DE102012204404B4 - Wärmeaustauschsystem und Fahrzeugkältekreislaufsystem - Google Patents

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Abstract

Wärmeaustauschsystem, das umfasst:einen vereinten Wärmetauscher (13), der umfasst:eine erste Wärmeaustauschanordnung (131), die geeignet ist, um Wärme zwischen einem ersten Fluid und einem Wärmeaustauschgegenstandsfluid auszutauschen; undeine zweite Wärmeaustauschanordnung (132), die geeignet ist, um Wärme zwischen einem zweiten Fluid und dem Wärmeaustauschgegenstandsfluid auszutauschen, wobei:eine Temperatur des ersten Fluids, das an die erste Wärmeaustauschanordnung (131) geliefert wird, sich von einer Temperatur des zweiten Fluids, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung (132) geliefert wird, unterscheidet;die erste Wärmeaustauschanordnung (131) und die zweite Wärmeaustauschanordnung (132) miteinander integriert sind und angeordnet sind, um den Wärmeaustausch des Wärmeaustauschgegenstandsfluids sowohl mit dem ersten Fluid als auch dem zweiten Fluid zu ermöglichen; unddie Temperatur des Wärmeaustauschgegenstandsfluids an dem vereinten Wärmetauscher (13) einstellbar ist, indem eine Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten Fluid und dem Wärmeaustauschgegenstandsfluid an der ersten Wärmeaustauschanordnung (131) und/oder eine Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem zweiten Fluid und dem Wärmeaustauschgegenstandsfluid an der zweiten Wärmeaustauschanordnung (132) eingestellt wird/werden; wobeidas Wärmeaustauschsystem ferner einen Wärmeaustauschmengen-Einstellmechanismus (6) umfasst, der geeignet ist, die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten Fluid und dem Wärmeaustauschgegenstandsfluid an der ersten Wärmeaustauschanordnung (131) und/oder die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem zweiten Fluid und dem Wärmeaustauschgegenstandsfluid an der zweiten Wärmeaustauschanordnung (132) einzustellen, wobei:die erste Wärmeaustauschanordnung (131) eine Vielzahl von Rohren (131a) der Seite des ersten Fluids umfasst, die das erste Fluid leiten;die zweite Wärmeaustauschanordnung (132) eine Vielzahl von Rohren (132a) der Seite des zweiten Fluids umfasst, die das zweite Fluid leiten;die Vielzahl der Rohre (131a) der Seite des ersten Fluids und die Vielzahl der Rohre (132a) der Seite des zweiten Fluids jeweils eine erste Reihe und eine zweite Reihe aufweisen, die in einer Strömungsrichtung des Wärmeaustauschgegenstandsfluids angeordnet sind;die Vielzahl der Rohre (131a) der Seite des ersten Fluids und die Vielzahl der Rohre (132a) der Seite des zweiten Fluids zwischen einem ersten Sammelbehälter (131b) und einem zweiten Sammelbehälter (132b) gehalten sind, wobei der erste Sammelbehälter (131b) einen ersten Verteilungsraum (131h), der das erste Fluid von einem ersten Zuströmungskanal (13a) zu der ersten Reihe der Vielzahl der Rohre (131a) der Seite des ersten Fluids leitet, und einen ersten Sammelraum (131g), der das erste Fluid von der zweiten Reihe der Vielzahl der Rohre (131a) der Seite des ersten Fluids zu einem ersten Ausströmungskanal (13b) leitet, aufweist, und wobei der zweite Sammelbehälter (132b) einen zweiten Verteilungsraum (132h), der das zweite Fluid von einem zweiten Zuströmungskanal (13c) zu der ersten Reihe der Vielzahl der Rohre (132a) der Seite des zweiten Fluids leitet, und einen zweiten Sammelraum (132g), der das zweite Fluid von der zweiten Reihe der Vielzahl der Rohre (132a) der Seite des zweiten Fluids zu einem zweiten Ausströmungskanal (13d) leitet, aufweist;ein Wärmeaustauschgegenstandsfluiddurchgang (133) zwischen einer Außenoberfläche eines entsprechenden der Vielzahl von Rohren (131a) der Seite des ersten Fluids und einer Außenoberfläche eines entsprechenden der Vielzahl von Rohren (132a) der Seite des zweiten Fluids ausgebildet ist, um das Wärmeaustauschgegenstandsfluid zu leiten; undwenigstens ein Rohr, das aus der Vielzahl der Rohre (131a) der Seite des ersten Fluids und der Vielzahl der Rohre (132a) der Seite des zweiten Fluids ausgewählt ist, zwischen benachbarten zwei Rohren, die aus den anderen der Vielzahl der Rohre (131a) der Seite des ersten Fluids und der Vielzahl der Rohre (132a) der Seite des zweiten Fluids ausgewählt sind, eingefügt ist, um den Wärmeaustauschgegenstandsfluiddurchgang (133) zwischen dem wenigstens einen Rohr, das aus der Vielzahl der Rohre (131a) der Seite des ersten Fluids und der Vielzahl der Rohre (132a) der Seite des zweiten Fluids ausgewählt ist, und dem einen der benachbarten zwei Rohre, die aus der anderen der Vielzahl der Rohre (131a) der Seite des ersten Fluids und der Vielzahl der Rohre (132a) der Seite des zweiten Fluids ausgewählt sind, auszubilden;eine Außenrippe (134) in dem Wärmeaustauschgegenstandsfluiddurchgang (133) angeordnet ist, um den Wärmeaustausch jeweils in der ersten Wärmeaustauschanordnung (131) und der zweiten Wärmeaustauschanordnung (132) zu fördern;die erste Wärmeaustauschanordnung (131) eine Heizwärmeaustauschanordnung, eingerichtet zum Heizen des Wärmeaustauschgegenstandsfluids durch Wärmeaustausch zwischen dem ersten Fluid, das in den hochdruckseitigen Rohren (131a) strömt, und des Wärmeaustauschgegenstandsfluids, das um die hochdruckseitigen Rohre (131a) herum strömt, ist, unddie zweite Wärmeaustauschanordnung (132) eine Kühlwärmeaustauschanordnung, eingerichtet zum Kühlen des Wärmeaustauschgegenstandsfluids durch Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Fluid, das in den niederdruckseitigen Rohren (132a) strömt, und des Wärmeaustauschgegenstandsfluids, das um die niederdruckseitigen Rohre (132a) herum strömt, ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wärmeaustauschsystem und ein Fahrzeugkältekreislaufsystem.
  • Hintergrund
  • Ein Wärmeaustauschsystem, das einen vereinten Wärmetauscher umfasst, der den Wärmeaustausch zwischen Fluiden verschiedener Art ermöglicht, ist bekannt (siehe zum Beispiel JP 3 275 415 B2 oder JP 4 311 115 B2 (entspricht US 2004/ 0 060 316 A1 )
  • Insbesondere lehrt JP 3 275 415 B2 ein Wärmeaustauschsystem, das einen vereinten Wärmeaustauscher mit einer Heizwärmeaustauschanordnung und einem Heizungskern umfasst, die miteinander integriert sind. Die Heizwärmeaustauschanordnung tauscht Wärme zwischen Kältemittel (erstes Fluid), das von einem Kompressor ausgegeben wird, und Klimatisierungsluft (Wärmeaustauschgegenstandsfluid), die in einen Fahrzeugraum geblasen werden soll, aus, um die Klimatisierungsluft zu heizen; Der Heizungskern tauscht Wärme zwischen Frostschutzlösung (zweites Fluid), das von einer Wasserheizung vom Verbrennungstyp geheizt wird, und der Klimatisierungsluft (Wärmeaustauschgegenstandsfluid) aus, um die Klimatisierungsluft zu heizen.
  • JP 4 311 115 B2 (entspricht US 2004/ 0 060 316 A1 ) lehrt ein Wärmeaustauschsystem, das einen vereinten Wärmetauscher mit der Heizwärmetauschanordnung und einen Heizungskern hat, die miteinander integriert sind. Der Heizwärmetauscher ist ähnlich dem von JP 3 275 415 B2 . Der Heizungskern von JP 4 311 115 B2 (entspricht US 2004/ 0 060 316 A1 ) tauscht Wärme zwischen Motorkühlmittel (zweites Fluid), das den Motor kühlt, und der Klimatisierungsluft (Wärmeaustauschgegenstandsfluid) aus, um die Klimatisierungsluft zu heizen.
  • Jedoch lehren JP 3 275 415 B2 und JP 4 311 115 B2 (entspricht US 2004/ 0 060 316 A1 ) lediglich das Wärmeaustauschsystem, welches das Wärmeaustauschgegenstandsfluid durch Abgeben der Wärme des ersten oder zweiten Fluids (das Kältemittel, die Frostschutzlösung oder das Motorkühlmittel), welches die höhere Temperatur als die des Wärmeaustauschgegenstandsfluids hat, an dem vereinten Wärmetauscher heizt, um das Wärmeaustauschgegenstandsfluid zu heizen. Insbesondere wirkt das Wärmeaustauschsystem von JP 3 275 415 B2 oder JP 4 311 115 B2 (entspricht US 2004/ 0 060 316 A1 ) nur als der Heizwärmetauscher, der das Wärmeaustauschgegenstandsfluid durch die Wärme des ersten oder zweiten Fluids heizt und keine Funktion zum Einstellen der Temperatur des Wärmeaustauschgegenstandsfluids hat, so dass die Temperatur des Wärmeaustauschgegenstandsfluids nicht auf eine gewünschte Temperatur eingestellt werden kann.
  • Außerdem wird in einem früher vorgeschlagenen Fahrzeugkältekreislaufsystem, das auf ein Fahrzeug angewendet wird (z.B. ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug), das keine zweckbestimmte Wärmequelle zum Heizen eines Fahrzeugraums hat, ein Innenwärmetauscher verwendet, um die Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die in den Fahrzeugraum geblasen werden soll, zu kühlen oder zu heizen. Insbesondere wird zur Zeit des Kühlbetriebs des Fahrzeugraums der Innenwärmetauscher als ein Verdampfer verwendet, um die Fahrzeugraumklimatisierungsluft zu kühlen. Zur Zeit des Heizbetriebs des Fahrzeugraums wird der Innenwärmetauscher als ein Strahler verwendet, um die Fahrzeugkabinenklimatisierungsluft zu heizen. Dieses Umschalten des Betriebs des Innenwärmetauschers zwischen dem Kühlbetrieb und dem Heizbetrieb wird durch Umschalten eines Kältemittelstroms in dem Kreislauf erreicht.
  • Jedoch werden zur Zeit des Umschaltens des Betriebs von dem Kühlbetrieb auf den Heizbetrieb (zur Zeit des Umschaltens der Funktion des Innenwärmetauschers von dem Verdampfer auf den Strahler) Wassertröpfchen (Tau), die an einer Außenoberfläche des Innenwärmetauschers haften, verdampft und bewirken eine Zunahme einer Feuchtigkeit der Fahrzeugraumklimatisierungsluft, und die Fahrzeugraumklimatisierungsluft mit der hohen Feuchtigkeit bewirkt nachteiligerweise die Fensterkondensation (Kondensation von Feuchtigkeit auf einem Fensterglas) im Inneren des Fahrzeugraums.
  • Um einen derartigen Nachteil zu behandeln, lehrt das japanische Patent JP 3 538 845 B2 (entspricht dem US-Patent US 5 299 431 A ) die Anordnung eines Verdampfers, der Niederdruckkältemittel verdampft, und eines Strahlers, der Wärme von Hochdruckkältemittel abstrahlt, in einem Gehäuse, das die Fahrzeugraumklimatisierungsluft leitet, um in den Fahrzeugraum geblasen zu werden. Der Strahler wird verwendet, um die Fahrzeugraumklimatisierungsluft zu heizen, und der Verdampfer wird verwendet, um die Fahrzeugraumklimatisierungsluft zu kühlen. Das heißt, gemäß dem japanischen Patent JP 3 538 845 B2 (entspricht dem US-Patent US 5 299 431 A ) werden der Strahler, der die Fahrzeugraumklimatisierungsluft heizt, und der Verdampfer, der die Fahrzeugraumklimatisierungsluft kühlt, getrennt in dem Gehäuse bereitgestellt, so dass das Blasen der Fahrzeugraumklimatisierungsluft mit der hohen Feuchtigkeit in den Fahrzeugraum zur Zeit des Umschaltens von dem Kühlbetrieb auf den Heizbetrieb vorteilhaft begrenzt wird.
  • Hier sollte bemerkt werden, dass in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem in manchen Fällen eine Temperatur des ersten Wärmeaustauschgegenstandsfluids, das verwendet wird, um eine Temperatur eines ersten Temperatureinstellgegenstands einzustellen, und eine Temperatur des zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluids, das verwendet wird, um eine Temperatur eines zweiten Temperatureinstellgegenstands einzustellen, eingestellt werden.
  • Zum Beispiel können eine Temperatur der vordersitzseitigen Klimatisierungsluft, die in einen vordersitzseitigen Raum des Fahrzeugraums geblasen werden soll, und eine Temperatur der rücksitzseitigen Klimatisierungsluft, die in einen rücksitzseitigen Raum des Fahrzeugraums geblasen werden soll, in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem eingestellt werden. Alternativ können eine Temperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die in den Fahrzeugraum geblasen werden soll, und eine Temperatur des Heizmediums, das eine Temperatur eines Betriebsvorrichtungsgegenstands in dem Fahrzeug einstellt, eingestellt werden.
  • In einem derartigen Fall muss das Fahrzeugkältekreislaufsystem neben dem ersten Wärmeaustauschmechanismus (z.B. dem Verdampfer und dem Strahler), der die Temperatur des ersten Wärmeaustauschgegenstandsfluids einstellt, einen zweiten Wärmeaustauschmechanismus haben, der die Temperatur des zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluids einstellt.
  • Wenn jedoch das Fahrzeugklimatisierungssystem des japanischen Patents JP 3 538 845 B2 (entspricht US-Patent US 5 299 431 A ) auf eine derartige Struktur angewendet wird, ist es erforderlich, den Verdampfer und den Strahler an jedem der ersten und zweiten Wärmeaustauschmechanismen bereitzustellen. Daher kann es schwierig sein, einen ausreichenden Installationsraum zum Installieren des Fahrzeugkältekreislaufsystems in dem Fahrzeug zu haben, wodurch sich die Verschlechterung der Installierbarkeit des Fahrzeugkältekreislaufs in dem Fahrzeug ergibt.
  • EP 1 262 347 A2 beschreibt dahingegen lediglich einen Heiz-/Kühlkreislauf für eine Klimaanlage, bei welchem im Reheat-Betrieb zwei Expansionsorgane von Kältemittel durchströmt werden.
  • JP H05- 272 882 A beschreibt dahingegen/lediglich einen Wärmetauscher, bei welchem ein Wärmeaustauschmedium durch jeden von dem ersten Tank und dem zweiten Tank geleitet wird und ein anderes Wärmeaustauschmedium durch die Rohre und entlang der Außenfläche der Rippen geführt wird, die in Kontakt mit den beiden Rohren vorgesehen ist, um durch sie hindurch ein erstes Wärmeaustauschmedium und ein zweites Wärmeaustauschmedium zur gemeinsamen Verwendung zwischen den Rohren zu führen.
  • Zusammenfassung
  • Die vorliegende Erfindung wird angesichts der vorstehenden Nachteile gemacht. Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Wärmeaustauschsystem bereitzustellen, das einen vereinten Wärmetauscher umfasst und wenigstens einen der vorstehend diskutierten Nachteile behandelt. Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Fahrzeugkältekreislaufsystem bereitzustellen, das einen vereinten Wärmetauscher umfasst und wenigstens einen der vorstehenden Nachteile behandelt.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird ein Wärmeaustauschsystem bereitgestellt, das einen vereinten Wärmetauscher umfasst. Der vereinte Wärmetauscher umfasst wenigstens eine erste Wärmeaustauschanordnung und eine zweite Wärmeaustauschanordnung. Die erste Wärmeaustauschanordnung ist geeignet, um Wärme zwischen einem ersten Fluid und dem Wärmeaustauschgegenstandsfluid auszutauschen. Die zweite Wärmeaustauschanordnung ist geeignet, um Wärme zwischen einem zweiten Fluid und dem Wärmeaustauschgegenstandsfluid auszutauschen. Eine Temperatur des ersten Fluids, das an die erste Wärmeaustauschanordnung geliefert wird, unterscheidet sich von einer Temperatur des zweiten Fluids, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung geliefert wird. Die erste Wärmeaustauschanordnung und die zweite Wärmeaustauschanordnung sind miteinander integriert und sind angeordnet, um den Wärmeaustausch des Wärmeaustauschgegenstandsfluids sowohl mit dem ersten Fluid als auch dem zweiten Fluid zu ermöglichen. Die Temperatur des Wärmeaustauschgegenstandsfluids an dem vereinten Wärmetauscher ist einstellbar, indem eine Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten Fluid und dem Wärmeaustauschgegenstandsfluid an der ersten Wärmeaustauschanordnung und/oder eine Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem zweiten Fluid und dem Wärmeaustauschgegenstandsfluid an der zweiten Wärmeaustauschanordnung eingestellt wird/werden.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird auch ein Fahrzeugkältekreislaufsystem bereitgestellt, das geeignet ist, eine Temperatur des ersten Wärmeaustauschgegenstandsfluids, das verwendet wird, um eine Temperatur eines ersten Wärmeeinstellgegenstands in einem Fahrzeug einzustellen, und eine Temperatur eines zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluids, das verwendet wird, um eine Temperatur eines zweiten Wärmeeinstellgegenstands in einem Fahrzeug einzustellen, einzustellen. Das Fahrzeugkältekreislaufsystem umfasst einen Kompressor, einen Strahler, einen Druckverringerungsmechanismus einen Verdampfer und einen vereinten Wärmetauscher. Der Kompressor ist geeignet, Kältemittel zu komprimieren und auszustoßen. Der Strahler ist geeignet, Wärme aus dem von dem Kompressor ausgegebenen Kältemittel abzugeben. Der Druckverringerungsmechanismus ist geeignet, den Druck des von dem Strahler ausgegebenen Kältemittels zu verringern. Der Verdampfer ist geeignet, um das Kältemittel zu verdampfen, dessen Druck durch den Druckverringerungsmechanismus verringert wurde. Der vereinte Wärmetauscher umfasst eine erste Wärmeaustauschanordnung, die geeignet ist, das Kältemittel als Hochdruckkältemittel aufzunehmen, und eine zweite Wärmeaustauschanordnung, die geeignet ist, das Kältemittel als Niederdruckkältemittel aufzunehmen. Der Strahler und/oder der Verdampfer werden/wird verwendet, um die Temperatur des ersten Wärmeaustauschgegenstandsfluids einzustellen. Der vereinte Wärmetauscher wird verwendet, um die Temperatur des zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluids einzustellen. Die erste Wärmeaustauschanordnung ist geeignet, um Wärme zwischen dem Hochdruckkältemittel und dem zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluid auszutauschen. Die zweite Wärmeaustauschanordnung ist geeignet, um Wärme zwischen dem Niederdruckkältemittel und dem zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluid auszutauschen. Die erste Wärmeaustauschanordnung und die zweite Wärmeaustauschanordnung sind miteinander integriert und sind angeordnet, um den Wärmeaustausch des zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluids sowohl mit dem Hochdruckkältemittel als auch dem Niederdruckkältemittel zu ermöglichen.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird auch ein Fahrzeugkältekreislaufsystem bereitgestellt, das geeignet ist, um eine Temperatur eines ersten Wärmeaustauschgegenstandsfluids, das verwendet wird, um eine Temperatur eines ersten Wärmeeinstellgegenstands in einem Fahrzeug einzustellen, und um eine Temperatur eines zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluids, das verwendet wird, um eine Temperatur eines zweiten Wärmeeinstellgegenstands in einem Fahrzeug einzustellen, einzustellen. Das Fahrzeugkältekreislaufsystem umfasst einen Kompressor, einen ersten nutzungsseitigen Wärmetauscher, einen Außenwärmetauscher, einen Druckverringerungsmechanismus, einen zweiten nutzungsseitigen Wärmetauscher, einen Kältemittelströmungsweg-Umschaltmechanismus und einen vereinten Wärmetauscher. Der Kompressor ist geeignet, Kältemittel zu komprimieren und auszustoßen. Der erste nutzungsseitige Wärmetauscher ist geeignet, um Wärme zwischen dem Kältemittel und dem ersten Wärmeaustauschgegenstandsfluid auszutauschen. Der Außenwärmetauscher ist geeignet, um Wärme zwischen dem Kältemittel und Außenluft auszutauschen. Der Druckverringerungsmechanismus ist geeignet, um den Druck des Kältemittels zu verringern. Der zweite nutzungsseitige Wärmetauscher ist geeignet, um Wärme zwischen dem Kältemittel und dem ersten Wärmeaustauschgegenstandsfluid auszutauschen. Der Kältemittelströmungsweg-Umschaltmechanismus ist geeignet, um zwischen einem Kältemittelströmungsweg, der das Kältemittel, das von dem Kompressor als Hochdruckkältemittel ausgestoßen wird, zu dem ersten nutzungsseitigen Wärmetauscher leitet, und einem Kältemittelströmungsweg, der das Kältemittel, das von dem Druckverringerungsmechanismus ausgegeben wird, zu dem zweiten nutzungsseitigen Wärmetauscher leitet, umzuschalten. Der vereinte Wärmetauscher umfasst eine erste Wärmeaustauschanordnung, die geeignet ist, um das Hochdruckkältemittel aufzunehmen, und eine zweite Wärmeaustauschanordnung, die geeignet ist, das Niederdruckkältemittel aufzunehmen. Der vereinte Wärmetauscher wird verwendet, um die Temperatur des zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluids einzustellen. Die erste Wärmeaustauschanordnung ist geeignet, Wärme zwischen dem Hochdruckkältemittel und dem zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluid auszutauschen. Die zweite Wärmeaustauschanordnung ist geeignet, um Wärme zwischen dem Niederdruckkältemittel und dem zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluid auszutauschen. Die erste Wärmeaustauschanordnung und die zweite Wärmeaustauschanordnung sind miteinander integriert und sind angeordnet, um den Wärmeaustausch des zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluids sowohl mit dem Hochdruckkältemittel als auch dem Niederdruckkältemittel zu ermöglichen.
  • Figurenliste
  • Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken und sind nicht gedacht, um den Bereich der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise zu beschränken.
    • 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Struktur eines Fahrzeugklimatisierungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 2 ist eine Perspektivansicht eines vereinten Wärmetauschers der ersten Ausführungsform;
    • 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht des vereinten Wärmetauschers der ersten Ausführungsform;
    • 4 ist eine schematische Perspektivansicht zum Beschreiben der Strömung von Hochdruckkältemittel und der Strömung von Niederdruckkältemittel in dem vereinten Wärmetauscher der ersten Ausführungsform;
    • 5 ist ein Temperaturverteilungsdiagramm, das in einer Strömungsrichtung der Fahrzeugraumklimatisierungsluft zur Zeit der Zuführung des Hochdruckkältemittels und des Niederdruckkältemittels an den vereinten Wärmetauscher der ersten Ausführungsform genommen wird, das eine Temperaturverteilung der Fahrzeugraumklimatisierungsluft zeigt, die um eine Außenrippe des vereinten Wärmetauschers strömt;
    • 6 ist eine schematische Perspektivansicht eines vereinten Wärmetauschers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
    • 7 ist ein schematisches Diagramm, das eine Struktur eines Fahrzeugklimatisierungssystems gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 8 ist ein schematisches Diagramm, das eine Struktur eines Fahrzeugklimatisierungssystems gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 9 ist ein schematisches Diagramm, das eine Struktur eines Fahrzeugklimatisierungssystems gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 10 ist ein schematisches Diagramm, das eine Struktur eines Fahrzeugklimatisierungssystems gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 11 ist ein schematisches Diagramm, das eine Struktur eines: Fahrzeugklimatisierungssystems gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 12 ist ein schematisches Diagramm, das eine Struktur eines Fahrzeugklimatisierungssystems gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 13A und 13B sind Diagramme zur Beschreibung einer Temperaturverteilung von Klimatisierungsluft, die um die Außenrippen des vereinten Wärmetauschers gemäß der achten Ausführungsform strömt;
    • 14 ist ein schematisches Diagramm, das eine Struktur eines Fahrzeugklimatisierungssystems gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
    • 15 ist ein schematisches Diagramm, das eine Struktur eines Fahrzeugklimatisierungssystems gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In jeder der folgenden Ausführungsformen werden gleiche Komponenten durch die gleichen Bezugsnummern angegeben.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezug auf 1 bis 5 beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Wärmeaustauschsystem der vorliegenden Offenbarung auf ein Fahrzeugklimatisierungssystem 1 eines Elektrofahrzeugs angewendet, das einen elektrischen Fahrzeugantriebsmotor verwendet, um seine Fahrzeugantriebskraft zu erzeugen. 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Struktur des Fahrzeugklimatisierungssystems 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Das Wärmeaustauschsystem der vorliegenden Ausführungsform, das auf das Fahrzeugklimatisierungssystem 1 angewendet wird, umfasst einen vereinten Wärmetauscher 13 eines Fahrzeugkältekreislaufsystems (auf das auch als ein Wärmepumpenkreislauf Bezug genommen wird) 10 vom Dampfkompressionstyp.
  • In dem Fahrzeugklimatisierungssystem der vorliegenden Ausführungsform heizt oder kühlt das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 die Luft, die in einen Fahrzeugraum geblasen werden soll, der ein Klimatisierungsraumgegenstand des Fahrzeugs ist. Insbesondere kann das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 sowohl einen Heizbetrieb als auch einen Kühlbetrieb durchführen, indem ein Kältemittelströmungsweg in einem Kältemittelkreisdurchgang (auf den auch als ein Fluidkreisdurchgang Bezug genommen wird) 10a, durch den Kältemittel zirkuliert wird, umgeschaltet wird. In dem Heizbetrieb wird die Luft (auf die hier nachstehend als Fahrzeugraumklimatisierungsluft Bezug genommen wird), die in den Fahrzeugraum geblasen werden soll, geheizt, um den Fahrzeugraum zu heizen. In dem Kühlbetrieb wird die Fahrzeugraumklimatisierungsluft gekühlt, um den Fahrzeugraum zu kühlen.
  • Außerdem kann das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 einen Entfeuchtungs- und Heizbetrieb durchführen, der die Fahrzeugraumklimatisierungsluft entfeuchtet und ihre Temperatur einstellt. In 1 zeigen weiße offene Pfeile (leere Pfeile) eine Strömung von Kältemittel (das als ein temperatureinstellbares Fluid dient) in dem Kältemittelkreisdurchgang 10a während des Kühlbetriebs an, und schwarze Pfeile zeigen eine Strömung des Kältemittels in dem Kältemittelkreisdurchgang 10a während des Heizbetriebs an. Außerdem zeigen gestrichelte Pfeile eine Strömung des Kältemittels in dem Kältemittelkreisdurchgang 10a während des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs an.
  • Außerdem verwendet das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 der vorliegenden Ausführungsform ein typisches Fluorchlorkohlenwasserstoffkältemittel als sein Kältemittel und bildet einen unterkritischen Kältekreislauf, in dem der Druck des Hochdruckkältemittels einen kritischen Druck des Kältemittels nicht übersteigt. In der vorliegenden Ausführungsform wird Schmieröl in das Kältemittel gemischt, um das Kältemittel durch einen Kompressor 11 zu zirkulieren, der später beschrieben wird, so dass das Schmieröl durch das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 zirkuliert wird.
  • Der Kompressor 11 ist in einem (nicht gezeigten) Motorraum des Fahrzeugs angeordnet. Der Kompressor 11 saugt das Kältemittel an und stößt dieses nach dem Komprimieren in das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 aus. Der Kompressor ist ein elektrischer Kompressor und umfasst eine Kompressorvorrichtung 11a mit fester Verdrängung, die eine feste Ausstoßrate hat und von einem Elektromotor 11b angetrieben wird. Die Kompressorvorrichtung 11a mit fester Verdrängung kann eine Spiralkompressorvorrichtung, eine Drehschieberkompressorvorrichtung oder jede andere geeignete Art von Kompressorvorrichtung sein.
  • Der Betrieb (die Drehzahl) des Elektromotors 11b wird von einem Steuersignal gesteuert, das von einer elektronischen Steuereinheit (ESG) 100 ausgegeben wird, auf die auch als eine Steuervorrichtung Bezug genommen wird und die später beschrieben wird. Der Elektromotor 11b kann ein Gleichstrommotor oder ein Wechselstrommotor sein. Die Kältemittelausstoßrate des Kompressors 11 wird durch diesen Drehzahlsteuerbetrieb des Elektromotors 11b geändert. Daher wirkt der Elektromotor 11b in der vorliegenden Erfindung als eine Ausstoßratenänderungsvorrichtung oder ein Mechanismus (Ausstoßratenänderungsmittel) des Kompressors 11.
  • Ein Einlass eines ersten elektrischen Dreiwegeventils 12 ist mit einem Auslass des Kompressors 11 verbunden. Der Betrieb des ersten Dreiwegeventils 12 wird von einem Steuersignal (einer Steuerspannung) gesteuert, die von der später beschriebenen Steuereinheit 100 ausgegeben wird.
  • Insbesondere schaltet das erste Dreiwegeventil 12 während des Heizbetriebs und des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs den Kältemittelströmungsweg auf den Weg, der den Auslass des Kompressors 11 und einen Einlass einer ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des später beschriebenen vereinten Wärmetauschers 13 verbindet. Außerdem schaltet das erste Dreiwegeventil 12 den Kältemittelströmungsweg während des Kühlbetriebs auf den anderen Weg, der zwischen dem Auslass des Kompressors 11 und einem Einlass eines Wärmetauscherumleitungsdurchgangs 14 verbindet, der das von dem Kompressor 11 ausgestoßene Kältemittel leitet, während es den vereinten Wärmetauscher 13 umgeht. Der Wärmetauscherumleitungsdurchgang 14 ist mit einem Auslass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 verbunden. Wie vorstehend diskutiert, kann das erste Dreiwegeventil 12 den Kältemittelströmungsweg des Fahrzeugkältekreislaufsystems 10 umschalten. Daher wirkt das erste Dreiwegeventil 12 als eine Kältemittelströmungsweg-Umschaltvorrichtung oder ein Mechanismus (Kältemittelströmungsweg-Umschaltmittel).
  • Der vereinte Wärmetauscher 13 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Wärmetauscher, der in einem Gehäuse 31 einer Innenklimatisierungseinheit 30 angeordnet ist und Wärme zwischen dem Kältemittel, das im Inneren des vereinten Wärmetauschers 13 strömt, und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft austauscht.
  • Der vereinte Wärmetauscher 13 umfasst die erste Wärmeaustauschanordnung 131 und eine zweite Wärmeaustauschanordnung 132. Die erste Wärmeaustauschanordnung 131 tauscht die Wärme zwischen dem Hochdruckkältemittel des Fahrzeugkältekreislaufsystems 10 und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft aus. Die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 tauscht die Wärme zwischen Niederdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft aus. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht das Hochdruckkältemittel dem ersten Fluid (temperatureinstellbares Fluid mit einem ersten Temperaturzustand), und das Niederdruckkältemittel entspricht dem zweiten Fluid (temperatureinstellbaresFluid mit einem zweiten Temperaturzustand, der sich von dem ersten Temperaturzustand unterscheidet). Die Fahrzeugraumklimatisierungsluft entspricht dem Wärmeaustauschgegenstandsfluid. Nun wird die Struktur des vereinten Wärmetauschers 13 im Detail beschrieben.
  • Eine erste feste Drossel 15 ist mit dem Auslass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 verbunden und wirkt als eine erste Druckverringerungsvorrichtung (erstes Druckverringerungsmittel) eines Druckverringerungsmechanismus 7, der den Druck des Kältemittels, das aus der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 durch das Rückschlagventil 16 ausgegeben wird, zur Zeit des Ausführens des Heizbetriebs verringert und es expandiert. Die erste feste Drossel 15 kann zum Beispiel eine Mündung oder ein Kapillarrohr sein. Ein Einlass eines Außenwärmetauschers 19, der später beschrieben wird, ist mit einem Auslass der ersten festen Drossel 15 verbunden.
  • Das Rückschlagventil 16 dient als eine Rückstrombegrenzungsvorrichtung oder Mechanismus (Rückstrombegrenzungsmittel), welche/r die Strömung des Kältemittels von dem Auslass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 zu einem Einlass der ersten festen Drossel 15 ermöglicht und die Strömung des Kältemittels von dem Einlass der ersten festen Drossel 15 zu dem Auslass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 unterbindet. Das Rückschlagventil 16 kann die Strömung des Kältemittels von dem Wärmetauscherumleitungsdurchgang 14 zu dem Auslass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 begrenzen.
  • Ein Umleitungsdurchgang 17 für die feste Drossel ist durch das Rückschlagventil 16 mit dem Auslass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 verbunden. Der Umleitungsdurchgang 17 für die feste Drossel leitet das Kältemittel von dem Rückschlagventil 16 in Richtung des Außenwärmetauschers 19, während es die erste feste Drossel 15 umgeht.
  • Ein Öffnungs-/Schließventil 18, das den Umleitungsdurchgang 17 für die feste Drossel öffnet oder schließt (ganz öffnet oder ganz schließt), ist in dem Umleitungsdurchgang 17 für die feste Drossel installiert. Das Öffnungs-/Schließventil 18 ist ein Magnetventil, das von einem von der Steuereinheit 100 ausgegebenen Steuersignal (einer Steuerspannung) gesteuert wird, um geöffnet oder geschlossen zu werden.
  • Außerdem ist der Druckabfall des Kältemittels, der zur Zeit des Durchläufens des Öffnungs-/Schließventils 18 erzeugt wird, sehr niedrig im Vergleich zu dem Druckabfall des Kältemittels, der zur Zeit des Durchlaufens der ersten festen Drossel 15 erzeugt wird. Daher wird jedes der Kältemittel, das von der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegeben wird, und des Kältemittels, das von dem Wärmetauscherumleitungsdurchgang 14 ausgegeben wird, in dem Fall, in dem das Öffnungs-/Schließventil 18 geöffnet ist, durch den Umleitungsdurchgang 17 der festen Drossel an den Einlass des Außenwärmetauschers 19 geliefert, und wird in dem Fall, in dem das Öffnungs-/Schließventil 18 geschlossen ist, an den Einlass des Außenwärmetauschers 19 geliefert.
  • Wie vorstehend diskutiert, kann das Öffnungs-/Schließventil 18 den Kältemittelströmungsweg des Fahrzeugkältekreislaufsystems 10 umschalten. Daher wirkt das Öffnungs- und Schließventil 18 der vorliegenden Ausführungsform als eine Kältemittelströmungsweg-Umschaltvorrichtung (Kältemittelströmungsweg-Umschaltmittel), die mit dem ersten Dreiwegeventil 12 zusammenwirkt, um einen Kältemittelströmungsweg-Umschaltmechanismus 8 zu bilden. Anstelle des Öffnungs-/Schließventils 18 ist es möglich, ein elektrisches Dreiwegeventil bereitzustellen, das zwischen dem Kältemittelströmungsweg, der den Auslass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 und den Auslass des Wärmetauscherumleitungsdürchgangs 14 mit dem Einlass der ersten festen Drossel 15 verbindet, und dem Kältemittelströmungsweg, der den Auslass des vereinten Wärmetauschers 13 und den Auslass des Wärmetauscherurnleitungsdurchgangs 14 mit dem Einlass des Umleitungsdurchgangs 17 für die feste Drossel verbindet, umzuschalten.
  • Der Außenwärmetauscher 19 tauscht Wärme zwischen dem Kältemittel, das im Inneren des Außenwärmetauschers 19 strömt, und der Außenluft, die von dem Gebläseventilator 20 geblasen wird, aus. Der Außenwärmetauscher 19 ist in dem Motorraum angeordnet. Zur Zeit des Ausführens des Heizbetriebs wirkt der Außenwärmetauscher 19 als ein Verdampfer, bei dem das Niederdruckkältemittel verdampft wird, um die Wärme aufzunehmen. Im Gegensatz dazu wirkt der Außenwärmetauscher 19 zur Zeit des Ausführens des Kühlbetriebs und des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs als ein Strahler, bei dem die Wärme von dem Hochdruckkältemittel abgestrahlt wird.
  • Der Gebläseventilator 20 ist ein elektrisches Gebläse, dessen Drehzahl (Luftabgabedurchsatz von Außenluft) durch ein Steuersignal (eine Steuerspannung) gesteuert wird, die von der später beschriebenen Steuereinheit 100 ausgegeben wird. Der Gebläseventilator 20 wirkt als eine Außenluftgebläsevorrichtung oder Mechanismus (Außenluftgebläsemittel), welche/r die Außenluft in Richtung des Außenwärmetauschers 19 bläst.
  • Ein zweites Dreiwegeventil 21, das ein elektrisches Dreiwegeventil ist, ist mit dem Auslass des Außenwärmetauschers 19 verbunden. Der Betrieb des zweiten Dreiwegeventils 21 wird von einem Steuersignal (einer Steuerspannung) gesteuert, die von der später beschriebenen Steuereinheit 100 ausgegeben wird.
  • Insbesondere zur Zeit des Ausführens des Kühlbetriebs und zur Zeit des Ausführens des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs schaltet das zweite Dreiwegeventil 21 auf den Kältemittelströmungsweg, der zwischen dem Auslass des Außenwärmetauschers 19 und dem Einlass der zweiten festen Drossel 22 verbindet. Zur Zeit des Ausführens des Heizbetriebs schaltet das zweite Dreiwegeventil 21 auf den Kältemittelströmungsweg, der zwischen dem Auslass des Außenwärmetauschers 19 und einem später beschriebenen Akkumulator 23 verbindet. Das zweite Dreiwegeventil 21 wirkt als eine Kältemittelströmungsweg-Umschaltvorrichtung (Kältemittelströmungsweg-Umschaltmittel) und wirkt mit dem ersten Dreiwegeventil 12 und dem Öffnungs-/Schließventil 18 zusammen, um den Kältemittelströmungsweg-Umschaltmechanismus 8 zu bilden.
  • Die zweite feste Drossel 22 wirkt als eine zweite Druckverringerungsvorrichtung (zweites Druckverringerungsmittel) des Druckverringerungsmechanismus 7, die den Druck des Kältemittels, das von dem Außenwärmetauscher 19 ausgegeben wird, zur Zeit des Ausführens des Kühlbetriebs und zur Zeit des Ausführens des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs verringert und es expandiert. Eine grundlegende Struktur der zweiten festen Drossel 22 ist die gleiche wie die der ersten festen Drossel 15. Der Auslass der zweiten festen Drossel 22 ist mit dem Einlass der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 verbunden. Daher wird das Niederdruckkältemittel, dessen Druck an der zweiten festen Drossel 22 verringert und das expandiert wird, an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert.
  • Ein Einlass des Akkumulators 23 ist mit dem Auslass der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 verbunden. Der Akkumulator 23 ist ein Gas-Flüssigkeitsabscheider, der das an ihn gelieferte Kältemittel in das gasphasige Kältemittel und das flüssigphasige Kältemittel abscheidet und das überschüssige Kältemittel des Kreislaufs ansammelt. Ein Einlass des Kompressors 11 ist mit einem Auslass des Akkumulators 23 für gasphasiges Kältemittel verbunden. Daher hat der Akkumulator 23 die Funktion, die Zuführung des flüssigphasigen Kältemittels an den Kompressor 11 zu begrenzen und dadurch die Kompression des flüssigphasigen Kältemittels in dem Kompressor 11 zu begrenzen.
  • Als nächstes wird eine Innenklimatisierungseinheit 30 beschrieben. Die Innenklimatisierungseinheit 30 ist im Inneren einer Instrumententafel, die in einem Vorderteil des Fahrzeugraums angeordnet ist, angeordnet. Die Innenklimatisierungseinheit 30 umfasst ein Gebläse 32 und den vereinten Wärmetauscher 13, der in dem Gehäuse 31 aufgenommen ist, das eine Außenschale der Innenklimatisierungseinheit 30 bildet.
  • Das Gehäuse 31 bildet einen Luftdurchgang der Fahrzeugraumklimatisierungsluft und ist aus einem Harzmateriel (z.B. Polypropylen) gefertigt, das Elastizität und eine relativ hohe Festigkeit hat. Eine Innenluft-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 33 ist in der Strömungsrichtung der Luft an einem strömungsaufwärtigen Abschnitt des Gehäuses 31 angeordnet. Die Innenluft-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 33 schaltet zwischen der Innenluft (der Luft im Inneren des Fahrzeugraums) und der Außenluft (der Luft außerhalb des Fahrzeugraums) um.
  • Ein Innenlufteinlass, durch den die Innenluft in das Gehäuse 31 geleitet wird, und ein Außenlufteinlass, durch den die Außenluft in das Gehäuse 31 geleitet wird, sind in der Innenluft-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 33 ausgebildet. Außerdem ist eine Innenluft-/Äußenluft-Umschaltklappe im Inneren der Innenluft-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 33 angeordnet. Die Innenluft-/Außenluft-Umschaltklappe ist geeignet, eine Öffnungsfläche des Innenlufteinlasses und eine Öffnungsfläche des Außenlufteinlasses linear einzustellen, um ein Verhältnis zwischen der Strömungsmenge der Innenluft und der Strömungsmenge der Außenluft, die ins Innere des Gehäuses 31 geliefert werden, linear einzustellen.
  • Das Gebläse 32, das die zu ihm geleitete Luft durch die Innenluft-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 33 in den Fahrzeugraum bläst, ist auf der strömungsabwärtigen Seite der Innenluft-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 33 angeordnet. Das Gebläse 32 ist ein elektrisches Gebläse, das einen Vielflügel-Zentrifugalventilator (einen Sirocco-Ventilator) 32a und einen Elektromotor 32b umfasst. Der Elektromotor 32b treibt den Vielflügel-Zentrifugalventilator 32a an. Eine Drehzahl (Luftströmungsmenge) des Vielflügel-Zentrifugalventilators 32a und damit des Elektromotors 32b wird durch ein Steuersignal (eine Steuerspannung) gesteuert, das von der Steuereinheit 100 ausgegeben wird.
  • Der vereinte Wärmetauscher 13 ist in der Strömungsrichtung der Luft auf der strömungsabwärtigen Seite des Gebläses 32 angeordnet. (Nicht gezeigte) Luftauslässe sind an einem strömungsabwärtigen Endabschnitt des Gehäuses 31 angeordnet, um die Fahrzeugraumklimatisierungsluft, deren Temperatur durch den vereinten Wärmetauscher 13 eingestellt wird, in Richtung des Fahrzeugraums zu blasen, der der Klimatisierungsraumgegenstand ist. Insbesondere umfassen die Luftauslässe einen gesichtsseitigen Luftauslass (Auslässe), einen fußseitigen Luftauslass (Auslässe) und einen Entfrosterluftauslass (Auslässe). Der gesichtsseitige Luftauslass ist bereitgestellt, um die Fahrzeugraumklimatisierungsluft in Richtung einer oberen Hälfte eines Körpers eines Insassen des Fahrzeugs zu blasen. Der fußseitige Luftauslass ist bereitgestellt, um die Fahrzeugraumklimatisierungsluft in Richtung der Füße des Insassen zu blasen. Der Entfrosterluftauslass ist bereitgestellt, um die Fahrzeugraumklimatisierungsluft in Richtung einer Innenoberfläche eines vorderen Fahrzeugfensterglases (Windschutzscheibe) zu blasen.
  • Eine (nicht gezeigte) gesichtsseitige Klappe ist auf einer strömungsaufwärtigen Seite des gesichtsseitigen Luftaustasses angeordnet, um eine Öffnungsfläche des gesichtsseitigen Luftauslasses einzustellen. Eine (nicht gezeigte) fußseitige Klappe ist auf einer strömungsaufwärtigen Seite des fußseitigen Luftauslasses angeordnet, um eine Öffnungsfläche des fußseitigen Luftauslasses einzustellen. Eine (nicht gezeigte) Entfrosterklappe ist auf einer strömungsaufwärtigen Seite des Entfrosterluftauslasses angeordnet, um eine Öffnungsfläche des Entfrosterluftauslasses einzustellen.
  • Die gesichtsseitige Klappe, die fußseitige Klappe und die Entfrosterklappe wirken als Luftauslassbetriebsart-Änderungsvorrichtungen (Luftauslassbetriebsart-Änderungsmittel) eines Luftauslassbetriebsart-Änderungsmechanismus, der eine Luftauslassbetriebsart ändert und der von einem (nicht gezeigten) Servomotor, der von einem Steuersignal gesteuert wird, das von der nachstehend beschriebenen Steuereinheit 100 ausgegeben wird, zum Beispiel durch einen Verbindungsmechanismus angetrieben wird.
  • Nun wird die Struktur des vereinten Wärmetauschers 13 der vorliegenden Ausführungsform unter Bezug auf 2 bis 4 beschreiben. 2 ist eine Perspektivansicht des vereinten Wärmetauschers 13 der vorliegenden Ausführungsform, und 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht des vereinten Wärmetauschers 13 der vorliegenden Ausführungsform. 4 ist eine schematische Perspektivansicht zur Beschreibung der Strömung des Hochdruckkältemittels und der Strömung des Niederdruckkältemittels in dem vereinten Wärmetauscher 13.
  • Der vereinte Wärmetauscher 13 umfasst die erste Wärmeaustauschanordnung 131 und die zweite Wärmeaustauschanordnung 132, die miteinander integriert sind und derart angeordnet sind, dass die Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die das Wärmeaustauschgegenstandsfluid ist, die Wärme sowohl mit dem Hochdruckkältemittel (erstes Fluid) als auch dem Niederdruckkältemittel (zweites Fluid) austauschen kann.
  • Die erste Wärmeaustauschanordnung 131 und die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 sind jeweils als Wärmeaustauschanordnungen vom Behälter- und Rohrtyp ausgebildet und umfassen mehrere Rohre 131a, 132a und zwei Sammelbehälter 131b, 132b. Die Rohre 131a, 132a sind geeignet, das Kältemittel hindurch zu leiten, und die Sammelbehälter 131b, 132b sind jeweils an entgegengesetzten Endabschnitten der Rohre 131a, 132a angeordnet, um das Kältemittel in Bezug auf die Rohre 131a, 132a zu sammeln und zu verteilen.
  • Insbesondere ist die erste Wärmeaustauschanordnung 131 eine Heizwärmeaustauschanordnung zum Heizen der Fahrzeugraumklimatisierungsluft und umfasst die hochdruckseitigen Rohre (ersten fluidseitigen Rohre) 131a und den hochdruckseitigen Sammelbehälter 131b. Hier sollte bemerkt werden, dass über die Beschreibung hinweg auf den Begriff „Hochdruckseite“ auch als „Hochtemperaturseite“ Bezug genommen werden kann, so dass auf die hochdruckseitigen Rohre 131a und den hochdruckseitigen Sammelbehälter 131b auch jeweils als die hochtemperaturseitigen Rohre und den hochtemperaturseitigen Sammelbehälter Bezug genommen werden kann. Die hochdruckseitigen Rohre 131a leiten das hochdruckseitige Kältemittel. Der hochdruckseitige Sammelbehälter 131b erstreckt sich in eine Richtung senkrecht zu der Längsrichtung der hochdruckseitigen Rohren 131a. Außerdem sammelt und verteilt der hochdruckseitige Sammelbehälter 131b das Hochdruckkältemittel, das in den hochdruckseitigen Rohren 131a strömt. Die Wärme wird zwischen dem Hochdruckkältemittel, das in den hochdruckseitigen Rohren 131a strömt, und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die um die hochdruckseitigen Rohre 131a herum strömt, ausgetauscht, so dass die Fahrzeugraumklimatisierungsluft geheizt wird.
  • Die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 ist eine Kühlwärmeaustauschanordnung zum Kühlen der Fahrzeugraumklimatisierungsluft und umfasst die niederdruckseitigen Rohre (zweiten fluidseitigen Rohre) 132a und den niederdruckseitigen Sammelbehälter 132b. Hier sollte bemerkt werden, dass über die Beschreibung hinweg auf den Begriff „Niederdruckseite“ auch als „Niedertemperaturseite“ Bezug genommen werden kann, so dass auf die niederdruckseitigen Rohre 132a und den niederdruckseitigen Sammelbehälter 132b jeweils auch als die niedertemperaturseitigen Rohre und den niedertemperaturseitigen Sammelbehälter Bezug genommen werden kann. Die niederdruckseitigen Rohre 132a leiten das Niederdruckkältemittel. Der niederdruckseitige Sammelbehälter 132b erstreckt sich in eine Richtung senkrecht zu der Längsrichtung der niederdruckseitigen Rohre 132a. Außerdem sammelt und verteilt der niederdruckseitige Sammelbehälter 132b das Niederdruckkältemittel, das in den niederdruckseitigen Rohren 132a strömt. Die Wärme wird zwischen dem Niederdruckkältemittel, das in den niederdruckseitigen Rohren 132a strömt, und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die um die niederdruckseitigen Rohre 132a herum strömt, ausgetauscht, so dass die Fahrzeugraumklimatisierungsluft gekühlt wird.
  • Die hochdruckseitigen Rohre 131a und die niederdruckseitigen Rohre 132a sind als Flachrohre ausgebildet, von denen jedes einen im Allgemeinen flachen Querschnitt in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung des Rohrs 131a, 132a hat und aus Metall (z.B. Aluminiumlegierung) gefertigt ist, das eine relativ hohe Wärmeleitfähigkeit hat.
  • Die hochdruckseitigen Rohre 131a und die niederdruckseitigen Rohre 132a sind in einer Strömungsrichtung X der Luft in zwei Reihen angeordnet. Außerdem sind die hochdruckseitigen Rohre 131a und die niederdruckseitigen Rohre 132a in ihrer Stapelrichtung (einer Links-Rechtsrichtung in 3) abwechselnd hintereinander angeordnet, so dass entgegengesetzte benachbarte ebene Außenoberflächen jeweils benachbarter zwei der hochdruckseitigen Rohre 131a und der niederdruckseitigen Rohre 132a, die in der Stapelrichtung benachbart zueinander sind, um einen vorgegebenen Abstand voneinander beabstandet sind. Insbesondere ist jedes eingefügte hochdruckseitige Rohr 131a zwischen entsprechenden zwei der niederdruckseitigen Rohre 132a eingefügt, und jedes eingefügte niederdruckseitige Rohr 132a ist zwischen entsprechenden benachbarten zwei der hochdruckseitigen Rohre 131a eingefügt.
  • Jeder Raum, der zwischen einer entsprechenden der hochdruckseitigen Rohre 131a und seinem benachbarten der niederdruckseitigen Rohre 132a ausgebildet ist, bildet einen Klimatisierungsluftdurchgang (Wärmeaustauschgegenstandsfluiddurchgäng) 133, durch den die Fahrzeugraumklimatisierungsluft strömt. Das heißt, der Klimatisierungsluftdurchgang 133, durch den die Fahrzeugraumklimatisierungsluft strömt, ist um das entsprechende hochdruckseitige Rohr 131a herum und um das entsprechende niederdruckseitige Rohr 132a herum ausgebildet.
  • Außerdem ist eine Außenrippe 134 in dem Klimatisierungsluftdurchgang 133 angeordnet. Die Außenrippe 134 dient als ein Wärmeleitungsförderungselement, eine Vorrichtung oder ein Mechanismus (Wärmeleitungsfördermittel), die/der den Wärmeaustausch zwischen dem Hochdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft in der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 und , den Wärmeaustausch zwischen dem Niederdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft in der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 fördert. Die Außenrippe 134 ist derart angeordnet, dass die Außenrippe 134 die Außenoberfläche des entsprechenden hochdruckseitigen Rohrs 131a und die Außenoberfläche des entsprechenden benachbarten niederdruckseitigen Rohrs 132a berührt, die in der Stapelrichtung entgegengesetzt zueinander sind.
  • Der vereinte Wärmetauscher 13 der vorliegenden Ausführungsform ist derart aufgebaut, dass eine Wärmeaustauschoberfläche zwischen dem Hochdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft in der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 im Allgemeinen gleich groß wie eine Wärmeaustauschoberfläche zwischen dem Niederdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft in der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 ist.
  • Außerdem werden die hochdruckseitigen Rohre 131a und die niederdruckseitigen Rohre 132a zwischen dem hochdruckseitigen Sammelbehälter 131b und dem niederdruckseitigen Sammelbehälter 132b gehalten. Insbesondere ist der hochdruckseitige Sammelbehälter 131b an einem der Längsendabschnitte der hochdruckseitigen Rohre 131a und der niederdruckseitigen Rohre 132a angeordnet, und der niederdruckseitige Sammelbehälter 132b ist an dem anderen der Längsendabschnitte der hochdruckseitigen Rohre 131a und der niederdruckseitigen Rohre 132a: angeordnet.
  • Wie in 3 gezeigt, umfasst der hochdruckseitige Sammelbehälter 131b eine hochdruckseitige Verbindungsplatte 131c, eine hochdruckseitige Zwischenplatte 131d und ein hochdruckseitiges Behälterbildungselement 131e. Die hochdruckseitige Verbindungsplatte 131c ist mit den jeweiligen Rohren 131a, 132a verbunden, die in den zwei Reihen (die strömungsaufwärtsseitige Reihe und die strömungsabwärtsseitige Reihe) angeordnet sind. Die hochdruckseitige Zwischenplatte 131d ist an der hochdruckseitigen Verbindungsplatte 131c befestigt.
  • Die hochdruckseitige Zwischenplatte 131d bildet eine Vielzahl von Vertiefungen 131f, von denen jede einen Verbindungsraum (Raum der Vertiefung 131f) zwischen der hochdruckseitigen Zwischenplatte 131d und der hochdruckseitigen Verbindungspatte 131c bildet, um zwischen den entsprechenden Endabschnitten der entsprechenden zwei niederdruckseitigen Rohre 132a, die jeweils in den zwei Reihen angeordnet sind, zu verbinden, wenn die hochdruckseitige Verbindungsplatte 131c an der hochdruckseitigen Zwischenplatte 131d befestigt ist.
  • Außerdem sind Durchgangslöcher ausgebildet, um sich jeweils durch entsprechende Abschnitte der hochdruckseitigen Zwischenplatte 131d zu erstrecken, die jeweils den hochdruckseitigen Rohren 131a entsprechen. Die hochdruckseitigen Rohre 131a sind jeweils in diese Durchgangslöcher der hochdruckseitigen Zwischenplatte 131d eingesetzt. Die einen Endabschnitte der hochdruckseitigen Rohre 131a und die einen Endabschnitte der niederdruckseitigen Rohre 132a, die sich an dem hochdruckseitigen Sammelbehälter 131b befinden, sind derart angeordnet, dass die einen Endabschnitte der hochdruckseitigen Rohre 131a von den einen Endabschnitten der niederdruckseitigen Rohre 132a in ihrer Längsrichtung in Richtung des hochdruckseitigen Behälterbildungselerrients 131e vorstehen.
  • Das hochdruckseitige Behälterbildungselement 131e ist an der hochdruckseitigen Verbindungsplatte 131c und der hochdruckseitigen Zwischenplatte 131d befestigt, um einen Sammelraum 131g, in dem das Hochdruckkältemittel gesammelt wird, und einen Verteilungsraum 131h, aus dem das Hochdruckkältemittel verteilt wird, zu bilden. Insbesondere wird das hochdruckseitige Behälterbildungselement 131e durch einen Pressarbeitsgang einer Metallplatte ausgebildet, so dass das hochdruckseitige Behälterbildungselement 131e in einer Doppelbergform (einer W-förmigen Form) mit zwei halbbogenförmigen Abschnitten aufgebaut ist, die in ihrem Querschnitt, der in einer Längsrichtung des hochdruckseitigen Behälterbildungselements 131e zu sehen ist, durch eine Mitte dazwischen miteinander verbunden ist.
  • Ein Mittelabschnitt zwischen den zwei halbbogenförmigen Abschnitten des hochdruckseitigen Behälterbildungselements 131e ist mit der hochdruckseitigen Zwischenplatte 131d verbunden, so dass der Sammelraum 131g und der Verteilungsraum 131h abgeteilt sind. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Sammelraum 131g in der Strömungsrichtung X der Fahrzeugraumklimatisierungsluft auf der strömungsabwärtigen Seite des Verteilungsraums 131h angeordnet, und dabei ist der Verteilungsraum 131h in der Strömungsrichtung X auf der strömungsaufwärtigen Seite des Sammelraums 131g angeordnet.
  • Außerdem sind ein hochdruckseitiger Zuströmungskanal 13a, durch den das Hochdruckkältemittel an den Verteilungsraum 131h geliefert wird, und ein hochdruckseitiger Ausströmungskanal 13b, durch den das Hochdruckkältemittel aus dem Sammelraum 131g ausgegeben wird, mit einem Längsendabschnitt des hochdruckseitigen Behälterbildungselements 131e verbunden. Außerdem ist der andere Längsendabschnitt des hochdruckseitigen Behälterbildungselements 131e durch ein Schließelement verschlossen.
  • Der niederdruckseitige Sammelbehälter 132b hat eine Struktur, die im Grund die gleiche wie die des hochdruckseitigen Sammelbehälters 131b ist. Das heißt, der niederdruckseitige Sammelbehälter 132b umfasst eine niederdruckseitige Verbindungsplatte 132c, eine niederdruckseitige Zwischenplatte 132d und ein niederdruckseitiges Behälterbildungselement 132e. Die niederdruckseitige Verbindungsplatte 132c ist mit den jeweiligen Rohren 131a, 132a verbunden. Die niederdruckseitige Zwischenplatte 132d ist an der niederdruckseitigen Verbindungsplatte 132c befestigt.
  • Die niederdruckseitige Zwischenplatte 132d bildet eine Vielzahl von Vertiefungen 132f, von denen jede einen Verbindungsraum (Raum der Vertiefung 132f) zwischen der niederdruckseitigen Zwischenplatte 132d und der niederdruckseitigen Verbindungsplatte 132c bildet, um zwischen den verschiedenen Endabschnitten der entsprechenden zwei hochdruckseitigen Röhre 131a, die jeweils in den zwei Reihen angeordnet sind, zu verbinden, wenn die niederdruckseitige Verbindungsplatte 132c an der niederdruckseitigen Zwischenplatte 132d befestigt ist.
  • Außerdem sind Durchgangslöcher ausgebildet, um sich jeweils durch entsprechende Abschnitte der niederdruckseitigen Zwischenplatte 132d zu erstrecken, die jeweils den niederdruckseitigen Rohren 132a entsprechen. Die niederdruckseitigen Rohre 132a sind jeweils in diese Durchgangslöcher der niederdruckseitigen Zwischenplatte 132d eingesetzt. Die anderen Endabschnitte der hochdruckseitigen Rohre 131a und die anderen Endabschnitte der niederdruckseitigen Rohre 132a, die sich an dem niederdruckseitigen Sammelbehälter 132b befinden, sind derart angeordnet, dass die anderen Endabschnitte der niederdruckseitigen Rohre 132a von den anderen Endabschnitten der hochdruckseitigen Rohre 131a in ihrer Längsrichtung in Richtung des niederdruckseitigen Behälterbildungselements 132e vorstehen.
  • Das niederdruckseitige Behälterbildungselement 132e ist an der niederdruckseitigen Verbindungsplatte 132c und der niederdruckseitigen Zwischenplatte 132d befestigt, um einen Sammelraum 132g, in dem das Niederdruckkältemittel gesammelt wird, und einen Verteilungsraum 132h, aus dem das Niederdruckkältemittel verteilt wird, zu bilden. Insbesondere ist das niederdruckseitige Behälterbildungselement 132e ähnlich dem hochdruckseitigen Behälterbildungselement 131e zu einer Doppelbergform (einer W-förmigen Form) mit zwei halbbogenförmigen Abschnitten aufgebaut, die in ihrem Querschnitt, der in einer Längsrichtung des niederdruckseitigen Behälterbildungselements 132e zu sehen ist, durch eine Mitte dazwischen miteinander verbunden ist.
  • Ein Mittelabschnitt zwischen den zwei halbbogenförmigen Abschnitten des niederdruckseitigen Behälterbildungselements 132e ist mit der niederdruckseitigen Zwischenplatte 132d verbunden, so dass der Sammelraum 132g und der Verteilungsraurri 132h abgeteilt sind. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Sammelraum 132g in der Strömungsrichtung X der Fahrzeugraumklimatisierungsluft auf der strömungsaufwärtigen Seite des Verteilungsraums 132h angeordnet, und dabei ist der Verteilungsraum 132h in der Strömungsrichtung X auf der strömungsabwärtigen Seite des Sammelraums 132g angeordnet.
  • Außerdem sind ein niederdruckseitiger Zuströmungskanal 13c, durch den das Niederdruckkältemittel an den Verteilungsraum 132h geliefert wird, und ein niederdruckseitiger Ausströmungskanal 13d, durch den das Niederdruckkältemittel aus dem Sammelraum 132g ausgegeben wird, mit einem Längsendabschnitt des niederdruckseitigen Behälterbildungselements 132e verbunden. Außerdem ist der andere Längsendabschnitt des niederdruckseitigen Behälterbildungselements 132e durch ein Schließelement verschlossen.
  • In dem vereinten Wärmetauscher 13 der vorliegenden Ausführungsform, der in der vorstehend beschriebenen Weise aufgebaut ist, wird das Hochdruckkältemittel, das durch den hochdruckseitigen Zuströmungskanal 13a an den Verteilungsraum 131h des hochdruckseitigen Sammelbehälters 131b geliefert wird, wie durch die durchgezogenen Pfeile in 4 gezeigt, in die hochdruckseitigen Rohre 131a verteilt, die sich auf der strömungaufwärtsseitigen Reihe befinden, die auf der strömungsaufwärtigen Seite der strömungsabwärtsseitigen Reihe in der Strömungsrichtung X der Fahrzeugklimatisierungsluft angeordnet ist.
  • Dann wird das Hochdruckkältemittel, das von jedem hochdruckseitigen Rohr 131a ausgegeben wird, das sich in der strömungsaufwärtsseitigen Reihe befindet, durch den entsprechenden Verbindungsraum (Raum der Vertiefung 132f), der zwischen der niederdruckseitigen Verbindungsplatte 132c und derniederdruckseitigen Zwischenplatte 132d des niederdruckseitigen Sammelbehälters 132b ausgebildet ist, an dasentsprechende hochdruckseitige Rohr 131a geliefert, das sich in der strömungsabwärtsseitigen Reihe befindet.
  • Außerdem wird das Hochdruckkältemittel, das von jedem hochdruckseitigen Rohr 131a ausgegeben wird, das sich in der strömungsabwärtsseitigen Reihe befindet, in den Sammelraum 131g des hochdruckseitigen Sammelbehälters 131b gesammelt und wird durch den hochdruckseitigen Ausströmungskanal 13b ausgegeben. Das heißt, in dem vereinten Wärmetauscher 13 der vorliegenden Ausführungsform strömt das Hochdruckkältemittel, das von dem hochdruckseitigen Zuströmungskanal 13a geliefert wird, in dieser Reihenfolge durch jedes hochdruckseitige Rohr 131a in der strömungsaufwärtsseitigen Reihe, den niederdruckseitigen Sammelbehälter 132b und das entsprechenden hochdruckseitige Rohr 131a in der strömungsabwärtsseitigen Reihe, indem es eine Kehrtwendung macht, und wird dann in den hochdruckseitigen Ausströmungskanal 13b ausgegeben.
  • Ebenso strömt das Niederdruckkältemittel, das von dem niederdruckseitigen Zuströmungskanal 13c geliefert wird, wie durch die gestrichelten Pfeile in 4 angezeigt, in dieser Reihenfolge durch jedes niederdruckseitige Rohr 132a in der strömungsabwärtsseitigen Reihe, den hochdruckseitigen Sammelbehälter 131b und das entsprechende niederdruckseitige Rohr 132a in der strömungsaufwärtsseitigen Reihe, indem es eine Kehrtwendung macht, und wird dann in den niederdruckseitigen Ausströmungskanal 13d ausgegeben.
  • Als nächstes wird eine elektrische Steueranordnung der vorliegenden Ausführungsform beschreiben. Die Steuereinheit 100 der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen bekannten Typ von Mikrocomputer, der eine CPU, einen ROM und einen RAM und seine periphere Schaltung umfasst. Die Steuereinheit 100 führt verschiedene Berechnungen und Verfahren basierend auf einem in dem ROM gespeicherten Steuerprogramm durch und steuert die verschiedenen Gegenstandsvorrichtungen 11, 12, 15, 18, 20, 21, 22, 32, die mit der Ausgangsseite der Steuereinheit 100 verbunden sind. Außerdem wirkt die Steuereinheit 100 in Zusammenwirkung mit den in der vorliegenden Ausführungsform diskutierten anderen Vorrichtungen als ein Teil des Wärmeaustauschmengen-Einstellmechanismus 6, ein Teil des Druckverringerungsmechanismus 7, ein Teil des Kältemittelströmungsweg-Umschaltmechanismus 8 und ein Teil des Kältemittelströmungsmengen-Einstellmechanismus 9.
  • Ein Innenlufttemperatursensor, ein Außenlufttemperatursensor, ein Sonnenstrahlungssensor, ein vereinter Wärmetauschertemperatursensor, ein hochdruckseitiger Temperatursensor, ein hochdruckseitiger Drucksensor, ein niederdruckseitiger Temperatursensor und ein niederdruckseitiger Drucksensor sind mit der Eingangsseite der Steuereinheit 100 verbunden. Der Innenlufttemperatursensor tastet die Innenlufttemperatur in dem Fahrzeugraum ab. Der Außenlufttemperatursensor tastet die Außenlufttemperatur außerhalb des Fahrzeugraums ab. Der Sonnenstrahlungssensor tastet die Menge der Sonnenstrahlung in dem Fahrzeugraum ab. Der vereinte Wärmetauschertemperatursensor tastet die Temperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft ab, die von dem vereinten Wärmetauscher 13 ausgegeben wird (die Temperatur der Fahrzeugklimatisierungsluft auf der Luftauslassseite des vereinten Wärmetauschers 13). Der hochdruckseitige Temperatursensor wirkt als eine Temperaturabtastvorrichtung oder Mechanismus (Temperaturabtastmittel), die/der die Temperatur des an den vereinten Wärmetauscher 13 gelieferten hochdruckseitigen Kältemittels (des ausgestoßenen Kältemittels des Kompressors 11) abtastet. Der hochdruckseitige Drucksensor wirkt als ein Druckabtastvorrichtungsmechanismus (Druckabtastmittel), der den Druck des Hochdruckkältemittels abtastet. Der niederdruckseitige Temperatursensor wirkt als eine Temperaturabtastvorrichtung oder ein Mechanismus (Temperaturabtastmittel), die/der die Temperatur des Niederdruckkältemittels, das an den vereinten Wärmetauscher 13 zugeführt wird, abtastet. Der niederdruckseitige Drucksensor wirkt als eine Druckabtastvorrichtung oder ein Mechanismus (Druckabtastmittel), die/der den Druck des Niederdruckkältemittels abtastet.
  • Außerdem ist die Eingangsseite der Steuereinheit 100 mit einem (nicht gezeigten) Bedienfeld verbunden, auf das auch als ein Steuerfeld Bezug genommen wird, und ist benachbart zu der Instrumententafel des Fahrzeugraums angeordnet, die sich auf der Vorderseite des Fahrzeugraums befindet. Signale verschiedener Bedienschalter, die in dem Bedienfeld bereitgestellt sind, werden an die Eingangsseite der Steuereinheit 100 geliefert. Die Bedienschalter, die in dem Bedienfeld bereitgestellt sind, umfassen einen Ein/Aus-Schalter (auf den auch als ein Betätigungsschalter Bezug genommen wird) des Fahrzeügklimatisierungssystems, einen Fahrzeugraumtemperatur-Festlegungsschalter zum Festlegen der Temperatur des Fahrzeugraums und einen Betriebsartfestlegungsschalter zum Festlegen einer Betriebsart des Fahrzeugklimatisierungssystems.
  • Eine Steuerung (Steuermittel), die die Steuergegenstandsvorrichtungen, wie etwa den Elektromotor 11b des Kompressors 11, steuert, ist in die Steuereinheit 100 integriert, um die Steuergegenstandsvorrichtungen zu steuern. Jedoch kann in der vorliegenden Ausführungsform eine Struktur (eine Hardware und eine Software) die jede entsprechende Steuergegenstandsvorrichtung steuert, als eine Steuerung (Steuermittel) einer derartigen Steuergegenstandsvorrichtung wirken. Zum Beispiel bildet eine Struktur, die den Betrieb des Kompressors 11 steuert, eine Ausstoßratensteuerung (Ausstoßratensteuermittel), die den Betrieb des Kompressors 11 steuert. Außerdem bildet eine Struktur, die die Strömungsmenge der von dem Gebläseventilator 20 geblasenen Außenluft steuert, eine Außenluftdurchflussmengensteuerung (Außenluftdurchflussmengensteuermittel).
  • Als nächstes werden die Betriebe der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Das Fahrzeugklimatisierungssystem 1 der vorliegenden Ausführungsform kann neben dem Heizbetrieb zum Heizen des Fahrzeugraums und dem Kühlbetrieb zum Kühlen des Fahrzeugraums den Entfeuchtungs- und Heizbetrieb ausführen Der Heizbetrieb oder der Kühlbetrieb oder der Entfeuchtungs- und Heizbetrieb wird gemäß dem Signal (Bediensignal) des Betriebsartfestlegungsschalters des Bedienfelds festgelegt und ausgeführt.
  • (a) Heizbetrieb
  • Der Heizbetrieb wird gestartet, wenn durch den Betriebsartfestlegungsschalter des Bedienfelds in dem Zustand, in dem der Ein/Aus-Schalter des Bedienfelds eingeschaltet ist, die Heizbetriebsart ausgewählt ist.
  • In der Heizbetriebsart schließt die Steuereinheit 100 das Öffnungs-/Schließventil 18 und schaltet das erste Dreiwegeventil 12 auf den Kältemittelströmungsweg, der zwischen dem Auslass des Kompressors 11 und dem Einlass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 umschaltet. Außerdem schaltet die Steuereinheit 100 das zweite Dreiwegeventil 21 auf den Kältemittelströmungsweg, der zwischen dem Auslass des Außenwärmetauschers 19 und dem Einlass des Akkumulators 23 verbindet. Auf diese Weise strömt in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 das Kältemittel (Hochdruckkältemittel), das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, in dem Kältemittelkreisdurchgang 10a in 1 in die Richtung der schwarzen Pfeile.
  • Nach dem Schalten der ersten und zweiten Dreiwegeventile 12, 21 und des Öffnungs-/Schließventils 18 auf den Kältemittelströmungsweg, der für den Heizbetrieb festgelegt wird, liest, d.h. empfängt die Steuereinheit 100 die Messsignale von den vorstehenden Sensoren und die Bediensignale von dem Bedienfeld. Die Steuereinheit 100 berechnet eine Zielauslasslufttemperatur TAO, die eine Zieltemperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft ist, die in den Fahrzeugraum geblasen werden soll, basierend auf den empfangenen Messsignalen und den empfangenen Bediensignalen. Dann bestimmt die Steuereinheit 100 den Betriebszustand (z.B. ein Steuersignal) jeder entsprechenden Steuergegenstandsvorrichtung, die mit der Ausgangsseite der Steuereinheit 100 verbunden ist, basierend auf der berechneten Zielauslasslufttemperatur TAO und den Messsignalen der Sensoren.
  • Zum Beispiel verwendet die Steuereinheit 100 das Regelungsverfahren, um das Steuersignal, das an den Elektromotor 11b des Kompressors 11 ausgegeben wird, basierend auf einer Abweichung zwischen der Zielauslasslufttemperatur TAO und der tatsächlichen Auslasslufttemperatur (der Temperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft) an dem Auslass des vereinten Wärmetauschers 13, die mit dem vereinten Wärmetauschertemperatursensor abgetastet wird, zu bestimmen. Diese Bestimmung des Steuersignals wird derart vorgenommen, dass die Luftauslasstemperatur an dem Auslass des vereinten Wärmetauschers 13 auf die Zielluftauslasstemperatur TAO eingestellt wird. Außerdem bestimmt die Steuereinheit 100 das Steuersignal, das von der Steuereinheit 100 an den Gebläseventilator 20 ausgegeben wird, so dass die Drehzahl des Gebläseventilators 20 auf eine vorgegebene Zieldrehzahl eingestellt wird.
  • Dann gibt die Steuereinheit 100 die Steuersignale, die zum Beispiel basierend auf der Zielauslasslufttemperatur TAO bestimmt werden, an jede entsprechende Steuergegenstandsvorrichtung aus. Danach wiederholt die Steuereinheit 100 die Steuerroutine zum Beispiel aus dem Lesen der Messsignale und der Bediensignale, dem Berechnen der Zielauslasslufttemperatur TAO, dem Bestimmen des Betriebszustands jeder entsprechenden Steuergegenstandsvorrichtung und dem Steuern jeder vorstehend diskutieren entsprechenden Steuergegenstandsvorrichtung in jedem vorgegebenen Steuerkreislauf. Im Grunde wird diese Steuerroutine in einer Weise ausgeführt, die in einem Fall, in dem die andere Betriebsart, die sich von der Heizbetriebsart unterscheidet, festgelegt ist, ähnlich der vorstehend diskutierten ist.
  • Auf diese Weise wird in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 das Kältemittel (Hochdruckkältemittel), das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Das Hochdruckkältemittel, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, gibt die Wärme durch den Wärmeaustausch mit der Fahrzeugraumklimatisierungsluft ab, die von dem Gebläse 32 geblasen wird, so dass die Fahrzeugraumklimatisierungsluft geheizt wird.
  • Das Kältemittel, das von der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegeben wird, wird an die erste feste Drossel 15 geliefert, an welcher der Druck des Hochdruckkältemittels verringert und es expandiert wird. Dann wird das Kältemittel (Niederdruckkältemittel), dessen Druck an der ersten Drossel 15 verringert und das expandiert wird, an den Außenwärmetauscher 19 geliefert. Das Niederdruckkältemittel, das an den Außenwärmetauscher 19 geliefert wird, nimmt die Wärme aus der Außenluft auf, die von dem Gebläseventilator 20 geblasen wird.
  • Das Niederdruckkältemittel, das von dem Außenwärmetauscher 19 ausgegeben wird, wird an den Akkumulator 23 geliefert, während es die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 umgeht, so dass das Niederdruckkältemittel an dem Akkumulator 23 in das gasphasige Kältemittel und das flüssigphasige Kältemittel abgeschieden wird. Dann wird das gasphasige Kältemittel, das an dem Akkumulator 23 abgeschieden wird, in den Kompressor 11 gesaugt und wird erneut von dem Kompressor 11 komprimiert.
  • Wie vorstehend diskutiert, kann die Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die durch den Wärmeaustausch mit dem Hochdruckkältemittel an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geheizt wird, zu der Zeit des Ausführens des Heizbetriebs in den Fahrzeugraum geblasen werden, so dass das Heizen des Fahrzeugraums erreicht werden kann.
  • Hier kann die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Hochdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 zur Zeit des Ausführens des Heizbetriebs der vorliegenden Ausführungsform eingestellt werden, indem die Temperatur (der Druck) des Hochdruckkältemittels eingestellt wird, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 geliefert wird, und diese Einstellung der Temperatur (des Drucks) des Hochdruckkältemittels kann erreicht werden, indem die Drehzahl des Kompressors 11 (das von dem Elektromotor 11b, ausgegebene Steuersignal) geändert wird.
  • Daher kann an dem vereinten Wärmetauscher 13 die Temperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft auf die gewünschte Temperatur eingestellt werden, die der Zielauslasslufttemperatur entspricht, die für den Heizbetrieb festgelegt ist. In dem Heizbetrieb der vorliegenden Ausführungsform wirkt der Kompressor 11 als eine Wärmeaustauschmengen-Einstellvorrichtung (Wärmeaustauschmengen-Einstellmittel) des Wärmeaustauschmengen-Einstellmechanismus 6, die die Wärmeaustauschmenge zwischen dem Kältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 einstellt.
  • Zur Zeit des Ausführens des Heizbetriebs der vorliegenden Ausführungsform entspricht das Hochdruckkältemittel dem Kältemittel, das in dem Kältemittelströmungsweg strömt, der sich von dem Auslass des Kompressors 11 zu dem Einlass der ersten festen Drossel 15 erstreckt. Außerdem entspricht das Niederdruckkältemittel dem Kältemittel, das in dem Kältemittelströmungsweg strömt, der von dem Auslass der ersten festen Drossel 15 zu dem Einlass des Kompressors 11 ist.
  • (b) Kühlbetrieb
  • Als nächstes wird der Kühlbetrieb beschrieben. Der Kühlbetrieb wird gestartet, wenn durch den Betriebsartfestlegungsschalter an dem Bedienfeld eine Kühlbetriebsart ausgewählt ist.
  • In dem Kühlbetrieb öffnet die Steuereinheit 100 das Öffnungs-/Schließventil 18 und schaltet das erste Dreiwegeventil 12 auf den Kältemittelströmungsweg, der zwischen dem Auslass des Kompressors 11 und dem Einlass des Wärmetauscherumleitungsdurchgangs 14verbindet. Außerdem schaltet die Steuereinheit 100 das zweite Dreiwegeventil 21 auf den Kältemittelströmungsweg, der zwischen dem Auslass des Außenwärmetauschers 19 und dem Einlass der zweiten festen Drossel 22 verbindet. Auf diese Weise strömt das Kältemittel (Hochdruckkältemittel), das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 in die Richtung der weißen offenen Pfeile in dem Kältemittelkreisdurchgang 10a in 1.
  • Außerdem wird das Steuersignal, das von der Steuereinheit 100 an den Elektromotor 11b des Kompressors 11 ausgegeben wird, derart bestimmt, dass die Auslasslufttemperatur an dem Auslass des vereinten Wärmetauschers 13 sich der Zielauslasslufttemperatur TAO nähert. Außerdem bestimmt die Steuereinheit 100 das Steuersignal, das von der Steuereinheit 100 an den Gebläseventilator 20 ausgegeben wird, so dass die Drehzahl des Gebläseventilators 20 auf eine vorher festgelegte Drehzahl eingestellt wird.
  • Auf diese Weise wird in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 das Kältemittel (Hochdruckkältemittel), das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, an den Außenwärmetauscher 19 geliefert, während es die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 und die erste feste Drossel 15 umgeht. Das Hochdruckkältemittel, das an den Außenwärmetauscher 19 geliefert wird, gibt die Wärme an die Außenluft, die von dem Gebläseventilator 20 geblasen wird, ab.
  • Das Hochdruckkältemittel, das von dem Außenwärmetauscher 19 ausgegeben wird, wird an die zweite feste Drossel 22 geliefert, an welcher der Druck des Hochdruckkältemittels verringert wird und es expandiert wird. Dann wird das Kältemittel (Niederdruckkältemittel), dessen Druck an der zweiten festen Drossel 22 verringert wird und das dort expandiert wird, an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Das Niederdruckkältemittel, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, nimmt die Wärme aus der Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die von dem Gebläse 32 geblasen wird, auf, so dass das Kältemittel verdampft wird, um die Fahrzeugraumklimatisierungsluft zu kühlen.
  • Das Niederdruckkältemittel, das von der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegeben wird, wird an den Akkumulator 23 geliefert, so dass das Niederdruckkältemittel an dem Akkumulator 23 in das gasphasige Kältemittel und das flüssigphasige Kältemittel abgeschieden wird. Dann wird das gasphasige Kältemittel, das an dem Akkumulator 23 abgeschieden wird, in den Kompressor 11 gesaugt und wird erneut von dem Kompressor 11 eingesaugt.
  • Wie vorstehend diskutiert, kann die Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die durch den Wärmeaustausch mit dem Niederdruckkältemittel an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 gekühlt wird, zu der Zeit des Ausführens des Kühlbetriebs in den Fahrzeugraum geblasen werden, so dass das Kühlen des Fahrzeugraums erreicht werden kann.
  • Hier kann zu der Zeit des Ausführens des Kühlbetriebs der vorliegenden Ausführungsform die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Niederdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 eingestellt werden, indem die Temperatur (der Druck) des Niederdruckkältemittels eingestellt wird, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 geliefert wird, und diese Einstellung der Temperatur (des Drucks) des Niederdruckkältemittels kann erreicht werden, indem die Drehzahl des Kompressors 11 geändert wird.
  • Daher kann die Temperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft auf die gewünschte Temperatur eingestellt werden, die der Zielauslasslufttemperatur entspricht, die für den Kühlbetrieb an dem vereinten Wärmetauscher 13 festgelegt ist. In dem Kühlbetrieb der vorliegenden Ausführungsform wirkt der Kompressor 11 als die Wärmeaustauschmengen-Einstellvorrichtung (Wärmeaustauschmengen-Einstellmittel) des Wärmeaustauschmengen-Einstellmechanismus 6, der die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Niederdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 einstellt.
  • Zur Zeit des Ausführens des Kühlbetriebs der vorliegenden Ausführungsform entspricht das Hochdruckkältemittel dem Kältemittel, das in dem Kältemittelströmungsweg strömt, der sich von dem Auslass des Kompressors 11 zu dem Einlass der zweiten festen Drossel 22 erstreckt. Außerdem entspricht das Niederdruckkältertiittel dem Kältemittel, das in dem Kältemittelströmungsweg strömt, der von dem Auslass der zweiten festen Drossel 22 zu dem Einlass des Kompressors 11 ist. Das Hochdruckkältemittel und das Niederdruckkältemittel sind in dem Kühlbetrieb der vorliegenden Ausführungsform die gleichen wie die, die in dem nachstehend diskutierten Entfeuchtungs- und Heizbetrieb verwendet werden.
  • (c) Entfeuchtungs- und Heizbetrieb
  • Als nächstes wird der Entfeuchtungs- und Heizbetrieb beschrieben. Der Entfeuchtungs- und Heizbetrieb wird gestartet, wenn durch den Betriebsartfestlegungsschalter an dem Bedienfeld die Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart ausgewählt ist. Das Starten des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs wird nicht notwendigerweise durch die Auswahl der Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart durch den Betriebsartfestlegungsschalter ausgelöst: Insbesondere kann basierend auf einer relativen Feuchtigkeit des Fahrzeugraums während des Heizbetriebs bestimmt werden, ob die Entfeuchtung erforderlich ist. Dann kann der Entfeuchtungs- und Heizbetrieb basierend auf einem Ergebnis dieser Bestimmung automatisch gestartet werden.
  • In dem Entfeuchtungs- und Heizbetrieb öffnet die Steuereinheit 100 das Öffnungs-/Schließventil 18 und schaltet das erste Dreiwegeventil 12 auf den Kältemittelströmungsweg, der zwischen dem Auslass des Kompressors 11 und dem Einlass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 verbindet. Außerdem schaltet die Steuereinheit 100 das zweite Dreiwegeventil 21 auf den Kältemittelströmungsweg, der zwischen dem Auslass des Außenwärmtauschers 19 und dem Einlass der zweiten festen Drossel 22 verbindet. Auf diese Weise strömt in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 das Kältemittel (Hochdruckkältemittel), das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, in dem Kältemittelkreisdurchgang 10a in der Richtung der gestrichelten Pfeile in 1.
  • Außerdem wird das Steuersignal, das von der Steuereinheit 100 an den Elektromotor 11b des Kompressors 11ausgegeben wird, derart bestimmt, dass die Luftauslasstemperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die von dem vereinten Wärmetauscher 13 ausgegeben wird, sich der Zielauslasslufttemperatur TAO nähert. Außerdem wird das Steuersignal, das von der Steuereinheit 100 an den Gebläseventilator 20 ausgegeben wird, derart bestimmt, dass die Menge der Wärmeabgabe an dem Außenwärmetauscher 19 basierend auf der Außenlufttemperatur und der Temperatur des Hochdruckkältemittels auf eine vorgegebene Zielmenge der Wärmeabgabe eingestellt wird.
  • In dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 wird das Kältemittel (Hochdruckkältemittel), das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegeben. Das Hochdruckkältemittel, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, gibt durch den Wärmeaustausch mit der Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die von dem Gebläse 32 geblasen wird, Wärme ab, so dass die Fahrzeugraumklimatisierungsluft geheizt wird.
  • Das Hochdruckkältemittel, das von der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegeben wird, wird an den Außenwärmetauscher 19 geliefert, während es die erste Drossel 15 umgeht, da das Öffnungs-/Schließventil 18 geöffnet ist. Das Hochdruckkältemittel, das an den Außenwärmetauscher 19 geliefert wird, gibt die Wärme an die Außenluft ab, die von dem Gebläseventilator 20 geblasen wird.
  • Das Hochdruckkältemittel, das von dem Außenwärmetauscher 19 ausgegeben wird, wird an die zweite feste Drossel 22 geliefert, an welcher der Druck des Hochdruckkältemittels verringert und es expandiert wird. Dann wird das Kältemittel (Niederdruckkältemittel), dessen Druck an der zweiten festen Drossel 22 verringert und es expandiert wird, an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Das Niederdruckkältemittel, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, nimmt die Wärme aus der Fahrzeugraumklimatisierungsluft auf, die von dem Gebläse 32 geblasen wird, so dass das Kältemittel verdampft wird, um die Fahrzeugraumklimatisierungsluft zu entfeuchten und zu kühlen.
  • Das Niederdruckkältemittel, das von der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegeben wird, wird an den Akkumulator 23 zugeführt, so dass das Niederdruckkältemittel an dem Akkumulator 23 in das gasphasige Kältemittel und das flüssigphasige Kältemittel abgeschieden wird. Dann wird das gasphasige Kältemittel, das an dem Akkumulator 23 abgeschieden wird, in den Kompressor 11 gesaugt und wird von dem Kompressor 11 erneut komprimiert.
  • 5 ist ein in der Strömungsrichtung X der Fahrzeugraumklimatisierungsluft genommenes Temperaturverteilungsdiagramm zur Zeit der Zuführung des Hochdruckkältemittels und des Niederdruckkältemittels an den vereinten Wärmetauscher 13, das eine Temperaturverteilung der Fahrzeugraumklimatisierungsluft zeigt, die um die Außenrippe 134 herum strömt.
  • Wie in 5 gezeigt, wird die Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die durch den Klimatisierungsluftdurchgang133 des vereinten Wärmetauschers 13 strömt, geheizt, - um ihre Temperatur auf der Außenoberfläche (Wärmeabgabebereich) des hochdruckseitigen Rohrs 131a durch das Hochdruckkältemittel, das in dem hochdruckseitigen Rohr 131a strömt, zu erhöhen, und wird auf der Außenoberfläche (Wärmeaufnahmefläche) des niederdruckseitigen Rohrs 132a durch das Niederdruckkältemittel, das in dem niederdruckseitigen Rohr 132a strömt, gekühlt und entfeuchtet. Das heißt, von dem vereinten Wärmetauscher 13 wird die Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die durch das Hochdruckkältemittel geheizt wird und durch das Niederdruckkältemittel entfeuchtet wird, ausgegeben.
  • Wie vorstehend diskutiert, findet der Wärmeaustausch zwischen dem Hochdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 statt, und der Wärmeaustausch zwischen dem Niederdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft findet an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 statt. Dadurch wird die Fahrzeugraumklimatisierungsluft, deren Temperatur eingestellt und die entfeuchtet ist, in den Fahrzeugraum ausgegeben, und dadurch wird das Entfeuchten und Heizen des Fahrzeugraums erreicht.
  • Hier kann zur Zeit des Ausführens des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Hochdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 eingestellt werden, indem die Drehzahl des Kompressors 11 eingestellt wird und indem die Drehzahl des Gebläseventilators 20 eingestellt wird, um die Menge der Wärmeabgabe an dem Außenwärmetauscher 19 zu verringern.
  • Daher ist es möglich, die Fahrzeugraumklimatisierungsluft zu entfeuchten und die Temperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft auf die gewünschte Temperatur einzustellen, die der Zielauslasstemperatur entspricht. In dem Entfeuchtungs- und Heizbetrieb der vorliegenden Ausführungsform wirken der Kompressor 11 und der Gebläseventilator 20 als die Wärmeaustauschmengen-Einsteitvorrichtungen (Wärmeaustauschmengen-Einstellmittel) des Wärmeaustauschmengen-Einstellmechanismus 6, der die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an jeder Wärmeaustauschanordnung 131, 132 des vereinten Wärmetauschers 13 einstellt.
  • Wie vorstehend diskutiert, kann in dem Wärmeaustauschsystem, das auf das Fahrzeugklimatisierungssystem 1 der vorliegenden Ausführungsform angewendet wird, die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an jeder der ersten und zweiten Wärmeaustauschanordnungen 131, 132 des vereinten Wärmetauschers 13 eingestellt werden, indem der Kältemittelströmungsweg des Fahrzeugkältekreislaufsystems 10 umgeschaltet wird und indem die Temperatur des Hochdruckkältemittels, das von dem Kompressor 11 an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 geliefert wird, die Temperatur des Niederdruckkältemittels, das von dem Kompressor 11 an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 geliefert wird, und die Luftzuführungsrate des Gebläseventilators 20 eingestellt werden.
  • Auf diese Weise kann die Temperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft durch den vereinten Wärmetauscher 13 in einem weiten Bereich eingestellt werden. Daher kann die Temperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft auf die gewünschte Temperatur eingestellt werden, die der Zielauslasslufttemperatur entspricht, die für den Kühlbetrieb, den Heizbetrieb oder den Entfeuchtungs- und Heizbetrieb festgelegt ist, so dass der Fahrzeugraum passend klimatisiert werden kann.
  • Außerdem kann die Temperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft gemäß der vorliegenden Ausführungsform, ohne eine Notwendigkeit, eine Temperatureinstellungsvorrichtung oder einen Mechanismus (ein Temperatureinstellmittel), wie etwa eine Luftmischklappe, die die Temperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft einstellt, in der Innenklimatisierungseinheit 30 bereitzustellen, mit dem vereinten Wärmetauscher 13 auf eine gewünschte Temperatur festgelegt werden. Dadurch kann eine Größe der Innenklimatisierungseinheit 30 verringert oder minimiert werden.
  • Außerdem kann der Entfeuchtungs- und Heizbetrieb (die Entfeuchtung und Einstellung der Temperatur) der Fahrzeugraumklimatisierungsluft mit dem einzelnen Wärmetauscher, wie etwa dem vereinten Wärmetauscher 13, erreicht werden, und die Größe der Innenklimatisierungseinheit 30 kann verringert oder minimiert werden.
  • Außerdem ist in dem vereinten Wärmetauscher 13 der vorliegenden Ausführungsform der Klimatisierungsluftdurchgang 133, durch den die Fahrzeugraumklimatisierungsluft strömt, zwischen dem hochdruckseitigen Rohr 131a und dem niederdruckseitigen Rohr 132a ausgebildet. Daher kann die Struktur zum Austauschen der Wärme zwischen der Fahrzeugraumklimatisierungsluft und sowohl dem Hochdruckkältemittel als auch dem Niederdruckkältemittel leicht implementiert werden.
  • Außerdem ist in dem vereinten Wärmetauscher 13 der vorliegenden Ausführungsform die Außenrippe 134, die den Wärmeaustausch an jeder der ersten und zweiten Wärmeaustauschanordnungen 131, 132 fördert, in dem Klimatisierungsluftdurchgang 133 angeordnet, der zwischen dem hochdruckseitigen Rohr 131a und dem niederdruckseitigen Rohr 132a ausgebildet ist.
  • Daher ist es möglich, den Wärmeaustausch zwischen dem Hochdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 und den Wärmeaustausch zwischen dem Niederdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 zu fördern, so dass der Wärmeaustauschwirkungsgrad an dem vereinten Wärmetauscher 13 verbessert werden kann.
  • Außerdem ist in dem vereinten Wärmetauscher 13 der vorliegenden Ausführungsform jedes entsprechende niederdruckseitige Rohr 132a zwischen den entsprechenden benachbarten zwei der hochdruckseitigen Rohre 131a angeordnet (d.h. jedes entsprechende hochdruckseitige Rohr 131a ist zwischen den entsprechenden benachbarten zwei der niederdruckseitigen Rohre 132a angeordnet). Daher kann die im Allgemeinen gleichmäßige Temperaturverteilung der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an dem Luftauslass des vereinten Wärmetauschers 13 erreicht werden.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezug auf 6 beschrieben. 6 ist eine schematische Perspektivansicht des vereinten Wärmetauschers 13 der vorliegenden Ausführungsform. In den folgenden Ausführungsformen werden die Komponenten, die ähnlich denen der ersten Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugsnummern angegeben und werden nicht detaillierter beschrieben. Wenngleich außerdem in den folgenden Ausführungsformen die Steuereinheit 100, die in 1 gezeigt ist und in der ersten Ausführungsform vorstehend diskutiert ist, in den Zeichnungen der Einfachheit halber nicht abgebildet ist, ist die Steuereinheit 100, die ähnlich der von 1 ist, auch in dem Fahrzeugklimatisierungssystem 1 jeder der folgenden Ausführungsformen bereitgestellt.
  • Im Vergleich zu der ersten Ausführungsform sind eine Größe des Wärmeaustauschoberflächenbereichs zum Austauschen der Wärme zwischen dem Niederdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 und eine Größe des Wärmeaustauschoberflächenbereichs zum Austauschen der Wärme zwischen dem Hochdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 in der vorliegenden Ausführungsform geändert.
  • Wie in 6 gezeigt, ist eine Trennplatte 135 in dem Sammelraum 131g und dem Verteilungsraum 131h- des hochdruckseitigen Sammelbehälters 131b angeordnet, um den Sammelraum 131g und den Verteilungsraum 131h jeweils in einen Verbindungsraum 131ga,131ha, der direkt mit den hochdruckseitigen Zuströmungskanal 13a und dem hochdruckseitigen Ausströmungskanal 13b in Verbindung steht, und einen Nichtverbindungsraum 131gb, 131hb, der nicht direkt mit dem hochdruckseitigen Zuströmungskanal 13a und dem hochdruckseitigen Ausströmungskanal 13b in Verbindung steht, zu unterteilen. Das heißt, der Sammelraum 131g und der Verteilungsraum 131h, die in dem Inneren des hochdruckseitigen Sammelbehälters 131b ausgebildet sind, sind durch die Trennplatte 135 unterteilt, so dass der Abschnitt, d.h. der Nichtverbindungsraum 131gb, 131hb des Sammelraums 131g und des Verteilungsraums 131h jeweils nicht direkt mit dem hochdruckseitigen Zuströmungskanal 13a und dem hochdruckseitigen Ausströmungskanal 13b in Verbindung stehen.
  • Nun werden die Strömung des Hochdruckkältemittels und die Strömung des Niederdruckkältemittels in dem vereinten Wärmetauscher 13 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Wie durch durchgezogene Pfeile in 6 angegeben, wird in der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 das Hochdruckkältemittel durch den hochdruckseitigen Zuströmungskanal 13a an den Verbindungsraum 131ha des Verteilungsraums 131h des hochdruckseitigen Sammelbehälters 131b geliefert. Das Kältemittel, das an den Verbindungsraum 131ha des Verteilungsraums 131h geliefert wird, wird an jedes entsprechende hochdruckseitige Rohr 131a, das sich in der strömungsaufwärtsseitigen Reihe in der Strömungsrichtung X der Fahrzeugraumklimatisierungsluft befindet, geliefert. Die Strömung des Kältemittels zu dem Nichtverbindungsraum 131hb des Verteilungsraums 131h wird durch die Trennplatte 135 gesperrt, so dass das Kältemittel nicht an jedes entsprechende hochdruckseitige Rohr 131a geliefert wird, das mit dem Nichtverbindungsraum 131hb des Verteilungsraums 131h in Verbindung steht.
  • Dann wird das Kältemittel, das von jedem entsprechenden hochdruckseitigen Rohr 131a ausgegeben wird, das sich in der strömungsaufwärtsseitigen Reihe in der Strömungsrichtung X der Fahrzeugraumklimatisierungsluft befindet, durch den entsprechenden Verbindungsraum (den Raum der Vertiefung 132f), der zwischen der niederdruckseitigen Verbindungsplatte 132c und der niederdruckseitigen Zwischenplatte 132d des niederdruckseitigen Sammelbehälters 132b ausgebildet ist, an das entsprechende hochdruckseitige Rohr 131a geliefert, das sich in der strömungsabwärtsseitigen Reihe in der Strömungsrichtung X der Fahrzeugraumklimatisierungsluft befindet.
  • Außerdem wird das Kältemittel, das von jedem entsprechenden hochdruckseitigen Rohr 131a ausgegeben wird, das sich in der strömungsabwärtsseitigen Reihe in der Strömungsrichtung X der Fahrzeugraumklimatisierungsluft befindet, in den Verbindungsraum 131ga des Sammelraums 131g des hochdruckseitigen Sammelbehälters 131b gesammelt und wird durch den hochdruckseitigen Ausströmungskanal 13b ausgegeben.
  • Im Gegensatz dazu strömt das Kältemittel, das an den Verteilungsraum 132h des niederdruckseitigen Sammelbehälters 132b geliefert wird, wie durch gestrichelte Pfeile in 6 angezeigt, in dieser Reihenfolge durch den niederdruckseitigen Zuströmungskanal 13c, strömt durch jedes niederdruckseitige Rohr 132a in der strömungsabwärtsseitigen Reihe, das entsprechende niederdruckseitige Rohr 132a in der strömungsaufwärtsseitigen Reihe und den Sammelraum 132g des niederdruckseitigen Sammelbehälters 132b und wird dann in den niederdruckseitigen Ausströmungskanal 13d ausgegeben.
  • Wie vorstehend diskutiert, ist in dem vereinten Wärmetauscher 13 der vorliegenden Ausführungsform die Anzahl der niederdruckseitigen Rohre 132a, durch welche das Niederdruckkältemittel in der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 strömt, im Vergleich zu der Anzahl der hochdruckseitigen Rohre 131a, durch welche das Hochdruckkältemittel in der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 strömt, wesentlich vergrößert. Auf diese Weise wird die Größe des Wärmeaustauschoberflächenbereichs zum Austauschen der Wärme zwischen dem Niederdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 im Vergleich zu der Größe des Wärmeaustauschoberflächenbereichs zum Austauschen der Wärme zwischen dem Hochdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 vergrößert.
  • Auf diese Weise wird zur Zeit des Ausführens des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs die Verdampfung des Niederdruckkältemittels durch Aufnehmen der Wärme aus dem Hochdruckkältemittel in dem Bereich (Hoch- und Niederdruckbereich), in dem das Hochdruckkältemittel und das Niederdruckkältemittel in der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 und der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 strömen, gefördert. Dabei wird der Druckabfall in den niederdruckseitigen Rohren 132a in dem Hoch- und Niederdruckbereich der ersten und zweiten Wärmeaustauschanordnungen 131, 132 vergrößert, und dadurch kann die Strömungsmenge des Niederdruckkältemittels, das an den Hoch- und Niederdruckbereich der ersten und zweiten Wärmeaustauschanordnungen 132 geliefert wird, verringert werden. Als ein Ergebnis wird die Menge der Wärmeabgabe an die Fahrzeugraumklimatisierungsluft in dem Hoch- und Niederdruckbereich vergrößert, so dass die Heizleistung verbessert werden kann.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezug auf 7 beschrieben. 7 ist ein Schemadiagramm, das die Struktur des Fahrzeugklimatisierungssystems 1 der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird das Wärmeaustauschsystem der vorliegenden Offenbarung auf ein Fahrzeugklimatisierungssystem 1 eines Hybridfahrzeugs angewendet, das eine Brennkraftmaschine (auf die hier nachstehend einfach als ein Verbrennungsmotor Bezug genommen wird) 200 und einen elektrischen Fahrzeugantriebsmotor (Motorgenerator) verwendet, um seine Fahrzeugantriebskraft zu erzeugen.
  • Das Hybridfahrzeug kann den Verbrennungsmotor abhängig von einer Antriebslast des Fahrzeugs antreiben oder stoppen, um seinen Antriebszustand zum Beispiel zwischen einem Antriebszustand, in dem die Antriebskraft sowohl von dem Verbrennungsmotor als auch dem elektrischen Antriebsmotor erhalten wird, und einem Antriebszustand, in dem die Antriebskraft nur von dem elektrischen Antriebsmotor erhalten wird, während der Verbrennungsmotor gestoppt ist, umschalten. Auf diese Weise kann das Hybridfahrzeug den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs im Vergleich zu einem gewöhnlichen Fahrzeug, das die Antriebskraft nur von dem Verbrennungsmotor erhält, verbessern.
  • Das Wärmeaustauschsystem, das auf das Fahrzeugklimatisierungssystem 1 der vorliegenden Ausführungsform angewendet wird, umfasst das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 und einen Kühlmittelzirkulationskreis (der als ein Fluidkreis dient) 40. Das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 ist ein Dampfkompressionskältekreislauf. Der Kühlmittelzirkulationskreis 40 zirkuliert Motorkühlmittel (das als ein Heizmedium oder temperatureinstellbares Fluid) dient, durch einen Kühlmittelkreisdurchgang (auf den auch als ein Fluidkreisdurchgang Bezug genommen wird) 40a, um den Motor 200 zu kühlen, der eine externe Wärmequelle ist.
  • Das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 der vorliegenden Ausführungsform hat die Funktion zum Kühlen der Fahrzeugraumklimatisierungsluft. In dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 der vorliegenden Ausführungsform ist der Außenwärmetauscher 19 mit dem Auslass des Kompressors 11 verbunden, und der Sammler 24 ist an dem Auslass des Außenwärmetauschers 19 angeordnet. Das Kältemittel, das von dem Außenwärmetauscher 19 ausgegeben wird, wird an dem Sammler 24 in gasphasiges Kältemittel und flüssigphasiges Kältemittel abgeschieden, und überschüssiges flüssigphasiges Kältemittel wird in dem Sammler 24 angesammelt. Ein Auslass des Sammlers 24 für flüssigphasiges Kältemittel ist mit einem Einlass eines thermostatischen Expansionsventils 25 verbunden, und ein Auslass des thermostatischen Expansionsventils 25 ist mit dem Einlass der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 verbunden.
  • Das thermostatische Expansionsventil 25 umfasst eine (nicht gezeigte) Temperaturabtastvorrichtung, die an einem Abschnitt des Kältemittelströmungswegs angeordnet ist, der sich an dem Auslass der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 befindet. Die Wärmeaustauschvorrichtung tastet einen Überhitzungsgrad des Kältemittels an dem Auslass der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 basierend auf der Temperatur und dem Druck der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 ab. Das thermostatische Expansionsventil 25 stellt seinen Öffnungsgrad durch einen mechanischen Mechanismus ein, so dass der Überhitzungsgrad des Kältemittels an dem Auslass der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 in einem vorgegebenen Bereich bleibt, so dass das thermostatische Expansionsventil 25 als eine Druckverringerungsvorrichtung (Druckverringerungsmittel) des Druckverringerungsmechanismus 7 wirkt.
  • Die Struktur des vereinten Wärmetauchers 13 der vorliegenden Ausführungsform ist im Grunde die gleiche wie die der ersten Ausführungsform. In der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 der vorliegenden Ausführungsförm wird das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das thermostatische Expansionsventil 25 verringert und das expandiert wird, durch den Wärmeaustausch zwischen dem Niederdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft verdampft, so dass die Fahrzeugraumklimatisierungsluft gekühlt wird. Daher ist die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 der vorliegenden Ausführungsform eine Kühlwärmeaustauschanordnung zum Kühlen der Fahrzeugraumklimatisierungsluft. Der Auslass der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 ist mit dem Einlass des Kompressors 11 verbunden.
  • Das Hochdruckkältemittel des Fahrzeugkältekreislaufsystems 10 der vorliegenden Ausführungsform entspricht dem Kältemittel, das in dem Kältemittelströmungsweg strömt, das sich von dem Auslass des Kompressors 11 zu dem Einlass des thermostatischen Expansionsventils 25 erstreckt. Außerdem entspricht das Niederdruckkältemittel des Fahrzeugkältekreislaufsystems10 der vorliegenden Ausführungsform dem Kältemittel, das in dem Kältemittelströmungsweg strömt, der sich von dem Auslass des thermostatischen Expansionsventils 25 zu dem Einlass des Kompressors 11 erstreckt.
  • Als nächstes wird der Kühlmittelzirkulationskreis 40 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Der Kühlmittelzirkulationskreis 40 ist ein Heizmediumzirkulationskreis, der den Verbrennungsmotor 200 kühlt. Insbesondere wird das Motorkühlmittel (z.B. wässrige Ethylenglykollösung), das als ein Heizmedium dient, durch einen Kühlmitteldurchgang geleitet, der in dem Verbrennungsmotor 200, der als die externe Wärmequelle dient, ausgebildet ist, so dass der Verbrennungsmotor 200 gekühlt wird.
  • Eine Kühlmittelpumpe 41 ist in dem Kühlmittelkreisdurchgang 40a des Kühlmittelzirkulationskreises 40 angeordnet, um das Motorkühlmittel zu dem Kühlmitteldurchgang zu pumpen, der in dem Verbrennungsmotor 200 ausgebildet ist. Die Kühlmittelpumpe 41 ist eine elektrische Wasserpumpe, und eine Drehzahl (Ansaugströmungsmenge) der Kühlmittelpumpe 41 wird durch ein von der Steuereinheit 100 ausgegebenes Steuersignal gesteuert (siehe 1).
  • Ein Auslass der Kühlmittelpumpe 41 ist mit einem Einlass des Kühlmitteldurchgangs verbunden, der in dem Verbrennungsmotor 200 ausgebildet ist. Der Einlass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 und ein Einlass eines Umleitungsdurchgangs 42, der das Motorkühlmittel leitet, während es die erste Wärmeaustauschanordnung 131 umgeht, sind beide durch einen Verzweigungsabschnitt, an dem der Umleitungsdurchgang 42 in dem Kühlmittelkreisdurchgang 40 verzweigt ist, mit einem Auslass des Kühlmitteldurchgangs verbunden, der in dem Verbrennungsmotor 200 ausgebildet ist.
  • Das Motorkühlmittel, das von dem in dem Verbrennungsmotor 200 ausgebildeten Kühlmitteldurchgang ausgegeben wird, tauscht an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 der vorliegenden Ausführungsform die Wärme mit der Fahrzeugraumklimatisierungsluft aus, so dass die Wärme des Motorkühlmittels in die Fahrzeugraumklirriatisierungsluft abgegeben wird, um die Fahrzeugraumklimatisierungsluft zu heizen. Dadurch wirkt die erste Wärmeaustauschanordnung 131 als eine Heizwärmeaustauschanordnung zum Heizen der Fahrzeugraumklimatisierungsluft:
  • Wie vorstehend diskutiert, strömt in dem vereinten Wärmetauscher 13 der vorliegenden Ausführungsform das Motorkühlmittel durch die erste Wärmeaustauschanordnung 131, und das Niederdruckkältemittel strömt durch die zweite Wärmeaustauschanordnung 132. Daher findet der Wärmeaustausch zwischen dem Motorkühlmittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft in dem vereinten Wärmetauscher 13 an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 statt, und der Wärmeaustausch zwischen dem Niederdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft findet an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 statt. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht das Motorkühlmittel dem ersten Fluid, und das Niederdruckkältemittel entspricht dem zweiten Fluid. Die Fahrzeugraumklimatisierungsluft entspricht dem Wärmeaustauschgegenstandsfluid.
  • Ein Öffnungs-/Schließventil 43 ist in dem Kühlmitteldurchgang angeordnet, der sich von dem Auslass der Kühlmittelpumpe 41 zu dem Einlass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 erstreckt, so dass das Öffnungs-/Schließventil 43 diesen Kühlmitteldurchgang öffnet oder schließt. Das Öffnungs-/Schließventil 43 ist ein Magnetventil, das von einem von der Steuereinheit 100 ausgegebenen Steuersignal (einer Steuerspannung) gesteuert wird, um geöffnet oder geschlossen zu werden.
  • Wenn die Steuereinheit 100 die Kühlmittelpumpe 41 in dem Kühlmittelzirkulationskreis 40 antreibt, nimmt das Motorkühlmittel die Abwärme des Verbrennungsmotors 200 auf, um den Verbrennungsmotor 200 zur Zeit des Durchlaufens des Verbrennungsmotors 200 zu kühlen. Außerdem wird das Kühlmittel, das durch die Abwärme des Verbrennungsmotors 200 geheizt wird, nach dem Aufnehmen dieser an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert, wo das Kühlmittel die Wärme an die Fahrzeugraumklimatisierungsluft abgibt. Wie vorstehend diskutiert, wirkt der Verbrennungsmotor 200 auch als die externe Wärmequelle, die das Kühlmittel heizt.
  • Als nächstes werden Betriebe der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Der/Die Betrieb(e), der/die ähnlich den/dem in der/den vorstehenden Ausführungsform(en) diskutierten ist/sind, wird/werden nicht überflüssigerweise oder wird/werden knapp knapp beschrieben.
  • (a) Heizbetrieb
  • Zur Zeit der Ausführung des Heizbetriebs öffnet die Steuereinheit 100 das Öffnungs-/Schließventil 43 des Kühlmittelzirkulationskreises 40 so dass der Strömungsdurchgang auf den Zirkulationsströmungsdurchgang geschaltet wird, durch den das Motorkühlmittel von dem Verbrennungsmotor 200 an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird. Dann . bestimmt die Steuereinheit 100 die Betriebszustände der Steuergegenstandsvorrichtungen, die mit der Ausgangsseite der Steuereinheit 100 verbunden sind, basierend auf den Messsignalen der Sensoren und den Bediensignalen des Bedienfelds.
  • Zum Beispiel wird das Steuersignal, das an den Elektromotor 11b des Kompressors 11 ausgegeben wird, derart bestimmt, dass der Betrieb des Kompressors 11 gestoppt wird. Außerdem wird das Steuersignal, (Ansaugströmungsmenge), das an die Kühlmittelpumpe 41 ausgegeben wird, derart bestimmt, dass die Temperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die von dem vereinten Wärmetauscher 13 ausgegeben wird, sich der Zielauslasstemperatur TAO nähert.
  • Auf diese Weise wird das Motorkühlmittel, das an dem Kühlmittelzirkulationskreis 40 durch die Abwärme des Verbrennungsmotors 200 geheizt wird, an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Dann tauscht das Motorkühlmittel, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 geliefert wird, die Wärme mit der Fahrzeugraumklimatisierungsluft aus, so dass die Fahrzeugraumklimatisierungsluft geheizt wird. An dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 zirkuliert das Kältemittel nicht, so dass der Wärmeaustausch zwischen dem Niederdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 nicht stattfindet.
  • Wie vorstehend diskutiert, kann die Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die durch den Wärmeaustausch mit dem Motorkühlmittel an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geheizt wird, in den Fahrzeugraum geblasen werden, so dass das Heizen des Fahrzeugraums erreicht werden kann.
  • Hier können zur Zeit des Ausführens des Heizbetriebs der vorliegenden Ausführungsform die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Motorkühlmittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 durch Einstellen der Strömungsmenge des Motorkühlmittels, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 geliefert wird, eingestellt werden, und diese Einstellung der Strömungsmenge des Motorkühlmittels kann erreicht werden, indem die Drehzahl der Kühlmittelpumpe 41 geändert wird.
  • Daher kann die Temperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an dem vereinten Wärmetauscher 13 auf die gewünschte Temperatur eingestellt werden, die der Zielauslasslufttemperatur entspricht, die für den Heizbetrieb festgelegt ist. In dem Heizbetrieb der vorliegenden Ausführungsform wirkt die Kühlmittelpumpe 41 als eine Wärmeaustauschmengen-Einstellvorrichturig (Wärmeaustauschmengen-Einstellmittel) des Wärmeaustaüschmengen-Einstellmechanismus 6.
  • (b) Kühlbetrieb
  • Zur Zeit des Ausführens des Kühlbetriebs schließt die Steuereinheit 100 das Öffnungs-/Schließventil 43 des Kühlmittelzirkulationskreises 40, so dass der Strömungsdurchgang auf den Kühlmittelströmungsdurchgang umgeschaltet wird, durch den das Motorkühlmittel strömt, während es die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 umgeht. Außerdem wird das Steuersignal, das von der Steuereinheit 100 an den Elektromotor 11b des Kompressors 11 ausgegeben wird, derart bestimmt, dass die Auslasslufttemperatur an dem Auslass des vereinten Wärmetauschers 13 sich der Zielauslasslufttemperatur TAO nähert.
  • In dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 wird das Kältemittel, das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, an den Außenwärmetauscher 19 geliefert und gibt die Wärme an die Außenluft, die von dem Gebläseventilator 20 geblasen wird, ab. Das Hochdruckkältemittel, das von dem Außenwärmetauscher 19 ausgegeben wird, wird an dem Sammler 24 in das gasphasige Kältemittel und das flüssigphasige Kältemittel abgeschieden, und das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel wird von dem Sammler 24 an das thermostatische Expansionsventil 25 geliefert, an dem der Druck des abgeschiedenen flüssigphasigen Kältemittels verringert und es expandiert wird.
  • Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck von dem thermostatischen Expansionsventil 25 verringert und das expandiert wird, wird an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Das Niederdruckkältemittel, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, nimmt die Wärme aus der Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die von dem Gebläse 32 geblasen wird, auf, so dass das Kältemittel verdampft wird, um die Fahrzeugraumklimatisierungsluft zu kühlen. Das Motorkühlmittel strömt in dem Kühlmittelzirkulationskreis 40, während es die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 umgeht, so dass der Wärmeaustausch zwischen dem Motorkühlmittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 nicht stattfindet.
  • Wie vorstehend diskutiert, kann zur Zeit des Ausführens des Kühlbetriebs die Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die durch den Wärmeaustausch mit dem Niederdruckkältemittel an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 gekühlt wird, in den Fahrzeugraum geblasen werden, so dass das Kühlen des Fahrzeugraums erreicht werden kann.
  • Hier kann zur Zeit des Ausführens des Kühlbetriebs der vorliegenden Ausführungsform die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Niederdruckkältemittel und der Fahrzeugraumkiimatisierungsiuft an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 eingestellt werden, indem die Temperatur (der Druck) des Niederdruckkäitemittels eingestellt wird, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 geliefert wird, und diese Einstellung der Temperatur (des Drucks) des Niederdruckkältemittels kann erreicht werden, indem die Drehzahl des Kompressors 11 geändert wird.
  • Daher kann an dem vereinten Wärmetauscher 13 die Temperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft auf die gewünschte Temperatur eingestellt werden, die der Zielauslasslufttemperatur entspricht, die für den Kühlbetrieb festgelegt ist. In dem Kühlbetrieb der vorliegenden Ausführungsform wirkt der Kompressor 11 als die Wärmeaustauschmengen-Einstellvorrichtung (Wärmeaustauschmengen-Einstellmittel) des Wärmeaustauschmengen-Einstellmechanismus 6.
  • (c) Entfeuchtungs- und Heizbetrieb
  • Zur Zeit des Ausführens des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs schließt die Steuereinheit 100 das Öffnungs-/Schließventil 43 des Kühlmittelzirkulationskreises 40, so dass der Strömungsdurchgang auf den Kühlmittelströmungsdurchgang geschaltet wird, durch den das Motorkühlmittel strömt, während die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 umgangen wird. Dann bestimmt die Steuereinheit 100 die Betriebszustände der Steuergegenstandsvorrichtungen, die mit der Ausgangsseite der Steuereinheit 100 verbunden sind, basierend auf den Messsignalen der Sensoren und den Bediensignalen des Bedienfelds.
  • Zum Beispiel wird das Steuersignal, das an den Elektromotor 11b des Kompressors 11 ausgegeben wird, derart bestimmt, dass die Temperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft kleiner oder gleich einer vorgegebenen Taupunkttemperatur wird. Im Gegensatz dazu wird das Steuersignal, das an die Kühlmittelpumpe 41 ausgegeben wird, derart bestimmt, dass die Auslasslufttemperatur an dem Auslass des vereinten Wärmetauschers 13 sich der Zielauslasslufttemperatur TAO nähert.
  • Auf diese Weise nimmt das Niederdruckkältemittel, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 die Wärme aus der Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die von dem Gebläse 32 geblasen wird, auf, so dass das Kältemittel verdampft wird, um die Fahrzeugraumklimatisierungsluft zu entfeuchten und zu kühlen.
  • Außerdem gibt das Motorkühlmittel, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, in dem Kühlmittelzirkulationskreis 40 die Wärme an die Fahrzeugraumklimatisierungsluft ab, und dadurch wird die Fahrzeugraumklimatisierungsluft geheizt.
  • Wie vorstehend diskutiert, kann zur Zeit des Ausführens des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs die Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die durch den Wärmetausch mit dem Motorkühlmittel an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geheizt wird, in den Fahrzeugraum geblasen werden, so dass das Entfeuchten und Heizen des Fahrzeugraums erreicht werden kann.
  • Hier kann zur Zeit des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs der vorliegenden Ausführungsform die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Niederdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an. der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 eingestellt werden, indem die Temperatur (der Druck) des Niederdruckkältemittels eingestellt wird, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 geliefert wird, und diese Einstellung der Temperatur (des Drucks) des Niederdruckkältemittels kann durch Ändern der Drehzahl des Kompressors 11 erreicht werden. Außerdem kann die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Motorkühlmittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 eingestellt werden, indem die Strömungsmenge des Motorkühlmittels eingestellt wird, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 geliefert wird, und diese Einstellung der Strömungsmenge des Motorkühlmittels, die an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 geliefert wird, kann erreicht werden, indem die Drehzahl der Kühlmittelpumpe 41 eingestellt wird.
  • Daher ist es möglich, die Temperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft auf die gewünschte Temperatur einzustellen, die der Zielauslasslufttemperatur entspricht, die für den Entfeuchtungs- und Heizbetrieb festgelegt ist. In dem Entfeuchtungs- und Heizbetrieb der vorliegenden Ausführungsform wirken der Kompressor 11 und die Kühlmittelpumpe 41 als die Wärmeaustauschmengen-Einstellvorrichtungen (Wärmeaustauschmengen-Einstellmittel) des Wärmeaustauschmengen-Einstellmechanismus 6.
  • Wie vorstehend diskutiert, wird in dem Wärmeaustauschsystem der vorliegenden Ausführungsform die Strömungsmenge des Motorkühlmittels, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, durch die Kühlmittelpumpe 41 eingestellt, und die Temperatur des Niederdruckkältemittels, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, wird durch den Kompressor 11 eingestellt. Dadurch können die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Motorkühlmittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 und die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Niederdruckkältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 eingestellt werden.
  • Auf diese Weise kann die Temperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft durch den vereinten Wärmetauscher 13 in dem großen Bereich eingestellt werden. Daher kann die Temperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft ähnlich der ersten Ausführungsform auf die gewünschte Temperatur eingestellt werden, die der Zielauslasslufttemperatur entspricht, die für den Kühlbetrieb, den Heizbetrieb oder den Entfeuchtungs- und Heizbetrieb festgelegt ist.
  • Wie vorstehend diskutiert, werden in der vorliegenden Ausführungsform zur Zeit des Ausführens des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs die Strömungsmenge des Motorkühlmittels, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 geliefert wird, und die Temperatur des Niederdruckkältemittels, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 geliefert wird, beide eingestellt, so dass die Menge des Wärmeaustauschs jeweils an den ersten und zweiten Wärmeaustauschanordnungen 131, 132 eingestellt wird. Alternativ kann die Temperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft eingestellt werden, indem die Menge des Wärmeaustauschs nur an einer der ersten und zweiten Wärmeaustauschanordnungen 131, 132 durch die Einstellung nur der Strömungsmenge des Motorkühlmittels, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 geliefert wird, oder der Temperatur des Niederdruckkältemittels, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 geliefert wird, eingestellt wird.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • Als nächstes wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezug auf 8 beschrieben. 8 ist ein Schemadiagramm, das ein Fahrzeugklimatisierungssystem der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird das Wärmeaustauschsystem der vorliegenden Offenbarung auf das Fahrzeugklimatisierungssystem 1 angewendet, das auch als ein Temperatureinstellsystem funktionsfähig ist, das die Temperatur einer Fahrzeugbatterie 5 einstellt, die in dem Hybridfahrzeug installiert ist. Das Wärmeaustauschsystem, das auf das Fahrzeugklimatisierungssystem 1 der vorliegenden Offenbarung angewendet wird, ist durch die Komponenten des Fahrzeugkältekreislaufsystems 10 ausgebildet.
  • Die Fahrzeugbatterie 5 wirkt als eine elektrische Leistungsspeichervorrichtung oder ein Mechanismus (elektrisches Leistungsspeichermittel), die/der elektrische Leistung speichert, die an die verschiedenen in dem Fahrzeug installierten elektrischen Vorrichtungen geliefert werden soll. Die Fahrzeugbatterie 5 ist eine Betriebsgegenstandsvorrichtung, die in einem vorgegebenen Temperaturbereich betrieben (geladen oder entladen) werden muss. Wenn die Fahrzeugbatterie 5 zum Beispiel in einem Zustand, in dem die Temperatur (d.h. die Batterietemperatur) der Fahrzeugbatterie 5 kleiner oder gleich einer vorgegebenen unteren Grenztemperatur ist, betrieben wird (ihre Elektrizität entlädt), kann die Batterie 5 nicht fähig sein, ihre richtige Funktion aufzuweisen. Wenn die Fahrzeugbatterie 5 außerdem in einem Zustand betrieben wird, in dem die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5 größer oder gleich einer vorgegebenen oberen Grenztemperatur ist, kann die Fahrzeugbatterie 5 schnell verschlechtert werden. Ein Batterietemperatursensor, der die Batterietemperatur abtastet, ist an der Fahrzeugbatterie 5 bereitgestellt, und ein Messsignal des Batterietemperatursensors wird an die Steuereinheit 100 ausgegeben (siehe 1).
  • Das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 der vorliegenden Ausführungsform hat neben der Funktion des Kühlens der Fahrzeugraumklimatisierungsluft eine Funktion zum Heizen oder Kühlen der Luft (auf die hier nachstehend als Batterieklimatisierungsluft Bezug genommen wird), die zu der Fahrzeugbatterie 5 geblasen werden soll. Insbesondere kann das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 einen Temperatureinstellbetrieb und einen Aufwärmbetrieb durch Umschalten des Kältemittelströmungswegs ausführen. In dem Temperatureinstellbetrieb wird die Temperatur der Batterieklimatisierungsluft eingestellt, um die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5 in einem vorgegebenen Temperaturbereich einzustellen. In dem Aufwärmbetrieb wird die Batterieklimatisierungsluft geheizt, um die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5 schnell zu erhöhen.
  • In dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 der vorliegenden Ausführungsform ist der Außenwärmetauscher 19 mit dem Auslass des Kompressors 11 verbunden, und der Sammler 24 ist an dem Auslass des Außenwärmetauschers 19 angeordnet. Der Auslass des flüssigphasigen Kältemittels des Sammlers 24 ist mit einem Einlass eines ersten Magnetventils 26 verbunden, das eine vollständige Öffnungsfunktion hat. Ein Auslass des ersten Magnetventils 26 ist mit dem Einlass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 verbunden.
  • Das erste Magnetventil 26 hat einen elektrisch variablen Drosselmechanismus, der von einem Steuersignal (einer Steuerspannung) gesteuert wird, die von der Steuereinheit 100 ausgegeben wird und einen Öffnungsgrad (einen Drosselöffnungsgrad) des Kühlmitteldurchgangs einstellen kann, der sich von dem Auslass des Sammlers 24 zu dem Einlass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 erstreckt. Das erste Magnetventil 26 hat neben einer Funktion einer Druckverringerungsvorrichtung (Druckverringerungsmittel) des Druckverringerungsmechanismus 7, der den Druck des von dem Außenwärmetauscher 19 ausgegebenen Kältemittels verringert und es expandiert, die vollständige Öffnungsfunktion, die den Kältemitteldurchgang vollständig öffnet.
  • Hier ist die Struktur des vereinten Wärmetauschers 13 der vorliegenden Ausführungsform im Grunde die gleiche wie die der ersten Ausführungsform. Der vereinte Wärmetauscher 13 der vorliegenden Ausführungsform ist in der Strömungsrichtung der Batterieklimatisierungsluft, die von einem (nicht gezeigten) Batteriegebläseventilator in dem Luftdurchgang geblasen wird, auf der strömungsaufwärtigen Seite der Fahrzeugbatterie 5 angeordnet. Der vereinte Wärmetauscher 13 stellt die Temperatur der Batterieklimatisierungsluft, die in Richtung der Fahrzeugbatterie 5 geblasen werden soll, ein. Der Betrieb des Batteriegebläseventilators wird von einem Steuersignal gesteuert, das von der Steuereinheit 100 ausgegeben wird.
  • Der Einlass des thermostatischen Expansionsventils 25 und ein Einlass eines Umleitungsdurchgangs 28 sind durch ein elektrisches Dreiwegeventil 27 mit dem Auslass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 verbunden.
  • Der Betrieb des Dreiwegeventils 27 wird durch ein Steuersignal (eine Steuerspannung) gesteuert, die von der Steuereinheit 100 ausgegeben wird. Insbesondere wirkt das Dreiwegeventil 27 als eine Kältemittelströmungsweg-Umschaltvorrichtung (Kältemittelströmungsweg-Umschaltmittel) des Kältemittelströmungsweg-Umschaltmechanismus 8, der zwischen dem Kältemittelströmungsweg, der zwischen dem Auslass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 und dem Einlass des thermostatischen Expansionsventil 25 verbindet, und dem Kältemittelströmungsweg, der zwischen dem Auslass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 und dem Einlass des Umleitungsdurchgangs 28 verbindet, umschaltet.
  • Der Umleitungsdurchgang 28 ist ein Kältemitteldurchgang, der das von der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegebene Kältemittel leitet, während es einen Innenverdampfer 34 umgeht. Ein Auslass des Umleitungsdurchgangs 28 ist mit dem Einlass der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 verbunden.
  • Ein zweites Magnetventil 28a ist in dem Umleitungsdurchgang 28 angeordnet. Das zweite Magnetventil 28a hat einen elektrisch variablen Drosselmechanismus, der durch ein Steuersignal (eine Steuerspannung) gesteuert wird, die von der nachstehend beschriebenen Steuereinheit 100 ausgegeben wird und die einen Öffnungsgrad (einen Drosselöffnungsgrad) des Umleitungsdurchgangs 28 einstellen kann. Das zweite Magnetventil 28a hat eine Funktion einer Druckverringerungsvorrichtung (Druckverringerungsmittel) des Druckverringerungsmechanismus 7, der den Druck des Kältemittels, das an den Umleitungsdurchgang 28 geliefert wird, verringert und es expandiert.
  • Ein Einlass des Innenverdampfers 34 ist mit einem Auslass des thermostatischen Expansionsventils 25 verbunden. Der Innenverdampfer 34 ist ein Kühlwärmetauscher, der in dem Gehäuse 31 der Innenklimatisierungseinheit 30 angeordnet ist und Wärme zwischen dem Kältemittel, das im Inneren des Innenverdampfers 34 strömt, und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft austauscht.
  • Der Einlass der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 ist durch ein Rückschlagventil 29 in Reihe mit dem Auslass des Innenverdampfers 3 verbunden. Der Auslass der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 ist in Reihe mit dem Einlass des Außenwärmetauschers 19 verbunden, und der Auslass des Außenwärmetauschers 19 ist in Reihe mit dem Einlass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 verbunden. Der Einlass des Innenverdampfers 34 ist in Reihe mit dem Auslass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 verbunden. Die Reihenverbindungen des Innenverdampfers 34 und des Außenwärmetauschers 19 mit den ersten und zweiten Wärmeaustauschanordnungen 131, 132 ermöglichen im Vergleich zu der Parallelverbindung eine Verringerung der Länge des Kältemittelkreislaufdurchgangs 10a. Daher kann der erforderliche Installationsraum im Vergleich zu dem Fall der parallelen Verbindungen weiter verringert werden. Der Einlass des Kompressors 11 ist mit dem Auslass der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 verbunden.
  • Wie vorstehend diskutiert, strömt in dem vereinten Wärmetauscher 13 der vorliegenden Ausführungsform das Hochdruckkältemittel durch die erste Wärmeaustauschanordnung 131, und das Niederdruckkältemittel strömt durch die zweite Wärmeaustauschanordnung 132. Daher findet in dem vereinten Wärmetauscher 13 der Wärmeaustausch zwischen dem Hochdruckkältemittel und der Batterieklimatisierungsluft an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 statt, und der Wärmeaustausch zwischen dem Niederdruckkältemittel und der Batterieklimatisierungsluft findet an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 statt. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht das Hochdruckkältemittel dem ersten Fluid, und das Niederdruckkältemittel entspricht dem zweiten Fluid. Die Batterieklimatisierungsluft dient als Wärmeaustauschgegenstandsfluid (Temperatureinstellmedium).
  • Hier ermöglicht das Rückschlagventil 29 die Strömung des Kältemittels von dem Auslass des Innenverdampfers 34 in Richtung des Einlasses des Kompressors 11 und sperrt die Strömung des Kältemittels von dem Einlass des Kompressors 11 in Richtung des Auslasses des Innenverdampfers 34. Das Rückschlagventil 29 kann das Kältemittel des Umleitungsdurchgangs 28 dabei beschränken, in Richtung des Auslasses des Innenverdampfers 34 zu strömen.
  • Als nächstes wird die Innenklimatisierungseinheit 30 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. In der Innenklimatisierungseinheit 30 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Heizungskern auf der strömungsabwärtigen Seite des Innenverdampfers 34 in der Luftströmungsrichtung der Fahrzeügräumklimatisierungsluft angeordnet. Das Motorkühlmittel, das durch den Verbrennungsmotor zirkuliert wird, tauscht an dem Heizungskern die Wärme mit der Fahrzeugraumklimatisierungsluft aus.
  • Als nächstes wird der Betrieb des Fahrzeugklimatisierungssystems 1 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, das nun als das Temperatureinstellsystem arbeitet. Das Fahrzeugklimatisierungssystem 1 der vorliegenden Ausführungsform kann den Temperatureinstellbetrieb, der die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5 auf den vorgegebenen Temperaturbereich einstellt, und auch den Aufwärmbetrieb, der die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5 erhöht, ausführen. Die Ausführung des Temperatureinstellbetriebs oder des Aufwärmbetriebs wird basierend auf dem Messsignal des Batterietemperatursensors bestimmt.
  • (a) Temperatureinstellbetrieb
  • Der Temperatureinstellbetrieb wird zum Beispiel ausgeführt, wenn die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5 von dem vorgegebenen Temperaturbereich abweicht. Zuallererst schließt die Steuereinheit 100 zur Zeit des Ausführens des Temperatureinstellbetriebs das zweite Magnetventil 28a des Umleitungsdurchgangs 28 und schaltet das Dreiwegeventil 27 auf den Kältemittelströmungsweg, der zwischen dem Auslass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 und dem Einlass des Innenverdampfers 34 verbindet. Auf diese Weise strömt das Kältemittel, das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 in dem Kältemittelkreisdurchgang 10a in die Richtung der weißen offenen Pfeile in 8.
  • Dann berechnet die Steuereinheit 100 die Zielauslasslufttemperatur der Batterieklimatisierungsluft basierend auf den Messsignalen der Sensoren und den Bediensignalen des Bedienfelds. Danach bestimmt die Steuereinheit 100 die Betriebszustände der Steuergegenstandsvorrichtungen, die mit der Ausgangsseite der Steuereinheit 100 verbunden sind, basierend auf der Zielauslasslufttemperatur der Batterieklimatisierungseinheit und den Messsignalen der Sensoren.
  • Zum Beispiel wird das Steuersignal, das von der Steuereinheit 100 an das erste Magnetventil 26 ausgegeben wird, derart bestimmt, dass der Öffnungsgrad des ersten Magnetventils 26 ein vorgegebener Öffnungsgrad (Drosselöffnungsgrad) wird. Insbesondere wird das an das erste Magnetventil 26 ausgegebene Steuersignal wie folgt bestimmt. Das heißt, in dem Fall, in dem die Fahrzeugbatterie 5 gekühlt werden muss (in dem Fall, in dem die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5 höher als der vorgegebene Temperaturbereich wird), wird das an das erste Magnetventil 26 ausgegebene Steuersignal bestimmt, um den Drosselöffnungsgrad des ersten Magnetventils 26 zu verringern, um die Temperatur des Kältemittels, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 geliefert wird, zu erhöhen. Im Gegensatz dazu wird in dem Fall, in dem die Fahrzeugbatterie 5 geheizt werden muss (in dem Fall, in dem die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5 niedriger als der vorgegebene Temperaturbereich ist), das an das erste Magnetventil 26 ausgegebene Steuersignal bestimmt, um den Drosselöffnungsgrad des ersten Magnetventils 26 zu vergrößern, um die Temperatur des Kältemittels, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 geliefert wird, zu verringern.
  • In dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 wird das Kältemittel (Hochdruckkältemittel), das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, an den Außenwärmetauscher 19 geliefert und gibt die Wärme an die Außenluft ab, die von dem Gebläseventilator 20 geblasen wird. Das Hochdruckkältemittel, das von dem Außenwärmetauscher 19 ausgegeben wird, wird an dem Sammler 24 in das gasphasige Kältemittel und das flüssigphasige Kältemittel abgeschieden, und dann wird das abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel von dem Sammler 24 an das erste Magnetventil 26 geliefert, an dem der Druck des abgeschiedenen flüssigphasigen Kältemittels verringert und es expandiert wird.
  • Das Kältemittel, dessen Druck von dem ersten Magnetventil 26 verringert und das expandiert wird, wird an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Das Kältemittel, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, tauscht die Wärme mit der Batterieklimatisierungsluft aus, die von dem Batteriegebläseventilator geblasen wird, so dass die Temperatur der Batterieklimatisierungsluft eingestellt wird.
  • Der Druck des Kältemittels, das von der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegeben wird, wird an dem thermostatischen Expansionsventil 25 verringert und es wird expandiert und wird an den Innenverdampfer 34 geliefert. Das Kältemittel, das an den Innenverdampfer 34 geliefert wird, wird nach dem Austauschen der Wärme mit der Fahrzeugraumklimatisierungsluft verdampft, so dass die Fahrzeugraumklimatisierungsluft gekühlt wird.
  • Das Kältemittel, das von dem Innenverdampfer 34 ausgegeben wird, wird an die zweite Wärmeaustauschanördnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Das Kältemittel, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, tauscht die Wärme mit der Batterieklimatisierungsluft aus, die von dem Batteriegebläseventilator geblasen wird, so dass die Temperatur der Batterieklimatisierungsluft eingestellt wird.
  • Wie vorstehend diskutiert, wird zur Zeit des Ausführens des Temperatureinstellbetriebs die Batterieklimatisierungsluft, deren Temperatur durch den Wärmeaustausch mit dem Kältemittel der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgetauscht wird, in Richtung der Fahrzeugbatterie 5 geblasen, so dass die Temperatureinstellung der Fahrzeugbatterie 5 erreicht wird.
  • Hier kann zur Zeit des Ausführens des Temperatureinstellbetriebs der vorliegenden Ausführungsform die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel und der Batterieklimatisierungsluft an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 eingestellt werden, indem die Temperatur (der Druck) des Hochdruckkältemittels eingestellt wird, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 geliefert wird, und diese Einstellung der Temperatur (des Drucks) des Hochdruckkältemittels kann erreicht werden, indem der Drosselöffnungsgrad des ersten Magnetventils 26 geändert wird. Daher ist es möglich, die Temperatur der Batterieklimatisierungsluft auf die gewünschte Temperatur einzustellen, die der Zielauslasslufttemperatur entspricht. In dem Temperatureinstellbetrieb der vorliegenden Ausführungsform wirkt das erste Magnetventil 26 als eine Wärmeaustauschmengen-Einstellvorrichtung (Wärmeaustauschmengen-Einstellmittel) des Wärmeaustauschmengen-Einstellmechanismus 6.
  • In dem Temperatureinstellbetrieb der vorliegenden Ausführungsform entspricht das Hochdruckkältemittel dem Kältemittel, das in dem Kältemittelströmungsweg strömt, der sich von dem Auslass des Kompressors 11 zu dem Einlass des thermostatischen Expansionsventils 25 erstreckt. Außerdem entspricht das Niederdruckkältemittel dem Kältemittel, das in dem Kältemittelströmungsweg strömt, der sich von dem Auslass des thermostatischen Expansionsventils 25 zu dem Einlass des Kompressors 11 erstreckt.
  • (b) Aufwärmbetrieb
  • Der Aufwärmbetrieb wird zum Beispiel ausgeführt, wenn die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5 zum Beispiel zur Zeit des Starts des Fahrzeugbetriebs niedriger als die vorgegebene untere Grenztemperatur ist. Zuallererst öffnet die Steuereinheit 100 zur Zeit des Ausführens des Aufwärmbetriebs das zweite Magnetventil 28a des Umleitungsdurchgangs 28 und schaltet das Dreiwegeventil 27 auf den Kältemittelströmungsweg, der zwischen dem Auslass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 und dem Umleitungsdurchgang 28 verbindet. Auf diese Weise strömt das Kältemittel, das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, in dem Fahrzeugkältekreislauf 10 in die Richtung der schwarzen Pfeile in dem Kältemittelkreisdurchgang 10a in 8.
  • Dann wird das Steuersignal, das von der Steuereinheit 100 an das erste Magnetventil 26 ausgegeben wird, derart bestimmt, dass das erste Magnetventil 26 den Kältemitteldurchgang, der sich von dem Auslass des Sammlers 24 zu dem Einlass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 erstreckt, vollständig öffnet. Das Signal, das von der Steuereinheit 100 an das zweite Magnetventil 28a ausgegeben wird, wird derart bestimmt, dass das zweite Magnetventil 28a einen vorgegebenen Drosselöffnungsgrad hat, der ergibt, dass die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5 höher oder gleich der unteren Grenztemperatur ist. Außerdem wird das Steuersignal, das an den Gebläseventilator 20 ausgegeben wird, derart bestimmt, dass der Betrieb des Gebläseventilators 20 gestoppt wird.
  • In dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 wird das Kältemittel, das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, an den Außenwärmetauscher 19 zugeführt und wird von dem Außenwärmetauscher 19 ausgegeben, ohne die Wärme an die Außenluft abzugeben. Dann wird das Kältemittel, das von dem Außenwärmetauscher 19 ausgegeben wird, durch den Sammler 24 an das erste Magnetventil 26 geliefert und wird von dem ersten Magnetventil 26 ausgegeben, ohne dass sein Druck verringert und es expandiert wird.
  • Das Kältemittel, das von dem ersten Magnetventil 26 ausgegeben wird, wird an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Das Kältemittel, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, gibt die Wärme an die Batterieklimatisierungsluft ab, die von dem Batteriegebläseventilator geblasen wird, so dass die Batterieklimatisierungsluft geheizt wird. Dann wird das Kältemittel, das von der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegeben wird, an den Umleitungsdurchgang 28 geliefert, und der Druck des Kältemittels wird von dem zweiten Magnetventil 28a in dem Umleitungsdurchgang 28 verringert und es wird expandiert.
  • Das Kältemittel, dessen Druck von dem zweiten Magnetventil 28a verringert und das expandiert wird, wird an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Das Kältemittel, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, nimmt die Wärme aus der Batterieklimatisierungsluft, die von dem Batteriegebläseventilator geblasen wird, auf, so dass die Batterieklimatisierungsluft gekühlt wird.
  • Wie vorstehend diskutiert, wird zur Zeit des Ausführens des Aufwärmbetriebs die Wärme des Kältemittels, das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, nicht an dem Außenwärmetauscher 19 abgegeben und wird an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 abgegeben. Daher kann die Temperatur der Batterieklimatisierungseinheit im Vergleich zu der Zeit des Ausführens des Temperatureinstellbetriebs schneller erhöht werden. Auf diese Weise kann die Batterieklimatisierungsluft, deren Temperatur an dem vereinten Wärmetauscher 13 eingestellt wird, in Richtung der Fahrzeugbatterie 5 geblasen werden, so dass das Aufwärmen der Fahrzeugbatterie 5 früher erreicht werden kann.
  • Hier kann zur Zeit des Ausführens des Temperatureinstellbetriebs der vorliegenden Ausführungsform die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel und der Batterieklimatisierungsluft an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 eingestellt werden, indem die Temperatur (der Druck) des Niederdruckkältemittels an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 eingestellt wird, und diese Einstellung der Temperatur (des Drucks) des Niederdruckkältemittels kann erreicht werden, indem der Drosselöffnungsgrad des zweiten Magnetventils 28a geändert wird. Daher ist es möglich, die Temperatur der Batterieklimatisierungsluft auf die gewünschte Temperatur einzustellen, die der Zielauslasslufttemperatur entspricht, die für den Aufwärmbetrieb festgelegt ist. In dem Aufwärmbetrieb der vorliegenden Ausführungsform wirkt das zweite Magnetventil 28a als eine Wärmeaustauschmengen-Einstellvorrichtung (Wärmeaustauschmengen-Einstellmittel) des Wärmeaustauschmengen-Einstellmechanismus 6.
  • Zur Zeit des Ausführens des Aufwärmbetriebs der vorliegenden Ausführungsform entspricht das Hochdruckkältemittel dem Kältemittel, das in dem Kältemittelströmungsweg strömt, der sich von dem Auslass des Kompressors 11 zu dem Einlass des zweiten Magnetventils 28a erstreckt. Außerdem entspricht das Niederdruckkältemittel dem Kältemittel, das in dem Kältemittelströmungsweg strömt, der sich von dem Auslass des zweiten Magnetventils 28a zu dem Einlass des Kompressors 11 erstreckt.
  • In dem Wärmeaustauschsystem, in dem das Temperatureinstellsystem der vorliegenden Ausführungsform angewendet wird, werden die Temperatur des Hochdruckkältemittels, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, und die Temperatur des Niederdruckkältemittels, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 geliefert wird, jeweils durch die ersten und zweiten Magnetventile 26, 28a eingestellt. Dadurch kann die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel und der Batterieklimatisierungseinheit an jeder Wärmeaustauschanordnung 131, 132 des vereinten Wärmetauschers 13 eingestellt werden.
  • Auf diese Weise kann die Temperatur der Batterieklimatisierungseinheit durch den vereinten Wärmetauscher 13 in einem großen Bereich eingestellt werden. Daher kann die Temperatur der Batterieklimatisierungsluft auf die gewünschte Temperatur eingestellt werden, die der Zielauslasslufttemperatur entspricht, die für den Temperatureinstellbetrieb oder den Aufwärmbetrieb festgelegt ist. Als ein Ergebnis kann die Fahrzeugbatterie 5 geeignet betrieben werden.
  • Außerdem kann in der vorliegenden Ausführungsform in dem Fall, in dem die Temperatureinstellung der Fahrzeugbatterie 5 nicht erforderlich ist (z.B. dem Fall, in dem die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5 in dem vorgegebenen Temperaturbereich ist), der vereinte Wärmetauscher 13 als ein Innenwärmetauscher arbeiten, der die Wärme zwischen dem Kältemittel (Hochdruckkältemittel), das von dem Außenwärmetauscher 19 des Fahrzeugkältekreislaufsystems 10 ausgegeben wird, und dem Niederdruckkältemittel, das von dem Innenverdampfer 34 ausgegeben wird, austauscht.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • Als nächstes wird eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezug auf 9 beschrieben. 9 ist ein schematisches Diagramm, das die Struktur des Fahrzeugklimatisierungssystems 1 der vorliegenden Ausführungsform zeigt. In der vorliegenden Ausführungsform ist das zweite Magnetventil 28a der vierten Ausführungsform, das in dem Umleitungsdurchgang 28 des Fahrzeugkältekreislaufsystems 10 angeordnet ist, eliminiert. Die Struktur des Fahrzeugkältekreislaufsystems 10 zur Zeit des Ausführens des Temperatureinstellbetriebs der vorliegenden Ausführungsform ist die gleiche wie die der vierten Ausführungsform und wird damit nicht im Detail beschrieben.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird das Dreiwegeventil 27 auf den Kältemittelströmungsweg geschaltet, der zwischen der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 und dem Umleitungsdurchgang 28 verbindet. Das Steuersignal, das von der Steuereinheit 100 (siehe 1) an das erste Magnetventil 26 ausgegeben wird, wird derart bestimmt, dass der Drosselöffnungsgrad des ersten Magnetventils 26 der vorgegebene Drosselöffnungsgrad wird. Außerdem wird das Steuersignal, das an den Gebläseventilator 20 ausgegeben wird, derart bestimmt, dass der Betrieb des Gebläseventilators 20 gestoppt wird.
  • In dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 wird das Kältemittel, das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, an den Außenwärmetauscher 19 geliefert und wird von dem Außenwärmetauscher 19 ausgegeben, ohne die Wärme an die Außenluft abzugeben. Dann wird das Kältemittel, das von dem Außenwärmetauscher 19 ausgegeben wird, durch den Sammler 24 an das erste Magnetventil 26 ausgegeben und wird von dem ersten Magnetventil 26 ausgegeben, ohne dass sein Druck verringert und es expandiert wird.
  • Das Kältemittel (erstes Fluid), das von dem ersten Magnetventil 26 ausgegeben wird, wird an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert und gibt die Wärme an die Batterieklimatisierungsluft ab, die von dem Gebläseventilator geblasen wird, so dass die Batterieklimatisierungsluft geheizt wird.
  • Das Kältemittel (zweites Fluid), das von der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegeben wird, wird durch den Umleitungsdurchgang 28 an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert und nimmt die Wärme aus der Batterieklimatisierungsluft, die von dem Batterieventilator geblasen wird, auf, so dass die Batterieklimatisierungsluft gekühlt wird.
  • Wie vorstehend diskutiert, wird zur Zeit des Ausführens des Aufwärmbetriebs der vorliegenden Erfindung ähnlich der vierten Ausführungsform die Wärme des Kältemittels, das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, nicht an dem Außenwärmetauscher 19 abgegeben, so dass die Temperatur der Batterieklimatisierungsluft im Vergleich zu der Zeit des Ausführens des Temperatureinstellbetriebs schneller erhöht werden kann.
  • Hier kann zur Zeit des Ausführens des Aufwärmbetriebs der vorliegenden Ausführungsform die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel und der Batterieklimatisierungsluft an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 eingestellt werden, indem die Temperatur (der Druck) des Kältemittels (erstes Fluid) an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 eingestellt wird, und diese Einstellung der Temperatur (des Drucks) kann erreicht werden, indem der Drosselöffnungsgrad des ersten Magnetventils 26 geändert wird. Daher ist es möglich, die Temperatur der Batterieklimatisierungseinheit auf die gewünschte Temperatur einzustellen, die der Zielauslasslufttemperatur entspricht, die für den Aufwärmbetrieb festgelegt ist. In dem Aufwärmbetrieb der vorliegenden Ausführungsform wirkt das erste Magnetventil 26 als die Wärmeaustaüschmengen-Einstellvörrichtung (Wärmeaustauschmengen-Einstellmittel) des Wärmeaustauschmengen-Einstellmechanismus 6.
  • (Sechste Ausführungsform)
  • Als nächstes wird eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezug auf 10 beschreiben. 10 ist ein schematisches Diagramm, das ein Fahrzeugklimatisierungssystem der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Frostschutzlösungskreis 60, der Frostschutzlösung (die als temperatureinstellbares Fluid dient) in einem Frostschutzlösungskreisdurchgang (auf den auch als ein Fluidkreisdurchgang Bezug genommen wird) 60a zirkuliert, bereitgestellt. Die Temperatur der Frostschutzlösung wird an dem vereinten Wärmetauscher 13 eingestellt, und die temperatureingestellte Frostschutzlösung wird als Temperatureinstellmedium verwendet, um die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5 einzustellen. Ähnlich dem Motorkühlmittel kann zum Beispiel Ethylenglykollösung als die Frostschutzlösung verwendet werden.
  • Der vereinte Wärmetauscher 13 der vorliegenden Ausführungsform kann wie folgt aufgebaut sein. Ein Frostschutzlösungsdurchgang, der die Frostschutzlösung leitet, ist zwischen dem benachbarten hochdruckseitigen Rohr 131a der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 und dem benachbarten niederdruckseitigen Rohr 132a der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 bereitgestellt. Die Frostschutzlösung wird durch den Frostschutzlösungsdurchgang geleitet, um die Wärme sowohl mit dem Kältemittel, das in dem hochdruckseitigen Rohr 131a strömt, als auch dem Kältemittel, das in dem niederdruckseitigen Rohr 132a strömt, auszutauschen.
  • Wie vorstehend diskutiert, strömt in dem vereinten Wärmetauscher 13 der vorliegenden Ausführungsform das Hochdruckkältemittel durch die erste Wärmeaustauschanordnung 131 und das Niederdruckkältemittel strömt durch die zweite Wärmeaustauschanordnung 132. Daher findet in dem vereinten Wärmetauscher 13 der Wärmeaustausch zwischen dem Hochdruckkältemittel und der Batterieklimatisierungsluft an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 statt, und der Wärmeaustausch zwischen dem Niederdruckkältemittel und der Batterieklimatisierungsluft findet an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 statt. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht das Hochdruckkältemittel dem ersten Fluid, und das Niederdruckkältemittel entspricht dem zweiten Fluid. Die Batterieklimatisierungsluft entspricht dem Wärmeaustauschgegenstandsfluid (Wärmeaustauschgegenstandsfluid).
  • Wie in 10 gezeigt, ist in dem Frostschutzlösungskreis 60 ein Auslass einer Frostschutzlösungspumpe 61 mit einem Einlass des Frostschutzlösungsdurchgangs des vereinten Wärmetauschers 13 verbunden, und der Auslass des Frostschutzlösungsdurchgangs ist mit einem Einlass eines Wärmetauschers 62 verbunden, der in einer derartigen Weise benachbart zu der Fahrzeugbatterie 5 angeordnet ist, dass die Wärmeübertragung (thermische Verbindung) zwischen der Fahrzeugbatterie 5 und dem Wärmetauscher 62 möglich ist. Außerdem ist ein Auslass des Wärmetauschers 62 mit einem Einlass der Frostschutzlösungspumpe 61 verbunden.
  • Selbst bei der vorstehenden Struktur kann die Temperatur der Frostschutzlösung ähnlich dem Temperatureinstellsystem der vierten Ausführungsform auf eine gewünschte Temperatur eingestellt werden, indem die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel und der Frostschutzlösung an jeder Wärmeaustauschanordnung 131, 132 des vereinten Wärmetauschers 13 eingestellt wird. Auf diese Weise kann die Fahrzeugbatterie 5 geeignet betrieben werden.
  • (Siebte Ausführungsform)
  • Als nächstes wird eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezug auf 11 beschrieben. 11 ist ein schematisches Diagramm, das die Struktur des Fahrzeugklimatisierungssystems 1 der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird das Wärmeaüstauschsystem der vorliegenden Offenbarung auf das Fahrzeugklimatisierungssystem 1 angewendet, das auch als das Temperatureinstellsystem wirkt, das die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5 einstellt. Das Wärmeaustauschsystem, das auf das Temperatureinstellsystem der vorliegenden Ausführungsform angewendet wird, umfasst die Komponenten des Fahrzeugkältekreislaufsystems 10.
  • In dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 der vorliegenden Ausführungsform wird der vereinte Wärmetauscher 13, der in der ersten Ausführungsform in der Innenklimatisierungseinheit 30 installiert ist, als ein Wärmetauscher zum Einstellen der Temperatur der Fahrzeugbatterie 5 verwendet, und der Innenverdampfer 34 und ein Innenkondensator 35 sind in der Innenklimatisierungseinheit 30 angeordnet.
  • Insbesondere ist ein Einlass des Innenkondensators 35 durch das erste Dreiwegeventil 12 mit dem Auslass des Kompressors 11 verbunden, und ein Auslass des Innenkondensators 35 ist mit dem Rückschlagventil 16 verbunden. Der Innenkondensator 35 ist in dem Gehäuse 31 der Innenklimatisierungseinheit 30 angeordnet und wirkt als ein Heizwärmetauscher, der die Fahrzeugraumklimatisierungsluft (auf die auch als erstes Wärmeaustauschgegenstandsfluid Bezug genommen wird) durch den Wärmeaustausch zwischen dem Hochtemperatur- und dem Hochdruckkältemittel, das durch den Innenkondensator 35 strömt, und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die den Innenverdampfer 34 durchlaufen hat, heizt.
  • Außerdem ist der Einlass des Innenverdampfers 34 mit dem Auslass der zweiten festen Drossel 22 verbunden, und der Auslass des Innenverdampfers 34 ist mit dem Einlass des Akkumulators 23 verbunden. Der Innenverdampfer 34 ist in dem Gehäuse 31 der Innenklimatisierungseinheit 30 angeordnet und wirkt als ein Kühlwärmetauscher, der die Fahrzeugraumklimatisierungsluft durch den Wärmeaustausch zwischen dem Niederdruckkältemittel, das durch den Innenverdampfer 34 strömt, und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die von dem Gebläse 32 geblasen wird, kühlt. In dem Gehäuse 31 ist der Innenverdampfer 34 auf der strömungsaufwärtigen Seite des Innenkondensators 35 in der Strömungsrichtung der Fahrzeugraumklimatisierungsluft angeordnet.
  • Außerdem ist eine Luftmischklappe 36 an einer Stelle angeordnet, die auf der strömungsabwärtigen Seite des Innenverdampfers34 in der Strömungsrichtung der Luft angeordnet ist und ist auf der strömungsaufwärtigen Seite des Innenkondensators 35 in der Strömungsrichtung der Luft angeordnet. Die Luftmischklappe 36 stellt ein Strömungsverhältnis der Luft, die den Innenkondensator 35 durchläuft, relativ zu der Gesamtmenge der Luft, die den Innenverdampfer 34 durchlaufen hat, ein. Außerdem ist ein Mischraum 37 auf der strömungsabwärtigen Seite des Innenkondensators 35 bereitgestellt. Die geheizte Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die von dem Hochdruckkältemittel an dem Innenkondensator 35 geheizt wird, und die ungeheizte Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die den Innenkondensator 35 umgeht und dadurch nicht geheizt wird, werden in dem Mischraum 37 vermischt.
  • Daher wird die Temperatur der vermischten Klimatisierungsluft, die in dem Mischraum 37 gemischt wird, mit der Luftmischklappe 36 eingestellt, indem das Strömungsverhältnis der Luft, die den Innenkondensator 35 durchläuft, eingestellt wird. Insbesondere wirkt die Luftmischklappe 36 als eine Temperatureinstellvorrichtung oder ein Mechanismus (Temperatureinstellmittel), die/der die Temperatur der Fahrzeugraumklimatisierungsluft einstellt, die in den Fahrzeugraum geblasen wird. Die Luftmischklappe 36 wird von einem (nicht gezeigten) Servomotor angetrieben, der von einem Steuersignal gesteuert wird, das von der Steuereinheit 100 ausgegeben wird (siehe 1).
  • Die grundlegende Struktur des vereinten Wärmetauschers 13 der vorliegenden Ausführungsform ist im Grunde die gleiche wie die der ersten Ausführungsform. Der vereinte Wärmetauscher 13 der vorliegenden Ausführungsform ist in der Strömungsrichtung der Batterieklimatisierungsluft (auf die auch als zweites Wärmeaustauschgegenstandsfluid Bezug genommen wird), die von dem Batteriegebläseventilator in dem Luftdurchgang geblasen wird, auf der strömungsaufwärtigen Seite der Fahrzeugbatterie 5 angeordnet. Der vereinte Wärmetauscher 13 stellt die Temperatur der Batterieklimatisierungsluft, die in Richtung der Fahrzeugbatterie 5 geblasen wird, ein.
  • Insbesondere ist der Einlass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 der vorliegenden Ausführungsform mit dem Kältemitteldurchgang verbunden, der zwischen dem Auslass des ersten Dreiwegeventils 12 und dem Einlass des Innenkondensators 35 verbindet, und der Auslass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 ist mit dem Kältemitteldurchgang verbunden, der zwischen dem Auslass des Innenkondensators 35 und dem Einlass des Rückschlagventils 16 verbindet. Daher ist die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 in dem Kältekreislaufsystem 10 parallel mit dem Innenkondensator 35 verbunden. Außerdem ist der Einlass der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 mit dem Kältemitteldurchgang verbunden, der zwischen dem Auslass der zweiten festen Drossel 22 und dem Einlass des Innenverdampfers 34 verbindet, und der Auslass der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 ist mit dem Kältemitteldurchgang verbunden, der zwischen dem Auslass des Innenverdampfers 34 und dem Einlass des Akkumulators 23 verbindet. Daher ist die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 in dem Kältekreislaufsystem 10 parallel mit dem Innenverdampfer 34 verbunden. Mit der Parallelverbindung des ersten Wärmeaustauschanordnung 131 mit dem Innenkondensator 35 und der Parallelverbindung der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 mit dem Innenverdampfer 34 können die Strömungsmengen der Hoch- und Niederdruckkältemittel des vereinten Wärmetauscher 13 unabhängig von dem Innenkondensator 35 und dem Innenverdampfer 34 gesteuert werden.
  • Ein erstes Strömungsmengen-Einstellventil 136, das die Strömungsmenge des Hochdruckkältemittels einstellt, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 geliefert wird, ist an dem Einlass der ersten Wärmeaustauschariordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 angeordnet. Ein zweites Strömungsmengen-Einstellventil 137, das die Strömungsmenge des Niederdruckkältemittels einstellt, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 geliefert wird, ist an dem Einlass der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 angeordnet. Das erste und zweite Strömungsmengen-Einstellventil 136, 137 arbeiten als eine elektrische Strömungsmengen-Einstellvorrichtung oder ein Mechanismus (elektrisches Strömungsmengen-Einstellmittel), die/der durch ein entsprechendes Steuersignal gesteuert wird, das von der Steuereinheit 100 ausgegeben wird.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Hochdruckkältemittel und der Batterieklimatisierungsluft an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 mit dem ersten Strömungsmengen-Einstellventil 136 durch Ändern der Strömungsmenge des Hochdruckkältemittels eingestellt werden, das zur Zeit des Ausführens jedes entsprechenden Betriebs des Fahrzeugkältekreislaufsystems 10 an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird.
  • Außerdem kann die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Niederdruckkältemittel und der Batterieklimatisierungsluft an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 mit dem zweiten Strömungsmengen-Einstellventil 137 eingestellt werden, indem die Strömungsmenge des Niederdruckkältemittels, das zur Zeit des Ausführens jedes entsprechenden Betriebs des Fahrzeugkältekreislaufsystems 10 an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, geändert wird.
  • Daher kann die Temperatur der Batterieklimatisierungseinheit auf die gewünschte Temperatur, die dem Betriebszustand entspricht, eingestellt werden, indem die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel und der Batterieklimatisierungseinheit an dem vereinten Wärmetauscher 13 eingestellt wird, und diese Einstellung der Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel und der Batterieklimatisierungsluft kann durch Steuern wenigstens eines der ersten und zweiten Strömungsmengen-Einstellventile 136, 137 bewerkstelligt werden. In der vorliegenden Ausführungsform wirken das erste und zweite Strömungsmengen-Einstellventil 136, 137 als Wärmeaustauschmengen-Einstellvorrichtungen (Wärmeaustauschmengen-Einstellmittel) des Wärmeaustäuschmengen-Einstellmechanismus 6.
  • Selbst bei der vorliegenden Erfindung kann die Temperatur der Batterieklimatisierungsluft durch den vereinten Wärmetauscher 13 in einem großen Bereich eingestellt werden. Daher kann die Temperatur der Batterieklimatisierungseinheit auf die gewünschte Temperatur eingestellt werden, und dadurch kann die Fahrzeugbatterie geeignet betrieben werden.
  • (Achte Ausführungsform)
  • Eine achte Ausführungsform wird im Hinblick auf 2 bis 4 der ersten Ausführungsform unter Bezug auf 12 bis 13B beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 der vorliegenden Offenbarung auf ein Fahrzeugklimatisierungssystem (Wärmeaustauschsystem) 1 angewendet, das eine vordersitzseitige Klimatisierungseinheit 120 und eine rücksitzseitige Klimatisierungseinheit 50 umfasst, von denen jede als eine Innenklimatisierungseinheit (auf die auch als Fahrzeugraumklimatisierungseinheit Bezug genommen wird) dient, die temperatureingestellte Klimatisierungsluft (Fahrzeugraumklimatisierungsluft) in Richtung eines Fahrzeugraums bläst. Insbesondere bläst die vordersitzseitige Klimatisierungseinheit 120 die Klimatisierungsluft in Richtung eines vordersitzseitigen Raums (ein erster Temperatureinstellgegenstand) des Fahrzeugraums, und die rücksitzseitige Klimatisierungseinheit 50 bläst die Klimatisierungsluft in Richtung eines rücksitzseitigen Raums (ein zweiter Temperaureinstellgegenstand) des Fahrzeugraums. 12 ist ein schematisches Diagramm, das eine Struktur des Fahrzeugklimatisierungssystems 1 der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
  • Das Fahrzeugkältekreislaufsystem der vorliegenden Ausführungsform, das auf das Fahrzeugklimatisierungssystem 1 angewendet wird, ist als ein Dampfkompressionskältekreislauf ausgebildet.
  • Das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 der vorliegenden Ausführungsform hat eine Funktion zum Kühlen und Heizen der Luft, die in Richtung des vordersitzseitigen Raums und des rücksitzseitigen Raums des Fahrzeugraums geblasen werden soll. Insbesondere kann das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 sowohl einen Heizbetrieb als auch einen Kühlbetrieb durchführen, indem ein Kältemittelströmungsweg in dem Kältemittelkreisdurchgang (auf den auch als der Fluidkreisdurchgang Bezug genommen wird) 10a geschaltet wird, durch den Kältemittel zirkuliert wird. In dem Heizbetrieb wird die Klimatisierungsluft (vordersitzseitige Klimatisierungsluft und rücksitzseitige Klimatisierungsluft), die in Richtung des vordersitzseitigen Raums und des rücksitzseitigen Raums geblasen werden soll, geheizt, um den Fahrzeugraum zu heizen. In dem Kühlbetrieb wird die Klimatisierungsluft gekühlt, um den Fahrzeugraum zu kühlen.
  • Außerdem kann das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 einen Entfeuchtungs- und Heizbetrieb durchführen, der die Klimatisierungsluft entfeuchtet und ihre Temperatur einstellt.
  • Außerdem kann das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 einen einzigen Betrieb (Einzelbetrieb), in dem nur der vordersitzseitige Raum klimatisiert wird, und einen dualen Betrieb (duale Betriebsart) ausführen, in der sowohl der vordersitzseitige Raum als auch der rücksitzseitige Raum klimatisiert werden. In 12 zeigen weiße offene Pfeile (Leerpfeile) eine Strömung des Kältemittels in dem Kältemittelkreisdurchgang 10a während des Kühlbetriebs in dem dualen Betrieb an, und schwarze Pfeile zeigen eine Strömung des Kältemittels in dem Kältemittelkreisdurchgang 10a während des Heizbetriebs in dem dualen Betrieb an. Außerdem zeigen schraffierte Pfeile eine Strömung des Kältemittels in dem Kältemittelkreisdurchgang 10a während des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs in dem dualen Betrieb an.
  • Außerdem verwendet das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 der vorliegenden Ausführungsform ein typisches Fluorchlorkohlenwasserstoffkältemittel als sein Kältemittel und bildet einen unterkritischen Kältekreislauf, in dem der Druck des Hochdruckkältemittels einen kritischen Druck des Kältemittels nicht übersteigt. In der vorliegenden Ausführungsform ist Schmieröl in das Kältemittel gemischt, um das Kältemittel durch den Kompressor 11 zu zirkulieren, so dass das Schmieröl durch das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 zirkuliert wird.
  • Der Kompressor 11 ist in einem (nicht gezeigten) Motorraum des Fahrzeugs angeordnet. Der Kompressor 11 saugt das Kältemittel an und stößt es nach dessen Komprimierung in das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 aus. Der Kompressor 11 ist ein elektrischer Kompressor und umfasst eine Kompressorvorrichtung 11a mit fester Verdrängung, die eine feste Ausstoßrate hat und von einem Elektromotor 11b angetrieben wird. Die Kompressorvorrichtung 11a mit fester Verdrängung kann eine Spiralkompressorvorrichtung, eine Drehschieberkompressorvorrichtung oder jede andere geeignete Art von Kompressorvorrichtung sein.
  • Der Betrieb (die Drehzahl) des Elektromotors 11b wird von einem Steuersignal gesteuert, das von einem später beschriebenen elektronischen Steuergerät (ESG) 100 ausgegeben wird. Der Elektromotor 11b kann ein Gleichstrommotor oder ein Wechselstrommotor sein. Die Kältemittelausstoßrate des Kompressors 11 wird durch diesen Drehzahlsteuerbetrieb des Elektromotors 11b geändert. Daher wirkt der Elektromotor 11b in der vorliegenden Ausführungsform als eine Ausstoßratenänderungsvorrichtung oder Mechanismus (ein Ausstoßratenänderungsmittel) des Kompressors 11.
  • Ein Auslass des Kompressors 11 ist durch einen Verzweigungsabschnitt A mit einem Einlass eines Innenkondensators 82 und dem Einlass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 verbunden. Die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 ist in dem Kältekreislaufsystem 10 parallel mit dem Innenkondensator 82 verbunden. Daher wird das Kältemittel, das von dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, an den Innenkondensator 82 und die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert.
  • Der Innenkondensator 82 ist in einem Gehäuse 121 der vordersitzseitigen Klimatisierungseinheit 120 angeordnet. An dem Innenkondensator 82 findet der Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel (Hochdruckkältemittel), das von dem Kompressor 11 ausgestoßen wird und in den Innenkondensator 82 strömt, und der vordersitzseitigen Klimatisierungsluft statt, so dass die vordersitzseitige Klimatisierungsluft geheizt wird. Dabei dient der Innenkondensator 82 als ein Heizwärmetauscher (ein Strahler, ein erster nutzungsseitiger Wärmetauscher). In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die vordersitzseitige Klimatisierungsluft dem ersten Wärmeaustauschgegenstandsfluid.
  • Der vereinte Wärmetauscher 13 ist in einem Gehäuse 51 der rücksichtseitigen Klimätisierungseinheit 50 angeordnet. An dem vereinten Wärmetauscher 13 findet der Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel, das in dem vereinten Wärmetauscher 13 strömt, und der rücksitzseitigen Klimatisierungsluft statt. Der vereinte Wärmetauscher 13 umfasst die erste Wärmeaustauschanordnung 131 und die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 (siehe 2 und 4 und die entsprechende Diskussion der ersten Ausführungsform). Die erste Wärmeaustauschanordnung 131 tauscht Wärme zwischen dem Hochdruckkältemittel des Fahrzeugkältekreislaufsystems 10 und der rücksitzseitigen Klimatisierungsluft aus. Die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 tauscht Wärme zwischen Niederdruckkältemittel und der rücksitzseitigen Klimatisierungsluft aus. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die rücksitzseitige Klimatisierungsluft dem zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluid.
  • Ein Auslass des Innenkondensators 82 und ein Auslass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 sind durch einen Vereinigungsabschnitt B mit einem Heizexpansionsventil (Heizzeitexpansionsventil) 84 verbunden. Das Heizexpansionsventil 84 wirkt als eine erste Druckverringerungsvorrichtung (erstes Druckverringerungsmittel) eines Druckverringerungsmechanismus 7, der den Druck des Kältemittels, das von der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegeben wird, zur Zeit der Ausführung des Heizbetriebs und zur Zeit der Ausführung des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs verringert und es expandiert. Außerdem ist ein Auslass des Heizexpansionsventils 84 mit dem Einlass des Außenwärmetauschers 19 verbunden.
  • Das Heizexpansionsventil 84 ist ein elektrisch variabler Drosselmechanismus und umfasst einen Ventilkörper, der geeignet ist, seinen Drosselöffnungsgrad zu ändern, und einen elektrischen Aktuator, der ein Schrittmotor ist, der den Drosselöffnungsgrad des Ventilkörpers ändert. Der Betrieb des Heizexpansionsventils 84 wird durch ein Steuersignal gesteuert, das von der Steuereinheit 100 ausgegeben wird.
  • Der Auslass des Innenkondensators 82 und der Auslass des vereinten Wärmetauschers 13 sind auch mit einem Expansionsventil-Umleitungsdurchgang 85 verbunden, der das Kältemittel, das durch den Vereinigungsabschnitt B geliefert wird, in Richtung des Außenwärmetauschers 19 leitet, während das Heizexpansionsventil 84 umgangen wird.
  • Ein Öffnungs-/Schließventil 86 ist in dem Expansionsventil-Umleitungsdurchgang 85 angeordnet, um den Expansionsventil-Umleitungsdurchgang 85 zu öffnen oder zu schließen (vollständig zu öffnen oder vollständig zu schließen)., Das Öffnungs-/Schließventil 86 ist ein Magnetventil, das gesteuert wird, um von einem Steuersignal (einer Steuerspannung) gesteuert zu werden, das von der Steuereinheit 100 ausgegeben wird.
  • Außerdem ist der Druckabfall des Kältemittels, der zur Zeit des Durchlaufens des Öffnungs-/Schließventils 86 erzeugt wird, sehr niedrig im Vergleich zu dem Druckabfall des Kältemittels, der zur Zeit des Durchlaufens des Heizexpansionsventils 84 erzeugt wird. Daher wird das Kältemittel, das von dem Innenkondensator 82 und der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegeben wird, in einem Fall, in dem das Öffnungs-/Schließventil 86 geöffnet ist, durch den Expansionsventil-Umleitungsdurchgang 85 an einen Einlass des Außenwärmetauschers 19 geliefert. Im Gegensatz dazu wird das Kältemittel, das von dem Innenkondensator 82 und der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegeben wird, in einem Fall, in dem das Öffnungs-/Schließventil 86 geschlossen ist, durch das Heizexpansionsventil 84 an den Einlass des Außenwärmetauschers 19 geliefert.
  • Wie vorstehend diskutiert, kann das Öffnungs-Schließventil 86 den Kältemittelströmungsweg des Fahrzeugkältekreislaufsystems 10 umschalten. Daher wirkt das Öffnungs-/Schließventil 86 der vorliegenden Ausführungsform als eine Kältemittelströmungsweg-Umschaltvorrichtung (Kältemittelströmungsweg-Umschaltmittel) eines Kältemittelströmungsweg-Umschaltmechanismus 8. Hier sollte bemerkt werden, dass es möglich ist, anstelle des Öffnungs-/Schließventils 86 ein elektrisches Dreiwegeventil bereitzustellen, das zwischen dem Kältemittelströmungsweg, der den Auslass des Innenkondensators 82 und den Auslass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 mit dem Einlass des Heizexpansionsventils 84 verbindet, und dem Kältemittelströmungsweg, der den Auslass des Innenkondensators 82 und den Auslass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 mit dem Einlass des Expansionsventil-Umleitungsdurchgangs 85 verbindet, umzuschalten.
  • Der Außenwärmetauscher 19 tauscht die Wärme zwischen dem Kältemittel, das im Inneren des Außenwärmetauschers 19 strömt, und der Außenluft, die von dem Gebläseventilator 20 geblasen wird, aus. Der Außenwärmetauscher 19 ist in dem Motorraum angeordnet. Zur Zeit des Ausführens des Heizbetriebs wirkt der Außenwärmetauscher 19 als ein Verdampfer, bei dem das Niederdruckkältemittel verdampft wird, um die Wärme aufzunehmen. Im Gegensatz dazu wirkt der Außenwärmetauscher 19 zur Zeit des Ausführens des Kühlbetriebs als ein Strahler, an dem die Wärme von dem Hochdruckkältemittel abgestrahlt wird. Zur Zeit des Ausführens des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs wirkt der Außenwärmetauscher 19 abhängig von dem Drosselöffnungsgrad des Heizexpansionsventils 84 als der Verdampfer oder der Strahler.
  • Der Gebläseventilator 20 ist ein elektrisches Gebläse, dessen Drehzahl (Luftabgaberate der Außenluft) durch ein Steuersignal (eine Steuerspannung) gesteuert wird, die von der später beschriebenen Steuereinheit 100 ausgegeben wird. Der Gebläseventilator 20 wirkt als eine Außenluftgebläsevorrichtung oder ein Mechanismus (Außenluftgebläsemittel), die/der die Außenluft in Richtung des Außenwärmetauschers 19 bläst.
  • Ein elektrisches Dreiwegeventil 89 ist mit einem Auslass des Außenwärmetauschers 19 verbunden. Der Betrieb des Dreiwegeventils 89 wird durch ein Steuersignal (eine Steuerspannung) gesteuert, die von der später beschriebenen Steuereinheit 100 ausgegeben wird.
  • Insbesondere schaltet das Dreiwegeventil 89 zur Zeit des Ausführens des Kühlbetriebs und zur Zeit des Ausführens des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs auf den Kältemittelströmungsweg, der zwischen dem Auslass des Außenwärmetauschers 19 und dem Einlass eines Kühlexpansionsventils (Kühlzeitexpansionsventil) 90 verbindet. Zur Zeit des Ausführens des Heizbetriebs schaltet das Dreiwegeventil 89 auf den Kältemittelströmungsweg, der zwischen dem Auslass des Außenwärmetauschers 19 und dem Akkumulator 23 verbindet. Das Dreiwegeventil 89 wirkt als eine Kältemittelströmungsweg-Umschaltvorrichtung (Kältemittelströmungsweg-Umschaltmittel) und wirkt mit dem Öffnungs-/Schließventil 86 zusammen, um den Kältemittelströmungsweg-Umschaltmechanismus 8 zu bilden.
  • Das Kühlexpansionsventil 90 wirkt als eine zweite Druckverringerungsvorrichtung (zweites Druckverringerungsmittel) des Druckverringerungsmechanismus 7, der den Druck des von dem Außenwärmetauscher 19 ausgegebenen Kältemittels zur Zeit des Ausführens des Kühlbetriebs und der Zeit des Ausführens des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs verringert und es expandiert. Eine grundlegende Struktur des Kühlexpansionsventils 90 ist die gleiche wie die des Heizexpansionsventils 84.
  • Ein Auslass des Kühlexpansionsventils 90 ist durch einen Verzweigungsabschnitt C mit einem Einlass des Innenverdampfers 91 und einem Einlass der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 verbunden. Die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 ist in dem Kältekreislaufsystem 10 parallel mit dem Innenverdampfer 91 verbunden. Daher wird das Niederdruckkältemittel, dessen Druck an dem Kühlexpansionsventil 90 verringert und das expandiert wird, an den Innenverdampfer 91 und die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Mit der Parallelverbindung der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 mit dem Innenkondensator 82 und der Parallelverbindung der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 mit dem Innenverdampfer 91 können die Strömungsmengen der Hoch- und Niederdruckkältemittel des vereinten Wärmetauschers 13 unabhängig von dem Innenkondensator 82 und dem Innenverdampfer 91 gesteuert werden.
  • Der Innenverdampfer 91 ist in dem Gehäuse 121 der vordersitzseitigen Klimatisierungseinheit 120 angeordnet und wirkt als ein Kühlwärmetauscher (ein Verdampfer oder ein zweiter nutzungsseitiger Wärmetauscher), der die Klimatisierungsluft durch den Wärmeaustausch zwischen dem Niederdruckkältemittel, das durch den Innenverdampfer 91 strömt, und der Klimatisierungsluft, die von einem Gebläse 122 geblasen wird, kühlt. In dem Gehäuse 121 ist der Innenverdampfer 91 auf einer strömungsaufwärtigen Seite des Innenkondensators 82 in der Strömungsrichtung der Klimatisierungsluft angeordnet.
  • Ein Auslass des Innenverdampfers 91 und ein Auslass der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 sind durch einen Vereinigungsabschnitt D mit einem Einlass des Akkumulators 23 verbunden. Der Akkumulator 23 ist ein Gas-/Flüssigkeitsabscheider, der das an ihn gelieferte Kältemittel in das gasphasige Kältemittel und das flüssigphasige Kältemittel abscheidet, und das überschüssige Kältemittel des Kreislaufs ansammelt. Ein Einlass des Kompressors 11 ist mit einem Auslass für gasphasiges Kältemittel des Akkumulators 23 verbunden. Daher hat der Akkumulator 23 die Funktion der Begrenzung der Lieferung des flüssigphasigen Kältemittels an den Kompressor 11 und dadurch der Begrenzung der Kompression des flüssigphasigen Kältemittels in dem Kompressor 11.
  • Ein erstes Strömungsmengen-Einstellventil 93a, das die Strömungsmenge des Hochdruckkältemittels, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 geliefert wird, ist in einem Kältemitteldurchgang 93 angeordnet, der sich von dem Verzweigungsabschnitt A zu dem Einlass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 erstreckt. Das erste Strömungsmengen-Einstellventil 93a wirkt als eine Kältemittelströmungsmengen-Einstellvorrichtung (Kältemittelströmungsmengen-Einstellmittel) eines Kältemittelströmungsmengen-Einstellmechanismus 9, der die Strömungsmenge des Hochdruckkältemittels, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 geliefert wird, einstellt. Der Betrieb des ersten Strömungsmengen-Einstellventils 93a wird durch ein Steuersignal (eine Steuerspannung) gesteuert, die von der nachstehend beschriebenen Steuereinheit 100 ausgegeben wird.
  • Das erste Strömungsmengen-Einstellventil 93a hat eine vollständige Schließfunktion, die den Kältemitteldurchgang 93, der sich von dem Verzweigungsabschnitt A zu dem Einlass der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 erstreckt, vollständig schließt. Daher wird in dem Fall, in dem das erste Strömungsmengen-Einstellventil 93a den Kältemitteldurchgang 93 öffnet, das Kältemittel, das durch den Verzweigungsabschnitt A strömt, an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Im Gegensatz dazu umgeht das Kältemittel, das durch den Verzweigungsabschnitt A strömt, in dem Fall, in dem das erste Strömungsmengen-Einstellventil 93a den Kältemitteldurchgang 93 schließt, die erste Wärmeaustauschanordnung 131.
  • Wie vorstehend diskutiert, kann das erste Strömungsmengen-Einstellventil 93a den Kältemittelströmungsweg des Fahrzeugkältekreislaufsystems 10 umschalten. Daher wirkt das erste Strömungsmengen-Einstellventil 93a der vorliegenden Ausführungsform auch als eine Kältemittelströmungsweg-Umschaltvorrichtung (Kältemittelströmungsweg-Umschaltmittel) des Kältemittelströmungsweg-Umschaltmechanismus 8.
  • Ein zweites Strömungsmengen-Einstellventil 94a, das die Strömungsmenge des Niederdruckkältemittels, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 geliefert wird, einstellt, ist in einem Kältemitteldurchgang 94 angeordnet, der sich von dem Verzweigungsabschnitt C zu dem Einlass der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 erstreckt.
  • Das zweite Strömungsmengen-Einstellventil 94a wirkt als eine Kältemittelströmungsmengen-Einstellvorrichtung (Kältemittelströmungsmengen-Einstellmittel) des Kältemittelströmungsmengen-Einstellmechanismus 9, der die Strömungsmenge des Niederdruckkältemittels einstellt, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 geliefert wird.
  • Der Betrieb des zweiten Strömungsmengen-Einstellventils 94a wird durch ein Steuersignal (eine Steuerspannung) gesteuert, die von der nachstehend beschriebenen Steuereinheit 100 ausgegeben wird.
  • Das zweite Strömungsmengen-Einstellventil 94a der vorliegenden Ausführungsform hat eine vollständige Schließfunktion, die den Kältemitteldurchgang 94, der sich von dem Verzweigungsabschnitt C zu dem Einlass der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 erstreckt, vollständig schließt. Daher wird in dem Fall, in dem das zweite Strömungsmengen-Einstellventil 94a den Kältemiitteldurchgang 94 öffnet, das Kältemittel, das durch den Verzweigungsabschnitt C strömt, an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Im Gegensatz dazu umgeht das Kältemittel, das durch den Verzweigungsabschnitt C strömt, in dem Fall, in dem das zweite Strömungsmengen-Einstellventil 94a den Kältemitteldurchgang 94 schließt, die zweite Wärmeaustauschanordnung 132.
  • Wie vorstehend diskutiert, kann das zweite Strömungsmengen-Einstellventil 94a den Kältemittelströmungsweg des Fahrzeugkältekreislaufsystems 10 umschalten. Daher wirkt das zweite Strömungsmengen-Einstellventil 94a der vorliegenden Ausführungsform auch als eine Kältemittelströmungsweg-Umschaltvorrichtung (Kältemittelströmungsweg-Umschaltmittel) des Kältemittelströmungsweg-Umschaltmechanismus 8.
  • Als nächstes werden die vordersitzseitige Klimatisierungseinheit 120 und die rücksitzseitige Klimatisierungseinheit 50 detaillierter beschrieben. Die vordersitzseitige Klimatisierungseinheit 120 ist im Inneren einer Instrumententafel angeordnet, die in einem Vorderteil des Fahrzeugraums angeordnet ist, um die Klimatisierung der Vordersitzseite des Fahrzeugraums durchzuführen. Die vordersitzseitige Klimatisierungseinheit 120 umfasst das Gebläse 122, den Innenverdampfer 91 und den Innenkondensator 82, die in dem Gehäuse 121 angeordnet sind, das eine Außenschale der vordersitzseitigen Klimatisierungseinheit 120 bildet.
  • Das Gehäuse 121 bildet einen Luftdurchgang der vordersitzseitigen Klimatisierungsluft und ist aus einem Harzmaterial (z.B. Polypropylen) gefertigt, das Elastizität und eine relativ hohe Festigkeit hat. Eine Innenluft-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 123 ist an einem strömungsaufwärtigen Endabschnitt des Gehäuses 121 in der Strömungsrichtung der Luft angeordnet. Die Innenluft-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 123 schaltet zwischen der Innenluft (der Luft im Inneren des Fahrzeugraums) und der Außenluft (der Luft außerhalb des Fahrzeugraums) um.
  • Ein Innenlufteinlass, durch den die Innenluft in das Gehäuse 121 geleitet wird, und ein Außenlufteinlass, durch den die Außenluft in das Gehäuse 121 geleitet wird, sind in der Innenluft-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 123 ausgebildet. Außerdem ist eine Innenluft-/Außenluft-Umschaltklappe im Inneren der Innenluft-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 123 angeordnet. Die Innenluft-/Außenluft-Umschaltklappe ist geeignet, eine Öffnungsfläche des Innenlufteinlasses und eine Öffnungsfläche des Außenlufteinlasses linear einzustellen, um ein Verhältnis zwischen der Strömungsmenge der Innenluft und der Strömungsmenge der Außenluft, das in das Innere des Gehäuses 121 geliefert wird, zu ändern.
  • Das Gebläse 122, das die durch die Innenluft-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 123 zu ihm geleitete Luft in den Fahrzeugraum bläst, ist auf der strömungsabwärtigen Seite der Innenluft-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 123 angeordnet. Das Gebläse 122 ist ein elektrisches Gebläse, das einen Vielflügel-Zentrifugalventilator (einen Sirocco-Ventilator) 122a und einen Elektromotor 122b umfasst. Der Elektromotor 122b treibt den Vielflügel-Zentrifugalventilator 122a an. Eine Drehzahl (Luftströmungsmenge) des Vielflügel-Zentrifugalventilators 122a und dadurch des Elektromotors 122b wird durch ein Steuersignal (eine Steuerspannung) gesteuert, die von der Steuereinheit 100 ausgegeben wird.
  • Der Innenverdampfer 91, der die Klimatisierungsluft steuert, ist auf der strömungsabwärtigen Seite des Gebläses 122 in der Strömungsrichtung der Klimatisierungsluft angeordnet. Der Innenkondensator 82, der die Klimatisierungsluft heizt, ist auf der strömungsabwärtigen Seite des Innenverdampfers 91 in der Strömungsrichtung der Klimatisierungsluft angeordnet.
  • Außerdem ist eine Luftmischklappe 38 an einer Stelle angeordnet, die auf der strömungsabwärtigen Seite des Innenverdampfers 91 in der Strömungsrichtung der Luft und auf der strömungsaufwärtigen Seite des Innenkondensators 82 in der Strömungsrichtung der Luft ist. Die Luftmischklappe 38 stellt ein Strömungsverhältnis der Luft, die den Innenkondensator 82 durchläuft, relativ zu der Gesamtmenge der Luft, die den Innenverdampfer 91 durchlaufen hat, ein. Außerdem ist ein Mischraum 37 auf der strömungsabwärtigen Seite des Innenkondensators 82 in der Strömungsrichtung der Luft bereitgestellt. Die geheizte Klimatisierungsluft, die durch das Hochdruckkältemittel an dem Innenkondensator 82 geheizt wird, und die ungeheizte Klimatisierungsluft, die den Innenkondensator 82 umgeht und dabei nicht geheizt wird, werden in dem Mischraum 37 vermischt.
  • Daher wird die Temperatur der vermischten Klimatisierungsluft, die in dem Mischraum 37 vermischt wird, mit der Luftmischklappe 38 eingestellt, indem das Strömungsverhältnis der Luft, die den Innenkondensator 82 durchläuft, eingestellt wird. Insbesondere wirkt die Luftmischklappe 38 als eine Temperatureinstellvorrichtung oder ein Mechanismus (Temperatureinstellmittel), die/der die Temperatur der Klimatisierungsluft, die in den Fahrzeugraum geblasen wird, einstellt. Die Luftmischklappe 38 wird von einem Servomotor 38a angetrieben, der durch ein Steuersignal gesteuert wird, das von der Steuereinheit 100 ausgegeben wird.
  • (Nicht gezeigte) Luftauslässe sind an einem strömungsabwärtigen Endabschnitt des Gehäuses 121 angeordnet, um die Klimatisierungsluft, deren Temperatur durch die Lüftmischklappe 38 eingestellt wird, in Richtung des vordersitzseitigen Raums, welcher der erste Klimatisierungsraumgegenstand ist, zu blasen. Insbesondere umfassen die Luftauslässe einen gesichtsseitigen Luftauslass (Auslässe), einen fußseitigen Luftauslass (Auslässe) und einen Entfrosterluftauslass (Auslässe). Der gesichtsseitige Luftauslass ist bereitgestellt, um die Fahrzeugraumklimatisierungsluft in Richtung einer oberen Hälfte eines Körpers eines Insassen zu blasen, der auf dem Vordersitz vorhanden ist. Der fußseitige Luftauslass ist bereitgestellt, um die Fahrzeugraumklimatisierungsluft in Richtung der Füße des Insassen, der auf dem Vordersitz vorhanden ist, zu blasen. Der Entfrosterluftauslass ist bereitgestellt, um die Fahrzeugraumklimatisierungsluft in Richtung einer Innenoberfläche eines vorderen Fahrzeugfensterglases (Windschutzscheibe) zu blasen.
  • Eine (nicht gezeigte) gesichtsseitige Klappe ist auf einer strömungsaufwärtigen Seite des gesichtsseitigen Luftauslasses angeordnet, um eine Öffnungsfläche des gesichtsseitigen Luftauslasses einzustellen. Eine (nicht gezeigte) fußseitige Klappe ist auf einer strömungsaufwärtigen Seite des fußseitigen Luftauslasses angeordnet, um eine Öffnungsfläche des fußseitigen Luftauslasses einzustellen. Eine (nicht gezeigte) Entfrosterklappe ist auf einer strömungsaufwärtigen Seite des Entfrosterluftauslasses angeordnet, um eine Öffnungsfläche des Entfrosterluftauslasses einzustellen.
  • Die gesichtsseitige Klappe, die fußseitige Klappe und die Entfrosterklappe wirken als Luftauslassbetriebsart-Änderungsvorrichtungen (Luftauslassbetriebsart-Änderungsmittel) eines Luftauslassbetriebsart-Änderungsmechanismus, der eine Luftauslassbetriebsart ändert und der von einem (nicht gezeigten) Servomotor, der von einem Steuersignal gesteuert wird, das von der nachstehend beschriebenen Steuereinheit 100 ausgegeben wird, zum Beispiel durch einen Verbindungsmechanismus angetrieben wird.
  • Als nächstes wird eine rücksitzseitige Klimatisierungseinheit 50 beschrieben. Die rücksitzseitige Klimatisierungseinheit 50 ist auf der Rückseite des Fahrzeugraums angeordnet, um die Rücksitzseite des Fahrzeugraums zu klimatisieren. Die rücksitzseitige Klimatisierungseinheit 50 nimmt den vereinten Wärmetauscher 13 in dem Gehäuse 51 auf, das eine Außenschale der rücksitzseitigen Klimatisierungseinheit 50 bildet.
  • Das Gehäuse 51 bildet einen Klimatisierungsluftdurchgang der rücksitzseitigen Klimatisierungsluft, und die grundlegende Struktur des Gehäuses 51 ist ähnlich der des Gehäuses 121 der vordersitzseitigen Klimatisierungseinheit 120.
  • Ein Gebläse 52, das die Fahrzeugrauminnenluft (Innenluft) ansaugt und bläst, ist an einem strömungsaufwärtigen Endabschnitt des Gehäuses 51 angeordnet. Das Gebläse 52 ist ein elektrisches Gebläse, das einen Vielflügel-Zentrifugalventilator (Sirocco-Ventilator) 52a und einen Elektromotor 52b umfasst. Der Elektromotor 52b treibt den Vielflügel-Zentrifugalventilator 52a an. Eine Drehzahl (Luftströmungsmenge) des Vielflügel-Zentrifugalventilators 52a und dadurch des Elektromotors 52b wird durch ein Steuersignal (eine Steuerspannung) gesteuert, das von der Steuereinheit 100 ausgegeben wird.
  • Der vereinte Wärmetauscher 13 ist auf der strömungsabwärtigen Seite des Gebläses 52 in der Strömungsrichtung der Luft angeordnet. (Nicht gezeigte) Luftauslässe sind an einem strömungsabwärtigen Endabschnitt des Gehäuses 51 angeordnet, um die Klimatisierungsluft, deren Temperatur durch den vereinten Wärmetauscher 13 eingestellt wird, in Richtung des rücksitzseitigen Raums zu blasen, welcher der zweite Klimatisierungsgegenstand ist. Insbesondere umfassen die Luftauslässe einen gesichtsseitigen Luftauslass (Auslässe) und einen fußseitigen Luftauslass (Auslässe). Der gesichtsseitige Luftauslass ist bereitgestellt, um die Klimatisierungsluft in Richtung einer oberen Hälfte eines Körpers eines Insassen zu blasen, der auf dem Rücksitz vorhanden ist. Der fußseitige Luftauslass ist bereitgestellt, um die Klimatisierungsluft in Richtung der Füße des Insassen zu blasen, der auf dem Rücksitz vorhanden ist.
  • Eine (nicht gezeigte) gesichtsseitige Klappe ist auf einer strömungsaufwärtigen Seite des gesichtsseitigen Luftauslasses angeordnet, um eine Öffnungsfläche des gesichtsseitigen Luftauslasses einzustellen. Eine (nicht gezeigte) fußseitige Klappe ist auf einer strömungsaufwärtigen Seite des fußseitigen Luftauslasses angeordnet, um eine Öffnungsfläche des fußseitigen Luftauslasses einzustellen. Die gesichtsseitige Klappe und die fußseitige Klappe wirken als Luftauslassbetriebsart-Änderüngsvorrichtungen (Luftauslassbetriebsart-Änderungsmittel) des Luftauslassbetriebsart-Änderungsmechanismus, der eine Luftauslassbetriebsärt ändert und der von einem (nicht gezeigten) Servomotor, der von einem Steuersignal gesteuert wird, das von der nachstehend beschriebenen Steuereinheit 100 ausgegeben wird, zum Beispiel durch einen Verbindungsmechanismus angetrieben wird.
  • Die Struktur des vereinten Wärmetauschers 13 ist im Wesentlichen die gleiche wie die in der ersten Ausführungsform unter Bezug auf 2 bis 4 diskutierte und wird damit nicht im Detail diskutiert. Es sollte jedoch bemerkt werden, dass in der vorliegenden Ausführungsform die erste Wärmeaustauschanordnung 131 und die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 miteinander integriert sind und derart angeordnet sind, dass die rücksitzseitige Klimatisierungsluft, die das zweite Wärmeaustauschgegenstandsfluid ist, sowohl mit dem Hochdruckkältemittel als auch dem Niederdruckkältemittel Wärme austauschen kann.
  • Als nächstes wird eine elektrische Steueranordnung der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Ähnlich der ersten Ausführungsform umfasst die Steuereinheit 100 der vorliegenden Ausführungsform einen bekannten Mikrocömputertyp, der eine CPU, einen ROM und einen RAM und seine periphere Schaltung umfasst. Die Steuereinheit 100 führt basierend auf einem in dem ROM gespeicherten Steuerprogramm verschiedene Berechnungen und Verfahren aus und steuert die verschiedenen Steuergegenstandsvorrichtungen, wie etwa den Kompressor 11, die mit der Ausgangsseite der Steuereinheit 100 verbunden sind. Die Steuereinheit 100 wirkt zusammenwirkend mit den anderen in der vorliegenden Ausführungsform diskutierten Vorrichtungen als ein Teil des Druckverringerungsmechanismus 7, ein Teil des Kältemittelströmungsweg-Umschaltmechanismus 8 und ein Teil des Kältemittelströmungsmengen-Einstellmechanismus 9.
  • Ein Innenlufttemperatursensor, ein Außenlufttemperatursensor, ein Sonnenstrahlungssensor, ein Verdampfertemperatursensor, ein hochdruckseitiger Temperatursensor, ein hochdruckseitiger Drucksensor, ein niederdruckseitiger Temperatursensor und ein niederdruckseitiger Drucksensor sind mit der Eingangsseite der Steuereinheit 100 verbunden. Der Innenlufttemperatursensor tastet die Innenlufttemperatur in dem Fahrzeugraum ab. Der Außenlufttemperatursensor tastet die Außenlufttemperatur außerhalb des Fahrzeugraums ab. Der Sonnenstrahlungssensor tastet die Menge der Sonnenstrahlung in dem Fahrzeugraum ab. Der Verdampfertemperatursensor tastet die Temperatur der von dem Innenverdampfer 91 ausgegebenen Klimatisierungsluft ab. Der hochdruckseitige Temperatursensor tastet die Temperatur des hochdruckseitigen Kältemittels, das an den Innenkondensator 82 geliefert wird, ab. Der hochdruckseitige Drucksensor tastet den Druck des Hochdruckkältemittels ab. Der niederdruckseitige Temperatursensor tastet die Temperatur des Niederdruckkältemittels ab, das an den Innenverdampfer 91 geliefert wird. Der hochdruckseitige Drucksensor tastet den Druck des Niederdruckkältemittels ab.
  • Außerdem ist die Eingangsseite der Steuereinheit 100 mit dem (nicht gezeigten) Bedienfeld, auf das auch als das Steuerfeld Bezug genommen wird, verbunden und ist benachbart zu der Instrumententafel des Fahrzeugraums angeordnet, die sich auf der Vorderseite des Fahrzeugraums befindet. Signale verschiedener Bedienschalter, die in dem Bedienfeld bereitgestellt sind, werden an die Eingangsseite der Steuereinheit 100 geliefert. Die Bedienschalter, die in dem Bedienfeld bereitgestellt sind, umfassen einen Ein/Aus-Schalter (auf den auch als ein Betätigungsschalter Bezug genommen wird) des Fahrzeugklimatisierungssystems, einen Fahrzeugraumemperatur Festlegungsschalter zum Festlegen der Zieltemperatur des vordersitzseitigen Raums des Fahrzeugraums, einen Betriebsartfestlegungsschalter zum Auswählen des Kühlbetriebs, des Heizbetriebs oder des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs, und einen Klimatisierungsraumfestlegungsschalter zum Auswählen der Einzelbetriebsart, in der nur die Klimatisierung des vordersitzseitigen Raums ausgeführt wird, und der dualen Betriebsart, in der die Klimatisierung des vordersitzseitigen Raums und die Klimatisierung des rücksitzseitigen Raums beide ausgeführt werden.
  • Eine Steuerung (Steuermittel), welche die Steuergegenstandsvorrichtungen, wie etwa den Elektromotor 11b des Kompressors 11, steuert, ist in der Steuereinheit 100 integriert, um die Steuergegenstandsvorrichtungen zu steuern. Jedoch kann in der vorliegenden Ausführungsform eine Struktur (eine Hardware und eine Software), die jede entsprechende Steuergegenstandsvorrichtung steuert, als eine Steuerung (Steuereinrichtung) einer derartigen Steuergegenstandsvorrichtung wirken.
  • Zum Beispiel wirkt eine Struktur, welche die Betriebe des Öffnungs- und Schließventils 86, der Dreiwegeventils 89 und der ersten und zweiten Strömungsmengen-Einstellventile 93a, 94a, die als die Kältemittelströmungsweg-Umschaltvorrichtungen (kältemittelströmungsweg-Umschaltmittel) des Kältemittelströmungsweg-Umschaltmechanismus 8 dienen, steuert, auch als eine Schaltsteuerung (Schaltsteuermittel). Außerdem bildet die Struktur, welche die ersten und zweiten Strömungsmengen-Einstellventile 93a, 94a steuert, die als die Kältemittelströmungsmengen-Einstellvorrichtungen (die KältemittelStrömungsmengen-Einstellmittel) des Kältemittelströmungsmengen-Einstellmechanismus 9 dienen, eine Kältemittelströmungsmengensteuerung (Kältemittelströmungsmengensteuermittel).
  • Als nächstes werden die Betriebe der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Das Fahrzeugklimatisierungssystem 1 der vorliegenden Ausführungsform kann neben dem Heizbetrieb und dem Kühlbetrieb den Entfeuchtungs- und Heizbetrieb ausführen. Der Heizbetrieb oder der Kühlbetrieb oder der Entfeuchtungs- und Heizbetrieb wird festgelegt und gemäß dem Signal (Bediensignal) des Betriebsartfestlegungsschalters des Bedienfelds ausgeführt. Außerdem kann das Fahrzeugklimatisierungssystem 1 der vorliegenden Ausführungsform den Einzelbetrieb (Einzelbetriebsart) und den dualen Betrieb (duale Betriebsart) gemäß dem Signal (Bediensignal) des Betriebsartfestlegungsschalters des Bedienfelds festlegen.
  • (a) Kühlbetrieb (erste Betriebsart)
  • Der Kühlbetrieb wird gestartet, wenn durch den Betriebsartfestlegungsschalter des Bedienfelds in dem Zustand, in dem der Ein/Aus-Schalter des Bedienfelds eingeschaltet ist, die Kühlbetriebsart ausgewählt wird.
  • In dem Kühlbetrieb öffnet die Steuereinheit das Öffnungs-/Schließventil 86 und schaltet das Dreiwegeventil 89 zu dem Kältemittelströmungsweg, der zwischen dem Auslass des Außenwärmetauschers 19 und dem Einlass des Kühlexpansionsventils 90 verbindet. Außerdem betreibt die Steuereinheit 100 das erste Strömungsmengen-Einstellventil 93a, um den Kältemitteldurchgang 93 zu schließen (vollständiges Schließen des Kältemitteldurchgangs 93). Außerdem betreibt die Steuereinheit 100 zur Zeit der Einzelbetriebsart das zweite Strömungsmengen-Einstellventil 94a, um den Kältemitteldurchgang 94 zu schließen (vollständiges Schließen des Kältemitteldurchgangs 94). Im Gegensatz dazu betreibt die Steuereinheit 100 zur Zeit der dualen Betriebsart das zweite Strömungsmengen-Einstellventil 94a, um den Kältemitteldurchgang 94 zu öffnen (Drosselzustand). Auf diese Weise strömt in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 das Kältemittel (Hochdruckkältemittel), das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, in die Richtung der weißen offenen Pfeile in dem Kältemittelkreisdurchgang 10a in 12 (duale Betriebsart).
  • Nach dem Umschalten auf den Kältemittelströmungsweg, der für den Kühlbetrieb festgelegt ist, liest, d.h. empfängt die Steuereinheit 100 die Messsignale der vorstehenden Sensoren und die Bediensignale des Bedienfelds Die Steuereinheit 100 berechnet eine Zielauslasslufttemperatur TAO, die eine Zieltemperatur der Klimatisierungsluft ist, die in den Fahrzeugraum geblasen werden soll, basierend auf den empfangenen Messsignalen und den empfangenen Bediensignalen. Dann bestimmt die Steuereinheit 100 den Betriebszustand (z.B. ein Steuersignal) jeder entsprechenden Steuergegenstandsvorrichtung, die mit der Ausgangsseite der Steuereinheit 100 verbunden ist, basierend auf der berechneten Zielauslasslufttemperatur TAO und den Messsignalen der Sensoren und den Bediensignalen des Bedienfelds.
  • Zum Beispiel wird das Steuersignal, das an den Elektromotor 11b des Kompressors 11 ausgegeben wird, wie folgt bestimmt. Zuallererst wird die Zielverdampferauslasslufttemperatur TEO des Innenverdampfers 91 basierend auf der Zielauslasslufttemperatur TAO unter Bezug auf ein in der Steuereinheit 100 vorab gespeichertes Steuerkennfeld bestimmt. Dann wird das Steuersignal, das an den Elektromotor 11b des Kompressors 11 ausgegeben wird, basierend auf einer Differenz zwischen der Zielverdampferauslasslufttemperatur TEO und der Auslasslufttemperatur des Innenverdampfers 91, die mit dem Verdampfertemperatursensor abgetastet wird, bestimmt, so dass die Auslasslufttemperatur des Innenverdampfers 91 sich durch einen Regelungsbetrieb der Zielverdampferauslasslufttemperatur TEO nähert.
  • Außerdem wird ein Steuersignal, das von der Steuereinheit 100 an das Kühlexpansionsventil 90 ausgegeben wird, derart bestimmt, dass ein Unterkühlungsgrad des Kältemittels, das an das Kühlexpansionsventil 90 geliefert wird, sich einem Zielunterkühlungsgrad nähert, der festgelegt ist, um einen Leistungskoeffizienten (COP) des Kreislaufs in Richtung seines Maximalwerts oder um diesen herum einzustellen.
  • Außerdem wird ein Steuersignal, das an den Servomotor 38a der Luftmischklappe 38 der vordersitzseitigen Klimatisierungseinheit 120 ausgegeben wird, derart bestimmt, dass die Luftmischklappe 38 einen Luftdurchgang des Innenkondensators 82 schließt.
  • Außerdem wird ein Steuersignal, das an das Gebläse 52 der rücksitzseitigen Klimatisierungseinheit 50 ausgegeben wird, in dem Fall der Festlegung der Einzelbetriebsart durch den Klimatisierungsraumfestlegungsschalter derart festgelegt, dass die Luftabgaberate des Gebläses 52 null wird (Stoppen des Betriebs des Gebläses 52) und in dem Fall der Festlegung der dualen Betriebsart durch den Klimatisierungsraumfestlegungsschalter eine entsprechende Luftabgaberate wird, die der Zielauslasslufttemperatur TAO entspricht. Das Steuersignal, das an das Gebläse 52 der rücksitzseitigen Klimatisierungseinheit 50 ausgegeben wird, wird für den anderen Betrieb (d.h. den Heizbetrieb oder den Entfeuchtungs- und Heizbetrieb) ebenfalls in der vorstehend beschriebenen Weise bestimmt.
  • Ein Steuersignal, das zur Zeit der dualen Betriebsart an das zweite Strömungsmengen-Einstellventil 94a der rücksitzseitigen Klimatisierungseinheit 50 ausgegeben wird, wird derart bestimmt, dass die Temperatur der Klimatisierungsluft (Auslassluft) basierend auf der Zielauslasslufttemperatur TAO unter Bezug auf ein in der Steuereinheit 100 vorab gespeichertes Steuerkennfeld die von dem vereinten Wärmetauscher 13 ausgegeben wird, die gewünschte Temperatur wird, die von dem Insassen gewünscht und festgelegt ist.
  • Dann gibt die Steuereinheit 100 die Steuersignale, die zum Beispiel basierend auf der Zielauslasslufttemperatur TAO bestimmt werden, an die Steuergegenstandsvorrichtungen aus. Danach wiederholt die Steuereinheit 100 die Steuerroutine zum Beispiel des Lesens der Messsignale und der Bediensignale, der Berechnung der Zielauslasslufttemperatur TAO, der Bestimmung des Betriebszustands entsprechenden Steuergegenstandsvorrichtung und der Steuerung jeder vorstehend diskutieren entsprechenden Steuergegenstandsvorrichtung in jedem vorgegebenen Steuerkreislauf. Im Grunde wird diese Steuerroutine in einem Fall, in dem die andere Betriebsart (die Heizbetriebsart oder die Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart) festgelegt sind, ebenfalls in einer ähnlichen Weise ausgeführt.
  • Auf diese Weise wird in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 das Kältemittel (Hochdruckkältemittel), das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, an den Innenkondensator 82 und die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Zu dieser Zeit wird der Luftdurchgang des Innenkondensators 82 durch die Luftmischklappe 38 geschlossen, so dass das Hochdruckkältemittel, das an den Innenkondensator 82 geliefert wird, durch den Innenkondensator 82 strömt, ohne die Wärme an die vordersitzseitige Klimatisierungsluft, die von dem Gebläse 122 geblasen wird, abzugeben.
  • Das Hochdruckkältemittel, das von dem Innenkondensator 82 ausgegeben wird, wird an den Expansionsventil-Umleitungsdurchgang 85 geliefert, während es das Heizexpansionsventil 84 umgeht, und wird dann durch den Expansionsventil-Umleitungsdurchgang 85 an den Außenwärmetauscher 19 geliefert. Das Hochdruckkältemittel, das an den Außenwärmetauscher 19 geliefert wird, gibt die Wärme an die Außenluft ab, die von dem Gebläseventilator 20 geblasen wird.
  • Das Hochdruckkältemittel, das von dem Außenwärmetauscher 19 ausgegeben wird, wird durch das Dreiwegeventil 89 an das Kühlexpansionsventil 90 geliefert, und der Druck dieses Hochdruckkältemittels wird an dem Kühlexpansionsventil 90 verringert und es wird expandiert, bis es das Niederdruckkältemittel wird. Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das Kühlexpansionsventil 90 verringert und das expandiert wird, wird zu Zeit der Einzelbetriebsart an den Innenverdampfer 91 geliefert und wird zur Zeit der dualen Betriebsart durch den Verzweigungsabschnitt C sowohl an den Innenverdampfer 91 als die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Zur Zeit der Einzelbetriebsart ist der Kältemitteldurchgang 94 durch das zweite Strömungsmengen-Einstellventil 94a geschlossen, so dass das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das Kühlexpansionsventil 90 verringert ist, nur an den Innenverdampfer 91 geliefert wird, ohne in die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 zu strömen.
  • Das Niederdruckkältemittel, das an den Innenverdampfer 91 geliefert wird, nimmt die Wärme aus der vordersitzseitigen Klimatisierungsluft, die von dem Gebläse 122 geblasen wird, auf und wird dadurch verdampft. Auf diese Weise wird die vordersitzseitige Klimatisierungsluft gekühlt.
  • Außerdem nimmt das niederdruckseitige Kältemittel, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, zur Zeit der dualen Betriebsart die Wärme aus der rücksitzseitigen Klimatisierungsluft auf, die von dem Gebläse 52 geblasen wird, und wird dadurch verdampft. Auf diese Weise wird die rücksitzseitige Klimatisierungsluft zur Zeit der dualen Betriebsart gekühlt.
  • Das Kältemittel, das von dem Innenverdampfer 91 ausgegeben wird, und das Kältemittel, das von der zweiten Wärmeaustauschanördnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegeben wird, werden an dem Vereinigungsabschnitt D vereinigt, und dieses vereinigte Kältemittel wird an den Akkumulator 23 geliefert, wo das vereinigte Kältemittel in das gasphasige Kältemittel und das flüssigphasige Kältemittel abgeschieden wird. Dann wird das gasphasige Kältemittel, das an dem Akkumulator 23 abgeschieden wird, in den Kompressor 11 gesaugt und wird an dem Kompressor 11erneut komprimiert.
  • Wie vorstehend diskutiert, wird zur Zeit des Ausführens des Kühlbetriebs, die vordersitzseitige Klimatisierungsluft, die an dem Innenverdampfer 91 auf die gewünschte Temperatur gekühlt wird, in den vordersitzseitigen Raum geblasen, so dass das Kühlen des vordersitzseitigen Raums des Fahrzeugraums erreicht wird. Außerdem wird zur Zeit der dualen Betriebsart die rücksitzseitige Klimatisierungsluft, die durch die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 auf die gewünschte Temperatur gekühlt wird, in den rücksitzseitigen Raum geblasen, so dass das Kühlen des rücksitzseitigen Raums des Fahrzeugraums erreicht wird.
  • Zur Zeit des Ausführens des Kühlbetriebs der vorliegenden Ausführungsform entspricht das Hochdruckkältemittel dem Kältemittel, das in dem Kältemittelströmungsweg strömt, der sich von dem Auslass des Kompressors 11 zu dem Einlass des Kühlexpansionsventils 90 erstreckt. Außerdem entspricht das Niederdruckkältemittel dem Kältemittel, das in dem Kältemittelströmungsweg strömt, der sich von dem Auslass des Kühlexpansionsventils 90 zu dem Einlass des Kompressors 11 erstreckt.
  • (b) Heizbetrieb (zweite Betriebsart)
  • Der Heizbetrieb wird gestartet, wenn durch den Betriebsartfestlegungsschalter an dem Bedienfeld eine Heizbetriebsart ausgewählt wird.
  • In dem Heizbetrieb schließt die Steuereinheit das Öffnungs-/Schließventil 86 und schaltet das Dreiwegeventil 89 auf den Kältemittelströmungsweg, der zwischen dem Auslass des Außenwärmetauschers 19 und dem Einlass des Akkumulators 23 verbindet. Außerdem betreibt die Steuereinheit 100 das zweite Strömungsmengen-Einstellventil 94a, um den Kältemitteldurchgang 94 zu schließen (vollständiges Schließen des Kältemitteldurchgangs 94). Außerdem betreibt die Steuereinheit 100 zur Zeit der Einzelbetriebsart das erste Strömungsmengen-Einstellventil 93a, um den Kältemitteldurchgang 93 zu schließen (vollständiges Schließen des Kältemitteldurchgangs 93). Im Gegensatz dazu betreibt die Steuereinheit 100 das erste Strömungsmengen-Einstellventil 93a zur Zeit der dualen Betriebsart, um den Kältemitteldurchgang 93 zu öffnen (Drosselzustand). Auf diese Weise strömt in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 das Kältemittel (Hochdruckkältemittel), das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, in dem Kältemittelkreisdurchgang 10a in 12a (duale Betriebsart) in die Richtung der schwarzen Pfeile.
  • Nach dem Schalten auf den Kältemittelströmungsweg, der für den Heizbetrieb festgelegt ist, bestimmt die Steuereinheit 100 den Betriebszustand (z.B. das Steuersignal) jeder entsprechenden Steuergegenstandsvorrichtung, die mit der Ausgangsseite der Steuereinheit 100 verbunden ist, und die Steuereinheit 100 gibt zum Beispiel das bestimmte Steuersignal an jede entsprechende Steuergegenstandsvorrichtung aus.
  • Zum Beispiel wird das Steuersignal, das an den Elektromotor 11b des Kompressors 11 ausgegeben wird, wie folgt bestimmt. Zuallererst wird eine Zielkondensatorauslasslufttemperatur TCO des Innenkondensators 82 basierend auf der Zielauslasslufttemperatur TAO unter Bezug auf ein in der Steuereinheit 100 vorab gespeichertes Steuerkennfeld bestimmt. Dann wird das Steuersignal, das an den Elektromotor 11b des Kompressors 11 ausgegeben wird, basierend auf einer Differenz zwischen der Zielkondensatorauslasslufttemperatur TCO und der Temperatur des Hochdruckkältemittels, das an den Innenkondensator 82 geliefert wird, die mit dem hochdruckseitigen Temperatursensor gemessen wird, durch einen Regelungsbetrieb bestimmt, so dass die Auslasslufttemperatur des Innenkondensators 82 sich der Zielkondensatorauslasslufttemperatur TCO nähert.
  • Außerdem wird ein Steuersignal, das an das Heizexpansionsventil 84 ausgegeben wird, derart bestimmt, dass ein Unterkühlungsgrad des Kältemittels, das an das Heizexpansionsventil 84 geliefert wird, sich einem Zielunterkühlungsgrad nähert, der festgelegt ist, um den Leistungskoeffizienten (COP) des Kreislaufs in Richtung seines Maximalwerts oder um diesen herum festzulegen.
  • Außerdem wird ein Steuersignal, das an den Servomotor 38a der Luftmischklappe 38 der vordersitzseitigen Klimatisierungseinheit 120 ausgegeben wird, derart bestimmt, dass die Luftmischklappe 38 der vordersitzseitigen Klimatisierungseinheit 120 den Luftdurchgang des Innenkondensators 82 öffnet.
  • Ein Steuersignal, das zur Zeit der dualen Betriebsart an das erste Strömungsmengen-Einstellventil 93a der rücksitzseitigen Klimatisierungseinheit 50 ausgegeben wird, wird basierend auf der Zielauslasslufttemperatur TAO unter Bezug auf ein in der Steuereinheit 100 vorab gespeichertes Kennfeld derart bestimmt, dass die Temperatur der Klimatisierungsluft (Auslassluft), die von dem vereinten Wärmetauscher 13 ausgegeben wird, die gewünschte Temperatur wird, die von dem Insassen gewünscht und festgelegt ist.
  • Auf diese Weise wird in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 das Kältemittel (Hochdruckkältemittel), das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, zur Zeit der Einzelbetriebsart an den Innenkondensator 82 geliefert und wird zur Zeit der dualen Betriebsart durch den Verzweigungsabschnitt A sowohl an den Innenkondensator 82 als auch die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Zu dieser Zeit wird der Luftdurchgang des Innenkondensators 82 durch die Luftmischklappe 38 geöffnet, so dass das Hochdruckkältemittel, das an den Innenkondensator 82 geliefert wird, die Wärme durch den Wärmeaustausch zwischen ihnen an die vordersitzseitige Klimatisierungsluft abgibt, die von dem Gebläse 122 geblasen wird. Auf diese Weise wird die vordersitzseitige Klimatisierungsluft geheizt.
  • Außerdem gibt das Hochdruckkältemittel, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, zur Zeit der dualen Betriebsart die Wärme durch den Wärmeaustausch dazwischen an die rücksitzseitige Klimatisierungsluft, die von dem Gebläse 52 geblasen wird, ab. Auf diese Weise wird zur Zeit der dualen Betriebsart die rücksitzseitige Klimatisierungsluft geheizt.
  • Das Hochdruckkältemittel, das von dem Innenkondensator 82 ausgegeben wird, und das Hochdruckkältemittel, das von der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegeben wird, werden an dem Vereinigungsabschnitt B vereinigt, und dieses vereinigte Hochdruckkältemittel wird an das Heizexpansionsventil 84 geliefert, wo der Druck des vereinigten Hochdruckkältemittels verringert und es expandiert wird, bis es das Niederdruckkältemittel wird. Dann wird das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das Heizexpansionsventil 84 verringert ist, an den Außenwärmetauscher 19 geliefert. Das Niederdruckkältemittel, das an den Außenwärmetauscher 19 geliefert wird, nimmt die Wärme aus der Außenluft auf, die von dem Gebläseventilator 20 geblasen wird.
  • Das Niederdruckkältemittel, das von dem Außenwärmetauscher 19 ausgegeben wird, wird durch das Dreiwegeventil 89 an den Akkumulator 23 geliefert, und dieses Niederdruckkältemittel wird an dem Akkumulator 23 in das gasphasige Kältemittel und das flüssigphasige Kältemittel abgeschieden. Dann wird das gasphasige Kältemittel, das an dem Akkumulator 23 abgeschieden wurde, in den Kompressor 11 gesaugt und wird an dem Kompressor 11 wieder komprimiert.
  • Wie vorstehend diskutiert, wird zur Zeit des Ausführens des Heizbetriebs die vordersitzseitige Klimatisierungsluft, die an dem Innenkondensator 82 auf die gewünschte Temperatur geheizt wird, in den vordersitzseitigen Raum geblasen, so dass das Heizen des vordersitzseitigen Raums des Fahrzeugraums erreicht wird. Außerdem wird zur Zeit der dualen Betriebsart die rücksitzseitige Klimatisierungsluft, die durch die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 auf die gewünschte Temperatur geheizt wird, in den rücksitzseitigen Raum geblasen, so dass das Heizen des rücksitzseitigen Raums des Fahrzeugraums erreicht wird.
  • Zur Zeit des Ausführens des Heizbetriebs der vorliegenden Ausführungsform entspricht das Hochdruckkältemittel dem Kältemittel, das in dem Kältemittelströmungsweg strömt, der sich von dem Auslass des Kompressors 11 zu dem Einlass des Heizexpansionsventils 84 erstreckt. Außerdem entspricht das Niederdruckkältemittel dem Kältemittel, das in dem Kältemittelströmungsweg strömt, der sich von dem Auslass des Heizexpansionsventils 84 zu dem Einlass des Kompressors 11 erstreckt.
  • (b) Entfeuchtungs- und Heizbetrieb (dritte Betriebsart)
  • Der Entfeuchtungs- und Heizbetrieb wird gestartet, wenn durch den Betriebsartfestlegungsschalter an dem Bedienfeld eine Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart ausgewählt wird. Das Starten des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs wird nicht notwendigerweise durch die Auswahl der Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart durch den Betriebsartfestlegungsschalter ausgelöst. Insbesondere kann basierend auf einer relativen Feuchtigkeit des Fahrzeugraums während des Heizbetriebs bestimmt werden, ob die Entfeuchtung notwendig ist. Dann kann der Entfeuchtungs- und Heizbetrieb basierend auf einem Ergebnis dieser Bestimmung automatisch gestartet werden.
  • Zur Zeit des Ausführens des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs schließt die Steuereinheit 100 das Öffnungs-/Schließventil 86 und schaltet das Dreiwegeventil 89 auf den Kältemittelströmungsweg, der zwischen dem Auslass des Außenwärmetauschers 19 und dem Einlass des Kühlexpansionsventils 90 verbindet. Außerdem betreibt die Steuereinheit 100 das erste und zweite Strömungsmengen-Einstellventil 93a, 94a zur Zeit der Einzelbetriebsart, um jeweils die Kältemitteldurchgänge 93, 94 zu schließen (vollständiges Schließen der Kältemitteldurchgänge 93, 94). Im Gegensatz dazu betreibt die Steuereinheit 100 zur Zeit der dualen Betriebsart das erste und zweite Strömungsmengen-Einstellventil 93a, 94a, um jeweils die Kältemitteldurchgänge 93, 94 zu öffnen (Drosselzustand). Auf diese Weise strömt in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 das Kältemittel (Hochdruckkältemittel), das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, in dem Kältemittelkreisdurchgang 10a in 12 in die Richtung der weißen offenen Pfeile (duale Betriebsart).
  • Nach dem Schalten auf den Kältemittelströmungsweg, der für den Entfeuchtungs- und Heizbetrieb festgelegt ist, bestimmt die Steuereinheit 100 den Betriebszustand (z.B. das Steuersignal) jeder entsprechenden Steuergegenstandsvorrichtung, die mit der Ausgangsseite der Steuereinheit 100 verbunden ist, und die Steuereinheit 100 gibt zum Beispiel das bestimmte Steuersignal an jede entsprechende Steuergegenstandsvorrichtung aus.
  • Zum Beispiel wird ein Steuersignal, das an den Servomotor 38a der Luftmischklappe 38 der vordersitzseitigen Klimatisierungseinheit 120 ausgegeben wird, derart bestimmt, dass die Luftmischklappe 38 den Luftdurchgang des Innenkondensators 82 vollständig öffnet.
  • Steuersignale, die zur Zeit der dualen Betriebsart jeweils an das erste und zweite Strömungsmengen-Einstellventil 93a, 94a der rücksitzseitigen Klimatisierungseinheit 50 ausgegeben werden, werden basierend auf der Zielauslasslufttemperatur TAO unter Bezug auf ein in der Steuereinheit 100 vorab gespeichertes Steuerkennfeld derart bestimmt, dass die Temperatur der Klimatisierungsluft (Auslassluft), die von dem vereinten Wärmetauscher 13 ausgegeben wird, die gewünschte Temperatur wird, die von dem Insassen gewünscht und festgelegt ist.
  • Außerdem werden die Steuersignale, die jeweils an das Heizexpansionsventil 84 und das Kühlexpansionsventil 90 ausgegeben werden, basierend auf einer Differenz zwischen einer voreingestellten Fahrzeugrauminnenlufttemperatur und der Außenlufttemperatur an der Außenseite des Fahrzeugs bestimmt, so dass der Drosselöffnungsgrad des Heizexpansionsventils 84 und des Kühlexpansionsventils 90 bestimmt werden. Zum Beispiel werden die Steuersignale, die an das Heizexpansionsventil 84 und das Kühlexpansionsventil 90 ausgegeben werden, bestimmt, um einen entsprechenden von vier Betriebsartzuständen, d.h. der nachstehend beschriebenen ersten bis vierten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsarten, zu implementieren, die ansprechend auf die Erhöhung der Zielauslasslufttemperatur in dieser Reihenfolge ausgeführt werden.
  • (c-1) Erster Entfeuchtungs- und Heizbetrieb
  • In dem ersten Entfeuchtungs- und Heizbetrieb wird das Heizexpansionsventil 84 in den vollständig offenen Zustand versetzt, und das Kühlexpansionsventil 90 wird in den Drosselzustand versetzt. Obwohl daher die Kreislaufstruktur die gleiche wie die des vorstehend diskutierten Kühlbetriebs ist, öffnet die Luftmischklappe 38 den Luftdurchgang des Innenkondensators 82 vollständig, so dass das Kältemittel, das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, in der folgenden Weise in dem Kreislauf zirkuliert wird.
  • Das heißt, das Hochdruckkältemittel, das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, wird zur Zeit der Einzelbetriebsart an den Innenkondensator 82 geliefert und wird zur Zeit der dualen Betriebsart sowohl an den Innenkondensator 82 als auch die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Zur Zeit der Einzelbetriebsart wird der Kältemitteldurchgang 93 durch das erste Strömungsmengen-Einstellventil 93a geschlossen, so dass das Hochdruckkältemittel, das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, nur an den Innenkondensator 82 geliefert wird, ohne in die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 zu strömen.
  • Das Hochdruckkältemittel, das an den Innenkondensator 82 geliefert wird, gibt die Wärme an die vordersitzseitige Klimatisierungsluft ab, die von dem Innenverdampfer 91 gekühlt und entfeuchtet wird. Auf diese Weise wird die vordersitzseitige Klimatisierungsluft geheizt.
  • Außerdem gibt das Hochdruckkältemittel, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, zur Zeit der dualen Betriebsart durch den Wärmeaustausch zwischen ihnen die Wärme an die rücksitzseitige Klimatisierungsluft ab, die von dem Gebläse 52 geblasen wird. Auf diese Weise wird zur Zeit der dualen Betriebsart die rücksitzseitige Klimatisierungsluft geheizt.
  • Das Hochdruckkältemittel, das von dem Innenkondensator 82 ausgegeben wird, und das Hochdruckkältemittel, das von der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegeben wird, wird an den Außenwärmetauscher 19 geliefert, ohne dass sein Druck durch das Heizexpansionsventil 84 verringert wird. Dann wird der Druck des Kältemittels, das von dem Außenwärmetauscher 19 ausgegeben wird, verringert und es wird durch das Kühlexpansionsventil 90 expandiert.
  • Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das Kühlexpansionsventil 90 verringert ist, wird zur Zeit der Einzelbetriebsart an den Innenverdampfer 91 geliefert und wird zur Zeit der dualen Betriebsart durch den Verzweigungsabschnitt C sowohl an den Innenverdampfer 91 als auch die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Zur Zeit der Einzelbetriebsart wird der Kältemitteldurchgang 94 durch das zweite Strömungsmengen-Einstellventil 94a geschlossen, so dass das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das Kühlexpansionsventil 90 verringert wird, nur an den Innenverdampfer 91 geliefert wird, ohne in die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 zu strömen.
  • Das Niederdruckkältemittel, das an den Innenverdampfer 91 geliefert wird, nimmt die Wärme aus der vordersitzseitigen Klimatisierungsluft auf, die von dem Gebläse 122 geblasen wird, und wird dadurch verdampft. Auf diese Weise wird die vordersitzseitige Klimatisierungsluft gekühlt.
  • Außerdem nimmt das Niederdruckkältemittel, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, zur Zeit der dualen Betriebsart die Wärme aus der rücksitzseitigen Klimatisierungsluft auf, die von dem Gebläse 52 geblasen wird, und wird dadurch verdampft. Auf diese Weise wird die rücksitzseitige Klimatisierungsluft zur Zeit der dualen Betriebsart gekühlt.
  • Wie vorstehend diskutiert, wird zur Zeit des ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebs die vordersitzseitige Klimatisierungsluft, die von dem Innenverdampfer 91 der vordersitzseitigen Klimatisierungseinheit 120 gekühlt und entfeuchtet wird, von dem Innenkondensator 82 geheizt und wird in den vordersitzseitigen Raum des Fahrzeugraums geblasen. Auf diese Weise wird das Entfeuchten und Heizen des vordersitzseitigen Raums des Fahrzeugraums erreicht.
  • Außerdem wird in dem vereinten Wärmetauscher 13 zur Zeit der dualen Betriebsart die rücksitzseitige Klimatisierungsluft durch den Wärmeaustausch zwischen der rücksitzseitigen Klimatisierungsluft und dem Hochdruckkältemittel an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 geheizt und wird durch den Wärmeaustausch zwischen der rücksitzseitigen Klimatisierungsluft und dem Niederdruckkältemittel an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 gekühlt und entfeuchtet.
  • 13A und 13B sind Diagramme zur Beschreibung einer Temperaturverteilung der Klimatisierungsluft, die um die Außenrippen 134 strömt. 13A ist eine Querschnittansicht, die die Rohre 131a, 132a des vereinten Wärmetauschers 13 zeigt, und 13B ist ein Temperaturverteilungsdiagramm, das die Temperaturverteilung der Klimatisierungsluft zeigt, die um die Außenrippen 134 strömt.
  • Wie in 13A und 13B gezeigt, wird die Klimatisierungsluft, die durch den Klimatisierungsluftdurchgang (der als ein Wärmeaustauschgegenstandfluiddurchgang dient) 133 des vereinten Wärmetauschers 13 strömt (siehe 2 und 3 der ersten Ausführungsform) geheizt, um ihre Temperatur an der Außenoberfläche (Wärmeabgabebereich) des hochdruckseitigen Rohrs 131a durch das Hochdruckkältemittel, das in dem hochdruckseitigen Rohr 131a strömt, zu erhöhen, und wird an der Außenoberfläche (Wärmeabgabebereich) des niederdruckseitigen Rohrs 132a durch das Niederdruckkältemittel, das in dem niederdruckseitigen Rohr 132a strömt, gekühlt und entfeuchtet. Das heißt, von dem vereinten Wärmetauscher 13 wird die Klimatisierungsluft, die von dem Hochdruckkältemittel (Hochtemperaturkältemittel) geheizt wird und von dem Niederdruckkältemittel (Niedertemperaturkältemittel) entfeuchtet wird, ausgegeben.
  • Wie vorstehend diskutiert, wird die rücksitzseitige Klimatisierungsluft zur Zeit der dualen Betriebsart, wenn der Entfeuchtungs- und Heizbetrieb ausgeführt wird, durch den vereinten Wärmetauscher 13 der rücksitzseitigen Klimatisierungseinheit 50 geheizt und entfeuchtet und wird in den rücksitzseitigen Raum des Fahrzeugraums geblasen. Auf diese Weise wird das Entfeuchten und Heizen des rücksitzseitigen Raums des Fahrzeugraums erreicht.
  • (c-2) Zweiter Entfeuchtungs- und Heizbetrieb
  • Als nächstes wird während des Ausführens des ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebs, wenn die Zielauslasslufttemperatur TAO höher als eine erste voreingestellte Referenztemperatur wird, der zweite Entfeuchtungs- und Heizbetrieb ausgeführt.
  • In dem zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetrieb wird das Heizexpansionsventil 84 in den Drosselzustand versetzt, und der Drosselöffnungsgrad des Kühlexpansionsventils 90 wird gegenüber dem des ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebs vergrößert. Dadurch wird das Kältemittel, das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, in der folgenden Weise in dem Kreislauf zirkuliert.
  • Das heißt, das Hochdruckkältemittel, das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, wird zur Zeit der Einzelbetriebsart an den Innenkondensator 82 geliefert und wird zur Zeit der dualen Betriebsart sowohl an den Innenkondensator 82 als auch die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Das Hochdruckkältemittel, das an den Innenkondensator 82 geliefert wird, gibt die Wärme an die vordersitzseitige Klimatisierungsluft ab, die von dem Innenverdampfer 91 gekühlt und entfeuchtet wird. Außerdem gibt das Hochdruckkältemittel, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, zur Zeit der dualen Betriebsart durch den Wärmeaustausch dazwischen die Wärme an die rücksitzseitige Klimatisierungsluft ab, die von dem Gebläse 52 geblasen wird.
  • Der Druck des Hochdruckkältemittels, das von dem Innenkondensator 82 ausgegeben wird, und des Hochdruckkältemittels, das von der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegeben wird, werden durch das Heizexpansionsventil 84, das in dem Drosselzustand ist, verringert und sie werden expandiert, bis der Druck des Hochdruckkältemittels auf einen Zwischendruck verringert ist und dadurch Zwischendruckkältemittel wird. Das Zwischendruckkältemittel, dessen Druck durch das Heizexpansionsventil 84 verringert wird, wird an den Außenwärmetauscher 19 geliefert und gibt die Wärme durch den Wärmeaustausch dazwischen an die Außenluft ab, die von dem Gebläseventilator 20 geblasen wird. Der Rest der Strömung des Kältemittels ist die gleiche wie die des ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebs.
  • Wie vorstehend diskutiert, wird zur Zeit des zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebs die Klimatisierungsluft, die von dem Innenverdampfer 91 gekühlt und entfeuchtet wird, ähnlich dem ersten Entfeuchtungs- und Heizbetrieb von dem Innenkondensator 82 geheizt und wird in den vordersitzseitigen Raum des Fahrzeugraums geblasen. Auf diese Weise wird Entfeuchten und Heizen des vordersitzseitigen Raums des Fahrzeugraums erreicht.
  • Außerdem wird zur Zeit der dualen Betriebsart die rücksitzseitige Klimatisierungsluft ähnlich dem ersten Entfeuchtungs- und Heizbetrieb von dem vereinten Wärmetauscher 13 der rücksitzseitigen Klimatisierungseinheit 50 geheizt und entfeuchtet und wird in den rücksitzseitigen Raum des Fahrzeugraums geblasen. Auf diese Weise wird das Entfeuchten und Heizen des rücksitzseitigen Raums des Fahrzeugraums erreicht.
  • Zu dieser Zeit ist das Heizexpansionsventil 84 in dem zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetrieb in dem Drosselzustand, so dass die Temperatur des Kältemittels, das an den Außenwärmetauscher 19 geliefert wird, im Vergleich zu dem ersten Entfeuchtungs- und Heizbetrieb verringert werden kann. Daher kann die Menge der Wärmeabgabe an dem Außenwärmetauscher 19 verringert werden, indem die Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel und der Außenluft an dem Außenwärmetauscher 19 verringert wird. Dadurch ist es möglich, die Menge der Wärmeabgabe des Kältemittels an dem Innenkondensator 82 und der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 jeweils zu erhöhen, so dass die Temperatur der Klimatisierungsluft, die von dem Innenkondensator 82 geblasen wird, und die Temperatur der Klimatisierungsluft, die von dem vereinten Wärmetauscher 13 geblasen wird, im Vergleich zu denen des ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebs erhöht werden können.
  • (c-3) Dritter Entfeuchtungs- und Heizbetrieb
  • Als nächstes wird, wenn während der Ausführung des zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebs die Zielauslasslufttemperatur TAO höher als eine zweite voreingestellte Referenztemperatur wird, der dritte Entfeuchtungs- und Heizbetrieb ausgeführt.
  • In dem dritten Entfeuchtungs- und Heizbetrieb wird der Drosselöffnungsgrad des Heizexpansionsventils 84 im Vergleich zu dem Drosselöffnungsgrad des Heizexpansionsventils in dem zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetrieb verringert, und der Drosselöffnungsgrad des Kühlexpansionsventils 90 wird im Vergleich zu dem Drosselöffnungsgrad des Kühlexpansionsventils 90 in dem zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetrieb vergrößert. Auf diese Weise wird das Kältemittel, das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, in der folgenden Weise in dem Kreislauf zirkuliert.
  • Das heißt, ähnlich den ersten und zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetrieben wird in dem dritten Entfeuchtungs- und Heizbetrieb das Hochdruckkältemittel, das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, zur Zeit der Einzelbetriebsart an den Innenkondensator 82 geliefert und wird zur Zeit der dualen Betriebsart sowohl an den Innenkondensator 82 als auch die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Das Hochdruckkältemittel, das an den Innenkondensator 82 geliefert wird, gibt die Wärme an die vordersitzseitige Klimatisierungsluft ab, die von dem Innenverdampfer 91 gekühlt und entfeuchtet wird. Außerdem gibt das Hochdruckkältemittel, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, zur Zeit der dualen Betriebsart durch den Wärmeaustausch dazwischen Wärme an die rücksitzseitige Klimatisierungsluft ab, die von dem Gebläse 52 geblasen wird.
  • Der Druck des Hochdruckkältemittels, das von dem Innenkondensator 82 ausgegeben wird, und des Hochdruckkältemittels, das von der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegeben wird, wird durch das Heizexpansionsventil 84, das in dem Drosselzustand ist, verringert und sie werden expandiert, bis der Druck des Hochdruckkältemittels auf einen Zwischendruck verringert ist und dadurch das Zwischendruckkältemittel mit der Temperatur wird, die niedriger als die Außenlufttemperatur ist. Das Zwischendruckkältemittel, dessen Druck durch das Heizexpansionsventil 84 verringert ist, wird an den Außenwärmetauscher 19 geliefert und es nimmt durch den Wärmeaustausch dazwischen die Wärme aus der Außenluft auf, die von dem Gebläseventilator 20 geblasen wird. Außerdem wird der Druck des Kältemittels, das von dem Außenwärmetäuscher 19 ausgegeben wird, durch das Kühlexpansionsventil 90 verringert. Der Rest der Strömung des Kältemittels ist die gleiche wie die des ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebs.
  • Wie vorstehend diskutiert, wird die Klimatisierungsluft, die von dem Innenverdampfer 91 gekühlt und entfeuchtet wird, zur Zeit des dritten Entfeuchtungs- und Heizbetriebs ähnlich den ersten und zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetrieben von dem Innenkondensator 82 geheizt und in den vordersitzseitigen Raum des Fahrzeugraums geblasen. Auf diese Weise wird das Entfeuchten und Heizen des vordersitzseitigen Raums des Fahrzeugraums erreicht.
  • Außerdem wird zur Zeit der dualen Betriebsart die rücksitzseitige Klimatisierungsluft ähnlich den ersten und zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetrieben von dem vereinten Wärmetauscher 13 der rücksitzseitigen Klimatisierungseinheit 50 geheizt und entfeuchtet und wird in den rücksitzseitigen Raum des Fahrzeugraums geblasen. Auf diese Weise wird das Entfeuchten und heizen des rücksitzseitigen Raums des Fahrzeugraums erreicht.
  • Zu dieser Zeit wird in dem dritten Entfeuchtungs- und Heizbetrieb der Drosselöffnungsgrad des Heizexpansionsventils 84 verringert, und dadurch wird der Außenwärmetauscher 19 als der Verdampfer verwendet. Daher kann die Menge der Wärmeabgabe des Kältemittels jeweils an dem Innenkondensator 82 und der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 in dem dritten Entfeuchtungs- und Heizbetrieb im Vergleich zu dem zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetrieb vergrößert werden. Daher können die Temperatur der Klimatisierungsluft, die von dem Innenkondensator 82 ausgegeben wird, und die Temperatur der Klimatisierungsluft, die von dem vereinten Wärmetauscher 13 ausgegeben wird, im Vergleich zu der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart erhöht werden.
  • (c-4) Vierter Entfeuchtungs- und Heizbetrieb
  • Als nächstes wird während der Ausführung des dritten Entfeuchtungs- und Heizbetriebs, wenn die Zielauslasslufttemperatur TAO höher als eine dritte voreingestellte Referenztemperatur wird, der vierte Entfeuchtungs- und Heizbetrieb ausgeführt. In dem vierten Entfeuchtungs- und Heizbetrieb wird der Drosselöffnungsgrad des Heizexpansionsventils 84 im Vergleich zu dem Drosselöffnungsgrad des Heizexpansionsventils 84 in dem dritten Entfeuchtungs- und Heizbetrieb verringert, und das Kühlexpansionsventil 90 wird in den vollständig offenen Zustand versetzt. Auf diese Weise wird das Kältemittel, das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, in der folgenden Weise in dem Kreislauf zirkuliert.
  • Das heißt, ähnlich den ersten bis dritten Entfeuchtungs- und Heizbetrieben wird das Hochdruckkältemittel, das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, zur Zeit der Einzelbetriebsart an den Innenkondensator 82 geliefert und wird zur Zeit der dualen Betriebsart sowohl an den Innenkondensator 82 als auch die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Das Hochdruckkältemittel, das an den Innenkondensator 82 geliefert wird, gibt die Wärme an die vordersitzseitige Klimatisierungsluft ab, die von dem Innenverdampfer 91 gekühlt und entfeuchtet wird. Außerdem gibt das Hochdruckkältemittel, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, zur Zeit der dualen Betriebsart durch den Wärmeaustausch dazwischen die Wärme an die rücksitzseitige Klimatisierungsluft ab, die von dem Gebläse 52 geblasen wird.
  • Der Druck des Hochdruckkältemittels, das von dem Innenkondensator 82 ausgegeben wird, und des Hochdruckkältemittels, das von der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegeben wird, werden durch das Heizexpansionsventil 84, das in dem Drosselzustand ist, verringert und sie werden expandiert, bis der Druck des Hochdruckkältemittels auf den Niederdruck verringert ist und dadurch Niederdruckkältemittel mit der Temperatur wird, die niedriger als die Außenlufttemperatur ist. Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das Heizexpansionsventil 84 verringert wird, wird an den Außenwärmetauscher 19 geliefert und nimmt die durch den Wärmeaustausch dazwischen Wärme aus der Außenluft auf, die von dem Gebläseventilator 20 geblasen wird.
  • Da das Kühlexpansionsventil 90 in dem vollständig offenen Zustand ist, wird das Niederdruckkältemittel, das von dem Außenwärmetauscher 19 ausgegeben wird, zur Zeit der Einzelbetriebsart an den Innenverdampfer 91 geliefert, ohne dass sein Druck verringert wird, und wird zur Zeit der dualen Betriebsart durch den Verzweigungsabschnitt C sowohl an den Innenverdampfer 91 als auch die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert, ohne dass der Druck verringert wird. Der Rest der Strömung des Kältemittels ist die gleiche wie die des ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebs.
  • Wie vorstehend diskutiert, wird die Klimatisierungsluft, die von dem Innenverdampfer 91 gekühlt und entfeuchtet wird, zur Zeit des vierten Entfeuchtungs- und Heizbetriebs ähnlich den ersten bis dritten Entfeuchtungs- und Heizbetrieben von dem Innenkondensator 82 geheizt und wird in den vordersitzseitigen Raum des Fahrzeugraums geblasen. Auf diese Weise wird das Entfeuchten und Heizen des vordersitzseitigen Raums des Fahrzeugraums erreicht.
  • Außerdem wird zur Zeit der dualen Betriebsart ähnlich den ersten bis dritten Entfeuchtungs- und Heizbetrieben die rücksitzseitige Klimatisierungsluft von dem vereinten Wärmetauscher 13 der rücksitzseitigen Ktimatisierungseinheit 50 geheizt und entfeuchtet und wird in den rücksitzseitigen Raum des Fahrzeugraums geblasen. Auf diese Weise wird das Entfeuchten und Heizen des rücksitzseitigen Raums des Fahrzeugraums erreicht.
  • Zu dieser Zeit wird der Außenwärmetauscher 19 in dem vierten Entfeuchtungs- und Heizbetrieb ähnlich dem dritten Entfeuchtungs- und Heizbetrieb als der Verdampfer verwendet, und der Drosselöffnungsgrad des Heizexpansionsventils 84 wird im Vergleich zu dem des dritten Entfeuchtungs- und Heizbetriebs verringert, so dass die Kältemittelverdampfungstemperatur an dem Außenwärmetauscher 19 verringert wird. Daher wird die Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des Kältemittels und der Temperatur der Außenluft an dem Außenwärmetauscher 19 im Vergleich zu dem dritten Entfeuchtungs- und Heizbetrieb vergrößert, so dass die Menge der Wärmeabgabe des Kältemittels an dem Innenkondensator 82 und der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 jeweils vergrößert wird. Daher können die Temperatur der Klimatisierungsluft, die von dem Innenkondensator 82 ausgegeben wird, und die Temperatur der Klimatisierungsluft, die von dem vereinten Wärmetauscher 13 ausgeben wird, im Vergleich zu dem dritten Entfeuchtungs- und Heizbetrieb erhöht werden.
  • Zur Zeit des Ausführens des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs entspricht das Hochdruckkältemittel dem Kältemittel, das in dem Kältemittelweg strömt, der sich von dem Auslass des Kompressors 11 zu dem Einlass des Heizexpansionsventils 84 erstreckt. Außerdem entspricht das Niederdruckkältemittel dem Kältemittel, das in dem Kältemittelströmungsweg strömt, der sich von dem Auslass des Kühlexpansionsventils 90 zu dem Einlass des Kompressors 11 erstreckt.
  • In dem Fahrzeugklimatisierungssystem 1 der vorliegenden Ausführungsform werden die verschiedenen Kreislaufstrukturen, wie vorstehend diskutiert, durch Umschalten der Kältemittelströmungswege in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 implementiert, so dass die passende Kühlung, die passende Heizung und die passende Entfeuchtung und Heizung des vordersitzseitigen Raums und des rücksitzseitigen Raums des Fahrzeugraums erreicht werden können.
  • Insbesondere in der rücksitzseitigen Klimatisierungseinheit 50 der vorliegenden Ausführungsform kann die Temperatureinstellung der rücksitzseitigen Klimatisierungsluft (das zweite Wärmeaustauschgegenstandsfluid), die zu dem rücksitzseitigen Raum (dem zweiten Wärmeeinstellungsgegenständ) geblasen wird, mit dem einzigen Wärmetauscher, d.h. dem vereinten Wärmetauscher 13, erreicht werden. Daher kann die Installierbarkeit des vereinten Wärmetauschers 13 und daher der rücksitzseitigen Klimatisierungseinheit 50 in dem Fahrzeug verbessert werden.
  • Außerdem kann die Temperatur der rücksitzseitigen Klimatisierungsluft an dem vereinten Wärmetauscher 13 ohne eine Notwendigkeit eingestellt werden, zum Beispiel die Luftmischklappe bereitzustellen, so dass die Installierbarkeit des vereinten Wärmetauschers 13 und dadurch der rücksitzseitigen Klimatisierungseinheit 50 in dem Fahrzeug weiter verbessert werden kann.
  • Außerdem ist in dem vereinten Wärmetauscher 13 der vorliegenden Ausführungsform die erste Wärmeaustauschanordnung 131 parallel mit dem Innenkondensator 82 verbunden, und die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 ist parallel mit dem Innenverdampfer 91 verbunden. Daher kann der vereinte Wärmetauscher 13 auf einfache Weise implementiert werden.
  • Außerdem ist in dem vereinten Wärmetauscher 13 der vorliegenden Ausführungsform jede Außenrippe 134, die ein wärmeleitungsförderndes Element ist, in dem Klimatisierungsluftdurchgang 133 zwischen dem entsprechenden hochdruckseitigen Rohr 131a der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 und dem entsprechenden niederdruckseitigen Rohr 132a der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 angeordnet, so dass die Außenrippe 134 an jeder der ersten und zweiten Wärmeaustauschanordnungen 131, 132 gemeinsam verwendet wird.
  • Daher können ein Wärmeaustauschwirkungsgrad des Wärmeaustauschs zwischen dem Hochdruckkältemittel (Hochtemperaturkältemittel, auf das auch als Hochtemperaturfluid Bezug genommen wird) und der rücksitzseitigen Klimatisierungsluft und ein Wärmeaustauschwirkungsgrad des Wärmeaustauschs zwischen dem Niederdruckkältemittel (Niedertemperaturkältemittel, auf das auch als Niedertemperaturfluid Bezug genommen wird) und der rücksitzseitigen Klimatisierungsluft an dem vereinten Wärmetauscher 13 verbessert werden.
  • In dem Fall, in dem der Wärmeaustausch zwischen dem hochdruckseitigen Kältemittel und der rücksitzseitigen Klimatisierungsluft an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 zum Beispiel zur Zeit des Heizbetriebs stattfindet, kann der gesamte Bereich jeder Außenrippe 134 verwendet werden, um die Wärme des Hochdruckkältemittels an die rücksitzseitige Klimatisierungsluft abzugeben. Daher kann ein Wärmeabgabenoberflächenbereich (Wärmeaufnahmebereich) an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 wesentlich vergrößert werden.
  • Außerdem kann in dem Fall, in dem der Wärmeaustausch zwischen dem Niederdruckkältemittel und der rücksitzseitigen Klimatisierungsluft an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 zum Beispiel zur Zeit des Kühlbetriebs stattfindet, der gesamte Bereich jeder Außenrippe 134 verwendet werden, um die Wärme von der rücksitzseitigen Klimatisierungsluft in das Niederdruckkältemittel aufzunehmen. Daher kann ein Wärmeaufnahmeoberflächenbereich an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 wesentlich vergrößert werden
  • Wie vorstehend diskutiert, kann der Wärmeleitungsoberflächenbereich (Wärmeaufnahmeoberflächenbereich oder Wärmeabgabeoberflächenbereich) des vereinten Wärmetauschers 13 der vorliegenden Ausführungsform zur Zeit des Kühlbetriebs oder des Heizbetriebs wesentlich vergrößert werden. Daher kann die Größe des vereinten Wärmetauschers 13 im Vergleich zu einem Wärmetauscher mit der Vergleichswärmeaustauschleistung verkleinert werden, um die Installierbarkeit des vereinten Wärmetauschers 13 in dem Fahrzeug weiter zu verbessern.
  • Außerdem ändert sich in dem Fall des Durchführens des Wärmeaustauschs der rücksitzseitigen Klimatisierungsluft mit dem Hochdruckkältemittel an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 und mit dem Niederdruckkältemittel an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 zum Beispiel zur Zeit des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs der Wärmeabgabebereich (effektiver Oberflächenbereich), der für die Abgabe der Wärme an der Außenrippe 134 verwendet werden kann, abhängig von einer Änderung in der Temperatur des Hochdruckkältemittels, das durch das entsprechende hochdruckseitige Rohr 131a strömt, und einer Änderung der Temperatur des Niederdruckkältemittels, das durch das entsprechende niederdruckseitige Rohr 132a strömt.
  • Zum Beispiel wird in dem Fall, in dem das Hochdruckkältemittel, das die relativ niedrige Temperatur hat, zum Beispiel zur Zeit des ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebs durch das hochdruckseitige Rohr 131a strömt, der Wärmeabgabebereich (effektiver Oberflächenbereich) der Außenrippe 134, der verwendet werden kann, um die Wärme abzugeben, klein. Im Gegensatz dazu wird zum Beispiel in dem Fall, in dem das Hochdruckkältemittel, das die relativ hohe Temperatur hat, zum Beispiel zur Zeit des vierten Entfeuchtungs- und Heizbetriebs durch das hochdruckseitige Rohr 131a strömt, der Wärmeabgabebereich (effektiver Oberflächenbereich) der Außenrippe 134, der verwendet werden kann, um die Wärme abzugeben, groß.
  • Wie vorstehend diskutiert, wird der Wärmeabgabebereich (effektiver Oberflächenbereich) der Außenrippe 134, der für die Wärmeabgabe verwendet werden kann, abhängig von der Temperatur des Kältemittels, das in dem entsprechenden Rohr 131a, 132a strömt, geeignet geändert. Daher können der passende Wärmeaustausch zwischen dem Hochdruckkältemittel und der rücksitzseitigen Klimatisierungsluft und der passende Wärmeaustausch zwischen dem Niederdruckkältemittel und der rücksitzseitigen Klimatisierungsluft erreicht werden.
  • (Neunte Ausführungsform)
  • Als nächstes wird eine neunte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezug auf 14 beschrieben. 14 ist ein schematisches Diagramm, das eine Struktur des Fahrzeugklimatisierungssystems 1 der vorliegenden Ausführungsform zeigt. In der Diskussion der folgenden Ausführungsformen einschließlich der Diskussion der vorliegenden Ausführungsform werden die Komponenten, die ähnlich denen der achten Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugsnummern angegeben, und werden nicht detailliert diskutiert. Wenngleich außerdem in den folgenden Ausführungsformen die Steuereinheit 100, die in 12 gezeigt und vorstehend in der achten Ausführungsform diskutiert ist, in den Zeichnungen der Einfachheit halber nicht abgebildet ist, ist die Steuereinheit 100, die ähnlich der von 12 ist, auch in dem Fahrzeugklimatisierungssystem 1 jeder der folgenden Ausführungsformen bereitgestellt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist die rücksitzseitige Klimatisierungseinheit 50 der achten Ausführungsform in eine Batterietemperatureinstelleinheit 110 modifiziert, welche die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5 einstellt. In dieser Ausführungsform ist die grundlegende Struktur des Kältekreislaufsystems 10 die gleiche wie die der achten Ausführungsform.
  • Die Batterietemperatureinstelleinheit 110 ist zum Beispiel auf einer Rückseite des Rücksitzes in dem Fahrzeugraum oder in einem Kofferraum des Fahrzeugs angeordnet. Die Batterietemperatureinstelleinheit 110 umfasst ein Gehäuse 111, das eine Außenschale der Batterietemperatureinstelleinheit 110 bildet und die Fahrzeugbatterie 5 und den vereinten Wärmetauscher 13 aufnimmt, der ähnlich dem der achten Ausführungsform ist.
  • Das Gehäuse 111 bildet einen Luftdurchgang für Klimatisierungsluft (Batterieklimatisierungsluft), die in Richtung eines Batterieaufnahmeraums (zweiter Temperatureinstellgegenstand), in dem die Fahrzeugbatterie 5 angeordnet ist, geblasen wird. Die grundlegende Struktur des Gehäuses 111 ist die gleiche wie die des Gehäuses 51 der rücksitzseitigen Klimatisierungseinheit 50 der achten Ausführungsform. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die Batterieklimatisierungsluft dem zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluid.
  • Ein Gebläse 112, das Fahrzeugrauminnenluft (Innenluft) ansaugt und bläst, ist an einem strömungsaufwärtigen Endabschnitt des Gehäuses 111 angeordnet. Ähnlich dem Gebläse 52 der rücksitzseitigen Klimatisierungseinheit 50 der achten Ausführungsform ist das Gebläse 112 ein elektrisches Gebläse, das einen Vielflügel-Zentrifugalventilator 112a und einen Elektromotor 112b umfasst. Der Elektromotor 112b treibt den Vielflügel-Zentrifugalventilator 112a in der Strömungsrichtung der Luft an. Der vereinte Wärmetauscher 13 ist in der Strömungsrichtung der Luft auf der strömungsabwärtigen Seite des Gebläses 112 angeordnet. Die Fahrzeugbatterie 5 ist in der Strömungsrichtung der Luft auf der strömungsabwärtigen Seite des vereinten Wärmetauschers 13 angeordnet.
  • Die Fahrzeugbatterie 5 wirkt als eine elektrische Leistungsspeichervorrichtung oder ein Mechanismus (elektrisches Leistungsspeichermittel), die/der elektrische Leistung speichert, die an verschiedene in dem Fahrzeug installierte elektrische Vorrichtungen geliefert werden soll. Die Fahrzeugbatterie 5 muss in einem vorgegebenen Temperaturbereich betrieben (geladen oder entladen) werden. Wenn die Fahrzeugbatterie 5 zum Beispiel in einem Zustand betrieben (ihre Elektrizität geladen) wird, in dem die Temperatur (d.h. die Batterietemperatur) der Fahrzeugbatterie 5 kleiner oder gleich einer vorgegebenen unteren Grenztemperatur ist, kann die Fahrzeugbatterie 5 nicht fähig sein, ihre richtige Funktion aufzuweisen. Wenn die Fahrzeugbatterie 5 außerdem in einem Zustand betrieben wird, in dem die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5 größer oder gleich einer vorgegebenen oberen Grenztemperatur ist, kann die Fahrzeugbatterie 5 sich schnell verschlechtern. Ein (nicht gezeigter) Batterietemperatursensor, der die Batterietemperatur abtastet, ist an der Fahrzeugbatterie 5 bereitgestellt, und ein Messsignal des Batterietemperatursensors wird an die Steuereinheit 100 ausgegeben (siehe 12).
  • Als nächstes werden die Betriebe der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. In dem Fahrzeugklimatisierungssystem 1 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Batteriekühlbetrieb zum Kühlen der Fahrzeugbatterie 5 während des Kühlbetriebs der Klimatisierungseinheit (die nun als eine Innenklimatisierungseinheit zum Klimatisieren des gesamten Fahrzeugraums dient) 120 ausführbar, und ein Batterieheizbetrieb zum Heizen der Fahrzeugbatterie 5 ist während des Heizbetriebs der Klimatisierungseinheit 120 ausführbar. Der Kühlbetrieb, der Heizbetrieb und der Entfeuchtungs- und Heizbetrieb der Klimatisierungseinheit 120 sind ähnlich denen, die in der achten Ausführungsform diskutiert sind, und werden nicht weiter diskutiert.
  • (a) Batteriekühlbetrieb
  • Der Batteriekühlbetrieb wird ausgeführt, wenn die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5, die zum Beispiel mit dem Batteriesensor abgetastet wird, höher als eine vorgegebene erste Referenztemperatur ist.
  • In dem Batteriekühlbetrieb wird das Batteriekältekreislaufsystem 10 auf die Kältemittelströmungswege geschaltet, die für den in der achten Ausführungsform diskutierten Kühlbetrieb festgelegt sind, und der Kältemitteldurchgang 93 wird von dem ersten Strömungsmengen-Einstellventil 93a geschlossen (vollständiges Schließen), und der Kältemitteldurchgang 94 wird von dem zweiten Strömungsmengen-Einstellventil 94 vollständig geöffnet (Drosselzustand). Auf diese Weise strömt das Kältemittel, das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 in dem Kältemittelkreisdurchgang 10a in 14 in die Richtung der weißen offenen Pfeile.
  • Nach dem Umschalten der Kältemittelströmungswege berechnet die Steuereinheit 100 eine Batteriezieltemperatur der Batterieklimatisierungsluft, die in Richtung der Fahrzeugbatterie 5 geblasen werden soll, basierend auf den Messsignalen der Sensoren und den Bediensignalen des Bedienfelds. Dann bestimmt die Steuereinheit 100 den Betriebszustand jeder entsprechenden Steuergegenstandsvorrichtung, die mit der Ausgangsseite der Steuereinheit 100 verbunden ist, basierend auf der berechneten Batteriezieltemperatur, den Messsignalen der Sensoren und den Bediensignalen des Bedienfelds.
  • Zum Beispiel wird ein Steuersignal, das an das zweite Strömungsmengen-Einstellventil 94a ausgegeben wird, derart bestimmt, dass die Strömungsmenge des Kältemittels, die durch das zweite Strömungsmengen-Einstellventil 94a an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, dazu führt, dass die Auslasstemperatur der Klimatisierungsluft (Auslassluft), die von dem vereinten Wärmetauscher 13 ausgegeben wird, sich der Batteriezieltemperatur nähert. Insbesondere wird die Strömungsmenge des Kältemittels, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, ansprechend auf eine Zunahme einer Differenz zwischen der Auslasslufttemperatur der Batterieklimatisierungseinheit an dem vereinten Wärmetauscher 13 und der Batteriezieltemperatur erhöht.
  • Dadurch strömt das Kältemittel (Hochdruckkältemittel), das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 in dieser Reihenfolge durch den Innenkondensator 82, den Expansionsventil-Umleitungsdurchgang 85, den Außenwärmetauscher 19 und das Kühlexpansionsventil 90. Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das Kühlexpansionsventil 90 verringert wird, wird sowohl an den Innenverdampfer 91 als auch die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert.
  • Dann nimmt das Niederdruckkältemittel, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, die Wärme aus der Batterieklimatisierungsluft auf, die von dem Gebläse 112 geblasen wird, und wird dadurch verdampft. Auf diese Weise wird die Batterieklimatisierungsluft gekühlt.
  • Das Kältemittel, das von dem Innenverdampfer 91 ausgegeben wird, und das Kältemittel, das von der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegeben wird, werden an dem Vereinigungsabschnitt D vereinigt, und dieses vereinigte Kältemittel wird an den Akkumulator 23 geliefert, wo das vereinigte Kältemittel in das gasphasige Kältemittel und das flüssigphasige Kältemittel abgeschieden wird. Dann wird das gasphasige Kältemittel, das an dem Akkumulator abgeschieden wird, in den Kompressor 11 gesaugt und wird an dem Kompressor 11 wieder komprimiert.
  • Wie vorstehend diskutiert, wird die Batterieklimatisierungsluft, die von der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 gekühlt wird, zur Zeit des Batteriekühlbetriebs in den Batterieaufnahmeraum geblasen, um die Temperatur um die Fahrzeugbatterie 5 herum zu verringern. Auf diese Weise wird das Kühlen der Fahrzeugbatterie 5 erreicht.
  • (b) Batterieheizbetrieb
  • Der Batterieheizbetrieb wird in einem Fall ausgeführt, : in dem die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5, die mit dem Batterietemperatursensor abgetastet wird, niedriger als eine vorgegebene zweite Referenztemperatur ist, die niedriger als die erste vorgegebene Referenztemperatur ist.
  • In dem Batterieheizbetrieb wird das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 auf die Kältemittelströmungswege geschaltet, die für den in der achten Ausführungsform diskutierten Heizbetrieb festgelegt sind, und der Kältemitteldurchgang 93 wird durch das erste Strömungsmengen-Einstellventil 93a geöffnet (Drosselzustand), und der Kältemitteldurchgang 94 wird durch das zweite Strömungsmengen-Einstellventil 94a geschlossen (vollständiges Schließen). Auf diese Weise strömt das Kältemittel (Hochdruckkältemittel), das von dem Kompressor 11 ausgestoßen wird, in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 in dem Kältemittelkreisdurchgang 10a in 14 in die Richtung der schwarzen Pfeile.
  • Ein Steuersignal, das an das erste Strömungsmengen-Einstellventil 93a ausgegeben wird, wird derart bestimmt, dass die Strömungsmenge des Kältemittels, das durch das erste Strömungsmengen-Einstellventil 93a an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, dazu führt, dass die Auslasslufttemperatur der Klimatisierungsluft (Auslassluft), die von dem vereinten Wärmetauscher 13 ausgegeben wird, sich der Batteriezieltemperatur nähert. Zum Beispiel wird das Steuersignal, das an das erste Strömungsmengen-Einstellventil 93a ausgegeben wird, derart bestimmt, dass die Strömungsmenge des Kältemittels, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, ansprechend auf eine Zunahme einer Differenz zwischen der Auslasslufttemperatur der Batterieklimatisierungsluft an dem vereinten Wärmetauscher 13 und der Batteriezieltemperatur erhöht wird.
  • Dabei wird das Kältemittel, das von dem Kompressor 11 ausgegeben wird, in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 sowohl an den Innenkondensator 82 als auch die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert. Dann gibt das Hochdruckkältemittel, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, die Wärme an die Batterieklimatisierungsluft ab, die von dem Gebläse 112 geblasen wird. Auf diese Weise wird die Batterieklimatisierungsluft geheizt.
  • Das Kältemittel, das von dem Innenkondensator 82 ausgegeben wird, und das Kältemittel, das von der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 ausgegeben wird, werden an dem Vereinigungsabschnitt B vereinigt, und dieses vereinigte Kältemittel strömt in dieser Reihenfolge durch das Heizexpansionsventil 84, den Außenwärmetauscher 19 und den Akkumulator 23. Dann wird das gasphasige Kältemittel, das an dem Akkumulator 23 abgeschieden wird, in den Kompressor 11 gesaugt und wird an dem Kompressor 11 wieder komprimiert.
  • Wie vorstehend diskutiert, wird die Batterieklimatisierungsluft, die von der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geheizt wird, zur Zeit des Batterieheizbetriebs in den Batterieaufnahmeraum geblasen, um die Temperatur um die Fahrzeugbatterie 5 herum zu erhöhen. Auf diese Weise wird das Heizen der Fahrzeugbatterie 5 erreicht.
  • In dem Fahrzeugklimatisierungssystem 1 der vorliegenden Ausführungsform werden die verschiedenen Kreislaufstrukturen, wie vorstehend diskutiert, implementiert, indem die Kältemittelströmungswege in dem Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 geschaltet werden, so dass die passende Temperatureinstellung des Fahrzeugraums (der erste Temperatureinstellgegenstand) und die passende Temperatureinstellung der Fahrzeugbatterie 5 erreicht werden können.
  • Insbesondere kann in der Batterietemperatureinstelleinheit 110 der vorliegenden Ausführungsform die Temperatur der Batterieklimatisierungsluft (zweites Wärmeaustauschgegenstandsfluid), die in Richtung der Fahrzeugbatterie 5 geblasen werden soll, mit dem einzelnen Wärmetauscher, d.h. dem vereinten Wärmetauscher 13, erreicht werden. Daher kann die Installierbarkeit des vereinten Wärmetauschers 13 und dadurch der Batterietemperatureinstelleinheit 110 in dem Fahrzeug verbessert werden.
  • (Zehnte Ausführungsform)
  • Als nächstes wird eine zehnte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezug auf 15 beschrieben. 15 ist ein schematisches Diagramm, das eine Struktur des Fahrzeugklimatisierungssystems 1 der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
  • In der neunten Ausführungsform wird die Batterieklimatisierungsluft, die in Richtung des Batterieaufnahmeraums geblasen werden soll, von der Batterietemperatureinstelleinheit 110 eingestellt, um die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5 einzustellen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Frostschutzlösungskreis 70 bereitgestellt, der Frostschutzlösung (die als Heizmedium oder temperatureinstellbares Fluid dient) durch einen Frostschutzlösungskreisdurchgang (auf den auch als ein Fluidkreisdurchgang Bezug genommen wird) 70a zirkuliert. Die Temperatur der Frostschutzlösung wird an dem vereinten Wärmetauscher 13 eingestellt, und die temperatureingestellte Frostschutzlösung wird verwendet, um die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5 einzustellen. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die Fahrzeugbatterie 5 dem zweiten Wärmeeinstellgegenstand, und die Frostschutzlösung entspricht dem zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluid. Zum Beispiel kann wässrige Ethylenglykollösung als die Frostschutzlösung verwendet werden.
  • Der vereinte Wärmetauscher 13 der vorliegenden Ausführungsform kann wie folgt aufgebaut sein. Jeder Frostschutzlösungsdurchgang (einer oder mehrere Frostschutzlösungsdurchgänge) des Frostschutzlösungskreisdurchgangs 70a, der die Frostschutzlösung leitet, ist zwischen dem entsprechenden benachbarten hochdruckseitigen Rohr 131a der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 und dem entsprechenden benachbarten niederdruckseitigen Rohr 132a der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 bereitgestellt. Die Frostschutzlösung wird durch den Frostschutzlösungsdurchgang geleitet, um die Wärme sowohl mit dem Kältemittel, das in dem hochdruckseitigen Rohr 131a strömt, als auch dem Kältemittel, das in dem niederdruckseitigen Rohr 132a strömt, auszutauschen.
  • Der Frostschutzlösungskreis 70 ist ein Heizmediümzirkulationskreis, der die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5 einstellt, indem er die Frostschutzlösung durch den Frostschutzlösungsdurchgang leitet, der im Inneren der Fahrzeugbatterie 5 ausgebildet ist. Eine Frostschutzlösungspumpe 71, ein Frostschutzlösungstemperatursensor 72, ein elektrisches Dreiwegeventil 73, ein Strahler 75 und ein Umleitungsdurchgang 74 sind in dem Frostschutzlösungskreis 70 angeordnet. Der Frostschutzlösungstemperatursensor 72 tastet die Temperatur der Frostschutzlösung ab. Der Strahler 75 gibt die Wärme der Frostschutzlösung durch den Wärmeaustausch zwischen der Frostschutzlösung und der Außenluft an die Außenluft ab, die von einem (nicht gezeigten) Gebläseventilator geblasen wird. Der Umleitungsdurchgang 74 leitet die Frostschutzlösung, während sie den Strahler 75 umgeht.
  • Die Frostschutzlösungspumpe 71 ist eine elektrische Pumpe, welche die Frostschutzlösung zu dem Frostschutzlösungsdurchgang pumpt, der im Inneren der Fahrzeugbatterie 5 ausgebildet ist. Eine Drehzahl (Strömungsmenge) der Frostschutzlösungspumpe 71 wird durch ein Steuersignal gesteuert, das von der Steuereinheit 100 ausgegeben wird (siehe 12).
  • Der Frostschutzlösungstemperatursensor 72 ist an dem Auslass des Frostschutzlösungsdurchgangs der Fahrzeugbatterie 5 angeordnet und wirkt als eine Temperaturabtastvorrichtung oder ein Mechanismus (Temperaturabtastmittel), der/die die Temperatur der Frostschutzlösung abtastet, die von der Batterie 5 ausgegeben wird. Ein Einlass des Frostschutzlösungsdurchgangs des vereinten Wärmetauschers 13 und ein Einlass des Dreiwegeventils 73 sind durch einen Verzweigungsabschnitt E mit einem strömungsabwärtsseitigen Abschnitt des Frostschutzlösungskreises 70 verbunden, der sich in der Strömungsrichtung der Frostschutzlösung auf der strömungsabwärtigen Seite des Frostschutzlösungstemperatursensors 72 befindet.
  • Das Dreiwegeventil 73 wirkt als eine Frostschutzlösungsströmungsweg-Umschaltvorrichtung oder ein Mechanismus (Frostschutzlösungsströmungsweg-Umschaltmittel), die/der zwischen einem Frostschutzlösungsströmungsweg, der zwischen einem ventilseitigen Auslass (d.h. einem Auslass auf der Seite des Dreiwegeventils 73) des Verzweigungsabschnitts E und einem Einlass des Strahlers 75 verbindet, und einem Frostschutzlösungsströmungsweg, der zwischen dem ventilseitigen Auslass des Verzweigungsabschnitts E und dem Umleitungsdurchgang 74 verbindet, umschaltet.
  • Insbesondere kann der Frostschutzlösungskreis 70 umgeschaltet werden zwischen dem Frostschutzlösungsströmungsweg, der die Frostschutzlösung durch die Frostschutzlösungspumpe 71, die Fahrzeugbatterie 5, nach dem Verzweigen an dem Verzweigungsabschnitt E den Frostschutzlösungsdurchgang des vereinten Wärmetauschers 13 auf einer Seite des Verzweigungsabschnitts E und den Strahler 75 auf der anderen Seite des Verzweigungsabschnitts E und wieder die Frostschutzlösungspumpe 71 in dieser Reihenfolge leitet, und dem Frostschutzlösungsströmungsweg, der die Frostschutzlösung durch die Frostschutzlösungspumpe 71, die Fahrzeugbatterie 5, nach dem Verzweigen an dem Verzweigungsabschnitt E den Frostschutzlösungsdurchgang des vereinten Wärmetauschers 13 auf der einen Seite des Verzweigungsabschnitts E und den Umleitungsdurchgang 74 auf der anderen Seite des Verzweigungsabschnitts E und wieder die Frostschutzlösungspumpe 71 in dieser Reihenfolge leitet. Der Betrieb des Dreiwegeventils 73 wird durch ein Steuersignal gesteuert, das von der Steuereinheit 100 ausgegeben wird.
  • Als nächstes werden die Betriebe der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. In dem Fahrzeugklimatisierungssystem 1 der vorliegenden Ausführungsform können ähnlich der neunten Ausführungsform der Batteriekühlbetrieb zum Kühlen der Fahrzeugbatterie 5 und der Batterieheizbetrieb zum Heizen der Fahrzeugbatterie 5 ausgeführt werden.
  • (a) Batteriekühlbetrieb
  • Der Batteriekühlbetrieb wird ausgeführt, wenn die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5, die zum Beispiel mit dem Batteriesensor abgetastet wird, höher als die vorgegebene erste Referenztemperatur ist.
  • In dem Batteriekühlbetrieb der vorliegenden Ausführungsform wird das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 in dem Fall, in dem die Batteriezieltemperatur höher als die Außenlufttemperatur ist, nicht betrieben, und das Dreiwegeventil 73 des Frostschutzlösungskreises 70 wird auf den Frostschutzlösungsströmungsweg geschaltet, der zwischen dem ventilseitigen Auslass des Verzweigungsabschnitts E und dem Einlass des Strahlers 75 verbindet.
  • Auf diese Weise wird die Frostschutzlösung, die von der Frostschutzlösungspumpe 71 gepumpt wird, in dem Frostschutzlösungskreis 70, wie durch durchgezogene Pfeile in 15 gezeigt, durch die Fahrzeugbatterie 5, nach dem Verzweigen an dem Verzweigungsabschnitt E den Frostschutzlösungsdurchgang des vereinten Wärmetauschers 13 auf der einen Seite des Verzweigungsabschnitts E und den Strahler 75 auf der anderen Seite des Verzweigungsabschnitts E und wieder die Frostschutzlösungspumpe 71 in dieser Reihenfolge zirkuliert.
  • Zu dieser Zeit strömt die Frostschutzlösung, die durch den Strahler 75 gekühlt wird, in dem Frostschutzlösungsdurchgang, der im Inneren der Batterie 5 ausgebildet ist, und nimmt die Wärme von der Fahrzeugbatterie 5 auf, so dass die Fahrzeugbatterie 5 gekühlt wird.
  • Außerdem wird in dem Batteriekühlbetrieb in dem Fall, in dem die Batteriezieltemperatur der Fahrzeugbatterie 5 kleiner oder gleich der Außentemperatur ist, das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 auf die Kältemittelströmungswege geschaltet, die für den Batteriekühlbetrieb festgelegt sind, der in der neunten Ausführungsform diskutiert wird, und das Dreiwegeventil 73 des Frostschutzlösungskreises 70 wird auf den Frostschutzlösungsströmungsweg geschaltet, der zwischen dem ventilseitigen Auslass des Verzweigungsabschnitts E und dem Einlass des Strahlers 75 verbindet.
  • Dann wird das Steuersignal, das an das zweite Strömungsmengen-Einstellventil 94a ausgegeben wird, derart bestimmt, dass die Strömungsmenge des Kältemittels, die durch das zweite Strömungsmengen-Einstellventil 94a an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, basierend auf dem Messwert des Frostschutzlösungstemperatursensors 72 festgelegt wird. Zum Beispiel wird das Steuersignal, das an das zweite Strömungsmengen-Einstellventil 94a ausgegeben wird, derart bestimmt, dass die Strömungsmenge des Kältemittels, die an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geliefert wird, ansprechend auf eine Zunahme einer Differenz zwischen dem Messwert des Frostschutzlösungstemperatursensors 72 und der Batteriezieltemperatur vergrößert wird.
  • Auf diese Weise wird in dem Frostschutzlösungskreis 70, wie durch durchgezogene Pfeile in 15 angezeigt, die Fröstschutzlösung, die von der Frostschutzlösungspumpe 71 gepumpt wird, durch die Fahrzeugbatterie 5, nach dem Verzweigen an dem Verzweigungsabschnitt E den Frostschutzlösungsdurchgang des vereinten Wärmetauschers 13 auf einer Seite des Verzweigungsabschnitts E und den Strahler 75 auf der anderen Seite des Verzweigungsabschnitts E und wieder die Frostschutzlösungspumpe 71 in dieser Reihenfolge zirkuliert.
  • Zu dieser Zeit strömt die Frostschutzlösung, die durch die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 gekühlt wird, in dem Frostschutzlösungsdurchgang, der im Inneren der Fahrzeugbatterie 5 ausgebildet ist, und nimmt die Wärme aus der Fahrzeugbatterie 5 auf, so dass die Fahrzeugbatterie 5 gekühlt wird.
  • Wie vorstehend diskutiert, wird die Frostschutzlösung, die durch den Strahler 75 gekühlt wird, oder die Frostschutzlösung, die an der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 gekühlt wird, zur Zeit des Batteriekühlbetriebs durch den Frostschutzlösungsdurchgang geliefert, der im Inneren der Fahrzeugbatterie 5 ausgebildet ist, so dass die Kühlung der Fahrzeugbatterie 5 erreicht wird.
  • (b) Batterieheizbetrieb
  • Der Batterieheizbetrieb wird in einem Fall ausgeführt, in dem die Temperatur der Fahrzeugbatterie 5, die mit dem Batterietemperatursensor abgetastet wird, niedriger als eine vorgegebene zweite Referenztemperatur ist, die niedriger als die erste vorgegebene Referenztemperatur ist.
  • In dem Batterieheizbetrieb der vorliegenden Ausführungsform wird das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 auf die Kältemittelströmungswege geschaltet, die für den in der neunten Ausführungsform diskutierten Heizbetrieb festgelegt sind, und das Dreiwegeventil 73 des Frostschutzlösungskreises 70 wird auf den Frostschutzlösungsströmungsweg geschaltet, der zwischen dem ventilseitigen Auslass des Verzweigungsabschnitts E und dem Einlass des Umleitungsdurchgangs 74 verbindet.
  • Auf diese Weise wird die Frostschutzlösung, die von der Frostschutzlösungspumpe 71 gepumpt wird, in dem Frostschutzlösungskreis 70, wie durch gestrichelte Pfeile in 15 angezeigt, durch die Fahrzeugbatterie 5, nach dem Verzweigen an dem Verzweigungsabschnitt E den Frostschutzlösungsdurchgang des vereinten Wärmetauschers 13 auf der einen Seite des Verzweigungsabschnitts E und den Umleitungsdurchgang 74 auf der anderen Seite des Verzweigungsabschnitts E und wieder die Frostschutzlösungspumpe 71 in dieser Reihenfolge zirkuliert.
  • Zu dieser Zeit strömt die Frostschutzlösung, die an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geheizt wird, durch den Frostschutzlösungsdurchgang, der im Inneren der Fahrzeugbatterie 5 ausgebildet ist, so dass die Wärme der Frostschutzlösung an die Fahrzeugbatterie 5 abgegeben wird und die Fahrzeugbatterie 5 dadurch geheizt wird.
  • Wie vorstehend diskutiert, wird die Frostschutzlösung, die an der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 geheizt wird, zur Zeit des Ausführens des Batterieheizbetriebs durch den Frostschutzlösungsdurchgang geleitet, der im Inneren der Fahrzeugbatterie 5 ausgebildet ist, so dass das Heizen der Fahrzeugbatterie 5 erreicht wird.
  • In dem Fahrzeugklimatisierungssystem 1 der vorliegenden Ausführungsform können die Vorteile, die ähnlich denen sind, die in der neunten Ausführungsform diskutiert werden, erreicht werden.
  • Die vorstehenden Ausführungsformen können wie folgt modifiziert werden.
    1. (1) In der ersten Ausführungsform wirken der Kompressor 11 und der Gebläseventilator 20 zur Zeit des Ausführens des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs als die Wärmeaustauschmengen-Einstellvorrichtungen (Wärmeaustauschmengen-Einstellmittel) des Wärmeaustauschmengen-Einstellmechanismus 6, der die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an jeder Wärmeaustauschanordnung 131, 132 des vereinten Wärmetauschers 13 einstellt. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf dieses beschränkt.
  • Zum Beispiel kann die Druckverringerungsvorrichtung oder der Mechanismus (Druckverringerüngsmittel), wie etwa die ersten und zweiten festen Drosseln 15, 22 der ersten Ausführungsform in eine variable Drosselvorrichtung oder einen Mechanismus (erste und zweite variable Drosseln), die/der ihren/seinen Drosselöffnungsgrad ändern kann, geändert werden. Dann kann wenigstens eine der variablen Drosseln verwendet werden, um die Temperatur des Hochdruckkältemittels, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 geliefert wird, oder die Temperatur des Niederdruckkältemittels, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 geliefert wird, zu ändern, um die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an jeder Wärmeaustauschanordnung 131, 132 einzustellen. In einem derartigen Fall wirken die Drosseln (die ersten und zweiten variablen Drosseln) 15, 22 als Wärmeaustauschmengen-Einstellvorrichtungen (Wärmeaustauschmengen-Einstellmittel) des Wärmeaustauschmengen-Einstellmechanismus 6, der die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an jeder Wärmeaustauschanordnung 131, 132 des vereinten Wärmetauschers 13 einstellt.
  • Außerdem können der Kompressor 11, der Gebläseventilator 20, das Heizexpansionsventil 84 und das Kühlexpansionsventil 90 in den achten bis zehnten Ausführungsformen als die Wärmeaustauschmengen-Einstellvorrichtungen (Wärmeaustauschmengen-Einstellmittel) des in der ersten Ausführungsform diskutierten Wärmeaustauschmengen-Einstellmechanismus 6 wirken.
  • Außerdem kann jedes der ersten und zweiten Dreiwegeventile 12, 21 der ersten Ausführungsform, das als die Strömungsdurchgang-Umschaltvorrichtung oder der Mechanismus (Strömungsdurchgang-Umschaltmittel) wirkt, in ein Dreiwegeventil vom Verteilertyp (auf das auch als ein Dreiwege-Verteilerventil Bezug genommen wird) geändert werden, das die Strömungsmenge des Kältemittels, das von ihm ausgegeben wird, einstellen kann, und wenigstens eines dieser Dreiwegeventile vom Verteilertyp kann verwendet werden, um die Strömungsmenge des,Hochdruckkältemittels, das an die erste Wärmeaustauschanordnung 131 geliefert wird, und/oder die Strömungsmenge des Niederdruckkältemittels, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung 132 geliefert wird, zu ändern, um die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an jeder der ersten und zweiten Wärmeaustauschanordnungen 131, 132 einzustellen. In einem derartigen Fall wirken das erste und das zweite Dreiwegeventil 12, 21 als Wärmeaustauschmengen-Einstellvorrichtungen (Wärmeaustauschmengen-Einstellmittel) des Wärmeaustauschmengen-Einstellmechanismus 6, der die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel und der Fahrzeugraumklimatisierungsluft an jeder Wärmeaustauschanordnung 131, 132 des vereinten Wärmetauschers 13 einstellt.
    • (2) In der zweiten Ausführungsform ist die Größe des Wärmeaustauschoberflächenbereichs der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 relativ zu der Größe des Wärmeaustauschoberflächenbereichs der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 vergrößert. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf dieses beschränkt.
  • Zum Beispiel kann die Größe des Wärmeaustauschoberflächenbereichs der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 relativ zu der Größe des Wärmeaustauschoberflächenbereichs der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 vergrößert werden. In einem derartigen Fall kann die Größe des Wärmeaustauschoberflächenbereichs jeder Wärmeaustauschanordnung 131, 132 des vereinten Wärmetauschers 13 geändert werden, indem die Trennplatte 135 im Inneren des niederdruckseitigen Sammelbehälters 132b der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 angeordnet wird.
  • In der zweiten Ausführungsform wird die Trennplatte 135 im Inneren des hochdruckseitigen Sammelbehälters 131b des vereinten Wärmetauschers 13 angeordnet, um den Wärmeaustauschoberflächenbereich jeder Wärmeaustauschanordnung 131, 132 des vereinten Wärmetauschers 13 zu ändern. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf dieses beschränkt.
  • Zum Beispiel können die Anzahl der hochdruckseitigen Rohre 131a der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 und die Anzahl der niederdruckseitigen Rohre 132a der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 geändert werden, um die Größe des Wärmeaustauschoberflächenbereichs jeder Wärmeaustauschanordnung 131, 132 des vereinten Wärmetauschers 13 zu ändern.
    • (3) In der dritten Ausführungsform wird der Verbrennungsmotor 200 als die externe Wärmequelle verwendet. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf dieses beschränkt. Zum Beispiel kann in einem Fall, in dem das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 auf ein ortsfestes Klimatisierungssystem, ein Kühltemperaturlager, eine Kühl-/Heizvorrichtung eines Verkaufsautomaten, angewendet wird, die elektrische Vorrichtung, wie etwa der elektrische Antriebsmotor oder der Inverter, der die elektrische Leistung an den elektrischen Antriebsmotor liefert, als die externe Wärmequelle verwendet werden. Außerdem kann in dem Fall, in dem das Fahrzeugkältekreislaufsystem 10 auf das ortsfeste Klimatisierungssystem, das Kühltemperaturlager, die Kühl-/Heizvorrichtung des Verkaufsautomaten, angewendet wird, die Antriebsvorrichtung oder der Mechanismus (Antriebsmittel) des Kompressors, wie etwa der Elektromotor oder der Inverter, als die externe Wärmequelle verwendet werden. In einem derartigen Fall dient das Heizmedium, das die als externe Wärmequelle verwendete Vorrichtung kühlt, als das erste Fluid.
    • (4) In den vierten bis siebten und neunten bis zehnten Ausführungsformen wird die Fahrzeugbatterie 5 als der Betriebsvorrichtungsgegenstand verwendet, dessen Temperatur auf den vorgegebenen Temperaturbereich gesteuert werden muss. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf dieses beschränkt. Zum Beispiel kann eine andere elektrische Vorrichtung, die nicht als die externe Wärmequelle verwendet wird, als der Betriebsvorrichtungsgegenstand verwendet werden. In einem derartigen Fall dient das Temperatureinstellmedium, das verwendet wird, um die Temperatur eines derartigen Betriebsvorrichtungsgegenstands einzustellen, als das Wärmeaustauschgegenstandsfluid.
    • (5) In den ersten bis siebten Ausführungsformenwird das Wärmeaustauschsystem diskutiert, in dem das Hochdruckkältemittel oder das Motorkühlmittel des Fahrzeugkältekreislaufsystems 10 als das erste Fluid verwendet wird und das Niederdruckkältemittel des Fahrzeugkältekreislaufsystems 10 als das zweite Fluid verwendet wird. Außerdem werden die Fahrzeugraumklimatisierungsluft, die Batterieklimatisierungsluft oder die Frostschutzlösung als das Wärmeaustauschgegenstandsfluid verwendet. Jedoch sind das erste Fluid, das zweite Fluid und das Wärmeaustauschgegenstandsfluid nicht auf die vorstehend Beschriebenen beschränkt. Das heißt, das erste Fluid, das zweite Fluid und das Wärmeaustauschgegenstandsfluid können in jedes andere geeignete Fluid geändert werden, solange die Temperatur des ersten Fluids und die Temperatur des zweiten Fluids voneinander verschieden sind.
    • (6) Wie vorstehend diskutiert, ist es wünschenswert, die Außenrippe 134 in dem Klimatisierungsluftdurchgang 133, der zwischen dem benachbarten hochdruckseitigen Rohr 131a und dem benachbarten niederdruckseitigen Rohr 132a in dem vereinten Wärmetauscher 13 ausgebildet ist, anzuordnen. Jedoch kann die Außenrippe 134 in einem Fall, in dem zum Beispiel der Luftströmungswiderstand weiter verringert werden muss, eliminiert werden.
    • (7) In den vorstehenden Ausführungsformen sind die hochdruckseitigen Rohre 131a und die niederdruckseitigen Rohre 132a über den gesamten Bereich des vereinten Wärmetauschers 13 abwechselnd angeordnet. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf dieses beschränkt. Insbesondere ist es möglich, die hochdruckseitigen Rohre 131a und die niederdruckseitigen Rohre 132a nur in einem Abschnitt des vereinten Wärmetauschers 13 abwechselnd anzuordnen. Außerdem kann nur wenigstens eines der hochdruckseitigen Rohre 131a und/oder der niederdruckseitigen Rohre 132a zwischen den anderen der hochdruckseitigen Rohre 131a und/oder der niederdruckseitigen Rohre 132a eingefügt werden.
    • (8) In den vorstehenden Ausführungsformen wird das gewöhnliche Fluorchlorkohlenwasserstoffkältemittel als das Kältemittel verwendet. Jedoch ist die Art des Kältemittels nicht auf dieses beschränkt. Zum Beispiel kann ein natürliches Kältemittel (z.B. Kohlendioxid) oder Kohlenwasserstoffkältemittel als das Kältemittel der vorliegenden Offenbarung verwendet werden.
    • (9) In jeder der achten bis zehnten Ausführungsformen ist das erste Strömungsmengen-Einstellventil 93a in dem Kältemitteldurchgang 93 zwischen dem Verzweigungsabschnitt A und der ersten Wärmeaustauschanordnung 131 des vereinten Wärmetauschers 13 bereitgestellt, und das zweite Strömungsmengen-Einstellventil 94a ist in dem Kältemitteldurchgang 94 zwischen dem Verzweigungsabschnitt C und der zweiten Wärmeaustauschanordnung 132 des vereinten Wärmetauschers 13 bereitgestellt. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf dieses beschränkt. Zum Beispiel können in einem Fall, in dem die Zieltemperatur des ersten Temperatureinstellgegenstands und die Zieltemperatur des zweiten Temperatureinstellgegenstands in dem gleichen Temperaturbereich sind, die ersten und zweiten Strömungsmengen-Einstellventile 93a, 94a eliminiert werden oder die ersten und zweiten Strömungsmengen-Einstellventile 93a, 94a können jeweils in einfache Öffnungs-/Schließventile geändert werden, von den jedes nur zwischen einem vollständigen Öffnungszustand und einem vollständigen Schließzustand betreibbar ist.
    • (10) In den vorstehenden Ausführungsformen wird die spezifische Struktur des vereinten Wärmetauschers 13 beschrieben. Jedoch kann anstelle des vereinten Wärmetauschers 13 jeder andere geeignete Wärmetauscher verwendet werden, solange ein Wärmetauscher integral ausgebildet ist, und das Hochdruckkältemittel und das Niederdruckkältemittel an einem derartigen Wärmetauscher mit dem zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluid Wärme austauschen können.
    • (11) In der achten Ausführungsform werden die Temperatur des vordersitzseitigen Raums (erster Temperatureinstellgegenstand) und des rücksitzseitigen Raums (zweiter Temperatureinstellgegenstand) eingestellt. In den neunten und zehnten Ausführungsformen wird die Temperatur des gesamten Fahrzeugraums (erster Temperatureinstellgegenstand) und der Fahrzeugbatterie (zweiter Temperatureinstellgegenstand)eingestellt. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf dieses beschränkt. Das heißt, jeder andere Raum und/oder jeder andere Betriebsvorrichtungsgegenstand, welche die Temperatureinstellung benötigen, können anstelle des einen oder der mehreren vorstehend Beschriebenen als der erste Temperatureinstellgegenstand und/oder der zweite Temperatureinstellgegenstand verwendet werden.
  • Außerdem kann innerhalb eines Bereichs und Geists der vorliegenden Offenbarung jede einzelne oder können mehrere Komponenten jeder der vorstehenden Ausführungsform und Modifikationen davon mit einer oder mehreren Komponenten jeder anderen der vorstehenden Ausführungsform und Modifikationen davon kombiniert werden.
  • Zusätzliche Vorteile und Modifikationen werden Fachleuten der Technik ohne weiteres einfallen. Die vorliegende Offenbarung in ihrem weiteren Sinne ist daher nicht auf die spezifischen Details, repräsentative Vorrichtung und veranschaulichenden Beispiele, die gezeigt und beschrieben sind, beschränkt.

Claims (18)

  1. Wärmeaustauschsystem, das umfasst: einen vereinten Wärmetauscher (13), der umfasst: eine erste Wärmeaustauschanordnung (131), die geeignet ist, um Wärme zwischen einem ersten Fluid und einem Wärmeaustauschgegenstandsfluid auszutauschen; und eine zweite Wärmeaustauschanordnung (132), die geeignet ist, um Wärme zwischen einem zweiten Fluid und dem Wärmeaustauschgegenstandsfluid auszutauschen, wobei: eine Temperatur des ersten Fluids, das an die erste Wärmeaustauschanordnung (131) geliefert wird, sich von einer Temperatur des zweiten Fluids, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung (132) geliefert wird, unterscheidet; die erste Wärmeaustauschanordnung (131) und die zweite Wärmeaustauschanordnung (132) miteinander integriert sind und angeordnet sind, um den Wärmeaustausch des Wärmeaustauschgegenstandsfluids sowohl mit dem ersten Fluid als auch dem zweiten Fluid zu ermöglichen; und die Temperatur des Wärmeaustauschgegenstandsfluids an dem vereinten Wärmetauscher (13) einstellbar ist, indem eine Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten Fluid und dem Wärmeaustauschgegenstandsfluid an der ersten Wärmeaustauschanordnung (131) und/oder eine Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem zweiten Fluid und dem Wärmeaustauschgegenstandsfluid an der zweiten Wärmeaustauschanordnung (132) eingestellt wird/werden; wobei das Wärmeaustauschsystem ferner einen Wärmeaustauschmengen-Einstellmechanismus (6) umfasst, der geeignet ist, die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem ersten Fluid und dem Wärmeaustauschgegenstandsfluid an der ersten Wärmeaustauschanordnung (131) und/oder die Menge des Wärmeaustauschs zwischen dem zweiten Fluid und dem Wärmeaustauschgegenstandsfluid an der zweiten Wärmeaustauschanordnung (132) einzustellen, wobei: die erste Wärmeaustauschanordnung (131) eine Vielzahl von Rohren (131a) der Seite des ersten Fluids umfasst, die das erste Fluid leiten; die zweite Wärmeaustauschanordnung (132) eine Vielzahl von Rohren (132a) der Seite des zweiten Fluids umfasst, die das zweite Fluid leiten; die Vielzahl der Rohre (131a) der Seite des ersten Fluids und die Vielzahl der Rohre (132a) der Seite des zweiten Fluids jeweils eine erste Reihe und eine zweite Reihe aufweisen, die in einer Strömungsrichtung des Wärmeaustauschgegenstandsfluids angeordnet sind; die Vielzahl der Rohre (131a) der Seite des ersten Fluids und die Vielzahl der Rohre (132a) der Seite des zweiten Fluids zwischen einem ersten Sammelbehälter (131b) und einem zweiten Sammelbehälter (132b) gehalten sind, wobei der erste Sammelbehälter (131b) einen ersten Verteilungsraum (131h), der das erste Fluid von einem ersten Zuströmungskanal (13a) zu der ersten Reihe der Vielzahl der Rohre (131a) der Seite des ersten Fluids leitet, und einen ersten Sammelraum (131g), der das erste Fluid von der zweiten Reihe der Vielzahl der Rohre (131a) der Seite des ersten Fluids zu einem ersten Ausströmungskanal (13b) leitet, aufweist, und wobei der zweite Sammelbehälter (132b) einen zweiten Verteilungsraum (132h), der das zweite Fluid von einem zweiten Zuströmungskanal (13c) zu der ersten Reihe der Vielzahl der Rohre (132a) der Seite des zweiten Fluids leitet, und einen zweiten Sammelraum (132g), der das zweite Fluid von der zweiten Reihe der Vielzahl der Rohre (132a) der Seite des zweiten Fluids zu einem zweiten Ausströmungskanal (13d) leitet, aufweist; ein Wärmeaustauschgegenstandsfluiddurchgang (133) zwischen einer Außenoberfläche eines entsprechenden der Vielzahl von Rohren (131a) der Seite des ersten Fluids und einer Außenoberfläche eines entsprechenden der Vielzahl von Rohren (132a) der Seite des zweiten Fluids ausgebildet ist, um das Wärmeaustauschgegenstandsfluid zu leiten; und wenigstens ein Rohr, das aus der Vielzahl der Rohre (131a) der Seite des ersten Fluids und der Vielzahl der Rohre (132a) der Seite des zweiten Fluids ausgewählt ist, zwischen benachbarten zwei Rohren, die aus den anderen der Vielzahl der Rohre (131a) der Seite des ersten Fluids und der Vielzahl der Rohre (132a) der Seite des zweiten Fluids ausgewählt sind, eingefügt ist, um den Wärmeaustauschgegenstandsfluiddurchgang (133) zwischen dem wenigstens einen Rohr, das aus der Vielzahl der Rohre (131a) der Seite des ersten Fluids und der Vielzahl der Rohre (132a) der Seite des zweiten Fluids ausgewählt ist, und dem einen der benachbarten zwei Rohre, die aus der anderen der Vielzahl der Rohre (131a) der Seite des ersten Fluids und der Vielzahl der Rohre (132a) der Seite des zweiten Fluids ausgewählt sind, auszubilden; eine Außenrippe (134) in dem Wärmeaustauschgegenstandsfluiddurchgang (133) angeordnet ist, um den Wärmeaustausch jeweils in der ersten Wärmeaustauschanordnung (131) und der zweiten Wärmeaustauschanordnung (132) zu fördern; die erste Wärmeaustauschanordnung (131) eine Heizwärmeaustauschanordnung, eingerichtet zum Heizen des Wärmeaustauschgegenstandsfluids durch Wärmeaustausch zwischen dem ersten Fluid, das in den hochdruckseitigen Rohren (131a) strömt, und des Wärmeaustauschgegenstandsfluids, das um die hochdruckseitigen Rohre (131a) herum strömt, ist, und die zweite Wärmeaustauschanordnung (132) eine Kühlwärmeaustauschanordnung, eingerichtet zum Kühlen des Wärmeaustauschgegenstandsfluids durch Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Fluid, das in den niederdruckseitigen Rohren (132a) strömt, und des Wärmeaustauschgegenstandsfluids, das um die niederdruckseitigen Rohre (132a) herum strömt, ist.
  2. Wärmeaustauschsystem gemäß Anspruch 1, wobei: der Wärmeaustauschmengen-Einstellmechanismus (6) geeignet ist, um eine Temperatur des ersten Fluids, das an die erste Wärmeaustauschanordnung (131) geliefert wird, und/oder eine Temperatur des zweiten Fluids, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung (132) geliefert wird, einzustellen.
  3. Wärmeaustauschsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 oder 2, wobei: der Wärmeaustauschmengen-Einstellmechanismus (6) geeignet ist, um eine Strömungsmenge des ersten Fluids, das an die erste Wärmeaustauschanordnung (131) geliefert wird, und/oder eine Strömungsmenge des zweiten Fluids, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung (132) geliefert wird, einzustellen.
  4. Wärmeaustauschsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: das Wärmeaustauschsystem in einem System bereitgestellt ist, das einen Dampfkompressionskältekreislauf (10) umfasst; das erste Fluid Hochdruckkältemittel des Dampfkompressionskältekreislaufs (10) ist; und das zweite Fluid Niederdruckkältemittel des Dampfkompressionskältekreislaufs (10) ist.
  5. Wärmeaustauschsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: das Wärmeaustauschsystem in einem System bereitgestellt ist, das einen Dampfkompressionskältekreislauf (10) und eine externe Wärmequelle (200) umfasst; das erste Fluid ein Heizmedium ist, das Wärme von der externen Wärmequelle (200) aufgenommen hat; und das zweite Fluid Niederdruckkältemittel des Dampfkompressionskältekreislaufs (10) ist.
  6. Wärmeaustauschsystem gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei: das System ein Fahrzeugklimatisierungssystem (1) ist, das geeignet ist, Klimatisierungsluft, deren Temperatur eingestellt wird, zu einem Klimatisierungsgegenstandsraum eines Fahrzeugs zu blasen; und das Wärmeaustauschgegenstandsfluid die Klimatisierungsluft ist.
  7. Wärmeaustauschsystem gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei: das System ein Temperatureinstellsystem ist, das eine Temperatur eines Betriebsvorrichtungsgegenstands (5) einstellt, wobei die Temperatur des Betriebsvorrichtungsgegenstands (5) innerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereichs eingestellt werden muss; und das Wärmeaustauschgegenstandsfluid ein Temperatureinstellmedium ist, das die Temperatur des Betriebsvorrichtungsgegenstands (5) einstellt.
  8. Wärmeaustauschsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner einen Fluidkreisdurchgang (10a) umfasst, der das temperatureinstellbare Fluid zirkuliert, wobei: der vereinte Wärmetauscher (13) in dem Fluidkreisdurchgang (10a) angeordnet ist; das erste Fluid das temperatureinstellbare Fluid in einem ersten Temperaturzustand ist; und das zweite Fluid das temperatureinstellbare Fluid in einem zweiten Temperaturzustand ist, der sich von dem ersten Temperaturzustand unterscheidet.
  9. Wärmeaustauschsystem gemäß Anspruch 8, wobei: das Wärmeaustauschsystem in einem System bereitgestellt ist, das einen Dampfkompressionskältekreislauf (10) hat, der den Fluidkreis umfasst; das temperatureinstellbare Fluid Kältemittel ist, das durch den Fluidkreisdurchgang (10a) in dem Dampfkompressionskältekreislauf (10) zirkuliert wird; das Kältemittel in dem ersten Temperaturzustand Hochdruckkältemittel ist; und das Kältemittel in dem zweiten Temperaturzustand Niederdruckkältemittel ist.
  10. Wärmeaustauschsystem gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei: ein Wärmetauscher (19, 34), an dem das temperatureinstellbare Fluid die Wärme abgibt oder aufnimmt, in den Fluidkreisdurchgang (10a) eingesetzt ist; und die erste Wärmeaustauschanordnung (131) oder die zweite Wärmeaustauschanordnung (132) in dem Fluidkreisdurchgang (10a) in Reihe mit dem Wärmetauscher (19, 34) verbunden ist.
  11. Wärmeaustauschsystem gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei: der Fluidkreis einen Wärmetauscher (19, 34, 75, 91) umfasst, an dem das temperatureinstellbare Fluid Wärme abgibt oder aufnimmt; und die erste Wärmeaustauschanordnung (131) oder die zweite Wärmeaustauschanordnung (132) in dem Fluidkreisdurchgang (10a, 40a, 70a) mit dem Wärmetauscher (19, 34, 75, 91) verbunden ist.
  12. Fahrzeugkältekreislaufsystem, das geeignet ist, eine Temperatur eines ersten Wärmeaustauschgegenstandsfluids, das verwendet wird, um eine Temperatur eines ersten Wärmeeinstellgegenstands in einem Fahrzeug einzustellen, und eine Temperatur eines zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluids, das verwendet wird, um eine Temperatur eines zweiten Wärmeeinstellgegenstands in einem Fahrzeug einzustellen, einzustellen, wobei das Fahrzeugkältekreislaufsystem umfasst: einen Kompressor (11), der geeignet ist, Kältemittel zu komprimieren und auszustoßen; einen Strahler (35, 82), der geeignet ist, Wärme aus dem von dem Kompressor (11) ausgegebenen Kältemittel abzugeben; einen Druckverringerungsmechanismus (7), der geeignet ist, den Druck des von dem Strahler (35, 82) ausgegebenen Kältemittels zu verringern; einen Verdampfer (34, 91), der geeignet ist, um das Kältemittel zu verdampfen, dessen Druck durch den Druckverringerungsmechanismus (7) verringert wurde; und einen vereinten Wärmetauscher (13), der eine erste Wärmeaustauschanordnung (131), die geeignet ist, das Kältemittel als Hochdruckkältemittel aufzunehmen, und eine zweite Wärmeaustauschanordnung (132), die geeignet ist, das Kältemittel als Niederdruckkältemittel aufzunehmen, umfasst, wobei: der Strahler (35, 82) und/oder der Verdampfer (34, 91) verwendet werden/wird, um die Temperatur des ersten Wärmeaustauschgegenstandsfluids einzustellen; der vereinte Wärmetauscher (13) verwendet wird, um die Temperatur des zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluids einzustellen; die erste Wärmeaustauschanordnung (131) geeignet ist, um Wärme zwischen dem Hochdruckkältemittel und dem zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluid auszutauschen; die zweite Wärmeaustauschanordnung (132) geeignet ist, um Wärme zwischen dem Niederdruckkältemittel und dem zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluid auszutauschen; die erste Wärmeaustauschanordnung (131) und die zweite Wärmeaustauschanordnung (132) miteinander integriert sind und angeordnet sind, um den Wärmeaustausch des zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluids sowohl mit dem Hochdruckkältemittel als auch dem Niederdruckkältemittel zu ermöglichen.
  13. Fahrzeugkältekreislaufsystem, das geeignet ist, eine Temperatur eines ersten Wärmeaustauschgegenstandsfluids, das verwendet wird, um eine Temperatur eines ersten Wärmeeinstellgegenstands in einem Fahrzeug einzustellen, und eine Temperatur eines zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluids, das verwendet wird, um eine Temperatur eines zweiten Wärmeeinstellgegenstands in einem Fahrzeug einzustellen, einzustellen, wobei das Fahrzeugkältekreislaufsystem umfasst: einen Kompressor (11), der geeignet ist, Kältemittel zu komprimieren und auszustoßen; einen ersten nutzungsseitigen Wärmetauscher (35, 82), der geeignet ist, um Wärme zwischen dem Kältemittel und dem ersten Wärmeaustauschgegenstandsfluid auszutauschen; einen Außenwärmetauscher (19), der geeignet ist, um Wärme zwischen dem Kältemittel und Außenluft auszutauschen; einen Druckverringerungsmechanismus (7), der geeignet ist, um den Druck des Kältemittels zu verringern; einen zweiten nutzungsseitigen Wärmetauscher (34, 91), der geeignet ist, um Wärme zwischen dem Kältemittel und dem ersten Wärmeaustauschgegenstandsfluid auszutauschen; einen Kältemittelströmungsweg-Umschaltmechanismus (8), der geeignet ist, um umzuschalten zwischen: einem Kältemittelströmungsweg, der das Kältemittel, das von dem Kompressor (11) als Hochdruckkältemittel ausgegeben wird, zu dem ersten nutzungsseitigen Wärmetauscher (35, 82) leitet; und einem Kältemittelströmungsweg, der das Kältemittel, das von dem Druckverringerungsmechanismus (7) als Niederdruckkältemittel ausgegeben wird, zu dem zweiten nutzungsseitigen Wärmetauscher (34, 91) leitet; und einen vereinten Wärmetauscher (13), der eine erste Wärmeaustauschanordnung (131), die geeignet ist, um das Hochdruckkältemittel aufzunehmen, und eine zweite Wärmeaustauschanordnung (132), die geeignet ist, das Niederdruckkältemittel aufzunehmen, umfasst, wobei: der vereinte Wärmetauscher (13) verwendet wird, um die Temperatur des zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluids einzustellen; die erste Wärmeaustauschanordnung (131) geeignet ist, um Wärme zwischen dem Hochdruckkältemittel und dem zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluid auszutauschen; die zweite Wärmeaustauschanordnung (132) geeignet ist, um Wärme zwischen dem Niederdruckkältemittel und dem zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluid auszutauschen, und die erste Wärmeaustauschanordnung (131) und die zweite Wärmeaustauschanordnung (132) miteinander integriert sind und angeordnet sind, um den Wärmeaustausch des zweiten Wärmeaustauschgegenstandsfluids sowohl mit dem Hochdruckkältemittel als auch dem Niederdruckkältemittel zu ermöglichen.
  14. Fahrzeugkältekreislaufsystem gemäß Anspruch 13, wobei: die erste Wärmeaustauschanordnung (131) parallel mit dem ersten nutzungsseitigen Wärmetauscher (35, 82) verbunden ist; und die zweite Wärmeaustauschanordnung (132) parallel mit dem zweiten nutzungsseitigen Wärmetauscher (34, 91) verbunden ist.
  15. Fahrzeugkältekreislaufsystem gemäß Anspruch 13 oder 14, wobei: der Kältemittelströmungsweg-Umschaltmechanismus (8) in einer ersten Betriebsart die Strömung des Niederdruckkältemittels zu dem zweiten nutzungsseitigen Wärmetauscher (34, 91) und der zweiten Wärmeaustauschanordnung (132) ermöglicht; der Kältemittelströmungsweg-Umschaltmechanismus (8) in einer zweiten Betriebsart die Strömung des Hochdruckkältemittels zu dem ersten nutzungsseitigen Wärmetauscher (35, 82) und der ersten Wärmeaustauschanordnung (131) ermöglicht; der Kältemittelströmungsweg-Umschaltmechanismus (8) in einer dritten Betriebsart die Strömung des Hochdruckkältemittels zu dem ersten nutzungsseitigen Wärmetauscher (35, 82) und der ersten Wärmeaustauschanordnung (131) und die Strömung des Niederdruckkältemittels zu dem zweiten nutzungsseitigen Wärmetauscher (34, 91) und der zweiten Wärmeaustauschanordnung (132) ermöglicht.
  16. Fahrzeugkältekreislaufsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 15, wobei: der vereinte Wärmetauscher (13) ein wärmeleitungsförderndes Element (134) umfasst, durch das die Wärme an das zweite Wärmeaustauschgegenstandsfluid abgegeben wird; und das wärmeleitungsfördernde Element (134) von der ersten Wärmeaustauschanordnung (131) und der zweiten Wärmeaustauschanordnung (132) gemeinsam verwendet wird.
  17. Fahrzeugkältekreislaufsystem gemäß Anspruch 16, wobei: die erste Wärmeaustauschanordnung (131) eine Vielzahl hochdruckseitiger Rohre (131a), die das Hochdruckkältemittel leiten, umfasst; die zweite Wärmeaustauschanordnung (132) eine Vielzahl niederdruckseitiger Rohre (132a), die das Niederdruckkältemittel leiten, umfasst; wenigstens eines der Vielzahl hochdruckseitiger Rohre (131a) zwischen entsprechenden benachbarten zwei der Vielzahl niederdruckseitiger Rohre (132a) angeordnet ist; wenigstens eines der Vielzahl niederdruckseitiger Rohre (132a) zwischen entsprechenden benachbarten zwei der Vielzahl hochdruckseitiger Rohre (131a) angeordnet ist; ein Wärmeaustauschgegenstandsfluiddurchgang (133), der das zweite Wärmeaustauschgegenstandsfluid leitet, zwischen einem entsprechenden der Vielzahl hochdruckseitiger Rohre (131a) und einem entsprechenden benachbarten der Vielzahl niederdruckseitiger Rohre (132a) ausgebildet ist, während das entsprechende benachbarte der Vielzahl von niederdruckseitigen Rohren (132a) von dem entsprechenden der Vielzahl hochdruckseitiger Rohre (131a) beabstandet ist und benachbart dazu angeordnet ist; und das wärmeleitungsfördernde Element (134) in dem Wärmeaustauschgegenstandsfluiddurchgang (133) angeordnet ist.
  18. Fahrzeugkältekreislaufsystem gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 bis 17, das ferner einen Strömungsmengen-Einstellmechanismus (9) umfasst, der wenigstens eines der Folgenden einstellt: eine Strömungsmenge des Hochdruckkältemittels, das an die erste Wärmeaustauschanordnung (131) geliefert wird; und eine Strömungsmenge des Niederdruckkältemittels, das an die zweite Wärmeaustauschanordnung (132) geliefert wird.
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