimmten
Wert annähert.
Das heißt,
in dieser Ausführungsform
bildet der Ventilkörperabschnitt
des Wärmedehnungsventils
ein Mittel zum Einstellen des Strömungsverhältnisses (η).
-
Der
Ventilkörper
des Wärmedehnungsventils ist
mit einem Diaphragma-Mechanismus 14a gekoppelt, welcher
ein Druckreaktionsmittel bildet. Der Diaphragma- Mechanismus 14a stellt die Öffnung des Ventilkörpers ein,
indem der Ventilkörper
in Übereinstimmung
mit folgendem versetzt wird. Der Druck eines Füllgasmediums in einem temperatursensitiven Zylinder 14b (der
der Temperatur von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 entsprechende
Druck); und dem Druck von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16, welches durch
eine Ausgleichleitung 14c eingeleitet wird. Das heißt, in dieser
Ausführungsform
bildet der temperatursensitive Zylinder 14b und die Ausgleichsleitung 14c ein
Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Zustand des
Kältemittels
in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
-
Ein
Ejektor 15 ist mit dem Auslass des variablen Drosselmechanismus 14 verbunden.
Dieser Ejektor 15 ist eine Druckreduzierungseinheit zur
Druckentlastung von Kältemittel
und ist auch ein Kältemittel-Zirkulierungsmittel
zum Zirkulieren von Kältemittel
durch Ansaugwirkung (Versenkungswirkung) einer Kältemittelströmung, die
mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen wird.
-
Der
Ejektor 15 ist versehen mit: einem Düsenabschnitt 15a,
welcher die Durchtrittsfläche
senkt und Zwischendruck-Kältemittel
isentropisch dekomprimiert, welches durch den variablen Drosselmechanismus 14 hindurchtritt,
und eine Kältemittelansaugöffnung 15b,
die in demselben Raum wie die Kältemittelmündung des
Düsenabschnitts 15a positioniert ist
und saugt Dampfphasen-Kältemittel
von einem zweiten Verdampfer 20 ein, der später beschrieben wird.
-
Zusätzlich ist
ein Mischabschnitt 15c stromabwärts des Düsenabschnitts 15a und
der Kältemittelansaugöffnung 15b vorgesehen.
Der Mischabschnitt 15c mischt eine Hochgeschwindigkeits-Kältemittelströmung von
dem Düsenabschnitt 15a mit
dem Kältemittel,
welches durch die Kältemittelansaugöffnung 15b gesaugt
wurde. Ein Diffusorabschnitt 15d, welcher einen Druckerhöhungsabschnitt
bildet, ist stromabwärts
des Mischabschnitts 15c positioniert.
-
Dieser
Diffusorabschnitt 15d ist in einer solchen Form ausgebildet,
dass die Fläche
des Kältemitteldurchtritts
zu seinem Auslass hin allmählich vergrößert wird.
-
Der
Diffusorabschnitt 15d funktioniert zur Verzögerung einer
Kältemittelströmung, um
den Kältemitteldruck
zu vergrößern. Das
heißt,
der Diffusorabschnitt 15d weist eine Funktion der Umwandlung der
Geschwindigkeitsenergie von Kältemittel
in Druckenergie auf.
-
Der
erste Verdampfer 16 ist stromabwärts des Diffusorabschnitts 15d des
Ejektors 15 angeschlossen. Der erste Verdampfer 16 ist
ein Wärmetauscher,
welcher Wärme
zwischen durch ein Gebläse 16a für Verdampfer
gesendeter Luft und Kältemittel
tauscht, um das Kältemittel
zu verdampfen, und erzeugt somit Wärmeabsorptionswirkung.
-
Das
Gebläse 16a für Verdampfer
wird durch einen Elektromotor 16b zum Antrieb angetrieben. Der
Elektromotor 16b zum Antrieb ist derart aufgebaut, dass
er drehend angetrieben wird, wenn eine angelegte Spannung V2 aus
dem Klimatisierungssteuergerät 21 ausgegeben
wird. Da die Anzahl von Umdrehungen des Elektromotors 16b zum
Antrieb durch das Klimatisierungssteuergerät 21 durch Variation
der angelegten Spannung V2 variiert werden kann, kann die Menge
von durch das Gebläse 16a für Verdampfer
gesendeter Luft variiert werden.
-
Der
stromabwärtige
Abschnitt des ersten Verdampfers 16 bezüglich einer Kältemittelströmung ist
an einem internen Wärmetauscher 17 angeschlossen
und der Kältemittelauslass
des internen Wärmetauschers 17 ist
an der Saugseite des Kompressors 11 angeschlossen.
-
Ein
Abzweigdurchtritt 18 ist ein Kältemitteldurchtritt, welcher
die Teilabschnitte zwischen dem vorstehend genannten Flüssigkeitsaufnehmer 13 und
variablem Drosselmechanismus 14 und der Kältemittelansaugöffnung 15b des
Ejektors 15 verbindet. Das Bezugszeichen Z bezeichnet den
Abzweigabschnitt des Abzweigdurchtritts 18. Der vorstehend
genannte interne Wärmetauscher 17 ist
in diesem Abzweigdurchtritt 18 angeordnet und eine feste Drossel 19 ist
stromabwärts
des internen Wärmetauschers 17 angeordnet.
Zusätzlich
ist der zweite Verdampfer 20 stromabwärts der festen Drossel 19 angeordnet.
-
Der
interne Wärmetauscher 17 tauscht
Wärme zwischen
dem Hochtemperatur, Hochdruck-Kältemittel,
welches durch den Abzweigdurchtritt 18 hindurchtritt, und
dem Niedrigtemperatur, Niedrigdruck-Kältemittel auf der stromabwärtigen Seite
des ersten Verdampfers 16. Als ein Ergebnis des Wärmeaustausches
zwischen den Kältemitteln
in dem internen Wärmetauscher 17 wird
das durch den Abzweigdurchtritt 18 hindurch tretende Kältemittel
gekühlt. Daher
kann die Enthalpie-Differenz
zwischen den Kältemitteln
an dem Kältemitteleinlass
und -auslass des ersten Verdampfers 16 und des zweiten
Verdampfers 20 vergrößert werden.
Das heißt,
deren Kühlkapazität des ersten
Verdampfers 16 und des zweiten Verdampfers 20 kann
vergrößert werden.
-
Die
feste Drossel 19 stellt die Strömungsrate des Kältemittels,
welches in den zweiten Verdampfer 20 einströmt, ein
und reduziert dessen Druck. Insbesondere kann die feste Drossel 19 aus
einer derartigen festen Drossel aufgebaut sein, wie ein Kapillarrohr
oder eine Öffnung.
-
Die
Drosselöffnung
der festen Drossel 19 in dieser Ausführungsform wird zuvor auf eine
vorbestimmte Größe eingestellt,
so dass das Strömungsverhältnis η gleich
dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax gleichkommt,
das in 28 dargestellt ist. Hier gilt η = Ge/Gnoz,
wobei Ge die Strömungsrate des
durch die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugten
Kältemittels
ist, und Gnoz die Strömungsrate
von Kältemittel
ist, welches durch den variablen Drosselmechanismus 14 hindurch
tritt, wenn der Überheizgrad
von Kältemittel
auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 gleich einem vorbestimmten
Wert wird, und ferner durch den Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 hindurch tritt. Das optimale Strömungsverhältnis μmax ist ein
Strömungsverhältnis, bei
welchem die Kühlkapazität Qer des
gesamten Systems sich dem Maximalwert annähert.
-
Diese
Konstruktion kann auf zweckmäßige Werte
für die
Drosselöffnung
des variablen Drosselmechanismus 14 implementiert werden,
die beobachtet werden, wenn der Überheizgrad
von Kältemittel
auf der Auslassseite des ersten Verdamp fers 16 gleich einem
vorbestimmten Wert wird. Zum Beispiel sind die Fläche des
Kältemitteldurchtritts
in dem Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15, die Größen des Mischabschnitts 15c und
des Diffusorabschnitts 15d und die Drosselöffnung der
festen Drossel 19 mit zweckmäßigen Werten hergestellt. Ebenso
ist die Konstruktion unter Berücksichtigung
des folgenden hergestellt: Druckverlust in dem Durchtritt, durch
welchen das durch den variablen Drosselmechanismus 14 strömende Kältemittel
strömt;
und der Durchtritt (Abzweigdurchtritt 18), durch welchen
das durch die feste Drossel 19 strömende Kältemittel strömt.
-
Der
zweite Verdampfer 20 ist ein Wärmetauscher, der Kältemittel
verdampft und Wärmeabsorptionswirkung
erzeugt. In dieser Ausführungsform
sind der erste Verdampfer 16 und der zweite Verdampfer 20 zusammengebaut,
so dass ein integraler Aufbau ausgebildet werden kann. Genauer sind
die Komponenten des ersten Verdampfers 16 und des zweiten Verdampfers 20 aus
Aluminium ausgebildet und diese sind durch Löten miteinander verbunden,
so dass diese einen integralen Aufbau aufweisen.
-
Aus
diesem Grund strömt
durch das vorstehend genannte Gebläse 16a für Verdampfer
gesendete Luft, wie durch einen Pfeil A gezeigt. Luft wird bei dem
ersten Verdampfer 16 gekühlt und dann bei dem zweiten
Verdampfer 20 gekühlt.
Das heißt,
ein und derselbe Raum, der zu kühlen
ist, wird unter Verwendung des ersten Verdampfers 16 und
des zweiten Verdampfers 20 gekühlt.
-
Das
Klimatisierungssteuergerät 21 ist
aus einem allgemein bekannten Mikrocomputer aufgebaut, der CPU,
ROM, RAM und dergleichen und seine peripheren Schaltkreise enthält. Das
Klimatisierungssteuergerät 21 führt verschiedene
Berechnungen und Verarbeitung auf Grundlage von Steuerprogrammen
durch, die in seinem ROM gespeichert sind, um den Betrieb der verschiedenen
Einrichtungen 11a, 11b, 12b, 16b,
usw. zu steuern.
-
Dem
Klimatisierungssteuergerät 21 werden Erfassungssignale
von einer Gruppe von verschiedenen Sensoren und verschiedene Bedienungssignale von
einer Be dienungskonsole (nicht gezeigt) eingegeben. Insbesondere
enthält
die vorgesehene Gruppe von Sensoren einen Umgebungstemperatursensor
(Außenlufttemperatursensor),
welcher Außenlufttemperatur
(Temperatur außerhalb
des Fahrzeugabteils) erfasst und dergleichen. Die Bedienungskonsole
ist mit einem Temperatureinstellschalter zum Einstellen der zu kühlenden
Kühltemperatur
des Raums und dergleichen versehen.
-
Eine
Beschreibung des Betriebs dieser Ausführungsform, die wie vorstehend
beschrieben aufgebaut ist, wird gegeben. Wenn die elektromagnetische
Kupplung 11a durch den Steuerausgang des Klimatisierungssteuergeräts 21 mit
Energie versorgt wird, um die elektromagnetische Kupplung 11a in Eingriff
zu bringen, wird rotierende Antriebskraft von dem Motor des Fahrzeugs übertragen,
welche den Kompressor 11 antreibt. Wenn ein Steuerstrom
In aus dem Klimatisierungssteuergerät 21 zu dem elektromagnetischen
Kapazitätssteuerventil 11b auf
der Grundlage eines Steuerprogramms ausgegeben wird, wird Dampfphasen-Kältemittel
von dem Kompressor 11 eingesaugt, komprimiert und abgegeben.
-
Das
Hochtemperatur, Hochdruck-Dampfphasen-Kältemittel, welches in den Kompressor
eingesaugt und von diesem abgegeben wird, strömt in den Radiator 12.
Bei dem Radiator 12 wird das Hochtemperatur, Hochdruck-Kältemittel
durch die Außenluft gekühlt und
kondensiert. Das Hochdruck-Kältemittel mit
abgestrahlter Wärme,
welches aus dem Radiator 12 ausströmt, wird in Dampfphasen-Kältemittel
und Flüssigphasen-Kältemittel
in dem Flüssigkeitsaufnehmer 13 getrennt.
Das Flüssigphasen-Kältemittel, welches
aus dem Flüssigkeitsaufnehmer 13 ausströmt, wird
an dem Abzweigabschnitt Z in eine Kältemittelströmung zu
dem variablen Drosselmechanismus 14 und eine Kältemittelströmung zu
dem Abzweigdurchtritt 18 getrennt.
-
Die
zu dem variablen Drosselmechanismus 14 führende Kältemittelströmung weist
reduzierten Druck auf und ihre Strömungsrate wird an dem variablen
Drosselmechanismus 14 eingestellt, und strömt in den
Ejektor 15. Zu dieser Zeit stellt der variable Drosselmechanismus 14 die
Strömungsrate
des durch den variablen Drosselmechanismus 14 hindurch
tretenden Kältemittels
derart ein, dass der Überheizgrad
von Kältemittel
auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 sich einem
vorbestimmten Wert annähert.
Das heißt,
er stellt die Kältemittel-Strömungsrate
Gnoz ein.
-
Die
Kältemittelströmung, welche
in den Ejektor 15 eintritt, wird ferner durch den Düsenabschnitt 15a druckentlastet
und expandiert. Daher wird die Druckenergie des Kältemittels
in Geschwindigkeitsenergie an dem Düsenabschnitt 15a umgewandelt, und
das Kältemittel
wird aus der Spritzdüsenöffnung dieses
Düsenabschnitts 15a mit
erhöhter
Geschwindigkeit ausgestoßen.
Das Kältemittel
(Dampfphasen-Kältemittel),
welches durch den zweiten Verdampfer 20 in dem Abzweigdurchtritt 18 hindurch
getreten ist, wird durch die Kältemittelansaugöffnung 15b durch
die Kältemittel-Saugwirkung
angesaugt, welche dabei gleichzeitig erzeugt wird.
-
Das
aus dem Düsenabschnitt 15a ausgestoßene Kältemittel
und das in die Kältemittelansaugöffnung 15b gesaugte
Kältemittel
werden miteinander bei dem Mischabschnitt 15c gemischt,
der sich stromabwärts
des Düsenabschnitts 15a befindet,
und diese strömen
in den Diffusorabschnitt 15d. Bei diesem Diffusorabschnitt 15d wird
die Geschwindigkeit (Expansions-) Energie des Kältemittels in Druckenergie
durch Erhöhen
der Durchtrittsfläche
umgewandelt. Daher wird der Druck des Kältemittels erhöht.
-
Das
Kältemittel,
welches aus dem Diffusorabschnitt 15d des Ejektors 15 ausströmt, strömt in den
ersten Verdampfer 16. In dem ersten Verdampfer 16 absorbiert
das Niedrigtemperatur, Niedrigdruck-Kältemittel Wärme von Luft, die durch das
Gebläse 16a für Verdampfer
gesendet wird und wird verdampft. Das Dampfphasen-Kältemittel,
welches durch den ersten Verdampfer 16 hindurch getreten ist,
strömt
in den internen Wärmetauscher 17 und tauscht
Wärme zwischen
sich und dem Hochtemperatur, Hochdruck-Kältemittel, welches durch den
Abzweigdurchtritt 18 an dem Abzweigabschnitt Z strömt. Das
Dampfphasen-Kältemittel, welches
aus dem internen Wärmetauscher 17 ausströmt, wird
in den Kompressor 11 gesaugt und wieder komprimiert.
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Die
Kältemittelströmung, welche
in den Abzweigdurchtritt 18 eingetreten ist, geht in den
internen Wärmetauscher 17 und
tauscht Wärme
zwischen sich selbst und dem Niedrigtemperatur, Niedrigdruck-Dampfphasen-Kältemittel,
welches aus dem ersten Verdampfer 16 ausgeströmt ist,
wie vorstehend erwähnt.
Das durch den internen Wärmetauscher 17 gekühlte Kältemittel
wird durch die feste Drossel 19 im Druck gesenkt und wird
in Niedrigdruck-Kältemittel
geändert.
Das Niedrigdruck-Kältemittel
strömt
in den zweiten Verdampfer 20.
-
Bei
dem zweiten Verdampfer absorbiert das einströmende Niedrigdruck-Kältemittel
Wärme aus der
eingesendeten und an dem ersten Verdampfer 16 gekühlten Luft,
und wird verdampft. Das Dampfphasen-Kältemittel, welches durch den
zweiten Verdampfer 20 hindurch getreten ist, wird in den
Ejektor 15 durch die Kältemittelansaugöffnung 15b gesaugt. Wie
vorstehend beschrieben, wird die Drosselöffnung der festen Drossel 19 zuvor
auf eine vorbestimmte Größe eingestellt.
Daher ist die Strömungsrate
Ge von in die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugten
Kältemittel
eine solche Strömungsrate,
dass sich ihr Strömungsverhältnis η zu Gnoz
dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert.
-
Das
Dampfphasen-Kältemittel,
welches bei dem zweiten Verdampfer 20 verdampft, wird durch die
Kältemittelansaugöffnung 15b des
Ejektors 15 gesaugt. Es wird an dem Mischabschnitt 15c mit
dem Flüssigphasen-Kältemittel
gemischt, welches durch den Düsenabschnitt 15a hindurch
getreten ist und strömt
in den ersten Verdampfer 16.
-
In
dieser Ausführungsform
kann das Kältemittel
auf der stromabwärtigen
Seite des Diffusorabschnitts 15d des Ejektors 15 dem
ersten Verdampfer 16 zugeführt werden; gleichzeitig kann
das Kältemittel
auf der Seite des Abzweigdurchtritts 18 dem zweiten Verdampfer 20 durch
die feste Drossel 19 zugeführt werden. Daher kann Kühlwirkung
gleichzeitig mit dem ersten Verdampfer 16 und dem zweiten
Verdampfer 20 erzeugt werden.
-
Der
Kältemittel-Verdampfungsdruck
des ersten Verdampfers 16 ist ein Druck, der erhalten wird nach
Unterdrucksetzen durch den Diffusorabschnitt 15d. Während dessen
ist der Auslass des zweiten Verdampfers 20 an der Kältemittelansaugöffnung 15b des
Ejektors 15 angeschlossen. Daher kann der niedrigste Druck,
welcher unmittelbar nach Drucksenkung durch den Düsenabschnitt 15a erhalten wird,
auf den zweiten Verdampfer 20 ausgeübt werden. Somit kann der Kältemittel-Verdampfungsdruck (die
Kältemittel-Verdampfungstemperatur)
des zweiten Verdampfers 20 niedriger vorgesehen werden
als der Kältemittel-Verdampfungsdruck
(die Kältemittel-Verdampfungstemperatur)
des ersten Verdampfers 16.
-
Die
Kompressionsarbeitslast des Kompressors 11 kann um eine
Größe reduziert
werden, um welche der Einlassdruck des Kompressors 11 durch die
Druckerhöhungswirkung
des Diffusorabschnitts 15d des Diffusors 15 erhöht werden
kann. Somit kann die Leistungs- bzw. Energiesparwirkung erzielt werden.
-
Der
variable Drosselmechanismus 14 in dieser Ausführungsform
stellt die Kältemittel-Strömungsrate
derart ein, dass der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 sich einem
vorbestimmten Wert annähert.
Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt,
dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, bei
welchem die Kühlkapazität des gesamten
Systems erhöht
wird. Daher kann der gesamte Kreislauf betrieben werden, während hohe Kühlkapazität geliefert
wird.
-
Der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 wird gesteuert;
daher kann das Flüssigphasen-Kältemittel
daran gehindert werden, zu dem Kompressor 11 zurückzukehren,
und die Stabilität
des Kreislaufs kann sichergestellt werden.
-
(Zweite Ausführungsform)
-
In
der ersten Ausführungsform
befindet sich der variable Drosselmechanismus 14 zwischen
dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15, und die feste
Drossel 19 befindet sich in dem Abzweigdurchtritt 18.
In der zweiten Ausführungsform
werden, wie in 2 gezeigt ist, der variable
Drosselmechanismus 14 und die feste Drossel 19 nicht
verwendet, und es ist ein variabler Drosselmechanismus 30 in
dem Abzweigdurchtritt 18 vorgesehen.
-
Der
variable Drosselmechanismus 30 ist ein Wärmedehnungsventil,
welches die Kältemittel-Strömungsrate
so einstellt, dass der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 sich einem
vorbestimmten Wert nähert.
Die Konstruktion des Wärmedehnungsventils
kann dieselbe wie bei der ersten Ausführungsform sein. Das heißt, der
Ventilkörper
des variablen Drosselmechanismus 30 bildet ein Mittel zum
Einstellen des Strömungsverhältnisses
(η), und
der temperatursensitive Zylinder und die Ausgleichsleitung des variablen Drosselmechanismus 30 bilden
ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Zustand des
Kältemittels
im Kreislauf in Beziehung stehen:
Die Fläche und dergleichen des Kältemitteldurchtritts in
dem Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 in dieser Ausführungsform sind derart gewählt, dass
das Strömungsverhältnis η der Strömungsrate
Ge von Kältemittel,
die in die Kältemittelansaugöffnung 15e des Ejektors 15 gesaugt
wird, zu der Strömungsrate Gnoz
von Kältemittel,
die beobachtet wird, wenn der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 gleich einem
vorbestimmten Wert wird, einem optimalen Strömungsverhältnis ηmax gleich wird. Die anderen
Teile der Kreislaufausgestaltung der zweiten Ausführungsform
können
dahingehend ausgeführt
werden, der ersten Ausführungsform
gleich zu sein.
-
Wenn
der Kreislauf in dieser Ausführungsform
betrieben wird, stellt daher der variable Drosselmechanismus 30 die
Kältemittel-Strömungsrate
Ge so ein, dass der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 sich einem vorbestimmten
Wert annähert.
Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt,
dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, und
es kann dieselbe Wirkung wie bei der ersten Ausführungsform erhalten werden.
-
(Dritte Ausführungsform)
-
In
der ersten Ausführungsform
befindet sich der variable Drosselmechanismus 14 zwischen
dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15. In dieser dritten
Ausführungsform
wird der in 1 gezeigte variable Drosselmechanismus 14,
wie in 3 dargestellt ist, nicht verwendet,
und ein variabler Drosselmechanismus 31 ist zwischen dem
Flüssigkeitsaufnehmer 13 und
dem Abzweigabschnitt Z vorgesehen.
-
Der
variable Drosselmechanismus 31 ist ein Wärmedehnungsventil,
welches die Kältemittel-Strömungsmenge
derart einstellt, dass der Überheizgrad von
Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 60 sich einem
vorbestimmten Wert annähert.
Der Aufbau des Wärmedehnungsventils
ist gleich dem der ersten Ausführungsform.
Das heißt, der
Ventilkörper
des variablen Drosselmechanismus 31 ist ein Mittel zum
Einstellen der Kältemittel-Strömungsrate
des gesamten Kreislaufs; und der temperatursensitive Zylinder und
die Ausgleichsleitung für den
variablen Drosselmechanismus 31 sind Mittel zum Erfassen
der physikalischen Größen, die
mit dem Zustand des Kältemittels
in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
-
In
dieser dritten Ausführungsform
sind die Fläche
und dergleichen des Kältemitteldurchtritts
in dem Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 und die Drosselöffnung der festen Drosseln 19 zuvor
auf vorbestimmte Größen gewählt; so
dass das Strömungsverhältnis η gleich
dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax bezüglich der
Strömungsrate
von Kältemittel
wird, welches durch den variablen Drosselmechanismus 31 hindurchtritt,
wenn der Überheizgrad
von Kältemittel
auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 gleich einem
vorbestimmten Wert wird. Die ande ren Aspekte der Kreislaufausgestaltung
der dritten Ausführungsform
sind gleich der der ersten Ausführungsform.
-
Wenn
der Kreislauf in dieser Ausführungsform
betrieben wird, stellt daher der variable Drosselmechanismus 31 die
Strömungsrate
von Kältemittel, welches
durch den variablen Drosselmechanismus 31 hindurchtritt,
derart ein, dass der Überheizgrad von
Kältemittel
auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 60 sich einem
vorbestimmten Wert annähert.
Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt,
dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, und
dieselbe Wirkung bei die der ersten Ausführungsform kann erhalten werden.
-
(Vierte Ausführungsform)
-
In
der ersten Ausführungsform
befindet sich der variable Drosselmechanismus 14 zwischen
dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15. In dieser Ausführungsform
wird der variable Drosselmechanismus 14 von 1 nicht
verwendet, und ein Temperatursensor 51 und ein Drucksensor 52 sind
vorgesehen. Der Temperatursensor 51 erfasst die Temperatur
Ts1 von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16, und der
Drucksensor 52 erfasst dessen Druck Ps1.
-
Die
Erfassungswerte des Temperatursensors 51 und des Drucksensors 52 werden
dem Klimatisierungssteuergerät 21 eingegeben.
Auf der Grundlage der Erfassungswerte berechnet das Klimatisierungssteuergerät 21 den Überheizgrad
von Kältemittel
auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16. Das heißt, in dieser
Ausführungsform
sind der Temperatursensor 51 und der Drucksensor 52 ein
Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand
in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
-
Das
Klimatisierungssteuergerät 21 steuert den
Steuerstrom In so, dass der berechnete Überheizgrad sich einem vorbestimmten
Wert annähert, und
das elektromagnetische Kapazitätssteuerventil 11b steuert
die Abgabekapazität
des Kompressors 11. Das heißt, in dieser Ausführungsform
ist das elektromagnetische Kapazitätssteuerventil 11b ein
Abgabeströmungsraten-Variationsmittel.
-
In
dieser Ausführungsform
sind die Fläche und
dergleichen des Kältemittel-Durchtritts in dem Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 und die Drosselöffnung der festen Drossel 19 zuvor
auf vorbestimmte Größen derart
eingestellt, dass das Strömungsverhältnis η gleich ηmax wird
bezüglich
der Kältemittel-Abgabeströmungsrate
des Kompressors 11 wird, die beobachtet wird, wenn der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 gleich einem
vorbestimmten Wert wird. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung
der vierten Ausführungsform
sind gleich der ersten Ausführungsform.
-
Es
wird eine Beschreibung des Betriebs dieser Ausführungsform gegeben. Als ein
Beispiel wird angenommen, dass die Kühllast des ersten Verdampfers 16 erhöht ist.
Wenn der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 ansteigt
und einen vorbestimmten Wert übersteigt,
vergrößert das
Klimatisierungssteuergerät 21 die
Kompressorabgabekapazität.
Demzufolge wird die Strömungsrate
von Kältemittel,
welches durch den ersten Verdampfer 16 hindurchtritt, vergrößert; der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 kann daher
reduziert werden.
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Wenn
die Kühllast
des ersten Verdampfers 16 gesenkt wird, wird der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 gesenkt.
Wenn dieser Überheizgrad
niedriger als ein vorbestimmter Wert wird, reduziert das Klimatisierungssteuergerät 21 die
Kompressorabgabekapazität.
Demzufolge wird die Strömungsrate
von Kältemittel,
welches durch den ersten Verdampfer 16 hindurch getreten
ist, gesenkt. Daher kann der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 vergrößert werden.
-
Wie
vorstehend beschrieben, steuert das Klimatisierungssteuergerät 21 die
Abgabekapazität
des Kompressors 11 so, dass der Überheizgrad von Kältemittel
an der Außenlassseite
des ersten Verdampfers 16 sich einem vorbestimmten Wert
annähert.
Im Ergebnis wird auch das Strömungsverhältnis η so eingestellt,
dass es sich einem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, und
somit kann die gleiche Wirkung wie mit der ersten Ausführungsform
erhalten werden.
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Zusätzlich variiert
das Klimatisierungssteuergerät 21 die
Abgabeströmungsrate
des Kompressors 11, so dass der gesamte Kreislauf mit hoher
Kühlkapazität arbeitet.
Daher kann eine unnötige
Vergrößerung der
Abgabeströmungsrate
des Kompressors 11 verhindert werden. Im Ergebnis kann
weitere Energiesparwirkung erzielt werden.
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(Fünfte Ausführungsform)
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Die
vierte Ausführungsform
verwendet einen Kompressor 11 mit variabler Verdrängung. In
dieser Ausführungsform
ist, wie in 5 dargestellt, der vorstehend
beschriebene variable Kompressor 11 nicht verwendet, und
es ist ein Kompressor 61 mit fester Verdrängung vorgesehen.
Der Kompressor 61 ist mit einer elektromagnetischen Kupplung 61a mit dem
gleichen Aufbau wie die elektromagnetische Kupplung 11a versehen.
Der Kompressor 61 wird durch einen Motor zum Fahrzeugantrieb über die elektromagnetische
Kupplung 61a und einen Riemen drehend angetrieben.
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Das
Klimatisierungssteuergerät 21 variiert angelegte
Spannung V2 derart, dass ein berechneter Überheizgrad sich einem vorbestimmten
Wert annähert.
Das heißt,
in dieser Ausführungsform
sind der Temperatursensor 51 und der Drucksensor 52 ein Mittel
zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand
in dem Kreislauf in Beziehung stehen; der Elektromotor 16b zum
Antrieb des Gebläses 16a für Verdampfer
bildet ein Luftmengeneinstellmittel.
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Der
Aufbau zur Bestimmung eines Strömungsverhältnisses η hinsichtlich
der Fläche
und dergleichen des Kältemitteldurchtritts
in dem Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 und die Drosselöffnung der festen Drossel 19 und
die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung können gleich der vierten Ausführungsform
vorgesehen werden.
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Eine
Beschreibung des Betriebs dieser fünften Ausführungsform wird gegeben. Als
ein Beispiel wird angenommen, dass die Kühllast des ersten Verdampfers 16 erhöht ist.
Wenn der Überheizgrad
von Kältemittel
aus der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 ansteigt
und einen vorbestimmten Wert übersteigt,
erhöht
das Klimatisierungssteuergerät 21 die
angelegte Spannung V2, die an den Elektromotor 16b zum
Antrieb angelegt ist.
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Wenn
die angelegte Spannung V2 erhöht
ist, wird die Menge von durch das Gebläse 16a für Verdampfer
gesendeter Luft erhöht.
Aus diesem Grund werden die Kältemittel-Verdampfungstemperatur
und -Druck in dem ersten Verdampfer 16 erhöht. Somit kann
der Einlass-Kältemitteldruck
Ps des Kompressors 11 dahingehend angehoben werden, die
Dichte von Kältemittel
zu vergrößern, die
in den Kompressor 61 angesaugt wird; daher wird die Kältemittel-Abgabeströmungsrate
des Kompressors 61 sozusagen vergrößert. Im Ergebnis kann der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 derart gesteuert
werden, dass er sich einem vorbestimmten Wert annähert.
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Wenn
die Luftmenge, die durch das Gebläse 16a für Verdampfer
geschickt wird, erhöht
ist, besteht eine Möglichkeit,
dass ein Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 weiter vergrößert wird.
Um Reduzierung der Kühlkapazität des gesamten
Kreislaufs infolge der Vergrößerung des Überheizgrads
zu verhindern, wird diese Ausführungsform
auf einen Kreislauf angewandt, in welchem eine Vergrößerung der
Kühlkapazität des gesamten
Kreises infolge der Vergrößerung der
Kältemittel-Abgabeströmungsrate
des Kompressors 61 größer als
die vorstehende Reduzierung ist.
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In
dieser fünften
Ausführungsform
steuert, wie vorstehend erwähnt,
das Klimatisierungssteuergerät 21 die
Menge von Luft, die durch das Gebläse 16a für Verdampfer
geschickt wird, so dass der Überheizgrad
von Kältemittel
auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 sich einem
vorbestimmten Wert annähert.
Selbst in diesem Fall kann vollständig die gleiche Wirkung wie
in der vierten Ausführungsform
erhalten werden.
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(Sechste Ausführungsform)
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In
der ersten Ausführungsform
befindet sich der Flüssigkeitsaufnehmer 13 zwischen
dem Radiator 12 und dem Abzweigabschnitt Z, und der variable Drosselmechanismus 14 befindet
sich zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15.
In der sechsten Ausführungsform
werden, wie in 6 dargestellt ist, der Flüssigkeitsaufnehmer 13 und
der variable Drosselmechanismus 14 nicht verwendet; ein Sammler 32 zum
Abscheiden von Flüssigphasen-Kältemittel
und Dampfphasen-Kältemittel
voneinander ist stromabwärts
des ersten Verdampfers 16 vorgesehen; und ein variabler
Drosselmechanismus 33 ist zwischen dem Abzweigabschnitt
Z und dem Ejektor 15 vorgesehen.
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Der
variable Drosselmechanismus 33 ist ein Wärmedehnungsventil,
welches die Kältemittelströmungsrate
derart einstellt, dass der Überheizgrad von
Kältemittel
an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 sich einem
vorbestimmten Wert annähert.
Der Aufbau des Wärmedehnungsventils
ist gleich dem der ersten Ausführungsform.
In dieser Ausführungsform
versetzt der temperatursensitive Zylinder und die Ausgleichsleitung
des variablen Drosselmechanismus 33 den Ventilkörper des
variablen Drosselmechanismus 33 in Übereinstimmung mit der Temperatur
und dem Druck des Kältemittels an
der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20.
-
Das
heißt,
der Ventilkörper
des variablen Drosselmechanismus 33 bildet ein Mittel zum
Einstellen des Strömungsverhältnisses
(η); der
temperatursensitive Zylinder und die Ausgleichsleitung des variablen
Drosselmechanismus 33 bildet ein Mittel zum Erfassen der
physikalischen Größen, die
mit dem Kältemittelzustand
in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
-
Die
Drosselöffnung
der festen Drossel 19 in dieser Ausführungsform wird zuvor auf eine
vorbestimmte Größe eingestellt,
so dass das Strömungsverhältnis η gleich
dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax wird.
Das Strömungsverhältnis η ist ein
Verhältnis
von Ge zu Gnoz, wobei Ge die Strömungsrate des
in die Kältemittelansaugöffnung 15b des
Ejektors 15 angesaugte Kältemittel ist; und Gnoz die
Strömungsrate
von Kältemittel,
welches durch den variablen Drosselmechanismus 33 hindurchtritt,
wenn der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 gleich einem
vorbestimmten Wert wird, und welches ferner durch den Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 hindurchtritt. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung
sind gleich der ersten Ausführungsform.
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Wenn
der Kreislauf in dieser Ausführungsform
betrieben wird, stellt daher der variable Drosselmechanismus 33 die
Kältemittelströmungsrate
Gnoz so ein, dass der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 sich einem vorbestimmten
Wert annähert.
Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt,
dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert; daher
kann der Betrieb ausgeführt
werden, bei welchem der gesamte Kreislauf hohe Kühlkapazität liefert.
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Da
der Sammler 32 auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 vorgesehen
ist, kann das Flüssigphasen-Kältemittel
daran gehindert werden, zu dem Kompressor 11 zurückzukehren,
und die Stabilität
des Kreislaufs kann sichergestellt werden.
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(Siebte Ausführungsform)
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In
der sechsten Ausführungsform
befindet sich der variable Drosselmechanismus 33 zwischen dem
Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15, und die feste Drossel 19 befindet
sich in dem Abzweigdurchtritt 18. In dieser Ausführungsform
werden der variable Drosselmechanismus 33 und die feste
Drossel 19 nicht verwendet, und es ist ein variabler Drosselmechanismus 34 in
dem Abzweigdurchtritt 18 vorgesehen.
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Der
variable Drosselmechanismus 34 ist ein Wärmedehnungsventil,
welches die Kältemittelströmungsrate
derart einstellt, dass der Überheizgrad von
Kältemittel
auf der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 sich einem
vorbestimmten Wert annähert.
Der Aufbau des Wärmedehnungsventils
ist der gleiche wie der in der sechsten Ausführungsform. Das heißt, der
Ventilkörper
des variablen Drosselmechanismus 34 bildet ein Mittel zum
Einstellen des Strömungsverhältnisses
(η); und
der temperatursensitive Zylinder und die Ausgleichsleitung des variablen
Drosselmechanismus 34 bilden ein Mittel zum Erfassen der
physikalischen Größen, die
mit dem Zustand des Kältemittels
in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
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Die
Fläche
und dergleichen des Kältemitteldurchtritts
in dem Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 dieser Ausführungsform
werden zuvor auf vorbestimmte Größen derart
eingestellt, dass das Strömungsverhältnis η gleich
dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax wird.
Das Strömungsverhältnis η ist ein
Verhältnis
von Ge zu Gnoz, wobei Ge die Strömungsrate
von in die Kältemittelansaugöffnung 15b des
Ejektors 15 gesaugtem Kältemittel
ist; und Gnoz die Strömungsrate
von Kältemittel
ist, die beobachtet wird, wenn der Überheizgrad von Kältemittel
an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 gleich einem
vorbestimmten Wert wird. Die anderen Aspekte in der Kreislaufausgestaltung
sind gleich wie in der sechsten Ausführungsform.
-
Wenn
der Kreislauf in dieser Ausführungsform
betrieben wird, stellt der variable Drosselmechanismus 34 daher
die Kältemittelströmungsrate
Ge derart ein, dass der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 sich einem
vorbestimmten Wert annähert.
Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt,
dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, und
somit kann dieselbe Wirkung wie mit der sechsten Ausführungsform
erhalten werden.
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(Achte Ausführungsform)
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In
der achten Ausführungsform
befindet sich der variable Drosselmechanismus 33 zwischen
dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15. In dieser Ausführungsform
wird, wie in 8 dargestellt ist, der variable
Drosselmechanismus 33 nicht verwendet, und es ist ein variabler
Drosselmechanismus 35 zwischen dem Radiator 12 und
dem Abzweigabschnitt Z vorgesehen.
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Der
variable Drosselmechanismus 35 ist ein Wärmedehnungsventil,
das die Kältemittelströmungsrate
derart einstellt, dass der Überheizgrad von
Kältemittel
an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 sich einem
vorbestimmten Wert annähert.
Der Aufbau des Wärmedehnungsventils
ist gleich dem der sechsten Ausführungsform.
Das heißt,
der Ventilkörper
des variablen Drosselmechanismus 35 ist ein Mittel zum
Einstellen der Kältemittelströmungsrate
des gesamten Kreislaufs; und der temperatursensitive Zylinder und
die Ausgleichsleitung des variablen Drosselmechanismus 35 sind
ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand
in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
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In
dieser Ausführungsform
werden die Fläche
und dergleichen in dem Kältemitteldurchtritt
in dem Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 und die Drosselöffnung der festen Drossel 19 zuvor
auf vorbestimmte Größen derart
eingestellt, dass das Folgende implementiert wird: Das Strömungsverhältnis η wird gleich
dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax hinsichtlich
der Strömungsrate
von Kältemittel, welches
durch den variablen Drosselmechanismus 35 hindurchtritt,
wenn der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 gleich einem
vorbestimmten Wert wird. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung
sind gleich denen der sechsten Ausführungsform.
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Wenn
der Kreislauf in dieser Ausführungsform
betrieben wird, stellt der variable Drosselmechanismus 35 daher
die Strömungsrate
des durch den variablen Drosselmechanismus 35 hindurch
tretenden Kältemittels
derart ein, dass der Über heizgrad von
Kältemittel
an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 sich einem
vorbestimmten Wert annähert.
Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt,
dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, und
somit kann vollständig dieselbe
Wirkung wie mit der sechsten Ausführungsform erhalten werden.
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(Neunte Ausführungsform)
-
In
der neunten Ausführungsform
befindet sich der variable Drosselmechanismus 33 zwischen dem
Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15. In dieser neunten
Ausführungsform
wird, wie in 9 dargestellt ist, der variable
Drosselmechanismus 33 nicht verwendet; und ein Temperatursensor 53 und ein
Drucksensor 54 sind vorgesehen. Der Temperatursensor 53 erfasst
die Temperatur Ts2 von Kältemittel
an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 und der
Drucksensor 54 erfasst dessen Druck Ps2.
-
Die
Erfassungswerte des Temperatursensors 53 und der Drucksensor 54 werden
in das Klimatisierungssteuergerät 21 eingegeben.
Auf der Grundlage der erfassten Werte berechnet das Klimatisierungssteuergerät 21 den Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20. Das heißt, in dieser
Ausführungsform
bilden der Temperatursensor 53 und der Drucksensor 54 ein
Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand
in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
-
Das
Klimatisierungssteuergerät 21 steuert den
Steuerstrom In so, dass der berechnete Überheizgrad sich einem vorbestimmten
Wert annähert, und
das elektromagnetische Kapazitätssteuerventil 11b stellt
die Abgabekapazität
des Kompressors 11 ein. Das heißt, in dieser Ausführungsform
ist das elektromagnetische Kapazitätssteuerventil 11b ein Abgabeströmungsraten-Variationsmittel.
-
In
dieser neunten Ausführungsform
werden die Fläche
und dergleichen in dem Kältemitteldurchtritt
in dem Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 und die Drossel öffnung der festen Drossel 19 zuvor
auf vorbestimmte Größen gewählt, so
dass das Strömungsverhältnis η gleich
dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax bezüglich der
Kältemittel-Abgabeströmungsrate
des Kompressors 11 wird, welche beobachtet wird, wenn der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 gleich einem
vorbestimmten Wert wird. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung
sind gleich denen der sechsten Ausführungsform.
-
Wenn
der Kreislauf in dieser neunten Ausführungsform betrieben wird,
führt daher
das Klimatisierungssteuergerät 21 die
Steuerung wie in der vierten Ausführungsform durch. Das heißt, es steuert
die Kältemittel-Abgabeströmungsrate
des Kompressors 11 derart, dass der Überheizgrad von Kältemittel
auf der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 sich einem
vorbestimmten Wert annähert.
Das Strömungsverhältnis η wird daher
ebenfalls derart eingestellt, dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert. Im
Ergebnis kann dieselbe Wirkung wie mit der sechsten Ausführungsform
erhalten werden.
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Ferner
kann unnötige
Vergrößerung der
Abgabeströmungsrate
des Kompressors 11 verhindert werden, und es kann die Energieeinsparungswirkung weiter
erzielt werden.
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(Zehnte Ausführungsform)
-
Die
neunte Ausführungsform
verwendet einen Kompressor 11 mit variabler Verdrängung. In
dieser Ausführungsform
wird, wie in 10 dargestellt ist, der Kompressor 11 nicht
verwendet, und es wird ein Kompressor 62 mit fester Verdrängung vorgesehen.
Der Kompressor 62 ist mit einer elektromagnetischen Kupplung 62a desselben
Aufbaus wie die elektromagnetische Kupplung 11a versehen.
Der Kompressor 62 wird drehend durch einen Motor zum Fahrzeugantrieb
angetrieben und wird über
die elektromagnetische Kupplung 62a und einen Riemen betrieben.
-
Das
Klimatisierungssteuergerät 21 variiert angelegte
Spannung V2 derart, dass ein berechneter Überheizgrad sich einem vorbestimmten
Wert annähert.
Das heißt,
in dieser Ausführungsform
sind der Temperatursensor 53 und der Drucksensor 54 ein Mittel
zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand
in dem Kreislauf in Beziehung stehen; der Elektromotor 16b zum
Antrieb des Gebläses 16a für Verdampfer
bildet ein Einstellmittel für
die Luftmenge.
-
Die
Konstruktion zur Bestimmung eines Strömungsverhältnisses η bezüglich der Fläche und
dergleichen des Kältemitteldurchtritts
in dem Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 und die Drosselöffnung der festen Drossel 19 und
die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltungen sind gleich denen
der neunten Ausführungsform.
-
Wenn
der Kreislauf in dieser Ausführungsform
betrieben wird, kann die Kältemittel-Abgabeströmungsrate
des Kompressors 62 sozusagen wie in der fünften Ausführungsform
variiert werden. Der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 kann derart
gesteuert werden, dass er sich einem vorbestimmten Wert annähert. Daher
kann vollständig
dieselbe Wirkung wie mit der neunten Ausführungsform erhalten werden.
-
(Elfte Ausführungsform)
-
In
der sechsten Ausführungsform
befindet sich der variable Drosselmechanismus 33 zwischen dem
Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15. In dieser elften
Ausführungsform
wird, wie in 11 dargestellt ist, die folgende
Maßnahme
unternommen: Der variable Drosselmechanismus 33 wird nicht
verwendet; ein elektrisch variabler Drosselmechanismus 36 befindet
sich zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15;
und ein Temperatursensor 55 und ein Drucksensor 56 sind
vorgesehen. Der Temperatursensor 55 erfasst die Temperatur
Tc von Kältemittel
auf der Auslassseite des Radiators 12 und der Drucksensor 56 erfasst
dessen Druck Pc.
-
Der
elektrisch variable Drosselmechanismus 36 enthält: einen
Ventilmechanismus, der die Fläche des
Kältemitteldurchtritts
einstellt; und einen Schrittmotor, der drehend durch ein Steuersignal
(Pulssignal) angetrieben wird, welches von dem Klimatisierungssteuergerät 21 ausgegeben
wird. Der variable Drosselmechanismus 36 ist ein Strömungssteuerventil,
welches so aufgebaut ist, dass wenn der Schrittmotor sich dreht,
der Ventilkörper
des Ventilmechanismus versetzt wird und die Fläche des Kältemitteldurchtritts kontinuierlich
eingestellt werden kann.
-
Die
Erfassungswerte des Temperatursensors 55 und des Drucksensors 56 werden
in das Klimatisierungssteuergerät 21 eingegeben.
Auf der Grundlage der Erfassungswerte berechnet das Klimatisierungssteuergerät 21 den
Unterkühlgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des Radiators 12. Es gibt ein Steuersignal
(Pulssignal) aus derart, dass der Unterkühlgrad von Kältemittel
an der Auslassseite des Radiators 12 sich einem vorbestimmten
Wert annähert.
Somit stellt es die Fläche
des Kältemitteldurchtritts
in dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 ein.
-
Das
heißt,
der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 in dieser
Ausführungsform
ist ein Mittel zum Einstellen des Strömungsverhältnisses (η); und der Temperatursensor 55 und
der Drucksensor 56 bilden ein Mittel zum Erfassen der physikalischen
Größe, welche
mit dem Kältemittelzustand
in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
-
Die
Drosselöffnung
der festen Drossel 19 in dieser Ausführungsform wird zuvor auf eine
vorbestimmte Größe eingestellt,
so dass das folgende implementiert wird: Das Strömungsverhältnis η wird gleich dem optimalen
Strömungsverhältnis ηmax. Das
Strömungsverhältnis η ist ein
Verhältnis
von Ge zu Gnoz, wobei Ge die Strömungsrate
von in die Kältemittelansaugöffnung 15b des
Ejektors 15 angesaugtem Kältemittel ist; und Gnoz die
Strömungsrate von
Kältemittel
ist, welches durch den elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 hindurchtritt,
wenn der Unterkühlgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des Radiators 12 gleich einem vorbestimmten Wert
wird und ferner durch den Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 hindurchtritt.
-
Die
anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung dieser Ausführungsform
sind gleich denen der sechsten Ausführungsform.
-
Wenn
der Kreislauf in dieser Ausführungsform
betrieben wird, steuert daher das Klimatisierungssteuergerät 21 den
elektrisch variablen Drosselmechanismus 36. Es steuert
dabei die Kältemittelströmungsrate
Gnoz so, dass der Unterkühlgrad
des Kältemittels
auf der Auslassseite des Radiators 12 sich einem vorbestimmten
Wert annähert.
Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt, dass
es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, und
somit kann die gleiche Wirkung wie mit der sechsten Ausführungsform
erhalten werden.
-
In
Fällen,
in welchen diese Ausführungsform so
aufgebaut ist, dass der Kompressor 11 Kältemittel auf superkritischen
Druck unter Druck setzt, kann das Klimatisierungssteuergerät 21 nicht
den Unterkühlgrad
berechnen. In diesen Fällen
steuert das Klimatisierungssteuergerät 21 den elektrisch
variablen Drosselmechanismus 36 derart, dass der Druck
von Kältemittel
auf der Auslassseite des Radiators 12 gleich einem vorbestimmten
Wert wird.
-
Die
Drosselöffnung
der festen Drossel 19 wird zuvor auf eine vorbestimmte
Größe eingestellt, so
dass das Strömungsverhältnis η gleich
dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax wird.
Das Strömungsverhältnis η ist ein
Verhältnis
von Ge zu Gnoz, wobei Ge die Strömungsrate
von in die Kältemittelansaugöffnung 15b des
Ejektors 15 gesaugtem Kältemittel
ist; und Gnoz die Strömungsrate
von Kältemittel
ist, welche durch den elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 hindurchtritt,
wenn der Kältemitteldruck
auf der Auslassseite des Radiators 12 gleich einem vorbestimmten
Wert wird, und ferner durch den Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 hindurchtritt. Somit kann selbst in einem Kreislauf,
in welchem Kältemittel
in einen superkritischen Zustand gebracht wird, die vollständig gleiche
Wirkung wie mit der sechsten Ausführungsform erhalten werden.
-
Als
eine Modifikation kann diese Ausführungsform derart aufgebaut
sein, dass das folgende implementiert wird: Es wird dem Klimatisierungssteuergerät 21 ermög licht,
die Ausgabe (die Anzahl von Pulszahlen) eines Steuersignals (Pulssignal)
zu speichern, welches es an den elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 ausgibt;
und es speichert zuvor die Fläche
des Kältemitteldurchtritts
in dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 entsprechend
der Ausgabe (der Anzahl von Pulszahlen) eines Steuersignals (Pulssignals)
und der Drosselöffnung
der festen Drossel 19.
-
Somit
kann das Klimatisierungssteuergerät 21 das tatsächliche
Strömungsverhältnis η einschätzen durch:
Greifen der Flächen
des Kältemitteldurchtritts
in dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 auf der
Grundlage der Ausgabe (Anzahl der Pulszahlen) eines Steuersignals
(Pulssignals); und Vergleichen desselben mit der gespeicherten Drosselöffnung der
festen Drossel 19.
-
Das
Klimatisierungssteuergerät 21 versetzt den
Ventilkörper
des elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 derart,
dass das tatsächliche
Strömungsverhältnis η sich dem
optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert. Im
Ergebnis kann ein Betrieb durchgeführt werden, bei welchem der
gesamte Kreislauf hohe Kühlkapazität liefert.
-
(Zwölfte Ausführungsform)
-
In
der elften Ausführungsform
befindet sich der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 zwischen
dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15, und die feste
Drossel 19 befindet sich in dem Abzweigdurchtritt 18.
In dieser zwölften
Ausführungsform
werden, wie in 12 dargestellt ist, der elektrisch
variable Drosselmechanismus 36 und die feste Drossel 19 nicht
verwendet, und ein elektrisch variabler Drosselmechanismus 37 ist
in dem Abzweigdurchtritt 18 vorgesehen.
-
Die
Konstruktion des elektrisch variablen Drosselmechanismus 37 ist
gleich der in der elften Ausführungsform.
Das Klimatisierungssteuergerät 21 stellt
die Fläche
des Kältemitteldurchtritts
in dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 37 ein durch:
Berechnen des Unterkühlgrads
von Kältemittel
auf der Auslassseite des Radiators 12 auf der Grundlage
von Erfassungswerten; und Ausgeben eines Steuersignals (Pulssignals)
derart, dass der Unterkühlgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des Radiators 12 sich einem vorbestimmten
Wert annähert.
-
Das
heißt,
der elektrisch variable Drosselmechanismus 37 in dieser
Ausführungsform
bildet ein Mittel zum Einstellen des Strömungsverhältnisses (η); und der Temperatursensor 55 und
der Drucksensor 56 bilden ein Mittel zum Erfassen der physikalischen
Größen, die
mit dem Kältemittelzustand
in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
-
Die
Fläche
und dergleichen des Kältemitteldurchtritts
in dem Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 in dieser Ausführungsform werden zuvor so
auf vorbestimmte Größen gewählt, dass
das Strömungsverhältnis η gleich
dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax wird.
Das Strömungsverhältnis η ist ein
Verhältnis
von Ge zu Gnoz, wobei Ge die Strömungsrate von
Kältemittel
ist, die in die Kältemittelansaugöffnung 15b des
Ejektors 15 gesaugt wird; und Gnoz ist die Strömungsrate
von Kältemittel,
welche beobachtet wird, wenn der Unterkühlgrad von Kältemittel
an der Auslassseite des Radiators 12 gleich einem vorbestimmten
Wert wird. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung der zwölften Ausführungsform
sind gleich denen der elften Ausführungsform.
-
Wenn
der Kreislauf in dieser Ausführungsform
betrieben wird, steuert das Klimatisierungssteuergerät 21 daher
den elektrisch variablen Drosselmechanismus 37. Es steuert
dabei die Kältemittelströmungsrate
Ge derart, dass der Unterkühlgrad
von Kältemittel
auf der Auslassseite des Radiators 12 sich einem vorbestimmten
Wert annähert.
Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt, dass
es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, und
somit kann die gleiche Wirkung wie mit der elften Ausführungsform
erhalten werden.
-
Diese
zwölfte
Ausführungsform
kann wie die elfte Ausführungsform
aufgebaut sein. Das heißt,
es wird dem Klimatisierungssteuergerät 21 ermöglicht; die
Ausgabe (die Anzahl von Pulszahlen) eines Steuersignals (Pulssignals)
zu speichern, welches es an den. elektrisch variablen Drosselmechanismus 37 ausgibt;
und es speichert zuvor die Fläche
des Kältemitteldurchtritts
in dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 37 entsprechend
der Ausgabe (der Anzahl von Pulszahlen) eines Steuersignals (Pulssignals)
und der Drosselöffnung
des Düsenabschnitts 15a des
Ejektors 15.
-
Somit
kann das Klimatisierungssteuergerät 21 das tatsächliche
Strömungsverhältnis η einschätzen, und
das Strömungsverhältnis η so steuern,
dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert. Daher
kann, wie in der elften Ausführungsform,
ein Betrieb ausgeführt
werden, bei welchem hohe Kühlkapazität geliefert
wird.
-
(Dreizehnte Ausführungsform)
-
In
der elften Ausführungsform
befindet sich der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 zwischen
dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15. In dieser Ausführungsform
wird, wie in 13 dargestellt ist, der elektrisch
variable Drosselmechanismus 36 nicht verwendet, und ein
elektrisch variabler Drosselmechanismus 38 ist stromabwärts des
Temperatursensors 25 und des Drucksensors 56 zwischen dem
Radiator 12 und dem Abzweigabschnitt Z vorgesehen.
-
Der
Aufbau des elektrisch variablen Drosselmechanismus 38 ist
gleich dem der elften Ausführungsform.
Das Klimatisierungssteuergerät 21 stellt die
Fläche
des Kältemitteldurchtritts
in dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 38 ein,
durch: Berechnen des Unterkühlgrads
von Kältemittel
auf der Auslassseite des Radiators 12 auf der Grundlage
von Erfassungswerten; und Ausgabe eines Steuersignals (Pulssignals,
so dass der Unterkühlgrad
von Kältemittel
auf der Auslassseite des Radiators 12 sich einem vorbestimmten
Wert annähert.
-
Das
heißt,
der elektrisch variable Drosselmechanismus 38 in dieser
Ausführungsform
ist ein Mittel zum Einstellen der Kältemittelströmungsrate
des gesamten Kreises; und der Temperatursensor 55 und der
Drucksensor 56 sind ein Mittel zum Erfassen der physikalischen
Größen, die
sich auf den Kältemittelzustand
in dem Kreislauf beziehen.
-
In
dieser Ausführungsform
werden die Fläche
und dergleichen des Kältemitteldurchtritts
in dem Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 und die Drosselöffnung der festen Drossel 19 zuvor
auf vorbestimmte Größen gewählt, so
dass das Strömungsverhältnis η gleich
einem optimalen Strömungsverhältnis ηmax bezüglich der
Strömungsrate
von Kältemittel
wird, welches durch den elektrisch variablen Drosselmechanismus 38 hindurchtritt,
wenn der Unterkühlgrad von
Kältemittel
an der Auslassseite des Radiators 12 gleich einem vorbestimmten
Wert wird. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung der dreizehnten Ausführungsform
sind gleich denen der elften Ausführungsform.
-
Wenn
der Kreislauf in dieser Ausführungsform
betrieben wird, arbeitet der elektrisch variable Drosselmechanismus 38 daher
dahingehend, die Strömungsrate
von Kältemittel
zu steuern, welches durch den elektrisch variablen Drosselmechanismus 38 hindurchtritt,
so dass der Unterkühlgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des Radiators 12 sich einem vorbestimmten
Wert annähert.
Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt,
dass es sich einem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, und
somit kann die gleiche Wirkung wie mit der elften Ausführungsform
erhalten werden.
-
(Vierzehnte Ausführungsform)
-
In
der elften Ausführungsform
befindet sich der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 zwischen
dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15. In dieser Ausführungsform
wird, wie in 14 dargestellt ist, der elektrisch
variable Drosselmechanismus 36 nicht verwendet.
-
Das
Klimatisierungssteuergerät 21 steuert den
Steuerstrom In so, dass der Unterkühlgrad von Kältemittel
an der Auslassseite des Radiators 12 sich einem vorbestimmten
Wert annähert.
Das elektromagnetische Kapazitätssteuerventil 11b stellt eine
Abgabekapazität
des Kompressors 11 ein. Das heißt, in dieser Ausführungsform
ist das elektromagnetische Kapazitätssteuerventil 11b ein
Abgabeströmungsraten-Variationsmittel;
und der Temperatursensor 55 und der Drucksensor 56 bildet
ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand
in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
-
In
dieser vierzehnten Ausführungsform
werden die Fläche
und dergleichen des Kältemitteldurchtritts
in dem Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 und die Drosselöffnung der festen Drosseln 19 zuvor
so auf vorbestimmte Größen gewählt, dass
das folgende implementiert wird: Das Strömungsverhältnis η wird gleich dem optimalen
Strömungsverhältnis ηmax bezüglich der
Kältemittelströmungsrate
des Kompressors 11, die beobachtet wird, wenn der Unterkühlgrad von
Kältemittel
an der Auslassseite des Radiators 12 gleich einem vorbestimmten
Wert wird. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung sind gleich
denen der elften Ausführungsform.
-
Wenn
daher der Kreislauf in dieser Ausführungsform betrieben wird,
findet folgendes in der vierten Ausführungsform statt: Das Klimatisierungssteuergerät 21 steuert
den Steuerstrom In so, dass der Unterkühlgrad von Kältemittel
an der Auslassseite des Radiators 12 sich einem vorbestimmten
Wert annähert;
und das elektromagnetische Kapazitätssteuerventil 11b,
welches ein Abgabeströmungsraten-Variationsmittel
bildet, stellt die Abgabekapazität
des Kompressors 11 ein. Daher wird auch das Strömungsverhältnis η derart
eingestellt, dass es sich dem optimalen Strömungsratenverhältnis ηmax annähert. Im
Ergebnis kann vollständig
dieselbe Wirkung wie mit der elften Ausführungsform erhalten werden.
-
Ferner
kann wie in der vierten Ausführungsform
eine unnötige
Erhöhung
der Abgabeströmungsrate
des Kompressors 11 verhindert werden, und die Energieeinsparungswirkung
kann weiter erzielt werden.
-
(Fünfzehnte Ausführungsform)
-
Die
vierzehnte Ausführungsform
verwendet einen Kompressor 11 variabler Verdrängung. In
dieser Ausführungsform
wird, wie in 15 dargestellt ist, der Kompressor 11 nicht
verwendet, und ein Kompressor 63 mit fester Verdrängung ist
vorgesehen. Der Kompressor 63 ist mit einer elektromagnetischen Kupplung 63a desselben
Aufbaus wie die elektromagnetische Kupplung 11a versehen.
Der Kompressor 63 wird durch einen Motor zum Fahrzeugantrieb über die
elektromagnetische Kupplung 63a und einen Riemen rotierend
angetrieben.
-
Das
Klimatisierungssteuergerät 21 variiert die
angelegte Spannung V2 so, dass ein berechneter Unterkühlgrad sich
einem vorbestimmten Wert annähert.
Das heißt,
in dieser Ausführungsform
sind der Temperatursensor 55 und der Drucksensor 56 ein Mittel
zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand
in dem Kreislauf in Beziehung stehen; und der Elektromotor 16b zum
Antrieb des Gebläses 16a für Verdampfer
bildet ein Luftmengeneinstellmittel.
-
Die
Konstruktion zur Bestimmung eines Strömungsverhältnisses η bezüglich der Fläche und
dergleichen des Kältemitteldurchtritts
in dem Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 und der Drosselöffnung der festen Drosseln 19 und
andere Aspekte der Kreislaufausgestaltung sind gleich denen der
vierzehnten Ausführungsform.
-
Wenn
der Kreislauf in dieser Ausführungsform
betrieben wird, kann das folgende wie in der fünften Ausführungsform implementiert werden:
Die Kältemittel-Abgabeströmungsrate
des Kompressors 63 kann sozusagen variiert werden, und
der Unterkühlgrad
von Kältemittel
auf der Auslassseite des Radiators 12 kann derart gesteuert
werden, dass er sich einem vorbestimmten Wert annähert. Daher
kann vollständig
dieselbe Wirkung wie mit der vierzehnten Ausführungsform erhalten werden.
-
(Sechzehnte Ausführungsform)
-
In
der elften Ausführungsform
sind der Temperatursensor 55 und der Drucksensor 56 an
der Auslassseite des Radiators 12 angeordnet. In dieser Ausführungsform
werden, wie in 16 dargestellt ist, der Temperatursensor 55 und
der Drucksensor 56 nicht verwendet; ein Temperatursensor 57 und
ein Drucksensor 58 sind vorgesehen; und ein Drehzahlmesser 11c ist
an dem Kompressor 11 vorgesehen. Der Temperatursensor 57 erfasst
die Temperatur Tsi von Kältemittel
auf der Einlassseite des Kompressors 11 zwischen dem internen
Wärmetauscher 17,
der an dem Auslass des ersten Verdampfers 16 angeschlossen
ist, und dem Kompressor 11. Der Drucksensor 58 erfasst
den Druck Psi.
-
Der
Drehzahlmesser 11c erfasst die Umdrehungsanzahl Nc des
Kompressors 11 und ist ein magnetischer Umdrehungssensor,
der Änderung
des magnetischen Flusses infolge der Rotation des Kompressors 11 mit
einem Hall-Element oder einem MRE-Element erfasst. Oder es kann
eine Umdrehungsanzahl Nc durch Erfassen einer Motorumdrehungsanzahl
Ne aus einem Motor-ECU berechnet werden.
-
Die
Erfassungswerte des Temperatursensors 57, des Drucksensors 58 und
des Tachometers 11c werden in das Klimatisierungssteuergerät 21 eingegeben.
Das Klimatisierungssteuergerät 21 berechnet
die Einlasskältemitteldichte
des Kompressors 11 auf der Grundlage von Tsi und Psi. Dann
berechnet es die Kältemittel-Abgabeströmungsrate
des Kompressors 11 aus dieser Einlasskältemitteldichte, der Umdrehungsanzahl
Nc und des Steuerstroms In.
-
In
dem Klimatisierungssteuergerät 21 werden
zuvor die Fläche
des Kältemitteldurchtritts
entsprechend der Ausgabe (der Anzahl von Pulszahlen) eines Steuersignals
(Pulssignals), das an den elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 ausgegeben
wird, und die Drosselöffnung
der festen Drossel 19 gespeichert. Die Fläche des
Kältemitteldurchtritts in
dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 wird derart
variiert, dass das Strömungsverhältnis η gleich
dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax bezüglich der
berechneten Kältemittel-Abgabeströmungsrate
wird. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung der sechzehnten
Ausführungsform sind
gleich der der elften Ausführungsform.
-
Das
heißt,
in dieser sechzehnten Ausführungsform
ist der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 ein Mittel
zum Einstellen des Strömungsverhältnisses
(η); und
der Temperatursensor 57, der Drucksensor 58 und
der Tachometer 11c sind ein Mittel zum Erfassen der physikalischen
Größen, die
mit dem Kältemittelzustand
in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
-
Daher
berechnet, wenn der Kreislauf in dieser Ausführungsform betrieben wird,
das Klimatisierungssteuergerät 21 die
Kältemittel-Abgabeströmungsrate
des Kompressors 11. Es stellt die Fläche des Kältemitteldurchtritts in dem
elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 so ein, dass
das Strömungsverhältnis η gleich
dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax wird,
dies auf der Grundlage des folgenden: Der berechneten Kältemittelströmungsrate; und
der Fläche
des Kältemitteldurchtritts
entsprechend der Ausgabe (der Anzahl von Pulszahlen) eines Steuersignals
(Pulssignals) zu dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 und
der Drosselöffnung
der festen Drossel 19, welche zuvor gespeichert wird. Im
Ergebnis kann dieselbe Wirkung wie in der elften Ausführungsform
erhalten werden.
-
(Siebzehnte Ausführungsform)
-
In
der sechzehnten Ausführungsform
befindet sich der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 zwischen
dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15, und die feste
Drossel 19 befindet sich in dem Abzweigdurchtritt 18.
In dieser Ausführungsform
werden, wie in 17 dargestellt ist, der elektrisch
variable Drosselmechanismus 36 und die feste Drossel 19 nicht
verwendet, und ein elektrisch variabler Drosselmechanismus 39 wird
in dem Abzweigdurchtritt 18 verwendet.
-
Wie
in der sechzehnten Ausführungsform berechnet
das Klimatisierungssteuergerät 21 die
Kältemittelströmungsrate
des Kompressors 11 aus Tsi, Psi, der Umdre hungsanzahl Nc
und dem Steuerstrom In. In dem Klimatisierungssteuergerät 21 werden
zuvor die Fläche
des Kältemitteldurchtritts
entsprechend der Ausgabe (der Anzahl von Pulszahlen) eines Steuersignals
(Pulssignals), welches an den elektrisch variablen Drosselmechanismus 39 ausgegeben
wird, und die Drosselöffnung
des Düsenabschnitts 15a des
Ejektors 15 gespeichert.
-
Das
Klimatisierungssteuergerät 21 steuert die
Fläche
des Kältemitteldurchtritts
in dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 39 so, dass
das Strömungsverhältnis η gleich
dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax bezüglich der
berechneten Kältemittel-Abgabeströmungsrate
wird. Die anderen Aspekte der Kreislaufkonfiguration sind gleich
denen in der sechzehnten Ausführungsform.
-
Das
heißt,
in dieser Ausführungsform
ist der elektrisch variable Drosselmechanismus 39 ein Mittel zum
Einstellen des Strömungsverhältnis (η); und der Temperatursensor 57,
der Drucksensor 58 und der Tachometer 11c sind
ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand
in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
-
Wenn
der Kreislauf in dieser Ausführungsform
betrieben wird, berechnet daher das Klimatisierungssteuergerät 21 die
Kältemittel-Abgabeströmungsrate
des Kompressors 11. Dann stellt es die Fläche des
Kältemitteldurchtritts
in dem variablen Drosselmechanismus 39 so ein, dass das
Strömungsverhältnis η gleich
dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax wird,
dies auf der Grundlage des folgenden: Der berechneten Kältemittel-Abgabeströmungsrate;
und der Fläche
des Kältemitteldurchtritts entsprechend
der Ausgabe (der Anzahl von Pulszahlen) eines Steuersignals (Pulssignals)
an den elektrisch variablen Drosselmechanismus 39, und
der Drosselöffnung
des Düsenabschnitts 15a des
Ejektors 15, die zuvor gespeichert wird. Im Ergebnis kann in
der siebzehnten Ausführungsform
dieselbe Wirkung wie mit der sechzehnten Ausführungsform erhalten werden.
-
(Achtzehnte Ausführungsform)
-
In
der sechzehnten Ausführungsform
befindet sich der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 zwischen
dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15. In dieser Ausführungsform
wird, wie in 18 dargestellt ist, der elektrisch
variable Drosselmechanismus 36 nicht verwendet, und es
ist ein elektrisch variabler Drosselmechanismus 40 zwischen
dem Radiator 12 und dem Abzweigabschnitt Z vorgesehen.
-
Wie
in der sechzehnten Ausführungsform berechnet
das Klimatisierungssteuergerät 21 die
Kältemittel-Abgabeströmungsrate
des Kompressors 11 aus Tsi, Psi, der Umdrehungsanzahl Nc
und des Steuerstroms In. In dem Klimatisierungssteuergerät 21 wird
zuvor die Fläche
des Kältemitteldurchtritts entsprechend
der Ausgabe (der Anzahl von Pulszahlen) eines Steuersignals (Pulssignals)
gespeichert, welches an den elektrisch variablen Drosselmechanismus 40 ausgegeben
wird.
-
In
dieser Ausführungsform
werden die Fläche
und dergleichen des Kältemitteldurchtritts
in dem Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 und die Drosselöffnung der festen Drosseln 19 zuvor
auf vorbestimmte Größen gewählt, so
dass das folgende implementiert wird: Das Strömungsverhältnis η wird gleich dem optimalen
Strömungsverhältnis ηmax, wenn
die Strömungsrate
von Kältemittel,
welches durch den elektrisch variablen Drosselmechanismus 40 hindurchtritt,
gleich einem vorbestimmten Wert wird. Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung
sind gleich denen der sechzehnten Ausführungsform.
-
Das
heißt,
in dieser Ausführungsform
ist der elektrisch variable Drosselmechanismus 40 ein Mittel zum
Einstellen der Kältemittelströmungsrate
des gesamten Kreislaufs; und der Temperatursensor 57, der Drucksensor 58,
der Tachometer 11c sind ein Mittel zum Erfassen der physikalischen
Größe, die
mit dem Kältemittelzustand
in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
-
Wenn
der Kreislauf in dieser Ausführungsform
betrieben wird, berechnet daher das Klimatisierungssteuergerät 21 die
Kältemittel-Abgabeströmungsrate
des Kompressors 11. Daher wird die Fläche des Kältemitteldurchtritts in dem
elektrisch variablen Drosselmechanismus 40 derart eingestellt, dass
die Strömungsrate
von durch den elektrisch variablen Drosselmechanismus 40 hindurch
tretendem Kältemittel
gleich einem vorbestimmten Wert wird, dies auf der Grundlage des
folgenden: Der berechneten Kältemittel-Abgabeströmungsrate;
und der Fläche
des Kältemitteldurchtritts,
entsprechend der Ausgabe (der Anzahl von Pulszahlen) eines Steuersignals
(Pulssignals) an den elektrisch variablen Drosselmechanismus 40,
zuvor gespeichert. Im Ergebnis annähert sich in der achtzehnten
Ausführungsform das
Strömungsverhältnis η dem optimalen
Strömungsverhältnis ηmax an und
dieselbe Wirkung wie mit der sechzehnten Ausführungsform kann erhalten werden.
-
(Neunzehnte Ausführungsform)
-
In
der sechzehnten Ausführungsform
befindet sich der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 zwischen
dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15 und es wird ein
Kompressor 11 mit variabler Verdrängung verwendet. In dieser
Ausführungsform wird,
wie in 19 dargestellt ist, der elektrisch
variable Drosselmechanismus 36 und der Kompressor 11 nicht
verwendet, und es ist ein Kompressor 64 mit fester Verdrängung vorgesehen.
-
Der
Kompressor 64 ist mit einer elektromagnetischen Kupplung 64a desselben
Aufbaus wie die elektromagnetische Kupplung 11a vorgesehen.
Der Kompressor 64 wird drehend durch einen Motor zum Fahrzeugantrieb über die
elektromagnetische Kupplung 64a und einen Riemen angetrieben.
Zusätzlich ist
der Kompressor 64 mit einem Drehzahlmesser 64c versehen,
der den gleichen Aufbau aufweist wie der Tachometer 11c und
erfasst die Umdrehungsanzahl Nc des Kompressors 64.
-
Wie
in der sechzehnten Ausführungsform berechnet
das Klimatisierungssteuergerät 21 die
Kältemittel-Abgabeströmungsrate
des Kompressors 11 aus Tsi, Psi, der Umdrehungsanzahl Nc
und des Steuerstroms In. Es stellt die angelegte Spannung V2 derart
ein, dass die berechnete Kältemittel-Abgabeströmungsrate
sich einem vorbestimmten Wert annähert, und stellt dadurch die
Luftmenge des Gebläses 16a für Verdampfer
ein.
-
In
dieser Ausführungsform
werden die Fläche
des Kältemitteldurchtritts
in dem Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 und die Drosselöffnung der festen Drossel 19 zuvor
auf vorbestimmte Größen gewählt, so
dass das folgende implementiert wird: Das Strömungsverhältnis η wird gleich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax, wenn
die Kältemittel-Abgabeströmungsrate
des Kompressors 64 gleich einem vorbestimmten Wert wird.
Die anderen Aspekte der Kreislaufausgestaltung sind gleich denen
der sechzehnten Ausführungsform.
-
Das
heißt,
in dieser Ausführungsform
ist der Elektromotor 16b zum Antrieb des Gebläses 16a für Verdampfer
ein Luftmengeneinstellmittel; und der Temperatursensor 57,
der Drucksensor 58 und der Tachometer 64c sind
ein Mittel zum Erfassen der physikalischen Größen, die mit dem Kältemittelzustand
in dem Kreislauf in Beziehung stehen.
-
Wenn
der Kreislauf in dieser Ausführungsform
betrieben wird, kann das folgende wie in der fünften Ausführungsform implementiert werden:
Die Kältemittel-Abgabeströmungsrate
des Kompressors 64 kann sozusagen variiert werden, und
die Kältemittel-Abgabeströmungsrate
kann so eingestellt werden, dass sie sich einem vorbestimmten Wert
annähert.
Daher kann in der neunzehnten Ausführungsform vollständig dieselbe
Wirkung wie mit der sechzehnten Ausführungsform erhalten werden.
-
(Zwanzigste Ausführungsform)
-
In
der vorstehend beschriebenen elften Ausführungsform steuert das Klimatisierungssteuergerät 21 den
elektrisch variablen Drosselmechanismus 36, um das Strömungsverhältnis η zur Annäherung an das
optimale Strömungsverhältnis ηmax zu veranlassen.
Es wird somit ein Betrieb durchgeführt, bei welchem hohe Kühlkapazität von dem
gesamten Kreislauf geliefert wird. In dieser Ausführungsform schließt, wie
in 20 dargestellt ist, wenn ein Befehl zum schnellen
Kühlen
des zu kühlenden
Raums, ausgehend von dem Benutzer, empfangen wird, das Klimatisierungssteuergerät 21 den
elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 und kühlt dadurch
den zu kühlenden
Raum schnell. (Dies wird nachfolgend als Schnellkühlbetrieb
bezeichnet.)
-
Der
Schnellkühlschalter 65,
der in der Bedienungskonsole vorgesehen ist, ist ein Bedienungselement,
welches durch den Benutzer betätigt
wird, und das Betätigungssignal
des Schnellkühlschalters 65 wird
in das Klimatisierungssteuergerät 21 eingegeben.
Der Schnellkühlschalter 65 entspricht
dem Eingabemittel gemäß der Erfindung.
-
Wenn
der Schnellkühlschalter 65 eingeschaltet
ist und ein Aktualisierungssignal von dem Schnellkühlschalter 65 in
das Klimatisierungssteuergerät 21 eingegeben
wird, bestimmt der Klimatisierungssteuergerät 21, dass es erforderlich
ist, den zu kühlenden
Raum schnell zu kühlen.
Daher entspricht das Klimatisierungssteuergerät 21 dem Bestimmungsmittel
in der Erfindung.
-
Wenn
das Klimatisierungssteuergerät 21 bestimmt,
dass es erforderlich ist, dass der zu kühlende Raum schnell gekühlt werden
muss, führt
das Klimatisierungssteuergerät 21 Steuerung
dahingehend durch, den Kältemitteldurchtritt
in dem elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 zu schließen. Die Kältemittelströmung des
Düsenabschnitts 15a des Ejektors 15 wird
somit unterbrochen.
-
Wenn
die Kältemittelströmung des
Düsenabschnitts 15a des
Ejektors 15 unterbrochen wird, strömt das gesamte geteilte Kältemittel
entlang dem Abzweigdurchtritt 18; daher wird die Kältemittelströmungsrate
des Abzweigdurchtritts 18 vergrößert. Wenn die Kältemittelströmungsrate
des Abzweigdurchtritts 18 vergrößert wird, wird die Strömungsrate des
Kältemittels,
welches in die feste Drossel 19 strömt, vergrößert, und die Strömungsgeschwindigkeit
des Kältemittels
wird vergrößert. Da
das Ausmaß der
Druckentlastung in der festen Drossel 19 aus diesem Grund
vergrößert wird,
wird der Kältemitteldruck,
der durch die feste Drossel 19 gesenkt wird, niedriger
im Vergleich mit dem, wenn die Kältemittelströmung getrennt
wird.
-
Somit
kann der Kältemittelverdampfungsdruck
des zweiten Verdampfers 20 gesenkt werden und es kann seine
Kältemittelverdampfungstemperatur
gesenkt werden. Im Ergebnis wird die Lufttemperatur aus dem zweiten
Verdampfer 20 gesenkt und somit kann schnelles Kühlen ausgeführt werden.
-
In
dieser Ausführungsform
wird der Schnellkühlbetrieb
zu dem Ejektorkreislaufsystem in der elften Ausführungsform hinzugefügt. Ähnlich mit
dieser Ausführungsform
kann der Schnellkühlbetrieb
auch zu anderen Ausführungsformen
hinzugefügt
werden, in welchen sich der elektrisch variable Drosselmechanismus 36 zwischen
dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15 befindet. Insbesondere
kann ähnlich
zu dieser Ausführungsform
der Schnellkühlbetrieb
zu der sechzehnten Ausführungsform
hinzugefügt
werden.
-
(Einundzwanzigste Ausführungsform)
-
In
der zwanzigsten Ausführungsform
wird der Schnellkühlbetrieb
durch Schließen
des elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 durchgeführt. In
dieser Ausführungsform
wird der Schnellkühlbetrieb
durch Erhöhen
der Abgabekapazität
des Kompressors 11 durchgeführt.
-
Die
Kreislaufausgestaltung in dieser Ausführungsform ist die gleiche
wie die in der zwanzigsten Ausführungsform,
die in 20 gezeigt ist.
-
Wenn
der Schnellkühlschalter 65 eingeschaltet
wird und ein Aktualisierungssignal aus dem Schnellkühlschalter 65 in
das Klimatisierungssteuergerät 21 eingegeben
wird, findet das folgende statt: Das Klimatisierungssteuergerät 21 steuert
den Steuerstrom In, welchen es an das elektromagnetische Kapazitätssteuerventil 11b ausgibt,
und erhöht
dadurch die Abgabekapazität
des Kompressors 11.
-
Wenn
die Abgabekapazität
des Kompressors 11 erhöht
wird, werden die folgenden beiden erhöht: die Strömungsrate Gnoz von Kältemittel,
welches durch den Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 hindurchtritt; und die Strömungsrate Ge von Kältemittel,
welche in die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugt
wird. Aus diesem Grund wird die Kühlleistungsfähigkeit
von Kältemittel
relativ zu der Kühlleistungsfähigkeit
von Luft in dem ersten Verdampfer 16 und dem zweiten Verdampfer 20 übermäßig. Demzufolge
wird der Kreislauf so abgeglichen, dass der niedrige Druck gesenkt
wird und die Kältemittelströmungsrate
reduziert wird.
-
Somit
können
die Kältemittelverdampfungsdrücke des
ersten Verdampfers 16 und des zweiten Verdampfers 20 gesenkt
werden, und deren Kältemittelverdampfungstemperaturen
können
gesenkt werden. Im Ergebnis werden die Lufttemperaturen aus dem
ersten Verdampfer 16 und dem zweiten Verdampfer 20 gesenkt
und somit kann schnelles Kühlen ausgeführt werden.
-
Ferner
steuert das Klimatisierungssteuergerät 21 den elektrisch
variablen Drosselmechanismus 36. Er steuert dadurch die
Kältemittelströmungsrate Gnoz
so, dass der Unterkühlgrad
von Kältemittel
auf der Auslassseite des Radiators 12 sich einem vorbestimmten
Wert annähert.
Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt,
dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, und somit
kann der Schnellkühlbetrieb
durchgeführt
werden, bei welchem der gesamte Kreislauf hohe Kühlkapazität liefert.
-
Diese
Ausführungsform
kann wie nachfolgend beschrieben aufgebaut sein. Wenn die Abgabekapazität des Kompressors 11 vergrößert wird,
wird der elektrisch vari able Drosselmechanismus 36 derart
gesteuert, dass die Strömungsrate
Gnoz von Kältemittel,
welches durch den Düsenabschnitt 15a des Ejektors 15 hindurchtritt,
nicht vergrößert wird.
In diesem Fall wird nur die Strömungsrate
Ge von Kältemittel,
welches in die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugt
wird, vergrößert. Somit
kann schnelles Kühlen
durchgeführt
werden, indem nur die Temperatur der Luft aus dem zweiten Verdampfer 20 gesenkt
wird.
-
In
dieser Ausführungsform
wird der Schnellkühlbetrieb
zu dem Ejektorkreislaufsystem in der elften Ausführungsform hinzugefügt. Ähnlich zu
dieser Ausführungsform
kann der Schnellkühlbetrieb
auch zu den anderen Ausführungsformen
hinzugefügt werden,
in welchem der Kompressor 11 mit variabler Verdrängung verwendet
wird. Insbesondere kann ähnlich
zu dieser Ausführungsform
der Schnellkühlbetrieb
zu den ersten bis vierten, sechsten bis neunten, zwölften bis
vierzehnten und sechzehnten bis achtzehnten Ausführungsformen hinzugefügt werden.
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(Zweiundzwanzigste Ausführungsform)
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In
der zwanzigsten Ausführungsform
wird der Kühlbetrieb
durch Schließen
des elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 ausgeführt. In
dieser Ausführungsform
wird der Schnellkühlbetrieb
durch Reduzieren der Menge von durch das Gebläse 16a für Verdampfer
durchgeführt.
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Die
Kreislaufausgestaltung in dieser Ausführungsform ist gleich der in
der zwanzigsten Ausführungsform,
die in 20 gezeigt ist.
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Wenn
der Schnellkühlschalter 65 eingeschaltet
ist und ein Aktualisierungssignal aus dem Schnellkühlschalter 65 in
das Klimatisierungssteuergerät 21 eingegeben
wird, findet das folgende statt: Das Klimatisierungssteuergerät 21 senkt
die angelegte Spannung V2, die an den Elektromotor 16b zum
Antrieb angelegt ist. Wenn die angelegte Spannung V2 gesenkt wird,
wird die Menge von durch das Gebläse 16a für Verdampfer
gesendeter Luft reduziert.
-
Wenn
die Menge von durch das Gebläse 16a für Verdampfer
gesendeter Luft reduziert wird, wird die Kühlleistungsfähigkeit
von Kältemittel
relativ zu der Kühlleistungsfähigkeit
von Luft in dem ersten Verdampfer 16 und dem zweiten Verdampfer 20 übermäßig. Demzufolge
wird der Kreislauf derart abgeglichen, dass der Niedrigdruck gesenkt
und die Kältemittelströmungsrate
reduziert wird.
-
Somit
können
die Kältemittelverdampfungsdrücke des
ersten Verdampfers 16 und des zweiten Verdampfers 20 gesenkt
werden, und es können
deren Kältemittelverdampfungstemperaturen
gesenkt werden. Im Ergebnis werden die Lufttemperaturen aus dem
ersten Verdampfer 16 und dem zweiten Verdampfer 20 gesenkt
und somit kann schnelles Kühlen ausgeführt werden.
-
Ferner
steuert das Klimatisierungssteuergerät 21 den elektrisch
variablen Drosselmechanismus 36. Es steuert dadurch die
Kältemittelströmungsrate Gnoz
derart, dass der Unterkühlgrad
von Kältemittel an
der Auslassseite des Radiators 12 sich einem vorbestimmten
Wert annähert.
Im Ergebnis wird das Strömungsverhältnis η so eingestellt,
dass es sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert, und
somit kann der Schnellkühlbetrieb
durchgeführt werden,
bei welchem der gesamte Kreislauf hohe Kühlkapazität liefert.
-
In
dieser Ausführungsform
wird der Schnellkühlbetrieb
zu dem Ejektorkreislaufsystem in der elften Ausführungsform hinzugefügt. Ähnlich zu
dieser Ausführungsform
kann der Schnellkühlbetrieb
auch zu anderen Ausführungsformen
hinzugefügt
werden, in welchen die Menge von durch das Gebläse 16a für Verdampfer
gesendeter Luft mit dem Elektromotor 16b zum Antrieb eingestellt
wird. Insbesondere kann ähnlich
zu dieser Ausführungsform
der Schnellkühlbetrieb
zu den ersten bis zehnten und zwölften
bis neunzehnten Ausführungsformen
hinzugefügt
werden.
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(Dreiundzwanzigste Ausführungsform)
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In
der dreiundzwanzigsten Ausführungsform wird
der Schnellkühlbetrieb
durch Schließen
des elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 durchgeführt. In
dieser Ausführungsform
wird, wie in 21 dargestellt ist, der Schnellkühlbetrieb
durch Erhöhen
des Überheizgrads
von Kältemittel
auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 durchgeführt.
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21 stellt ein System dar, in welchem ein elektrisch
variabler Drosselmechanismus 41 und der Schnellkühlschalter 65 zu
dem Kreislauf in der vierten Ausführungsform hinzugefügt sind.
Der Aufbau des elektrisch variablen Drosselmechanismus 41 ist der
gleiche wie in der elften Ausführungsform
und er ist zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15 angeordnet. Ähnlich zu
den zwanzigsten bis zweiundzwanzigsten Ausführungsformen ist der Schnellkühlschalter 65 ein
Betriebselement, welches in der Bedienungskonsole vorgesehen ist
und durch einen Benutzer betätigt
wird.
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In
dieser Ausführungsform
werden die Erfassungswerte des Temperatursensors 51 und
des Drucksensors 52 in das Klimatisierungssteuergerät 21 eingegeben;
und auf der Grundlage der Erfassungswerte berechnet das Klimatisierungssteuergerät 21 einen Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers. Ferner steuert das Klimatisierungssteuergerät 21 den
Steuerstrom In so, dass der berechnete Überheizgrad sich einem vorbestimmten
Wert annähert.
Das elektromagnetische Kapazitätssteuerventil 11b stellt
die Abgabekapazität
des Kompressors 11 ein.
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Wenn
der Schnellkühlschalter 65 eingeschaltet
ist und ein Betätigungssignal
von dem Schnellkühlschalter 65 in
das Klimatisierungssteuergerät 21 eingegeben
wird, findet das folgende statt: Das Klimatisierungssteuergerät 21 vergrößert einen vorbestimmten
Wert eines Überheizgrads
um eine vorbestimmte Größe. Ferner
steuert das Klimatisierungssteuergerät 21 den elektrisch
variablen Drosselmechanismus 41. Es steuert dadurch die
Kältemittelströmungsrate
Gnoz so, dass der be rechnete Überheizgrad
sich einem vorbestimmten Wert annähert, der durch Vergrößern desselben
um die vorbestimmte Größe erhalten
wird.
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Wenn
der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 um eine vorbestimmte
Größe erhöht wird,
wie vorstehend erwähnt,
findet das folgende statt: Die Kühlleistungsfähigkeit
von Kältemittel
wird relativ zu der Kühlleistungsfähigkeit
von Luft in dem ersten Verdampfer 16 übermäßig. Demzufolge wird der Kreislauf
derart abgeglichen, dass der Niedrigdruck gesenkt wird und die Kältemittelströmungsrate
reduziert wird.
-
Im
Ergebnis kann der Kältemittelverdampfungsdruck
des ersten Verdampfers 16 gesenkt werden und die Lufttemperatur
aus dem ersten Verdampfer 16 wird gesenkt. Daher kann schnelles
Kühlen
durchgeführt
werden.
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In
dieser Ausführungsform
wird die Lufttemperatur, welche aus dem ersten Verdampfer 16 ausströmt, durch
Vergrößern des Überheizgrads
von Kältemittel
auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 gesenkt.
Die Lufttemperatur aus dem zweiten Verdampfer 20 kann durch
Vergrößern des Überheizgrads
von Kältemittel
an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 gesenkt
werden.
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(Vierundzwanzigste Ausführungsform)
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Das
Ejektorkreislaufsystem in dieser vierundzwanzigsten Ausführungsform
wird auf eine Klimaanlage für
ein Fahrzeug angewandt. Fluorkohlenstoff-Kältemittel, Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel, Kohlendioxid
oder dergleichen kann als das Kältemittel
verwendet werden.
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Der
Ejektorkreislauf 150 in der vierundzwanzigsten Ausführungsform,
die in 22 dargestellt ist, enthält: einen
Kompressor 11, der Kältemittel komprimiert;
einen Kondensor 12, der Hochtemperatur, Hochdruck-Gaskältemittel
kühlt und
kondensiert; ein variables Expansionsventil 43 und ein
festes Expansionsventil 44 (Strömungssteuerungseinrichtungen),
das das Hochtemperatur, Hochdruck-Kältemittel an dem Auslass des
Kondensors 12 druckentlastet; einen Ejektor 15,
der Saugkraft durch das Kältemittel
bereitstellt, welches an dem variablen Expansionsventil 43 druckentlastet
wurde, durch dieses hindurchtritt und aus seiner Düse mit hoher
Geschwindigkeit ausgestoßen
wird; einen ersten Verdampfer 16, welcher das Kältemittel
in zwei Phasen, dampfförmig
und flüssig,
verdampft, welches aus dem Ejektor 15 abgegeben wird und
dadurch das verdampfte Kältemittel
veranlasst, Wärme
zwischen sich und Klimatisierungsluft (externem Fluid) zu tauschen;
und einen zweiten Verdampfer 20, dessen Kältemittelauslass
an der Saugöffnung 15b des
Ejektors 15 angeschlossen ist, und welcher Kältemittel
in zwei Phasen, dampfförmig
und flüssig,
verdampft, welches an dem festen Expansionsventil 44 druckentlastet
wurde, und das verdampfte Kältemittel
veranlasst, Wärme
zwischen sich und Klimatisierungsluft (externem Fluid) zu tauschen.
Wie in 22 dargestellt ist, sind diese
Komponenten miteinander durch Leitungen verbunden. Das variable
Expansionsventil 43 und das feste Expansionsventil 44 bilden
Strömungssteuerungseinrichtungen.
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Die
Leitung auf der Auslassseite des Kondensors 12 ist in zwei
Stränge
an einer stromaufwärtigen
Seite des Ejektors 15 verzweigt. Ein Kältemittelleitungsstrang 42 ist
an einem Kältemitteleinlass
(Düseneinlass) 15g des
Ejektors 15 über
das variable Expansionsventil 43 angeschlossen. Der andere
Kältemittelleitungsstrang 40 (Bypass-Pfad)
ist an dem Kältemitteleinlass
(Düseneinlass)
des zweiten Verdampfers 20 über das feste Expansionsventil 44 angeschlossen.
Ein Kältemittelauslass 15h des
Ejektors 15 ist an dem Kältemitteleinlass des ersten
Verdampfers 16 angeschlossen und Kältemittel, welches aus dem
ersten Verdampfer 16 ausströmt, kehrt zu dem Kompressor 11 zurück. Der
Kältemittelauslass des
zweiten Verdampfers 20 ist an der Saugöffnung 15b des Ejektors 15 angeschlossen
und Kältemittel in
zwei Phasen, dampfförmig
und flüssig,
wird veranlasst, in den zweiten Verdampfer 20 durch Saugkraft einzuströmen, welche
durch das Kältemittel
erzeugt wird, welches aus der Düse
des Ejektors 15 mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen wird.
Der Ejektor 15 in dieser Ausführungsform ist von der Art
mit variabler Öffnung,
aber dieser kann auch keine Öffnungseinstellfunktion
aufweisen.
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Nachfolgend
wird eine Beschreibung des Betriebs dieser Ausführungsform bezüglich der
Fälle gegeben,
in welchem das Ejektorkreislaufsystem, welches auf eine Klimaanlage
für ein
Fahrzeug angewandt wird, für
Klimatisierung verwendet wird.
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Das
durch den Kompressor 11 komprimierte Hochtemperatur, Hochdruck-Kältemittel
wird durch die Außenluft
gekühlt
und in dem Kondensor 12 kondensiert. Wie in 22 angegeben ist, wird die Kältemittelströmung anschließend geteilt.
Die Kältemittelströmung in
einem Strang tritt durch das variable Expansionsventil 43 hindurch,
und wird im Druck reduziert und expandiert in Kältemittel in zwei Phasen, dampfförmig und
flüssig.
Dieses Kältemittel
aus dem variablen Expansionsventil 43 strömt in den
Ejektor 15 und wird aus der Düse des Ejektors 15 mit
hoher Geschwindigkeit ausgestoßen
und liefert dadurch Saugkraft. Ferner strömt das aus dem Ejektor 15 ausströmende Kältemittel
in den ersten Verdampfer 16. Das in den ersten Verdampfer 16 einströmende Kältemittel
wird durch Wärmeaustausch
mit Klimatisierungsluft (externem Fluid) verdampft, um Klimatisierungsluft
(externes Fluid) zu kühlen.
Das Kältemittel
in dem anderen Strang wird im Druck reduziert und expandiert in
Kältemittel
in zwei Phasen, dampfförmig
und flüssig,
und zwar an dem festen Expansionsventil 44, und strömt in den
zweiten Verdampfer 20. Das in den zweiten Verdampfer 20 einströmende Kältemittel
wird dort verdampft und tauscht dadurch Wärme zwischen sich und der Klimatisierungsluft (externem
Fluid), um die Klimatisierungsluft zu kühlen.
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In
dem Ejektorkreislaufsystem 150 in dieser Ausführungsform
wird der Zustand des überheizten Gases
(SH) auf der Kältemittelauslassseite
des ersten Verdampfers 16 mit einem Messmittel 49 (eine Messeinheit)
gemessen, die dort vorgesehen ist. Dann wird die Öffnung des
variablen Expansionsventils 43 entsprechend der thermischen
(Kälteerzeugungs-)
Last eingestellt. Es wird bevorzugt, dass der Zustand von überheiztem
Gas (SH) durch die Temperaturdifferenz zwischen Sättigungsdampftemperatur und überheizter
Gas (Dampf-) Temperaturausgedrückt
werden sollte.
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Eine
Beschreibung der Betriebssteuerung in dieser Ausführungsform
wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 23 gegeben. Die Steuerung des Ejektorkreislaufsystems 150 einschließlich der
in diesem Flussdiagramm gezeigten Steuerung wird durch ein in 24 nicht gezeigtes Steuergerät durchgeführt. Dieses Steuergerät stellt
ein Steuermittel bereit.
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Wenn
die Steuerung bei Schritt S1 gestartet wird, schreitet der Betrieb
zu Schritt S2 fort und ein steuerbarer Faktor A wird sensiert. Der
steuerbare Faktor A in dieser Ausführungsform ist der Zustand von überheiztem
Gas (SH) an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 und
wird durch ein erstes Sensierungsmittel 45 in 22 sensiert. Im Allgemeinen ist der Zustand des überheizten
Gases (SH) die Temperaturdifferenz zwischen der Sättigungsdampftemperatur
von Kältemittel
und überheizter Gas
(Dampf-) Temperatur. Der steuerbare Faktor A wird während normalen
Betriebs, in welchem Kältemittel
durch den zweiten Verdampfer 20 durch die Saugwirkung des
Ejektors 15 hindurch gelassen wird, erfasst. Der steuerbare
Faktor A kann kontinuierlich während
des normalen Betriebs sensiert werden. Der steuerbare Faktor A wird
bei Schritt S2 sensiert, der Betriebsablauf schreitet zu Schritt
S3 fort. Bei Schritt S3 wird eine Bestimmung bezüglich eines Bestimmungszustands
B ausgeführt.
Der Bestimmungszustand B in dieser Ausführungsform ist, ob SH innerhalb
eines spezifizierten Bereichs ist oder nicht (d.h. ob die vorstehend
genannte Temperaturdifferenz gleich oder kleiner einem vorbestimmten Wert
in allgemeinen Fällen
ist). Wenn SH innerhalb des spezifizierten Bereichs des Bestimmungszustands
B ist, arbeitet der Kreislauf normal und das in dem Verdampfer zurückgehaltene Öl übersteigt
nicht seine Grenze. Daher schreitet der Betrieb zu Schritt S5 weiter
und wird fortgesetzt. Das heißt,
der Betrieb kehrt zu Schritt S1 zurück und die Steuerung wird fortgesetzt.
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Wenn
bei Schritt S3 eine negative Feststellung gemacht wird, d.h. wenn
SH außerhalb
des spezifizierten Bereichs des Bestimmungszustands B ist, wird
der nachfolgende Betrieb durchgeführt: Es wird festgestellt,
dass der Betriebszustand nicht normal ist (das in dem Verdampfer
zurückgehaltene Öl über seine
Grenze hinaus ist), und der Betrieb schreitet zu Schritt S4 fort.
Bei Schritt S4 wird ein Mit tel C verwendet. Das Mittel C in dieser
Ausführungsform
ist ein Betrieb, in welchem der Strang 42 des variablen
Expansionsventils 43 (der durch einen Pfeil aus unterbrochenen
Linien in 22 gezeigte Pfad) sozusagen
durch Einstellen der Öffnung
des variablen Expansionsventils 43 oder des Ejektors 15 dahingehend,
es zu verengen oder zu schließen,
blockiert wird. Die Strömungsrate
von Kältemittel,
welches entlang dem Bypass-Pfad 40, der das feste Expansionsventil 44 enthält, strömt, wird
somit vergrößert. Das
Kältemittel
aus dem festen Expansionsventil 44 tritt durch den zweiten
Verdampfer 20 und strömt durch
die Saugöffnung 15b des
Ejektors 15 zu dem ersten Verdampfer 16 und kehrt
zu dem Kompressor 11 zurück (der durch einen Pfeil mit
durchgezogener Linie angezeigte Pfad). Da der Steuervorgang von Schritt
S4 zu Schritt S2 zurückkehrt,
wird der steuerbare Faktor A kontinuierlich erfasst. Daher wird
das variable Expansionsventil 43 oder der Ejektor 15 im Öffnungseinstellzustand
gehalten, bis der steuerbare Faktor A, d.h. SH, in den spezifizierten
Bereich fällt. Somit
wird das an einigen Punkten im Kreislauf zurückgehaltene Öl effektiv
zu dem Kompressor 11 zurückgeführt. Das Herabströmmittel
zum Veranlassen des in dem zweiten Verdampfer 20 zurückgehaltenen Öls zum Herabfließen in dieser
Ausführungsform
ist bereitgestellt durch: Das durch das Steuergerät bereitgestellte
Steuermittel; und die Strömungssteuereinrichtung,
welche die Menge von in den zweiten Verdampfer 20 strömendem Kältemittel
vergrößert. Um
die Menge von zwangsweise und direkt von stromaufwärts in den
zweiten Verdampfer 20 strömendem Kältemittel zu vergrößern, ist
die Strömungssteuereinrichtung
zwischen der Hochdruckseite des Kreislaufs und der stromaufwärtigen Seite
des zweiten Verdampfers 20 vorgesehen. Die Strömungssteuerungseinrichtung
kann durch einen Ventilmechanismus bereitgestellt sein, welcher
die Strömungsrate
von Kältemittel
vergrößert, welche
in den zweiten Verdampfer 20 einströmt, und reduziert die Strömungsrate
von Kältemittel,
welches in die Düse des
Ejektors 15 einströmt.
Der Ventilmechanismus kann durch das Ventil 43 bereitgestellt
werden, das in dem Kältemittelpfad
zu dem Ejektor 15 platziert ist.
-
In
Fällen,
in welchen der Kreislauf für
eine lange Zeit mit einer kleinen in dem Kreislauf zirkulierenden
Kältemittelmenge
während
einer Zeit niedriger Last be trieben wird, in welcher die Belastung
der Verdampfer klein ist (wenn die Strömungsrate sehr niedrig ist)
oder in ähnlichen
Fällen,
wird kein Öl
aus den Verdampfern durch das Kältemittel
herausgenommen, und wird insbesondere in dem zweiten Verdampfer 20 zurückgehalten.
Das in den Verdampfern verbleibende Öl bewirkt eine Verschlechterung
der Leistungsfähigkeit
jedes einzelnen Verdampfers. Die Konzentration von Öl ist ein
Index, der sich von dem Zustand von überheiztem Kältemittelgas
(SH) und dem Zustand von überheizter
Kältemittelflüssigkeit (SC)
unterscheidet. Daher konnte in der Vergangenheit dieses Phänomen nicht
durch Techniken verhindert werden. Um dies zu bewältigen,
wird die folgende Maßnahme
ergriffen: Der Zustand von überheiztem
Kältemittelgas
(SH) an dem Kältemittelauslass des
zweiten Verdampfers wird als der steuerbare Faktor angewandt; wenn
ein Zustand, in welchem Öl angesammelt
ist, wie vorstehend genannt, sensiert wird, wird eine Einstellung
derart durchgeführt,
dass die Öffnung
des variablen Expansionsventils oder des Ejektors reduziert wird;
der Zustand von überheiztem
Kältemittelgas
(SH) an dem Auslass des zweiten Verdampfers wird dadurch innerhalb
eines vorbestimmten Bereichs gehalten. Somit kann das Zurückhalten
von Öl
in dem zweiten Verdampfer 20 verhindert werden und die
beabsichtigte Leistungsfähigkeit
des Verdampfers 20 kann bereitgestellt werden.
-
Wenn Öl in dem
zweiten Verdampfer 20 oder der Niedrigdruckseite zurückgehalten
wird, wird die Menge (Konzentration) von in dem Kreislauf zirkulierendem Öl reduziert.
Dies kann Probleme wie Klemmen bzw. Fressen des Kompressors bewirken.
Im Allgemeinen ist es dann, wenn der Kreislauf mit niedriger Last
für eine
lange Zeit betrieben wird, erforderlich, eine bestimmte Menge von
zirkulierendem Öl
sicherzustellen. Wenn das Öl
in den Verdampfern zu der Kompressorseite zurückgeführt wird, kann die Ölschmierung
des Kompressors sichergestellt werden, und Bruch bzw. Beschädigung einschließlich Klemmen
kann verhindert werden.
-
(Fünfundzwanzigste Ausführungsform)
-
Eine
Beschreibung zu der fünfundzwanzigsten
Ausführungsform
der Erfindung wird unter Bezugnahme auf 23 und 24 gegeben.
Der Aufbau des Ejektorkreis laufsystems in dieser Ausführungsform
ist im Wesentlichen dergleiche wie der Aufbau der vierundzwanzigsten
Ausführungsform. Ein
Unterschied gegenüber
der vierundzwanzigsten Ausführungsform
ist wie folgt: Der Kältemitteleinlass des
zweiten Verdampfers 20 ist zusätzlich in dem Sensierungspunkt
für den
steuerbaren Faktor A enthalten, und ein zweites Sensierungsmittel 46 ist
in Verbindung damit hinzugefügt.
-
In
dieser Ausführungsform
ist der steuerbare Faktor A, der bei Schritt S2 in 23 sensiert wird, entweder die Kältemitteltemperaturdifferenz
oder Druckverlust (Druckabfall) zwischen dem Kältemitteleinlass und -auslass
des zweiten Verdampfers 20. Wenn die Menge von zirkulierendem
Kältemittel
klein ist, wird die Wärmelast
(externe Last) der Klimatisierungsluft (des externen Fluids), welche
Kältemittel
in dem zweiten Verdampfer 20 erwärmt, relativ erhöht. Daher
wird die Temperatur des überheizten
Dampfes (Gas) von Kältemittel
angehoben. Wenn die Kältemittelströmungsrate
reduziert wird, wird der Druckabfall zwischen dem Auslass und dem
Einlass des zweiten Verdampfers 20 reduziert. Bezüglich des
Bestimmungszustands B wird der folgende Betrieb bei Schritt S3 ausgeführt: Wenn
die Kältemitteltemperaturdifferenz
außerhalb
eines spezifizierten Bereichs ist, d.h. die Temperatur von überheiztem
Dampf (Gas) von Kältemittel
höher als
ein vorbestimmter Wert ist, wird festgestellt, dass der Betrieb
nicht normal ist. Oder wenn der Druckabfall außerhalb eines spezifizierten
Bereichs ist, wird festgestellt, dass der Betrieb nicht normal ist.
Dann schreitet der Betrieb zu Schritt S4 fort und das Mittel C wird
verwendet. Das Mittel C in dieser Ausführungsform kann sich von dem
in der vierundzwanzigsten Ausführungsform
unterscheiden. Als das Mittel C wird der folgende Betrieb durchgeführt: Der
Kompressor 11 wird zeitweise ausgeschaltet, d.h. gestoppt,
und das Flüssigkältemittel
setzt sich ab. Als das Ergebnis dieses Betriebs strömt das Kältemittel
in den ersten und zweiten Verdampfern 16 und 20 zu
dem Einlass des Kompressors 11, ohne Vergrößerung hinsichtlich
des Flüssigkältemittels,
welches Öl
enthält.
Daher werden das Öl in
der Nähe
des ersten Verdampfers 16 und das in der Nähe des zweiten
Verdampfers 20 gleichzeitig zurückgewonnen. Das Herabströmmittel
zum Bewirken, dass das in dem zweiten Verdampfer 20 zurückgehaltene Öl in dieser
Ausführungsform
nach unten strömt, ist
bereitgestellt durch: Das Steuermittel, bereitgestellt durch das
Steuergerät;
und ein Stoppmechanismus, der zeitweilig den Kompressor 11 stoppt. Der
Stoppmechanismus kann bereitgestellt werden durch: ein Kupplungsmittel,
das in einem Kraftübertragungspfad
zum Stoppen von Kraftübertragung
an dem Kompressor 11 vorgesehen ist; und ein Mittel zum
Stoppen eines Motors als eine Kraftquelle; oder ein Mittel zum Stoppen
eines Antriebsaggregats als eine Kraftquelle.
-
Zum
Beispiel kann in dieser Ausführungsform
Kältemitteltemperaturdifferenz
und/oder Druckverlust (Druckabfall) zwischen dem Kältemitteleinlass
und -auslass des zweiten Verdampfers 20 als der steuerbare
Faktor A angewandt werden. In diesem Fall wird ein anormaler Zustand,
in welchem sich angesammeltes Öl
sensiert wird, der Kompressor zeitweilig ausgeschaltet und das flüssige Kältemittel setzt
sich ab. Somit wird die Menge von in dem Kreislauf zirkulierendem
Gaskältemittel
vergrößert. Als
Ergebnis dieses Arbeitsvorgangs ist es möglich, Öl zurück zu gewinnen und zu verhindern,
dass Öl
in dem zweiten Verdampfer 20 zurückgehalten wird, und die beabsichtigte
Leistungsfähigkeit
des Verdampfers 20 bereitzustellen.
-
Daher
kann die Ölschmierung
des Kompressors 11 sichergestellt werden und ein Bruch
bzw. Ausfall des Kompressors 11 einschließlich eines Klemmens
kann verhindert werden.
-
(Sechsundzwanzigste Ausführungsform)
-
Es
wird eine Beschreibung der sechsundzwanzigsten Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf 23 und 25 gegeben.
Der Aufbau des Ejektorkreislaufsystems in dieser Ausführungsform.
ist im Wesentlichen gleich dem Aufbau der vierundzwanzigsten Ausführungsform.
Ein Unterschied gegenüber
der vierundzwanzigsten Ausführungsform
ist wie folgt: Die Saugöffnung 15b und
der Kältemittelauslass 15h des
Ejektors 15 werden als Sensierungspunkte für einen
steuerbaren Faktor A verwendet; und ein drittes Sensierungsmittel 47 und ein
viertes Sensierungsmittel 48 sind in Verbindung damit vorgesehen.
Das erste Sensie rungsmittel 45 ist nicht vorgesehen. Daher
ist der steuerbare Faktor A das Ausmaß von Druck (Aufbaudruckdifferenz),
die zwischen der Saugöffnung 15b (Einlass)
und dem Kältemittelauslass 15h des
Ejektors 15 ansteigt.
-
In
dieser Ausführungsform
ist der steuerbare Faktor A, der in Schritt S2 sensiert wird, die
Menge von Druck, die zwischen der Saugöffnung 15b und dem
Kältemittelauslass 15h des
Ejektors 15 ansteigt. Bezüglich des Bestimmungszustands
B wird der folgende Betrieb bei Schritt S3 durchgeführt: Wenn
die Menge von Druckanstieg (Aufbaudruckdifferenz) außerhalb
eines spezifizierten Bereichs ist, d.h. kleiner als ein vorbestimmter
Wert, wird bestimmt, dass die Saugkraft des Ejektors 15 klein
ist und der Betrieb nicht normal ist. Der Betrieb schreitet zu Schritt
S4 fort und das Mittel C wird angewandt. Das Mittel C in dieser
Ausführungsform
unterscheidet sich ebenfalls von dem in der vierundzwanzigsten Ausführungsform.
Als das Mittel C wird ein Betrieb dahingehend durchgeführt, ein
Kühlen
durch die Außenluft
(Ansteigen der Außenluftlast)
in dem Kondensor 12 zu unterdrücken. Mögliche konkrete Verfahren für diesen Betrieb
enthalten: den Betrieb des Reduzierens der Öffnung einer Klappe für die Außenluft
oder der Umdrehungszahl eines Lüfterflügels für Außenluftzufuhr zur
Reduzierung der Außenluftmenge
(oder Windgeschwindigkeit); und der Betrieb der Erhöhung der
Außenlufttemperatur.
Somit wird die Menge von an dem Kondensor 12 kondensiertem
Kältemittel
reduziert. Daher wird die Strömungsrate
von Gaskältemittel, welches
entlang des Ejektorkreislaufsystems 150 strömt, vergrößert, und
das Öl
in den Verdampfern und dergleichen wird wiedergewonnen. Das Ausmaß von Druck,
welches an dem Ejektor 15 ansteigt, wird vergrößert und
im Ergebnis wird SH derart variiert, dass es sich innerhalb des
spezifizierten Bereichs des Bestimmungszustands B ändert. Das
Herabströmungsmittel
zur Veranlassung des in dem zweiten Verdampfer 20 zurückgehaltenen Öls, nach
unten zu strömen,
ist in dieser Ausführungsform
bereitgestellt durch: das Steuermittel, welches durch das Steuergerät bereitgestellt
wird; und eine Kondensierungssteuereinrichtung, welche Kondensieren
von Kältemittel
in dem Kondensor 12 verhindert, um die Menge von zirkulierendem
Kältemittel
zu vergrößern, und
sie erhöht
demgemäß die Menge
von in den zweiten Verdampfer 20 einströmendem Kältemittel. Die Kondensie rungssteuereinrichtung
kann durch ein Mittel zum Hindern von Kältemittelkühlung an dem Kondensor 12 oder
durch ein Mittel zum Erhöhen
der Last der Außenluft,
welche ein Medium zum Wärmeaustausch
mit dem Kondensor 12 ist, bereitgestellt werden.
-
Die
folgende Maßnahme
wird ergriffen: Druckerhöhung
zwischen der Saugöffnung 15b und
dem Kältemittelauslass 15h des
Ejektors 15 wird als der steuerbare Faktor angewandt; wenn
ein anormaler Zustand, in welchem sich Öl angesammelt hat, sensiert
wird, wird die Außenluftlast
des Kondensors vergrößert. Somit
wird die Menge von Gaskältemittel, welches
in dem Kreislauf zirkuliert, vergrößert. Als das Ergebnis dieses
Betriebs ist es möglich, Öl zurück zu gewinnen
und zu verhindern, dass Öl
in dem zweiten Verdampfer zurückgehalten
wird, und es ist möglich,
die beabsichtigte Leistungsfähigkeit
des Verdampfers bereitzustellen.
-
Daher
kann die Ölschmierung
des Kompressors sichergestellt werden und Ausfall bzw. Bruch des
Kompressors einschließlich
Klemmen kann verhindert werden.
-
Bezüglich der
vorstehend beschriebenen vierundzwanzigsten bis sechsundzwanzigsten
Ausführungsformen
werden unterschiedliche steuerbare Faktoren A jeweils beschrieben.
Bezüglich
der vierundzwanzigsten und fünfundzwanzigsten
(oder sechsundzwanzigsten) Ausführungsform
werden unterschiedliche Mittel C jeweils beschrieben. Anstelle dessen
kann das Ejektorkreislaufsystem durch Kombinieren eines oder mehrerer
spezifischer steuerbaren Faktoren A oder anderer Mittel C gesteuert
werden. Es wird eine genauere Beschreibung gegeben. Zum Beispiel
wird die Kältemitteltemperaturdifferenz und/oder
der Druckverlust (der Druckabfall) zwischen dem Kältemitteleinlass
und -auslass des zweiten Verdampfers in der fünfundzwanzigsten Ausführungsform
als der steuerbare Faktor A angewandt. Bezüglich des Bestimmungszustands
B wird der folgende Betrieb bei Schritt S3 durchgeführt: Wenn
die Kältemitteltemperaturdifferenz
und/oder der Druckabfall außerhalb
eines spezifizierten Bereichs ist, wird festgestellt, dass der Betrieb
nicht normal ist, und der Betrieb fährt fort zu Schritt S4. Dann
wird das Mittel C angewandt. Das Mittel C kann der Betrieb sein,
in welchem eine Einstellung zur Reduzierung der Öffnung des variablen Expansionsventils 43 oder
des Ejektors 15 in der vierundzwanzigsten Ausführungsform
sein.
-
(Andere Ausführungsformen)
-
Die
Erfindung ist nicht auf die vorstehend genannten Ausführungsformen
beschränkt
und vielfältige
Modifikationen können,
wie später
beschrieben wird, ausgeführt
werden.
-
Die
vorstehenden ersten bis dreiundzwanzigsten Ausführungsformen sind Beispiele,
in welchen die Erfindung auf eine Kälteerzeugungseinrichtung für Fahrzeuge
angewandt ist, und der mit dem ersten Verdampfer 16 zu
kühlende
Raum und der mit dem zweiten Verdampfer 20 zu kühlende Raum
identisch sind. Der mit dem ersten Verdampfer 16 zu kühlende Raum
und der mit dem zweiten Verdampfer 20 zu kühlende Raum
können
voneinander getrennt sein.
-
Zum
Beispiel kann die folgende Konstruktion angewandt werden. Der mit
dem ersten Verdampfer 16 zu kühlende Raum ist der Vordersitzbereich
in einem Fahrzeugabteil und der mit dem zweiten Verdampfer 20 zu
kühlende
Raum ist der Rücksitzbereich
in dem Fahrzeugabteil. In Fällen,
in welchen die zu kühlenden
Räume unterschiedlich
voneinander sind, kann die folgende Konstruktion angewandt werden:
Ein zugeordnetes Gebläse
für Verdampfer
ist für jeden
Verdampfer vorgesehen und die Mengen von durch die Gebläse gesendete
Luft für
Verdampfer werden individuell gesteuert. Somit kann das Strömungsverhältnis η durch Einstellen
der Strömungsrate
Gnoz von Kältemittel,
welche eigentlich durch den Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 hindurchtritt und der Strömungsrate Ge von Kältemittel
eingestellt werden, welches in die Kältemittelansaugöffnung 15b des
Ejektors 15 gesaugt wird.
-
In
den ersten bis vierten, sechsten bis neunten, elften bis vierzehnten,
sechzehnten bis achtzehnten und zwanzigsten bis dreiundzwanzigsten Ausführungsformen
wird ein Kompressor mit variabler Verdrängung als der Kompressor 11 verwendet.
-
Dann
wird dessen elektrisches Kapazitätssteuerventil 11b durch
das Klimatisierungssteuergerät 21 gesteuert
und dadurch die Kältemittel-Abgabeleistungsfähigkeit
des Kompressors 11 gesteuert. Anstelle dessen kann die
nachfolgende Konstruktion angewandt werden: Ein solcher Kompressor
mit fester Verdrängung
wie die Kompressoren 61 bis 64 wird verwendet
und das Verhältnis
des Betriebszustands zu dem Nichtbetriebszustand (Betriebsverhältnis) des
Kompressors mit fester Verdrängung
wird durch die elektromagnetische Kupplung 12a und 61a bis 64a gesteuert.
Die Kältemittel-Abgabeleistungsfähigkeit
des Kompressors 11 und 61 bis 64 wird
dadurch gesteuert.
-
Ein
elektrischer Kompressor kann als der Kompressor verwendet werden.
In diesem Fall kann die Kältemittel-Abgabeleistungsfähigkeit
durch Steuern der Umdrehungsanzahl des elektrischen Kompressors 11 gesteuert
werden.
-
Die
erste, sechste, elfte, sechzehnte, zwanzigste und dreiundzwanzigste
Ausführungsform
verwenden den variablen Drosselmechanismus 14 und 33,
den elektrisch variablen Drosselmechanismus 36 und einen
Ejektor, in welchem die Fläche
des Kältemitteldurchtritts
in seinem Düsenabschnitt
fest ist. Anstelle dessen kann ein variabler Ejektor, dessen Düsenöffnung variabel
ist, zur Einstellung der Kältemittelströmungsrate
Gnoz verwendet werden. Insbesondere ist der variable Ejektor ein
Ejektor, der mit einem Durchtrittsflächen-Variationsmechanismus
versehen ist, der in der Lage ist, die Fläche des Kältemitteldurchtritts in seinem
Düsenabschnitt
entsprechend externen Signalen variabel zu steuern. Die Verwendung
eines variablen Ejektors ermöglicht
es ebenfalls, Raum für
das Ejektorkreislaufsystem einzusparen.
-
In
den fünften,
zehnten, fünfzehnten,
neunzehnten und zweiundzwanzigsten Ausführungsformen wird die Umdrehungsanzahl
des Elektromotors 16d zum Antrieb dahingehend gesteuert,
die durch das Gebläse 16a für Verdampfer
gesendete Luftmenge einzustellen. Anstelle dessen kann ein Durchtrittsöffnungs-Einstellmechanismus,
welcher die Fläche des
Durchtritts einstellt, durch welchen gesendete Luft hindurchtritt,
als das Luftmengen-Einstellmittel zum Variieren der Menge von Luft
verwendet werden. Insbesondere kann eine Durchtritts-Öffnungs/Schließ-Klappe
oder dergleichen, die durch einen Servomotor angetrieben wird, für diesen
Zweck verwendet werden.
-
In
den ersten bis dritten Ausführungsformen wird
der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 mit dem temperatursensitiven
Zylinder und einer Ausgleichsleitung des Wärmedehnungsventils erfasst.
In den vierten und fünften
Ausführungsformen
wird er mit dem Temperatursensor 51 und dem Drucksensor 52 erfasst. Das
Erfassungsmittel für
den Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 ist nicht
auf diese beschränkt.
-
Es
werden einige Beispiele angeführt.
Er kann aus der Kältemittelverdampfungstemperatur oder
-druck des ersten Verdampfers 16 und der Temperatur von
Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 abgeschätzt werden.
-
Er
kann auch aus der Kältemittelverdampfungstemperatur
oder -druck des ersten Verdampfers 16 und der Ausblaslufttemperatur
des ersten Verdampfers 16 abgeschätzt werden. Dies deshalb, weil dann,
wenn der Überheizgrad
vergrößert wird,
die Kühlkapazität des ersten
Verdampfers 16 gesenkt und die Ausblastemperatur des ersten
Verdampfers 16 angehoben wird.
-
Zusätzlich kann
der Überheizgrad
auch aus der Einlasslufttemperatur des ersten Verdampfers 16 und
der Temperatur von Kältemittel
auf der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 abgeschätzt werden.
Der Überheizgrad
kann auch aus der Einlasstemperatur des ersten Verdampfers 16 und
der Ausblaslufttemperatur des ersten Verdampfers 16 abgeschätzt werden.
-
Der Überheizgrad
kann auch aus nur der Einlasslufttemperatur des ersten Verdampfers 16 abgeschätzt werden.
Der Grund hierfür
ist wie folgt: In Fällen,
in welchen die Luft in einem zu kühlenden Raum (Gefrierkammer)
zirkuliert wird und in einem Verdampfer wie einem Kälteerzeuger
gekühlt
wird, steigt die Lufttemperatur aus dem ersten Verdampfer 16 an,
wenn der Überheizgrad
zu hoch wird. Im Ergebnis steigt die Temperatur in der Gefrierkammer
an und somit steigt auch die Einlasslufttemperatur des ersten Verdampfers 16 an.
-
Daher
kann der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 auch unter
Verwendung eines Mittels zum Erfassen der vorstehend genannten physikalischen
Größen erfasst
werden.
-
In
den sechsten bis achten Ausführungsformen
wird der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 mit dem temperatursensitiven
Zylinder und der Ausgleichsleitung des Wärmedehnungsventils erfasst.
In den neunten und zehnten Ausführungsformen
wird er mit dem Temperatursensor 53 und dem Drucksensor 54 erfasst.
Das Erfassungsmittel für
den Überheizgrad von
Kältemittel
an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 ist nicht
auf diese beschränkt.
-
Es
werden einige Beispiele angeführt.
In der vorstehenden Beschreibung wird der Überheizgrad von Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 erfasst. Ähnlich kann
er aus der Kältemittelverdampfungstemperatur
oder dem -druck des zweiten Verdampfers 20 und der Temperatur
von Kältemittel
an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 abgeschätzt werden.
Zusätzlich
kann er aus der Kältemittelverdampfungstemperatur
oder dem -druck des zweiten Verdampfers 20 und der Ausblaslufttemperatur
des zweiten Verdampfers 20 abgeschätzt werden.
-
Der Überheizgrad
kann auch durch andere Verfahren abgeschätzt werden. Solche Verfahren enthalten
Abschätzung
durch: Eine Kombination der Einlasslufttemperatur des zweiten Verdampfers 20 und
der Temperatur von Kältemittel
an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20; eine Kombination der
Einlasslufttemperatur des zweiten Verdampfers 20 und der
Ausblaslufttemperatur des zweiten Verdampfers 20; und die
Einlasslufttemperatur des zweiten Verdampfers 20 alleine.
-
Daher
kann der Überheizgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des zweiten Verdampfers 20 auch unter
Verwendung eines Mittels zum Erfassen der vorstehend genannten physikalischen
Größen erfasst
werden.
-
In
den elften bis fünfzehnten
und zwanzigsten bis zweiundzwanzigsten Ausführungsformen wird der Unterkühlgrad von
Kältemittel
an der Auslassseite des Radiators 12 mit den Temperatursensoren 55 und 56 erfasst.
Das Erfassungsmittel für
den Unterkühlgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des Radiators 12 ist nicht auf diese
beschränkt.
-
Zum
Beispiel kann er abgeschätzt
werden aus: einer Kombination der Kältemittelkondensationstemperatur
(dem Kältemitteldruck)
des Radiators 12 und der Temperatur von Kältemittel
an der Auslassseite des Radiators 12; einer Kombination
der Einlasslufttemperatur des Radiators 12 und der Auslasskältemitteltemperatur
des Radiators 12; oder der Trockenheit von Kältemittel
an der Auslassseite des Radiators 12.
-
Daher
kann der Unterkühlgrad
von Kältemittel
an der Auslassseite des Radiators 12 auch unter Verwendung
eines Mittels zum Erfassen der vorstehend genannten physikalischen
Größen erfasst
werden.
-
In
den ersten, zweiten, sechsten, siebten, elften, zwölften, sechzehnten,
siebzehnten und zwanzigsten bis dreiundzwanzigsten Ausführungsformen sind
der variable Drosselmechanismus 14, 30, 31, 33, 34 und 35 und
der elektrisch variable Drosselmechanismus 36, 37, 38, 39 und 40 wie
folgt zur Einstellung des Strömungsverhältnisses η angeordnet:
sie sind zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15 und
zwischen dem Abzweigabschnitt Z und dem zweiten Verdampfer 20 platziert.
Ein variables Strömungsraten-Dreiwegeventil
kann an dem Abzweigabschnitt Z verwendet werden.
-
Insbesondere
kann ein variables Drehschieber-Strömungsraten-Dreiwegeventil verwendet
werden, welches durch einen Schrittmotor angetrieben wird. Somit kann
die Öffnungsfläche an der
Seite des Ejektors 15 an dem Abzweigabschnitt Z und die Öffnungsfläche an der
Seite des Abzweigdurchtritts 18 (Seite des zweiten Verdampfers 20)
gleichzeitig und kontinuierlich variiert werden. Dies vereinfacht
die Einstellung des Strömungsverhältnisses η.
-
In
den vorstehenden Ausführungsformen wird
ein Wärmedehnungsventil
als der variable Drosselmechanismus 14, 30, 31, 33, 34 und 35 verwendet und
ein Strömungssteuerventil,
welches durch einen Schrittmotor angetrieben wird, wird als der
elektrisch variable Drosselmechanismus 36, 37, 38, 39, 40 und 41 verwendet.
Anstelle dessen kann ein variabler Drosselmechanismus verwendet
werden, in welchem mehrere feste Drosseln unterschiedlicher Kennlinien
gewechselt werden.
-
Oder
es können
die vorstehend genannten variablen Drosselmechanismen, elektrisch
variablen Drosselmechanismen und die feste Drossel in den vorstehenden
Ausführungsformen
kombiniert und verwendet werden.
-
In
den fünften,
zehnten, fünfzehnten
und neunzehnten Ausführungsformen
wird die durch das Gebläse 16a für Verdampfer
gesendeter Luftmenge durch Steuern der Umdrehungsanzahl des Elektromotors 16b zum
Antrieb eingestellt. Die Menge von durch das Gebläse 12a für den Radiator
gesendeter Luft kann durch Steuern der Umdrehungsanzahl des Elektromotors 12b zum
Antrieb mit dem Klimatisierungssteuergerät 21 eingestellt werden.
Somit kann die Kältemittel-Abgabeströmungsrate
des Kompressors und der Druck von Kältemittel an der stromabwärtigen Seite
des Radiators 12 sozusagen variiert werden.
-
Wenn
zum Beispiel die Menge von zu dem Radiator 12 gesendeter
Luft reduziert wird, wird der Unterkühlgrad gesenkt. (Im Falle eines
superkritischen Kreislaufs wird ein Hochdruck angehoben.) Somit
wird der Druck stromaufwärts
des Ejektors 15 erhöht.
Daher fluktuieren die Strömungsrate
Gnoz von durch den Düsenabschnitt 15a des
Ejektors 15 hindurch tretendem Kältemittel und der Saugdruck von
der Kältemittelansaugöffnung 15b des
Ejektors 15. Als ein Ergebnis fluktuiert auch die Strömungsrate
Ge von in die Kältemittelansaugöffnung 15b des Ejektors 15 gesaugtem
Kältemittel.
Das heißt,
das Strömungsverhältnis η fluktuiert.
-
Demzufolge
kann die folgende Maßnahme ergriffen
werden: Fluktuation des Strömungsverhältnisses η entsprechend
dem Unterkühlgrad
(Hochdruck) wird zuvor in dem Klimatisierungssteuergerät 21 gespeichert;
auf der Grundlage des Unterkühlgrads
(Hochdruck) variiert das Klimatisierungssteuergerät 21 die
angelegte Spannung V1, um das Strömungsverhältnis η derart zu steuern, dass es
sich dem optimalen Strömungsverhältnis ηmax annähert.
-
Die
vorstehenden Ausführungsformen
verwenden zwei Verdampfer, den ersten Verdampfer 16 und
den zweiten Verdampfer 20. Die Anzahl von Verdampfern kann
weiter erhöht
werden, und drei oder mehr Verdampfer können verwendet werden.
-
Zum
Beispiel kann die nachfolgende Konstruktion bezüglich der ersten Ausführungsform
angewandt werden: Ein zweiter Abzweigdurchtritt ist vorgesehen,
welcher den Teilabschnitt zwischen dem internen Wärmetauscher 17 und
der festen Drossel 19 in dem Abzweigdurchtritt 18 und
den Auslass des ersten Verdampfers 16 verbindet; und eine
feste Drossel und ein dritter Verdampfer sind in dem zweiten Abzweigdurchtritt
vorgesehen.
-
In
diesem Fall müssen
die Drosselöffnung der
festen Drossel 19 und die der festen Drossel, die in dem
zweiten Abzweigdurchtritt platziert ist, nur so gewählt bzw.
eingestellt werden, dass das nachfolgende implementiert wird: Die
Strömungsrate
von Kältemittel,
welches durch den variablen Drosselmechanismus 14 hindurchtritt,
wenn der Überheizgrad von
Kältemittel
an der Auslassseite des ersten Verdampfers 16 gleich einem
vorbestimmten Wert wird, die Strömungsrate
von Kältemittel,
welches durch die feste Drossel 19 hindurchtritt, und die
Strömungsrate von
Kältemittel,
welches durch die feste Drossel, die in dem zweiten Abzweigdurchtritt
platziert ist, erhöhen
die Kühlkapazität Qer des
gesamten Systems.
-
Die
Kreisläufe
in den vorstehenden Ausführungsformen
sind Beispiele von subkritischen Kreisläufen, in welchen ein Hochdruck
den kritischen Druck von Kältemittel
nicht übersteigt.
Wie in Verbindung mit der elften Ausführungsform beschrieben ist, kann
die Erfindung auf einen superkritischen Kreislauf angewandt werden,
in welchem ein Hochdruck den kritischen Druck von Kältemittel übersteigt.
-
In
der Erfindung werden das Strömungsverhältnis (η), die Kältemittelströmungsrate
des gesamten Kreislaufs, die Kältemittel-Abgabeströmungsrate und
die Luftmenge auf der Grundlage der Erfassungswerte der Erfassungsmittel
eingestellt. Anstelle dessen kann eine Anzahl dieser Einstellmittel
kombiniert werden. Zum Beispiel kann die nachfolgende Konstruktion
angewandt werden: Ein erster variabler Drosselmechanismus ist zwischen
dem Abzweigabschnitt Z und dem Ejektor 15 vorgesehen; ein
zweiter variabler Drosselmechanismus ist in dem Abzweigdurchtritt 18 stromaufwärts des
zweiten Verdampfers 20 vorgesehen; und das Strömungsverhältnis η wird direkt
durch Steuerung von Gnoz und Ge gesteuert.
-
In
den vorstehenden Ausführungsformen wird
ein Ejektorkreislaufsystem der Erfindung auf eine Kälteerzeugungseinrichtung
für Fahrzeuge
angewandt. Anstelle dessen kann es auf einen stationären Kälteerzeuger,
eine stationäre
Gefrierkammer, ein Kälteerzeugungssystem,
oder einen Dampfkompressionskreislauf, wie einen Wärmepumpenkreislauf
für einen
Wasserheizer angewandt werden.
-
In
den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann CO2-Kältemittel
oder HC-Kältemittel
als das Kältemittel
verwendet werden. Fluorchlorkohlenwasserstoff ist ein generischer
Name organischer Verbindungen, welche Kohlenstoff, Fluor, Chlor und
Wasserstoff umfassen, und wird weit verbreitet als Kältemittel
verwendet.
-
Fluorkohlenwasserstoff-Kältemittel
enthält HCFC
(Hydrochlor-Fluorkohlenwasserstoff)-Kältemittel, HFC (Hydrofluorkohlenwasserstoff)-Kältemittel
und dergleichen. Diese Kältemittel
sind als Alternativen für
Fluorchlorkohlenwasserstoff ausgewiesen, da diese nicht die Ozonschicht
zerstören.
-
HC
(Kohlenwasserstoff)-Kältemittel
ist eine Kältemittelsubstanz,
welche Wasserstoff und Kohlenstoff enthält und in der Natur vorkommt.
Das HC-Kältemittel
enthält
R600a (Isobutan), R290 (Propan) und dergleichen.
-
Die
zwanzigsten bis dreiundzwanzigsten Ausführungsformen sind derart aufgebaut,
dass Schnellkühlbetrieb
ausgeführt
wird, wenn der Benutzer den Schnellkühlschalter 65 einschaltet.
Anstelle dessen kann derselbe Schnellkühlbetrieb wie in den zwanzigsten
bis zweiundzwanzigsten Ausführungsformen
bei dem nachfolgenden Ereignis ausgeführt werden: Wenn das Klimatisierungssteuergerät 21 auf der
Grundlage von physikalischen Größen, die
mit zumindest einem aus dem Zustand von Kältemittel in dem Kreislauf
und dem mit dem ersten Verdampfer 16 und dem zweiten Verdampfer 20 zu
kühlenden Raum
in Beziehung stehen bestimmt, daß das Schnellkühlen erforderlich
ist.
-
Insbesondere
wird, wenn die Temperatur eines zu kühlenden Raums eine vorbestimmte
Bedingung erfüllt,
festgestellt, dass Schnellkühlen
nötig ist. Oder
die Notwendigkeit für
Schnellkühlen
kann festgestellt werden, indem die Temperatur eines zu kühlenden
Raums aus dem Zustand des Kältemittels
in dem Kreislauf abgeschätzt
wird.
-
29 und 30 zeigen
eine Ausführungsform,
welche eine Niedrigverdampfungstemperatursteuerung in Antwort auf
sowohl ein manuelles Signal als auch ein automatisches Signal bereitstellt. 29 zeigt ein Systemdiagramm, welches einen Kältemittelkreislauf
und eine elektronische Steuereinrichtung anzeigt. 30 zeigt ein Blockdiagramm, welches verschiedene
Betriebsfunktionen anzeigt, die durch die elektronische Steuereinrichtung
bereitgestellt werden.
-
Das
manuelle Signalmodul erzeugt ein manuelles Signal, das über einen
Schalter 65' (z.B.
einen Schnellkühlschalter 65)
erhalten werden kann, wie in den vorstehenden Ausführungsformen
beschrieben ist. Das automatische Signalmodul enthält zumindest
einen Sensor und Auswertungsschaltkreis oder ein Programm zur Erzeugung
eines automatischen Signals, wenn bestimmte Kriterien erfüllt sind. Das
automatische Signal kann über
einen Sensor oder über
Sensoren erhalten werden. Das automatische Signal kann durch eine
vorbestimmte operative Berechnung erhalten werden, die auf ein oder
mehrere Sensorsignale reagiert.
-
Das
automatische Signal enthält
zwei Befehlssignale, die für
unterschiedliche Anforderungen des Systems indikativ sind. Das erste
ist ein Schnellkühlbefehl.
Der Schnellkühlbefehl
zeigt an, dass das Kälteerzeugungssystem
primär
niedrigere Temperatur zum Kühlen
von Luft oder Gütern
benötigt,
wie einem Abteil zuzuführender
Luft oder zu kühlender Nahrung.
Der Schnellkühlbefehl
kann in Antwort auf eine abrupte Erhöhung von Wärmelast erzeugt werden.
-
In
dieser Ausführungsform
weist das System eine Kälteerzeugungsbox 67 auf,
die durch die Verdampfer 16 und 20 gekühlt wird.
Die Kälteerzeugungsbox 67 weist
eine Öffnung 68 und
eine Klappe 69 auf. Die Kälteerzeugungsbox 67 ist
dahingehend aufgebaut, mit einer Schale zur Herstellung von Eiswürfeln beladen
zu werden. Die Verdampfer 16 und 20 können sich
separat in beabstandeten oder unterteilten Abteilungen der Kälteerzeugungsbox 67 befinden.
Zum Beispiel kann sich der Verdampfer 16 in einem kalten
Abteil befinden, und der Verdampfer 20 kann sich in einem
Gefrierabteil befinden, in welchen die Schale eingeladen wird. Das
System enthält
ferner einen Sensor 72 zur Erfassung des Vorliegens der
Schales und erzeugt ein Signal, wenn die Schale erfasst ist. Zum
Beispiel kann der Sensor 72 ein Gewichtssensor sein, der
auf die mit Wasser gefüllten Schale
anspricht. Wenn der Sensor 72 die Schale mit Wasser erfasst,
erzeugt er ein Signal, das für
den Schnellkühlbefehl
indikativ ist. Alternativ kann der Sensor 72 ein Klappenpositionssensor
sein oder enthalten, welcher den Schnellkühlbefehl erzeugt, wenn eine
Zeitperiode der Klappenöffnung
eine bestimmte lange Zeit erreicht.
-
Das
andere der automatischen Signale ist ein Strom- bzw. Energiesparbefehl,
der über
einen Sensor oder eine vorbestimmte operative Berechnung erhalten
werden kann. Der Energiesparbefehl zeigt an, dass das Kälteerzeugungssystem
mit einem Energiesparbetrieb laufen kann. Der Energiesparbefehl
kann in Antwort auf eine Senkung der Wärmelast erzeugt werden. Zum
Beispiel kann der Energiesparbefehl in Antwort auf einen stabilen
Zustand des Kälteerzeugungssystems
erzeugt werden. In dem Fall, in welchem der Sensor 72 der
Klappenpositionssensor ist, kann der Energiesparbefehl erzeugt werden, wenn
eine Klappenöffnungsfrequenz
kleiner als ein bestimmtes Schwellenniveau ist, welches nachts angenommen
wird. Alternativ wird in einem Fall, in welchem der Sensor 72 ein
Temperatursensor ist, der auf eine Innentemperatur der Kälteerzeugungsbox 67 reagiert,
der Energiesparbefehl erhalten, wenn festgestellt wird, dass die
Innentemperatur in einem vorbestimmten Niedrigtemperaturbereich
stabil ist. Ferner kann der Sensor 72 auf eine Außentemperatur
der Kälteerzeugungsbox 67 ansprechen,
und den Energiesparbefehl erzeugen, wenn die Außentemperatur innerhalb eines
vorbestimmten niedrigen Temperaturbereichs stabil ist.
-
Das
System enthält
ferner einen Sensor 74, der an einem Motor 66a zum
Antrieb eines Kompressors 66 angefügt ist. Der Sensor 74 erfasst
einen dem Motor 66a zugeführten Strom und eine Rotationsgeschwindigkeit.
Der Energiesparbefehl kann erzeugt werden, wenn der dem Motor 66a zugeführte Strom
unterhalb eines bestimmten niedrigeren Niveaus fällt, welches nachts oder im
Winter angenommen wird. Der Energiesparbefehl kann auch erzeugt werden,
wenn die Geschwindigkeit unterhalb eines bestimmten niedrigeren
Niveaus für
eine vorbestimmte Zeit kontinuierlich fällt bzw. liegt. Da der Motor 66a dahingehend
durch ein Steuergerät 71 (ECU) gesteuert
wird, die Kälteerzeugungsbox 67 kalt
zu halten, zeigt solch ein stabiler Geschwindigkeitsbetrieb des
Motors 66a sicher, dass das Kälteerzeugungssystem eine Kühlbedingung
selbst im Energiesparbetrieb halten kann.
-
In
dieser Spezifikation kann, da die gleiche Niedrigtemperatursteuerung
erhalten wird, der Energiesparbefehl in dem Schnellkühlbefehl
enthalten sein, und der Energiesparbefehl kann als der Schnellkühlbefehl
bezeichnet werden.
-
Das
Steuergerät 71 stellt
zumindest zwei Steuerungen (erstes und zweites Steuermodul) bereit.
Eines der ersten und zweiten Steuermodule kann durch einen Auswähler ausgewählt werden,
wie in 30 gezeigt ist. Ein erstes
Steuermodul stellt eine Steuerung höherer Temperatur bereit, in
welchem eine Verdampfungstemperatur in einem der Verdampfer 16 und 20 durch
Steuern von Aktuatoren wie Ventilen 36 auf einer relativ
höheren
Temperatur gehalten wird. Die Steuerung höherer Temperatur wird als normale
Steuerfunktion für
das System durchgeführt.
Ein zweites Steuermodul stellt eine Steuerung niedrigerer Temperatur
bereit, um eine Schnellkühlfunktion
zu erhalten. Die Steuerung niedrigerer Temperatur erhält in dieser
Ausführungsform eine
Energiesparfunktion, welche einen Energieverbrauch des Motors 66a senkt.
Die Steuerung niedrigerer Temperatur hält die Verdampfungstemperatur in
einem der Verdampfer 16 und 20 durch Steuern von
Aktuatoren wie Ventile 36 auf relativ niedrigerer Temperatur.
Zum Beispiel hält
die Steuerung niedrigerer Temperatur die Verdampfungstemperatur
zumindest niedriger als dies durch die Steuerung höherer Temperatur,
die durch das erste Steuermodul erhalten wird, bereitgestellt wird.
Die Steuerung niedrigerer Temperatur kann die Verdampfungstemperatur ausgehend
von der Temperatur reduzieren, welche bereitgestellt wurde, bevor
die Steuerung niedrigerer Temperatur aktiviert wurde. In dieser
Ausführungsform
reduziert das zweite Steuermodul zumindest die Verdampfungstemperatur
in dem Verdampfer 20, der primär das Abteil gefrierend kühlt, in
welches die Schale eingeladen ist.
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Das
manuelle Signal und das automatische Signal werden einem Auswählmodul
zugeführt,
welches Steuerungen des Kälteerzeugungskreises
auswählt
und schaltet. Der in 30 gezeigte Auswähler aktiviert
das zweite Steuermodul für
eine vorbestimmte Zeit von da an, wo das manuelle Signal oder das
automatische Schnellkühlsignal
erhalten wird, oder bis das Ziel des Schnellkühlens erreicht ist. Zum Beispiel
wird das zweite Steuermodul kontinuierlich aktiviert, bis das Wasser
zu Eiswürfeln
wird. Dann deaktiviert der Auswähler
automatisch das zweite Steuermodul und aktiviert das erste Steuermodul. Der
Auswähler
aktiviert das zweite Steuermodul für eine vorbestimmte Zeit von
da an, wo der Energiesparbefehl erhalten wird, oder bis der Energiesparbefehl
aufgehoben wird. Zum Beispiel kann das System durch das zweite Steuermodul
während
der Nacht betrieben werden.
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Das
zweite Steuermodul senkt die Verdampfungstemperatur durch Betätigen des
Aktuators wie das Ventil 36. Das zweite Steuermodul senkt
einen Öffnungsgrad
des Ventils 36 oder schließt dieses, um die Verdampfungstemperatur
zu senken. Alternativ kann der Aktuator ein Ventil sein, welches
in der Lage ist, ein Strömungsverhältnis der
Strömungsmengen Gnoz
und Ge zu variieren. Zum Beispiel kann der Aktuator des Kreises
ein Nadelventil enthalten, das in der Düse 15e des Ejektors 15 angeordnet
ist. Ferner kann der Aktuator ein Ventil anstelle des Ventils 19 enthalten.
Ferner kann der Aktuator ein Ventil enthalten, das auf einer stromaufwärtigen Seite
der Abzweigung Z angeordnet ist.
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Die
Steuerung niedrigerer Temperatur reduziert auch die Strömungsmenge
von Kältemittel
in die Verdampfer 16, 20, da die Steuerung niedrigerer Temperatur
die Strömungsmenge
zu dem Ejektor 15 reduziert. Während dessen wird, da ein Saugdruck des
Kompressors 66 sich reduziert, auch eine durch den Kompressor 66 zirkulierende
Menge reduziert. Wenn eine Abgabekapazität und eine Drehzahl des Kompressors 66 konstant
sind, sind die zirkulierende Menge und ein Kompressionsverhältnis Hauptfaktoren,
welche das Kompressordrehmoment beeinflussen. Daher kann in dem
Fall, in welchem die zirkulierende Menge größere Einflüsse als das Kompressionsverhältnis aufweist,
die Steuerung niedrigerer Temperatur das Kompressordrehmoment senken und
den Energieverbrauch reduzieren. Dieser Energieverbrauchsvorteil
kann für
das System erzielt werden, welches mit einem motorbetriebenen Kompressor
versehen ist, wie einem hermetisch abgedichteten Kompressor vom
Containertyp.
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Ferner
kann das zweite Steuermodul eine Strömungsmenge von zu den Verdampfern 16 und 20 zugeführter Luft
zusätzlich
oder anstelle der vorstehend beschriebenen Verdampfungstemperatur-Senkverfahren
senken. Ferner kann das zweite Steuermodul einen Überheizgrad
von Kältemittel
in zumindest einem der Verdampfer 16 und 20 zusätzlich oder
anstelle der beschriebenen Verdampfungstemperatur-Senkverfahren
erhöhen.
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Während die
Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen derselben beschrieben
wurde, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die bevorzugten
Ausführungsformen
und Konstruktionen beschränkt
ist. Es ist beabsichtigt, dass die Erfindung vielfältige Modifikationen
und äquivalente
Anordnungen abdeckt. Ferner sind, während vielfältige Elemente der bevorzugten
Ausführungsformen
in vielfältigen
Kombinationen und Konfigurationen gezeigt sind, welche bevorzugt
werden, andere Kombinationen und Konfigurationen, einschließlich mehr
oder weniger oder nur ein einzelnes Element ebenfalls innerhalb
des Gedankens und des Bereichs der Erfindung.