DE102012205200A1 - Kältemittelkreislaufvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Eine Kältemittelkreislaufvorrichtung umfasst einen ersten Kältemitteldurchgang (13), um aus einem Kältemittelstrahler (12) strömendes Kältemittel zu einer Einlassseite eines Außenwärmetauschers (15) zu leiten, einen ersten Drosselteil (14), der fähig ist, eine Öffnungsfläche des ersten Kältemitteldurchgangs (13) zu ändern, einen zweiten Kältemitteldurchgang (16), um das aus dem Außenwärmetauscher (15) strömende Kältemittel zu einer Ansaugseite eines Kompressors (11) zu leiten, einen ersten Öffnungs-/Schließteil (17) zum Öffnen oder Schließen des zweiten Kältemitteldurchgangs (16), einen dritten Kältemitteldurchgang (18), um das aus dem Außenwärmetauscher (15) strömende Kältemittel über einen Verdampfer (20) zu einer Ansaugseite des Kompressors (11) zu leiten, einen zweiten Drosselteil (19), der fähig ist, eine Öffnungsfläche des dritten Kältemitteldurchgangs (18) zu ändern, einen Umleitungsdurchgang (22), um das zwischen dem Kältemittelstrahler (12) und dem ersten Drosselteil (14) strömende Kältemittel zu einer Position zwischen dem Außenwärmetauscher (15) und dem zweiten Drosselteil (19) in dem dritten Kältemitteldurchgang (18) zu 3) zum Öffnen oder Schließen des Umleitungsdurchgangs (22).

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kältemittelkreislaufvorrichtung. Die Kältemittelkreislaufvorrichtung kann auf eine Klimaanlage angewendet werden, die fähig ist, Luft, die in einen zu klimatisierenden Raum geblasen werden soll, zu kühlen, zu entfeuchten und zu heizen.
  • Hintergrund
  • Es ist eine Klimaanlage bekannt, welche einen Innenverdampfer und einen Innenkondensator hat, die in einer Kammer angeordnet sind, und welche die Luft, die in die Kammer geblasen werden soll, durch den Innenverdampfer kühlt und entfeuchtet und welche die Luft, die von dem Innenverdampfer entfeuchtet wurde, durch den Innenkondensator wieder heizt und welche die Luft in die Kammer ausbläst, um dadurch das Innere der Kammer zu entfeuchten (siehe zum Beispiel Patentdokument 1 ( JP-B1-3645324 ), Patentdokument 2 ( JP-6-341732A )).
  • In einer in dem Patentdokument 1 beschriebenen Klimaanlage können ein Heiz- und Entfeuchtungsbetrieb, der zur Zeit des Heizens des Inneren der Kammer zugeführte Luft entfeuchtet, und ein gemäßigter Kühl- und Entfeuchtungsbetrieb, der zur Zeit des Kühlens des Inneren der Kammer zugeführte Luft entfeuchtet, durchgeführt werden, indem ein Kältemitteldurchgang eines Kältemittelkreislaufs von einem Dampfkompressionstyp umgeschaltet wird.
  • Insbesondere wird der Kältemitteldurchgang des Kältemittelkreislaufs zur Zeit der Durchführung des Heiz- und Entfeuchtungsbetriebs auf einen Kältemitteldurchgang geschaltet, der den Innenverdampfer parallel auf der strömungsabwärtigen Seite des Innenkondensators mit einem Außenwärmetauscher koppelt, der ein Kältemittel Wärme mit Außenluft austauschen lässt; um den Außenwärmetauscher dadurch als eine Wärmeaufnahmevorrichtung wirken zu lassen. In diesem Fall nimmt das Kältemittel in dem Innenverdampfer Wärme aus der Zuführungsluft auf, und das Kältemittel nimmt in dem Außenwärmetauscher Wärme aus der Außenluft auf, wodurch eine Menge an Wärme, die von dem Kältemittel in dem Innenkondensator abgestrahlt wird, sichergestellt werden kann: Auf diese Weise kann die Zuführungsluft mit einer hohen Temperatur in die Kammer ausgeblasen werden.
  • Andererseits wird der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung zur Zeit der Durchführung des gemäßigten Kühl- und Entfeuchtungsbetriebs auf einen Kältemitteldurchgang geschaltet, der den Innenkondensator auf der strömungsabwärtigen Seite eines Kompressors mit dem Außenwärmetauscher koppelt, um den Außenwärmetauscher dabei als einen Kältemittelstrahler wirken zu lassen. In diesem Fall strahlt das Kältemittel in dem Innenkondensator Wärme an die Zuführungsluft ab und das Kältemittel strahlt in dem Außenwärmetauscher Wärme an die Außenluft ab, wodurch eine Menge an Wärme, die durch das Kältemittel in dem Innenverdampfer aufgenommen wird, sichergestellt werden kann. Auf diese Weise kann die Zuführungsluft mit einer niedrigen Temperatur in die Kammer abgeblasen werden.
  • In einer in dem Patentdokument 2 beschriebenen Klimaanlage wird der Kältemitteldurchgang des Kältemittelkreislaufs zur Zeit der Durchführung der Heiz- und Entfeuchtungsbetriebsart auf den gleichen Kältemitteldurchgang wie in dem Patentdokument 1 geschaltet, während der Kältemitteldurchgang des Kältemittelkreislaufs zur Zeit der Durchführung des gemäßigten Heiz- und Entfeuchtungsbetriebs auf einen Kältemitteldurchgang geschaltet wird, in dem der Innenkondensator, der Außenwärmetauscher und der Innenverdampfer auf der strömungsabwärtigen Seite des Kompressors in Reihe geschaltet werden, um den Außenwärmetauscher dabei als einen Kältemittelstrahler wirken zu lassen. Auch in diesem Fall strahlt das Kältemittel sowohl in dem Innenkondensator als auch in dem Außenwärmetauscher Wärme ab, wodurch eine Menge an Wärme, die von dem Kältemittel in dem Innenverdampfer aufgenommen wird, sichergestellt werden kann.
  • In dem Fall, in dem der Kältemitteldurchgang des Kältemittelkreislaufs hier auf den Kältemitteldurchgang geschaltet wird, in dem der Innenverdampfer mit den Außenwärmetauscher parallel gekoppelt wird, um dadurch den Außenwärmetauscher als die Wärmeaufnahmevorrichtung wirken zu lassen, kann wie in dem Fall des Heiz- und Entfeuchtungsbetriebs in den Patentdokumenten 1, 2, selbst, wenn ein Versuch gemacht wird, eine Menge der von dem Kältemittel in dem Innenverdampfer aufgenommenen Wärme zu variieren, um die Temperatur der in die Kammer abgeblasenen Luft zu variieren, die Menge der von dem Kältemittel in den Außenwärmetauscher aus der Außenluft aufgenommenen Wärme nicht angemessen eingestellt werden. Als ein Ergebnis ist der Temperatureinstellbereich der in die Kammer abgeblasenen Luft begrenzt.
  • Dies liegt daran, dass in dem Kältemitteldurchgang, der den Innenverdampfer, wie in den Patentdokumenten 1, 2 beschrieben, parallel mit dem Außenwärmetauscher koppelt, eine Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Innenverdampfer gleich einer Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Außenwärmetauscher ist.
  • Um zum Beispiel die Temperatur der in die Kammer ausgeblasenen Luft zu erhöhen, ist es nur notwendig, die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Außenwärmetauscher zu verringern, um dadurch die Menge an Wärme, die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher aufgenommen wird, zu erhöhen. Wenn jedoch die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Außenwärmtauscher verringert wird, wird die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Innenverdampfer auch verringert, so dass auf dem Innenverdampfer Frost gebildet werden kann.
  • Um andererseits die Temperatur der in die Kammer abgeblasenen Luft zu verringern, ist es nur notwendig, die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Außenwärmetauscher zu erhöhen, um dadurch die Wärmemenge, die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher aufgenommen wird, zu erhöhen. Wenn jedoch die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Außenwärmetauscher erhöht wird, wird die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Innenverdampfer ebenfalls erhöht, so dass die Zuführungsluft nicht ausreichend entfeuchtet werden kann.
  • Ferner ist selbst in dem Fall, in dem der Kältemitteldurchgang des Kältemittelkreislaufs auf den Kältemitteldurchgang geschaltet wird, in dem der Innenkondensator wie in dem Fall des gemäßigten Heiz- und Kühlbetriebs des Patentdokuments 1 parallel mit dem Außenwärmetauscher gekoppelt ist, oder sogar in dem Fall, in dem der Kältemitteldurchgang des Kältemittelkreislaufs wie in dem Fall des gemäßigten Kühl und Heizbetriebs des Patentdokuments 2 auf den Kältemitteldurchgang geschaltet wird, in dem der Innenkondensator in Reihe mit dem Außenwärmetauscher gekoppelt wird, selbst wenn in dem Fall, in dem der Außenwärmetauscher dazu gebracht wird, als der Kältemittelstrahler zu arbeiten, ein Versuch gemacht wird, die Wärmemenge, die von dem Kältemittel in dem Innenkondensator abgestrahlt wird, zu erhöhen, um die Temperatur der in die Kammer abgeblasenen Luft zu erhöhen, die Erweiterung des Temperatureinstellbereichs der in die Kammer abgeblasenen Luft auf eine höhere Temperaturseite begrenzt, wenn die Wärmemenge, die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher an die Außenluft abgestrahlt wird, nicht angemessen verringert werden kann.
  • Mit anderen Worten kann in den Klimaanlagen, die in den Patentdokumenten 1, 2 beschrieben sind, zur Zeit der Durchführung des Entfeuchtungsbetriebs die Kapazität (Wärmeabstrahlungskapazität und Wärmeaufnahmekapazität) des Außenwärmetauschers nicht angemessen eingestellt werden, so dass, wie in 25 gezeigt, ein Bereich vorhanden ist, in dem die Temperatur der Luft, die in die Kammer ausgeblasen wird, nicht eingestellt werden kann. 25 ist eine veranschaulichende Zeichnung, um einen Temperatureinstellbereich der Luft, die in einer herkömmlichen Klimaanlage in eine Kammer ausgeblasen wird, darzustellen. In 25 bezeichnet R1 eine Region, in der eine Ausblastemperatur nicht gesteuert werden kann, R2 bezeichnet einen Temperatureinstellbereich zur Zeit der Durchführung eines Heiz- und Entfeuchtungsbetriebs, R3 bezeichnet eine Region, in der die Ausblastemperatur nicht in einen mittleren Bereich gesteuert werden kann, R4 bezeichnet einen Temperatureinstellbereich zur Zeit der Durchführung eines gemäßigten Kühl- und Entfeuchtungsbetriebs, und RT bezeichnet eine Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Innenverdampfer.
  • Auf diese Weise kann in den Klimaanlagen, die in den Patentdokumenten 1, 2 beschrieben sind, der Temperatureinstellbereich der in die Kammer ausgeblasenen Luft zur Zeit der Durchführung des Entfeuchtungsbetriebs in manchen Fällen beschränkt werden und in manchen Fällen kann eine angenehme Klimatisierung der Kammer nicht realisiert werden.
  • Ferner wird eine Kältemittelkreislaufvorrichtung bereitgestellt, die für eine Klimaanlage verwendet wird, die die Abwärme eines Verbrennungsmotors eines Elektroautos oder ähnlichem nicht nutzen kann. Die Kältemittelkreislaufvorrichtung ist versehen mit: einem Kompressor zum Ansaugen, Komprimieren und Ausstoßen eines Kältemittels; einem Kondensator zum Abstrahlen von Wärme des von dem Kompressor ausgestoßenen Kältemittels an ein externes Fluid; einem Expansionsventil zum Verringern des Drucks des aus dem Kondensator strömenden Kältemittels, um das Kältemittel zu expandieren; und einem Verdampfer zum Verdampfen des Kältemittels, dessen Druck durch das Expansionsventil verringert wurde, um dadurch Wärme aus dem externen Fluid aufzunehmen. Der Verdampfer und der Kondensator sind in einem Klimatisierungskanal angeordnet, und der Verdampfer wird zu einem Wärmetauscher zum Kühlen und Entfeuchten von Luft für die Klimatisierung gemacht, und der Kondensator wird zu einem Wärmetauscher zum Heizen der Luft für die Klimatisierung gemacht. Auf diese Weise entfeuchtet und heizt die klimatisierte Luft das Innere eines Fahrzeugraums (Patentdokument 3 ( JP-A-2000-16072 ))
  • Jedoch gibt es in der Kältemittelkreislaufvorrichtung des Patentdokuments 3 einen Fall, in dem zum Beispiel eine untere Grenze für den Druck des Kältemittels in dem Verdampfer festgelegt wird, um zu verhindern, dass sich auf dem Verdampfer zum Aufnehmen von Wärme aus der Luft Frost bildet. Wenn die Untergrenze für den Druck des Kältemittels in dem Verdampfer festgelegt wird, ist die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers begrenzt, und folglich wird die Last des Verdampfers niedrig gemacht, was den Verdampfer unfähig macht, seine Wärmeaufnahmekapazität ausreichend auszuüben. Folglich besteht auch ein Problem, dass eine Luftheizkapazität (Heizkapazität eines externen Fluids) des Kondensators, der ein Kältemittelstrahler ist, unzureichend ist.
  • Zusammenfassung
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorstehend beschriebenen Belange gemacht.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Kältemittelkreislaufvorrichtung für eine Klimaanlage, die einen Entfeuchtungsbetrieb zum Kühlen und Entfeuchten von Zuführungsluft, die in einen zu klimatisierenden Raum geblasen werden soll, und zum Heizen der entfeuchteten Luft durchführt. Die Kältemittelkreislaufvorrichtung umfasst: einen Kompressor, der Kältemittel komprimiert und ausstößt; einen Kältemittelstrahler, der angeordnet ist, um von dem Kompressor ausgestoßenes Kältemittel Wärme mit der Zuführungsluft austauschen zu lassen, um dadurch eine Wärmemenge des von dem Kompressor ausgestoßenen Kältemittels abzustrahlen; einen Außenwärmetauscher, der angeordnet ist, um das aus dem Kältemittelstrahler strömende Kältemittel Wärme mit Außenluft austauschen zu lassen; einen Verdampfer, der angeordnet ist, um die aus dem Außenwärmetauscher strömende Luft mit der Zuführungsluft Wärme austauschen zulassen, bevor sie den Kältemittelstrahler durchläuft, um dadurch das aus dem Außenwärmetauscher strömende Kältemittel zu verdampfen; einen ersten Kältemitteldurchgang, der bereitgestellt ist, um das aus dem Kältemittelstrahler strömende Kältemittel zu einer Einlassseite des Außenwärmetauschers strömen zu lassen; einen ersten Drosselteil, der in dem ersten Kältemitteldurchgang angeordnet ist, um fähig zu sein, eine Durchgangsöffnungsfläche des ersten Kältemitteldurchgangs zu ändern; einen zweiten Kältemitteldurchgang, der bereitgestellt ist, um das aus dem Außenwärmetauscher strömende Kältemittel zu einer Ansaugseite des Kompressors zu leiten; einen ersten Öffnungs-/Schließteil, der in dem zweiten Kältemitteldurchgang angeordnet ist und der den zweiten Kältemitteldurchgang öffnet oder schließt; einen dritten Kältemitteldurchgang, der bereitgestellt ist, um das aus dem Außenwärmetauscher strömende Kältemittel über den Verdampfer zu der Ansaugseite des Kompressors zu leiten; einen zweiten Drosselteil, der zwischen dem Außenwärmetauscher und dem Verdampfer in dem dritten Kältemitteldurchgang angeordnet ist, um fähig zu sein, eine Durchgangsöffnungsfläche des dritten Kältemitteldurchgangs zu ändern; einen Umleitungsdurchgang, der bereitgestellt ist, um das zwischen dem Kältemittelstrahler und dem ersten Drosselteil strömende Kältemittel zu einer Position zwischen dem Außenwärmetauscher und dem zweiten Drosselteil in dem dritten Kältemitteldurchgang zu leiten; und einen zweiten Öffnungs-/Schließteil, der in dem Umleitungsdurchgang angeordnet ist und der den Umleitungsdurchgang öffnet oder schließt.
  • Wenn gemäß dem ersten Aspekt der zweite Kältemitteldurchgang und der Umleitungsdurchgang jeweils durch den ersten Öffnungs-/Schließteil geschlossen und durch den zweiten Öffnungs-/Schließteil werden, kann ein Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung festgelegt werden, in dem der Außenwärmetauscher und der Verdampfer in Bezug auf eine Strömung des Kältemittels Reihe gekoppelt sind.
  • Wenn in diesem Fall die Durchgangsöffnungsfläche des ersten Kältemitteldurchgangs und die Durchgangsöffnungsfläche des dritten Kältemitteldurchgangs jeweils durch den ersten Drosselteil und den zweiten Drosselteil variiert werden, kann eine Kapazität des Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel und der Außenluft in dem Außenwärmetauscher eingestellt werden.
  • Auf diese Weise kann die von dem Kältemittel in dem Kältemittelstrahler abgestrahlte Wärmemenge oder die von dem Kältemittel in dem Verdampfer aufgenommene Wärmemenge eingestellt werden, und folglich kann die Temperatur der Zuführungsluft, die in dem Verdampfer gekühlt und entfeuchtet wird, durch den Kältemittelstrahler in einem weiten Bereich von einer niedrigen Temperatur bis zu einer hohen Temperatur eingestellt werden.
  • Wenn der zweite Kältemitteldurchgang und der Umleitungsdurchgang jeweils durch den ersten Öffnungs-/Schließteil und durch den zweiten Öffnungs-/Schließteil geöffnet werden, kann der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung derart gemacht werden, dass der Außenwärmetauscher und der Verdampfer in Bezug auf die Strömung des Kältemittels parallel gekoppelt sind.
  • In diesem Fall wird das aus dem Kältemittelstrahler strömende Kältemittel in eine Strömung zu dem Außenwärmetauscher und eine Strömung zu dem Verdampfer verzweigt, so dass die Strömungsmenge des zu dem Verdampfer strömenden Kältemittels verringert werden kann, um dadurch die von dem Kältemittel in dem Verdampfer aufgenommene Wärmemenge zu verringern. Folglich kann die Temperatur der Zuführungsluft in dem Verdampfer innerhalb eines hohen Temperaturbereichs eingestellt werden. Daher kann der Temperatureinstellbereich der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Luft erweitert werden.
  • Insbesondere wird gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung in einer ersten Entfeuchtungs-/Heizbetriebsart der zweite Kältemitteldurchgang durch den ersten Öffnungs-/Schließteil geschlossen, und der Umleitungsdurchgang wird durch den zweiten Öffnungs-/Schließteil geschlossen, und in einer zweiten Entfeuchtungs-/Heizbetriebsart wird der zweite Kältemitteldurchgang durch den ersten Öffnungs-/Schließteil geöffnet und der Umleitungsdurchgang wird durch den zweiten Öffnungs-/Schließteil geöffnet.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt ist es möglich, durch die einfachen Aufbauten des ersten Öffnungs-/Schließventils und des zweiten Öffnungs-/Schließventils zwischen der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart und der zweiten Entfeuchtungs-/Heizbetriebsart umzuschalten. Folglich kann ein Aufbau zum Erweitern des Temperatureinstellbereichs der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Luft spezifisch und leicht realisiert werden.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann, wenn in der der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart eine Zieltemperatur von in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasener Luft erhöht wird, der erste Drosselteil die Durchgangsöffnungsfläche des ersten Kältemitteldurchgangs verringern, und wenn in der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart eine Zieltemperatur von in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasener Luft erhöht wird, kann der zweite Drosselteil die Durchgangsöffnungsfläche des dritten Kältemitteldurchgangs vergrößern.
  • Gemäß dem dritten Aspekt kann eine Kapazität des Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel und der Außenluft (eine Wärmeabstrahlungskapazität und eine Wärmeaufnahmekapazität) in dem Außenwärmetauscher ansprechend auf eine Änderung in der Zieltemperatur der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Luft variiert werden. Folglich können die Menge an Wärme, die von dem Kältemittel in dem Kältemittelstrahler abgestrahlt wird, und die Menge an Wärme, die von dem Kältemittel in dem Verdampfer aufgenommen wird, angemessen eingestellt werden.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann in der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart der erste Drosselteil die Durchgangsöffnungsfläche des ersten Kältemitteldurchgangs in einer derartigen Weise variieren, dass ein Überhitzungsgrad des Kältemittels auf einer Auslassseite des Außenwärmetauschers ein Zielüberhitzungsgrad wird, der im Voraus bestimmt wird.
  • Wenn gemäß dem vierten Aspekt die Durchgangsöffnung des ersten Kältemitteldurchgangs durch den ersten Drosselteil in einer derartigen Weise variiert wird, dass der Überhitzungsgrad auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers gleich dem Zielüberhitzungsgrad wird, wird selbst wenn der Kältemitteldruck des Außenwärmetauschers gleich dem Kältemitteldruck des Verdampfers wird, in einem Abschnitt des Außenwärmetauschers eine Region erzeugt, durch die ein dampfphasiges Kältemittel geht. Folglich kann im Vergleich zu dem Fall, in dem nur ein flüssigphasiges Kältemittel durch die gesamte Region des Außenwärmetauschers geht, die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher aufgenommene Wärmemenge verringert werden.
  • Folglich können, selbst wenn der Außenwärmetauscher und der Verdampfer in Bezug auf die Strömung des Kältemittels parallel gekoppelt sind, die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher aufgenommene Wärmemenge und die von dem Kältemittel in dem Verdampfer aufgenommene Wärmemenge angemessen variiert werden.
  • Die Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Einstellteil für einen konstanten Druck, der auf einer Auslassseite des Verdampfers in dem dritten Kältemitteldurchgang angeordnet ist und der einen Druck des Kältemittels auf einer Auslassseite des Verdampfers auf einem spezifizierten Wert hält.
  • Selbst wenn gemäß dem fünften Aspekt der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung derart gemacht wird, dass der Außenwärmetauscher und der Verdampfer in Bezug auf die Strömung des Kältemittels parallel gekoppelt sind, kann der Kältemitteldruck des Verdampfers auf einem konstanten Druck gehalten werden. Folglich können die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher aufgenommene Wärmemenge und die von dem Kältemittel in dem Verdampfer aufgenommene Wärmemenge angemessen variiert werden.
  • Die Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann einen Rückflussverhinderungsteil umfassen, der in dem dritten Kältemitteldurchgang angeordnet ist, um eine Strömung des Kältemittels von einer Auslassseite des Außenwärmetauschers zu einer Einlassseite des zweiten Drosselteils zuzulassen, und eine Strömung des Kältemittels von der Einlassseite des zweiten Drosselteils zu der Auslassseite des Außenwärmetauschers zu verhindern.
  • Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Kältemittelkreislaufvorrichtung für eine Klimaanlage, die einen Entfeuchtungsbetrieb zum Kühlen und Entfeuchten von Zuführungsluft, die in einen zu klimatisierenden Raum geblasen werden soll, und zum Heizen der entfeuchteten Luft durchführt. Die Kältemittelkreislaufvorrichtung umfasst: einen Kompressor, der Kältemittel komprimiert und ausstößt; einen Kältemittelstrahler, der angeordnet ist, um ein von dem Kompressor ausgestoßenes Hochdruckkältemittel Wärme mit der Zuführungsluft austauschen zu lassen, um dadurch Wärme des Hochdruckkältemittels abzustrahlen; einen Außenwärmetauscher, der angeordnet ist, um das aus dem Kältemittelstrahler strömende Kältemittel Wärme mit Außenluft austauschen zu lassen; einen Verdampfer, der angeordnet ist, um ein darin verlaufendes Niederdruckkältemittel mit der Zuführungsluft Wärme austauschen zulassen, bevor es den Kältemittelstrahler durchläuft, um dadurch das Niederdruckkältemittel zu verdampfen; einen ersten Drosselteil, der aufgebaut ist, um den Druck des in den Außenwärmetauscher strömenden Kältemittels zu verringern, und der fähig ist, eine Drosselöffnung zu variieren; einen zweiten Drosselteil, der aufgebaut ist, um den Druck des in den Verdampfer strömenden Kältemittels zu verringern, und der fähig ist, eine Drosselöffnung zu variieren; einen Einstellteil für einen konstanten Druck, der aufgebaut ist, um einen Druck des aus dem Verdampfer strömenden Kältemittels auf einem spezifizierten Wert zu halten, der im Voraus bestimmt wird; und einen Kältemitteldurchgang-Umschaltteil, der aufgebaut ist, um wenigstens zwischen einem ersten Kältemitteldurchgang und einem zweiten Kältemitteldurchgang in einem Kältemittelkreislauf umzuschalten. Der erste Kältemitteldurchgang lässt das aus dem Kältemittelstrahler strömende Kältemittel in der folgenden Reihenfolge strömen: den ersten Drosselteil -> den Außenwärmetauscher -> den zweiten Drosselteil -> den Verdampfer -> den Einstellteil für den konstanten Druck -> eine Ansaugseite des Kompressors, und der zweite Kältemitteldurchgang lässt das aus dem Kältemittelstrahler strömende Kältemittel in der folgenden Reihenfolge strömen: den ersten Drosselteil -> den Außenwärmetauscher -> die Ansaugseite des Kompressors und lässt gleichzeitig das aus dem Kältemittelstrahler strömende Kältemittel in der Reihenfolge des zweiten Drosselteils -> des Verdampfers -> des Einstellteils für einen konstanten Druck -> die Ansaugseite des Kompressors.
  • Wenn gemäß dem siebten Aspekt der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil die Kältemittelkreislaufvorrichtung auf den ersten Kältemitteldurchgang umschaltet, werden der Kältemittelstrahler, der erste Drosselteil, der Außenwärmetauscher, der zweite Drosselteil und der Verdampfer in Bezug auf die Strömung des Kältemittels in dieser Reihenfolge in Reihe gekoppelt. Wenn ferner in diesem ersten Kältemitteldurchgang die Drosselöffnung des ersten Drosselteils und die Drosselöffnung des zweiten Drosselteils variiert werden, kann die Temperatur (der Druck) des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher leicht variiert werden.
  • Folglich kann der Außenwärmetauscher dazu gebracht werden, als der Kältemittelstrahler zu wirken, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, oder kann dazu gebracht werden, als der Verdampfer zu wirken, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen. Folglich können die von dem Kältemittel abgestrahlte Wärmemenge und die von dem Kältemittel aufgenommene Wärmemenge in dem Außenwärmetauscher eingestellt werden. Als ein Ergebnis kann im Vergleich zu einem Kreislaufaufbau, in dem der Außenwärmetauscher dazu gebracht wird, entweder als der Kältemittelstrahler oder der Verdampfer zu wirken, die von dem Kältemittel in dem Kältemittelstrahler abgestrahlte Wärmemenge innerhalb eines größeren Bereichs eingestellt werden. Folglich kann der Temperatureinstellbereich der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Luft zur Zeit der Durchführung des Entfeuchtungsbetriebs erweitert werden.
  • Wenn der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil andererseits die Kältemittelkreislaufvorrichtung auf den zweiten Kältemitteldurchgang schaltet, werden der Außenwärmetauscher und der Verdampfer in Bezug auf die Strömung des Kältemittels zwischen der Auslassseite des Kältemittelstrahlers und der Ansaugseite des Kompressors parallel angeordnet, aber der Einstellteil für den konstanten Druck ist zwischen dem Verdampfer und dem Kompressor angeordnet, so dass eine Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Verdampfer und eine Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Außenwärmetauscher voneinander verschieden gemacht werden können.
  • Folglich kann die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Außenwärmetauscher niedriger als die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Verdampfer gemacht werden, um dadurch die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher aufgenommene Wärmemenge zu erhöhen. Während die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Verdampfer auf einem spezifizierten Wert zur Verhinderung, dass sich Frost auf dem Verdampfer bildet, gehalten wird, kann als ein Ergebnis die von dem Kältemittel in dem Kältemittelstrahler abgestrahlte Wärmemenge erhöht werden, und folglich kann der Temperatureinstellbereich der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Luft zur Zeit der Durchführung des Entfeuchtungsbetriebs erweitert werden.
  • Der Kältemittelkreislauf gemäß dem achten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann umfassen: einen Umleitungsdurchgang, der das aus dem Kältemittelstrahler strömende Kältemittel den ersten Drosselteil und den Außenwärmetauscher umgehen lässt und das Kältemittel zu einer Einlassseite des zweiten Drosselteils leitet; einen zweiten Kältemitteldurchgang, der das aus dem Außenwärmetauscher strömende Kältemittel zu einer Kältemittelauslassseite des Einstellteils für einen konstanten Druck und der Einlassseite des Kompressors leitet; einen dritten Kältemitteldurchgang, der das aus dem Außenwärmetauscher strömende Kältemittel über den Verdampfer zu der Einlassseite des Kompressors leitet; und einen Rückflussverhinderungsteil, der in dem dritten Kältemitteldurchgang angeordnet ist und der eine Kältemittelströmung von einer Auslassseite des Außenwärmetauschers zu einer Einlassseite des Verdampfers zulässt und eine Kältemittelströmung von der Einlassseite des Verdampfers zu der Auslassseite des Außenwärmetauschers verhindert. Außerdem können ein erster Öffnungs-/Schließteil zum Öffnen oder Schließen des zweiten Kältemitteldurchgangs und ein zweiter Öffnungs-/Schließteil zum Öffnen oder Schließen des Umleitungsdurchgangs als der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil bereitgestellt sein.
  • Die Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß dem neunten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann einen Außenlufttemperatur-Erfassungsteil umfassen, der bereitgestellt ist, um eine Außenlufttemperatur zu erfassen. Wenn in diesem Fall die Außenlufttemperatur höher als eine im Voraus bestimmte Außenluftreferenztemperatur ist, kann der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil den Kältemittelkreislauf auf den ersten Kältemitteldurchgang umschalten, und wenn die Außenlufttemperatur niedriger als die Außenluftreferenztemperatur ist, kann der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil den Kältemittelkreislauf auf den zweiten Kältemitteldurchgang umschalten.
  • Wenn hier die Kältemittelkreislaufvorrichtung auf den zweiten Kältemitteldurchgang umgeschaltet wird, kann die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Außenwärmetauscher durch den Betrieb des Einstellteils für einen konstanten Druck niedriger als die Kältemittelverdampfungstemperatur in dem Verdampfer gemacht, so dass die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher aufgenommene Wärmemenge im Vergleich zu dem Fall, in dem die Kältemittelkreislaufvorrichtung auf den ersten Kältemitteldurchgang geschaltet wird, erhöht werden kann. Wenn folglich die Temperatur des Außenwärmetauschers verringert wird, kann durch Umschalten des Kältemitteldurchgangs der Kältemittelkreislaufvorrichtung von dem ersten Kältemitteldurchgang auf den zweiten Kältemitteldurchgang die Temperatur der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Luft erhöht werden.
  • Die Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann umfassen: einen Ausblastemperatur-Erfassungsteil, der aufgebaut ist, um eine Ausblastemperatur der Zuführungsluft, die in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasen wird, zu erfassen; und einen Zielausblastemperatur-Bestimmungsteil, der aufgebaut ist, um eine Zielausblastemperatur der Zuführungsluft, die in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasen wird, zu bestimmen. Wenn in diesem Fall eine Temperaturdifferenz, die erhalten wird, indem die Zielausblastemperatur von der Ausblastemperatur subtrahiert wird, niedriger als ein Referenzwert ist, schaltet der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil den Kältemittelkreislauf auf den ersten Kältemitteldurchgang. Wenn außerdem die Temperaturdifferenz höher als der Referenzwert ist, schaltet der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil den Kältemittelkreislauf auf den zweiten Kältemitteldurchgang.
  • Wenn die Kältemittelkreislaufvorrichtung, wie vorstehend beschrieben, auf den zweiten Kältemitteldurchgang geschaltet wird, kann die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher aufgenommene Wärmemenge im Vergleich zu dem Fall, in dem die Kältemittelkreislaufvorrichtung auf den ersten Kältemitteldurchgang geschaltet ist, erhöht werden. Wenn folglich ein Abstand, das heißt, eine Temperaturdifferenz zwischen der Ausblastemperatur und der Zielausblastemperatur größer als ein Referenzwert wird, kann durch Umschalten des Kältemittelkreislaufs der Kältemittelkreislaufvorrichtung von dem ersten Kältemitteldurchgang auf den zweiten Kältemitteldurchgang die Temperatur der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Luft erhöht werden.
  • Die Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ferner umfassen: einen Ausblastemperatur-Erfassungsteil, der aufgebaut ist, um eine Ausblastemperatur der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Zuführungsluft zu erfassen; einen Zielausblastemperatur-Bestimmungsteil, der aufgebaut ist, um eine Zielausblastemperatur der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Zuführungsluft zu bestimmen; einen Verdampfertemperatur-Erfassungsteil, der aufgebaut ist, um eine Verdampferausblastemperatur der von dem Verdampfer ausgeblasenen Zuführungsluft zu erfassen; und einen Zielverdampfertemperatur-Bestimmungsteil, der aufgebaut ist, um eine Zielverdampfertemperatur der von dem Verdampfer ausgeblasenen Zuführungsluft zu bestimmen. Wenn der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil in diesem Fall den Kältemittelkreislauf auf den ersten Kältemitteldurchgang schaltet, werden einer der ersten und zweiten Drosselteile und der Kompressor in einer derartigen Weise betrieben, dass die Ausblastemperatur nahe an die Zielausblastemperatur kommt, und der andere der ersten und zweiten Drosselteile und der Kompressor werden in einer derartigen Weise betrieben, dass die Verdampfertemperatur nahe an die Zielverdampfertemperatur kommt.
  • Gemäß dem elften Aspekt kann die Kühlkapazität der Zuführungsluft in dem Verdampfer durch die Tätigkeit der Steuerung eines der ersten und zweiten Drosselteile und des Kompressors sicher sichergestellt werden. Wenn ferner die durch das Kältemittel abgestrahlte Wärmemenge oder die durch das Kältemittel aufgenommene Wärmemenge in dem Außenwärmetauscher durch die Tätigkeit der Steuerung des anderen der ersten und zweiten Drosselteile und des Kompressors eingestellt wird, kann der Temperatureinstellbereich der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Luft zur Zeit der Durchführung des Entfeuchtungsbetriebs erweitert werden.
  • Der Kältemittelkreislauf gemäß dem zwölften Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ferner umfassen: einen Ausblastemperatur-Erfassungsteil, der aufgebaut ist, um eine Ausblastemperatur der in den zu klimatisierenden. Raum ausgeblasenen Zuführungsluft zu erfassen; einen Zielausblastemperatur-Bestimmungsteil, der aufgebaut ist, um eine Zielausblastemperatur der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Zuführungsluft zu bestimmen; einen Unterkühlungserfassungsteil, der aufgebaut ist, um eine physikalische Größe zu erfassen, die mit einem Unterkühlungsgrad des Kältemittels auf einer Auslassseite des Kältemittelstrahlers korreliert ist; einen Zielunterkühlungsgrad-Bestimmungsteil, der aufgebaut ist, um einen Zielunterkühlungsgrad des Kältemittels auf der Auslassseite des Kältemittelstrahlers zu bestimmen; einen Überhitzungserfassungsteil, der aufgebaut ist, um eine physikalische Größe zu erfassen, die mit einem Überhitzungsgrad des Kältemittels auf einer Auslassseite des Verdampfers korreliert ist; und einen Zielüberhitzungsgrad-Bestimmungsteil, der aufgebaut ist, um einen Zielüberhitzungsgrad des Kältemittels auf der Auslassseite des Verdampfers zu bestimmen. Wenn der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil in diesem Fall den Kältemittelkreislauf auf den zweiten Kältemitteldurchgang schaltet, (i) kann der Kompressor in einer derartigen Weise gesteuert werden, dass die Ausblastemperatur nahe an die Zielausblastemperatur kommt, (ii) wird der erste Drosselteil in einer derartigen Weise gesteuert, dass der Unterkühlungsgrad nahe an den Zielunterkühlungsgrad kommt, und (iii) wird der zweite Drosselteil in einer derartigen Weise gesteuert, dass ein Überhitzungsgrad nahe an den Zielüberhitzungsgrad kommt.
  • Wenn gemäß dem zwölften Aspekt der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung auf den zweiten Kältemitteldurchgang geschaltet wird, wird die Tätigkeit des ersten Drosselteil in einer derartigen Weise gesteuert, dass das Kältemittel auf der Auslassseite des Verdampfers den Überhitzungsgrad hat. Folglich kann das Kältemittel auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers, der parallel zu dem Verdampfer gekoppelt ist, in einen dampfförmig-flüssigen Zweiphasenzustand versetzt werden, um dadurch den Kältemittelkreislauf abzugleichen.
  • Durch Abgleichen des Kältemittelkreislaufs in dieser Weise kann das Kältemittel dazu gebracht werden, innerhalb eines gesamten Wärmeaustauschbereichs des Außenwärmetauschers einen Wärmeaufnahmebetrieb auszuüben, und folglich kann die von dem Kältemittel aufgenommene Wärmemenge in dem Außenwärmetauscher erhöht werden. Als ein Ergebnis kann der Temperatureinstellbereich auf die Seite erweitert werden, so dass die Temperatur der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Luft zur Zeit der Durchführung des Entfeuchtungsbetriebs erhöht wird.
  • Die Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß dem 13. Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ferner umfassen: einen Ausblastemperatur-Erfassungsteil, der aufgebaut ist, um eine Ausblastemperatur der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Zuführungsluft zu erfassen; einen Zielausblastemperatur-Bestimmungsteil, der aufgebaut ist, um eine Zielausblastemperatur der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Zuführungsluft zu bestimmen; einen Verdampfertemperatur-Erfassungsteil, der aufgebaut ist, um eine Verdampfertemperatur der von dem Verdampfer ausgeblasenen Zuführungsluft zu erfassen; einen Zielverdampfertemperatur-Bestimmungsteil, der aufgebaut ist, um eine Zielverdampferausblastemperatur der von dem Verdampfer ausgeblasenen Zuführungsluft zu bestimmen; einen Unterkühlungserfassungsteil, der aufgebaut ist, um eine physikalische Größe zu erfassen, die mit einem Unterkühlungsgrad des Kältemittels auf einer Auslassseite des Kältemittelstrahlers korreliert ist; und einen Zielunterkühlungsgrad-Bestimmungsteil, der aufgebaut ist, um einen Zielunterkühlungsgrad des Kältemittels auf der Auslassseite des Kältemittelstrahlers zu bestimmen. Wenn der der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil in diesem Fall den Kältemittelkreislauf auf den zweiten Kältemitteldurchgang schaltet, (i) kann der Kompressor in einer derartigen Weise gesteuert werden, dass die Ausblastemperatur nahe an die Zielausblastemperatur kommt, (ii) wird einer des ersten Drosselteils und des zweiten Drosselteils in einer derartigen Weise gesteuert, dass der Unterkühlungsgrad nahe an den Zielunterkühlungsgrad kommt, und (iii) wird der andere des ersten Drosselteils und des zweiten Drosselteils in einer derartigen Weise gesteuert, dass die Verdampferausblastemperatur nahe an die Zielverdampferausblastemperatur kommt.
  • Wenn gemäß dem 13. Aspekt der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung auf den zweiten Kältemitteldurchgang geschaltet wird, kann durch die Steuerung der Tätigkeit des einen des ersten Drosselteils und des zweiten Drosselteils in einer derartigen Weise, dass die Verdampferausblastemperatur nahe an die Zielverdampferausblastemperatur kommt, das Kältemittel auf der Auslassseite des Verdampfers in den dampfförmig-flüssigen Zweiphasenzustand versetzt werden. Folglich kann das Kältemittel auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers, der parallel zu dem Verdampfer gekoppelt ist, in einen dampfphasigen Zustand mit dem Überhitzungsgrad versetzt werden, um dadurch den Kältemittelkreislauf abzugleichen.
  • Durch Abgleichen des Kältemittelkreislaufs in dieser Weise kann eine Region, durch welche das dampfphasige Kältemittel geht, in einem Abschnitt des Außenwärmetauschers erzeugt werden, so dass die von dem Kältemittel aufgenommene Wärmemenge in dem Außenwärmetauscher im Vergleich zu dem Fall, in dem das flüssigphasige Kältemittel die gesamte Region des Außenwärmetauschers durchläuft, verringert werden kann. Als ein Ergebnis kann der Temperatureinstellbereich auf die Seite erweitert werden, so dass die Temperatur der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Luft zur Zeit der Durchführung des Entfeuchtungsbetriebs verringert wird.
  • Eine Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß dem 14. Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann umfassen: einen Kompressor, der aufgebaut ist, um Kältemittel anzusaugen, zu komprimieren und auszustoßen; einen Kältemittelstrahler, der angeordnet ist, um Wärme des von dem Kompressor ausgestoßenen Kältemittels abzustrahlen, um dadurch ein externes Fluid zu heizen; einen ersten Druckverringerungsteil, der angeordnet ist, um den Druck des aus dem Kältemittelstrahler strömenden Kältemittels zu verringern, um dadurch das Kältemittel zu expandieren; einen Verdampfer, der angeordnet ist, um das Kältemittel mit dem durch den ersten Druckverringerungsteil verringerten Druck zu verdampfen, um dadurch Wärme aus dem externen Fluid aufzunehmen; und einen zweiten Druckverringerungsteil, der den Druck des von dem Verdampfer verdampften Kältemittels, das von dem Kompressor eingesaugt werden soll, verringert und der aufgebaut ist, um eine Größe der Druckverringerung zu variieren. Außerdem wird eine Menge des von dem Kompressor ausgestoßenen Kältemittels oder eine Größe der Druckverringerung des Kältemittels des zweiten Druckverringerungsteils in einer derartigen Weise eingestellt, dass eine Heizkapazität des Kältemittelstrahlers oder ein Wert einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität bezieht, gleich einem Heizzielwert wird, und die andere, die Menge des von dem Kompressor ausgestoßenen Kältemittels oder die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des zweiten Druckverringerungsteils, wird in einer derartigen Weise eingestellt, dass eine Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers oder ein Wert einer physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität bezieht, gleich einem Wärmeaufnahmezielwert wird.
  • Gemäß dem 14. Aspekt können die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors und die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des zweiten Druckverringerungsteils in einer derartigen Weise eingestellt werden, dass, wenn die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers oder der Wert der physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität bezieht, gleich dem Wärmeaufnahmezielwert, der eine Begrenzung hat, gemacht wird, die Heizkapazität des Kältemittelstrahlers oder der Wert der physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität bezieht, gleich dem Heizzielwert wird, der fähig ist, die externe Flüssigkeit ausreichend zu heizen. Das heißt, selbst in dem Fall, in dem die Menge der Zirkulationsströmung des Kältemittels durch die Begrenzung der Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers bestimmt ist, kann durch einmaliges Verringern des Drucks des in dem Verdampfer verdampften Kältemittels durch den zweiten Druckverringerungsteil und durch isentropes Komprimieren des Kältemittels, dessen Druck durch den zweiten Druckverringerungsteil verringert wurde, durch den Kompressor die Enthalpie des in den Kältemittelstrahler strömenden Kältemittels im Vergleich zu dem Fall, in dem das in dem Verdampfer verdampfte Kältemittel von dem Kompressor komprimiert wird, ohne dass sein Druck verringert wird, erhöht werden. Auf diese Weise kann die Heizkapazität des Kältemittelstrahlers oder der Wert der physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität bezieht, gleich dem Heizzielwert gemacht werden, der fähig ist, das externe Fluid ausreichend zu heizen. Folglich kann, selbst wenn die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers die Begrenzung hat, in dem Kältemittelstrahler eine ausreichende Kapazität zur Heizung des externen Fluids erzielt werden.
  • Die Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß dem 15. Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ferner einen Steuerteil zum Steuern der Kältemittelausstoßmenge des Kompressors auf der Basis der Heizkapazität oder des Werts der physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität bezieht, umfassen. In diesem Fall kann der zweite Druckverringerungsteil ein Ventil mit konstantem Druck sein, das verhindert, dass ein Kältemitteldruck in dem Verdampfer kleiner als ein spezifizierter Druck wird, selbst wenn der Druck des von dem Kompressor angesaugten Kältemittels niedriger wird, kann der Steuerteil die Kältemittelausstoßmenge in einer derartigen Weise steuern, dass die Heizkapazität oder der Wert der physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität bezieht, gleich dem Heizzielwert wird, und der zweite Druckverringerungsteil kann die Größe der Druckverringerung des Kältemittels in einer derartigen Weise einstellen, dass die Wärmeaufnahmekapazität oder die physikalische Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität bezieht, gleich dem Wärmeaufnahmezielwert wird.
  • Gemäß dem 15. Aspekt kann die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors durch den Steuerteil in einer derartigen Weise gesteuert werden, dass die Heizkapazität des Kältemittelstrahlers oder der Wert der physikalischer Größe, die sich auf die Heizkapazität bezieht, gleich dem Heizzielwert wird, und die Menge der Druckverringerung des Kältemittels kann durch den zweiten Druckverringerungsteil des Ventils mit konstantem Druck in einer derartigen Weise eingestellt werden, dass die Wärmeaufnahmekapazität des Kältemittelstrahlers oder der Wert der physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität bezieht, gleich dem Wärmeaufnahmezielwert wird. Folglich braucht der Steuerteil nicht die Steuerung der Größe der Druckverringerung des Kältemittels des zweiten Druckverringerungsteils durchführen. Daher kann die Steuerlogik vereinfacht werden.
  • Die Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß dem 16. Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ferner einen Steuerteil zum Steuern der Kältemittelausstoßmenge des Kompressors und der Größe der Druckverringerung des Kältemittels des zweiten Druckverringerungsteils auf der Basis der Heizkapazität oder des Werts der physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität bezieht, und der Wärmeaufnahmekapazität oder des Werts der physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität bezieht, umfassen. In diesem Fall steuert der Steuerteil die Kältemittelausstoßmenge oder die Größe der Druckverringerung des Kältemittels in einer derartigen Weise, dass die Heizkapazität oder der Wert der physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität bezieht, gleich dem Heizzielwert wird, und der Steuerteil steuert die andere, die Kältemittelausstoßmenge oder die Größe der Druckverringerung des Kältemittels, in einer derartigen Weise, dass die Wärmeaufnahmekapazität oder der Wert der physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität bezieht, gleich dem Wärmeaufnahmezielwert wird.
  • Gemäß dem 16. Aspekt kann die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors oder die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des zweiten Druckverringerungsteils durch den Steuerteil in einer derartigen Weise gesteuert werden, dass die Heizkapazität des Kältemittelstrahlers oder der Wert der physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität bezieht, gleich dem Heizzielwert wird, und die andere, die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors oder die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des zweiten Druckverringerungsteils, kann durch den Steuerteil in einer derartigen Weise gesteuert werden, dass die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers oder der Wert der physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität bezieht, gleich dem Wärmeaufnahmezielwert wird. Folglich können die Einstellgenauigkeit der Kältemittelausstoßmenge des Kompressors und die Einstellgenauigkeit der Druckverringerung des Kältemittels des zweiten Druckverringerungsteils leicht sichergestellt werden.
  • In der Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß dem 17. Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann der zweite Druckverringerungsteil ein festes Drosselventil mit einer festen Drossel und ein Öffnungs-/Schließventil umfassen, das parallel zu dem festen Drosselventil angeordnet ist und das zwischen einem geöffneten Zustand und einem geschlossenen Zustand umgeschaltet wird, und der Steuerteil kann zwischen dem geöffneten Zustand und dem geschlossenen Zustand des Öffnungs-/Schließventils umschalten, um die Druckverringerung des Kältemittels zu steuern.
  • Gemäß dem 17. Aspekt kann der zweite Druckverringerungsteil, der fähig ist, die Größe der Druckverringerung zu variieren, einfach aus dem festen Drosselventil und dem Öffnungs-/Schließventil aufgebaut werden, und ein Druckverringerungspegel durch den zweiten Druckverringerungsteil kann in zwei Stufen variiert werden.
  • In der Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß dem 18. Aspekt der vorliegenden Offenbarung können der Kältemittelstrahler und der Verdampfer in einer derartigen Weise in einem Kanal angeordnet sein, dass der Verdampfer auf einer weiter strömungsaufwärtigen Seite einer Strömung der Luft als der Kältemittelstrahler angeordnet ist, der Verdampfer kann aufgebaut sein, um Wärme aus der Luft aufzunehmen, um die Luft zu entfeuchten. In diesem Fall kann der Kältemittelstrahler aufgebaut sein, um die von dem Verdampfer strömende Luft zu heizen.
  • Gemäß dem 18. Aspekt kann das Innere der Kammer durch die Klimaanlage, die die Luft von dem Kanal in die Kammer ausbläst, leicht entfeuchtet und geheizt werden, und folglich kann die Heizkapazität zur Zeit der Durchführung des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs leicht verbessert werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gegeben wird, deutlicher, wobei in den Zeichnungen:
  • 1 ein schematisches Aufbaudiagramm einer Fahrzeugklimaanlage gemäß einer ersten Ausführungsform ist;
  • 2 ein Flussdiagramm ist, um eine Steuerverarbeitung zu zeigen, die von einer Steuervorrichtung der Fahrzeugklimaanlage gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt wird;
  • 3 ein Mollier-Diagramm ist, um einen Zustand eines Kältemittels zur Zeit einer ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart (erste Betriebsart) in einer Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zu zeigen;
  • 4 ein Mollier-Diagramm ist, um einen Zustand des Kältemittels zur Zeit einer ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart (zweite Betriebsart) in der Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zu zeigen;
  • 5 ein Mollier-Diagramm ist, um einen Zustand des Kältemittels zur Zeit einer ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart (dritte Betriebsart) in der Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zu zeigen;
  • 6 ein Mollier-Diagramm ist, um einen Zustand des Kältemittels zur Zeit einer ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart (vierte Betriebsart) in der Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zu zeigen;
  • 7 ein Mollier-Diagramm ist, um einen Zustand des Kältemittels zur Zeit einer zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart in der Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zu zeigen;
  • 8 ein Diagramm ist, um einen Temperatureinstellbereich der in einen Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft in der Fahrzeugklimaanlage zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart darzustellen;
  • 9 ein schematisches Aufbaudiagramm einer Fahrzeugklimaanlage gemäß einer zweiten Ausführungsform ist;
  • 10 ein Mollier-Diagramm ist, um einen Zustand eines Kältemittels zur Zeit einer zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart in einer Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zu zeigen;
  • 11 ein schematisches Aufbaudiagramm einer Fahrzeugklimaanlage gemäß einer dritten Ausführungsform ist;
  • 12 eine Schnittansicht in einer Axialrichtung eines Ventils mit konstantem Druck gemäß der dritten Ausführungsform ist;
  • 13 ein Mollier-Diagramm ist, um einen Zustand eines Kältemittels zur Zeit einer zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart in einer Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform zu zeigen;
  • 14 ein schematisches Aufbaudiagramm einer Fahrzeugklimaanlage gemäß einer vierten Ausführungsform ist;
  • 15 ein schematisches Aufbaudiagramm einer Fahrzeugklimaanlage gemäß einer fünften Ausführungsform ist;
  • 16 ein schematisches Aufbaudiagramm einer Fahrzeugklimaanlage gemäß einer sechsten Ausführungsform ist;
  • 17 ein schematisches Aufbaudiagramm einer Fahrzeugklimaanlage gemäß einer siebten Ausführungsform ist;
  • 18 ein schematisches Aufbaudiagramm einer Fahrzeugklimaanlage gemäß einer achten Ausführungsform ist;
  • 19 eine veranschaulichende Zeichnung ist, um einen Wirkzustand eines Vierwegeventils gemäß der achten Ausführungsform dazustellen;
  • 20 eine veranschaulichende Zeichnung ist, um einen anderen Wirkzustand des Vierwegeventils gemäß der achten Ausführungsform dazustellen;
  • 21 ein Steuercharakteristikdiagramm eines ersten Expansionsventils und eines zweiten Expansionsventils gemäß einer neunten Ausführungsform ist;
  • 22 ein schematisches Aufbaudiagramm einer Fahrzeugklimaanlage gemäß einer zehnten Ausführungsform ist;
  • 23 ein Mollier-Diagramm ist, um einen Zustand eines Kältemittels zur Zeit einer zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart in einer Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß der zehnten Ausführungsform zu zeigen;
  • 24 ein veranschaulichendes Diagramm ist, um einen Temperatureinstellbereich der in eine Kammer ausgeblasenen Luft zur Zeit der ersten und zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsarten darzustellen;
  • 25 ein veranschaulichendes Diagramm ist, um einen Temperatureinstellbereich der in eine Kammer ausgeblasenen Luft in einer herkömmlichen Klimaanlage darzustellen;
  • 26 ein Schemadiagramm ist, um einen allgemeinen Aufbau einer Fahrzeugklimaanlage unter Verwendung einer Kältemittelkreislaufvorrichtung gemäß einer zwölften Ausführungsform zu zeigen;
  • 27 ein Flussdiagramm ist, um eine grundlegende Steuerverarbeitung gemäß einer Klimatisierungssteuervorrichtung der zwölften Ausführungsform zu zeigen;
  • 28 ein Diagramm ist, um eine Betriebsartbestimmung der Fahrzeugklimaanlage der zwölften Ausführungsform darzustellen;
  • 29 ein Schemadiagramm ist, um die Fahrzeugklimaanlage zur Zeit des Kühlbetriebs in der zwölften Ausführungsform zu zeigen;
  • 30 ein Schemadiagramm ist, um die Fahrzeugklimaanlage zur Zeit des Heizbetriebs in der zwölften Ausführungsform zu zeigen;
  • 31 ein Schemadiagramm ist, um die Fahrzeugklimaanlage zur Zeit des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs in der zwölften Ausführungsform zu zeigen;
  • 32 ein Flussdiagramm ist, um einen Steuerfluss des Schritts S220 von 27 in der zwölften Ausführungsform zu zeigen;
  • 33 ein Diagramm ist, um eine Heizkapazitätsbestimmung in einem Kondensator darzustellen;
  • 34 ein Mollier-Diagramm ist, um eine Wirkung einer Heizkapazität in dem Kondensator darzustellen;
  • 35 ein Flussdiagramm ist, um einen Steuerfluss des Schritts S220 von 27 in einer 13. Ausführungsform zu zeigen;
  • 36 ein Diagramm ist, um eine Entfeuchtungskapazitätsbestimmung in einem Verdampfer darzustellen;
  • 37 ein Schemadiagramm ist, um einen allgemeinen Aufbau einer Fahrzeugklimaanlage unter Verwendung einer Kältemittelkreislaufvorrichtung in einer 14. Ausführungsform zu zeigen;
  • 38 ein Flussdiagramm ist, um einen Steuerfluss des Schritts S220 von 27 in der 14. Ausführungsform zu zeigen;
  • 39 ein Schemadiagramm ist, um einen allgemeinen Aufbau einer Fahrzeugklimaanlage unter Verwendung einer Kältemittelkreislaufvorrichtung in einer 15. Ausführungsform zu zeigen;
  • 40 ein Flussdiagramm ist, um einen Steuerfluss des Schritts S220 von 27 in der 15. Ausführungsform zu zeigen;
  • 41 ein Schemadiagramm ist, um einen allgemeinen Aufbau einer Fahrzeugklimaanlage unter Verwendung einer Kältemittelkreislaufvorrichtung in einer anderen Ausführungsform zu zeigen;
  • 42 ein Schemadiagramm ist, um die Fahrzeugklimaanlage zur Zeit eines Kühlbetriebs in der anderen Ausführungsform zu zeigen;
  • 43 ein Schemadiagramm ist, um die Fahrzeugklimaanlage zur Zeit eines Heizbetriebs in der anderen Ausführungsform zu zeigen;
  • 44 ein Schemadiagramm ist, um die Fahrzeugklimaanlage zur Zeit eines Entfeuchtungs- und Heizbetriebs in einer der Ausführungsform zu zeigen;
  • 45 ein Flussdiagramm ist, um einen Steuerfluss des Schritts S220 von 27 in der anderen Ausführungsform zu zeigen;
  • 46 ein Mollier-Diagramm ist, um eine Wirkung der Verbesserung einer Heizkapazität in einem Kondensator in der anderen Ausführungsform darzustellen;
  • 47 ein Flussdiagramm ist, um einen Steuerfluss des Schritts S220 von 27 in der anderen Ausführungsform zu zeigen;
  • 48 ein Schemadiagramm ist, um einen allgemeinen Aufbau einer Fahrzeugklimaanlage unter Verwendung einer Kältemittelkreislaufvorrichtung in noch einer anderen Ausführungsform zu zeigen;
  • 49 ein Schemadiagramm ist, um die Fahrzeugklimaanlage zur Zeit eines Kühlbetriebs in noch einer anderen Ausführungsform zu zeigen;
  • 50 ein Schemadiagramm ist, um die Fahrzeugklimaanlage zur Zeit eines Heizbetriebs in noch einer anderen Ausführungsform zu zeigen;
  • 51 ein Schemadiagramm ist, um die Fahrzeugklimaanlage zur Zeit eines Entfeuchtungs- und Heizbetriebs in noch einer anderen Ausführungsform zu zeigen;
  • 52 ein Flussdiagramm ist, um einen Steuerfluss des Schritts S220 von 27 in noch einer anderen Ausführungsform zu zeigen;
  • 53 ein Mollier-Diagramm ist, um eine Wirkung einer Verbesserung einer Heizkapazität in einem Kondensator in noch einer anderen Ausführungsform darzustellen; und
  • 54 ein Flussdiagramm ist, um einen Steuerfluss des Schritts S220 von 27 in noch einer anderen Ausführungsform zu zeigen.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hier nachstehend unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsformen kann einem Teil, der einem in einer vorhergehenden Ausführungsform beschriebenen Teil entspricht, die gleiche Bezugsnummer zugewiesen sein; und die redundante Erklärung für den Teil kann weggelassen werden. Wenn in einer Ausführungsform nur ein Teil eines Aufbaus beschrieben wird, kann eine andere vorhergehende Ausführungsform auf die anderen Teile des Aufbaus angewendet werden. Die Teile können kombiniert werden, auch wenn nicht ausdrücklich beschrieben wird, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können teilweise kombiniert werden, auch wenn nicht ausdrücklich beschrieben ist, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können, vorausgesetzt es liegt kein Nachteil in der Kombination.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird auf der Basis von 1 bis 7 beschrieben. 1 ist ein schematisches Aufbaudiagramm einer Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 auf eine Fahrzeugklimaanlage 1 eines Hybridfahrzeugs angewendet, das eine Antriebskraft zum Antreiben eines Fahrzeugs von einer Brennkraftmaschine (Verbrennungsmotor) und einem elektrischen Antriebsmotor erhält. Die Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 in der Fahrzeugklimaanlage 1 hat eine Funktion zum Kühlen oder Heizen von Luft, die in einen Fahrzeugraum eines zu klimatisierenden Raums (auf die hier nachstehend als „Fahrzeugraumzuführungsluft” Bezug genommen wird) geblasen wird.
  • Aus diesem Grund ist die Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 in einer derartigen Weise aufgebaut, dass sie schaltet auf: einen Kältemitteldurchgang einer Kühlbetriebsart (Kühlbetrieb) zum Kühlen eines Inneren eines Fahrzeugraums; einen Kältemitteldurchgang einer Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart (Entfeuchtungsbetrieb) zum Entfeuchten und Heizen des Inneren des Fahrzeugraums; und einen Kältemitteldurchgang einer Heizbetriebsart (Heizbetrieb) zum Heizen des Inneren des Fahrzeugraums.
  • Ferner können in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10, wie später beschrieben wird, eine erste Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart, die zur Zeit eines Normalbetriebs durchgeführt wird, und eine zweite Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart, die durchgeführt wird, wenn eine Außenlufttemperatur extrem niedrig ist, als die Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart durchgeführt werden.
  • Überdies wird in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform ein gewöhnliches Fluorchlorkohlenwasserstoff-basiertes Kältemittel als ein Kältemittel verwendet, und ein unterkritischer Kältemittelkreislauf wird aufgebaut, in dem der Druck des Hochdruckkältemittels einen kritischen Druck des Kältemittels nicht übersteigt. Das Kältemittel wird mit einem Kältemaschinenöl zum Schmieren eines Kompressors 11 vermischt, der später beschrieben wird, und ein Teil des Kältemaschinenöls wird zusammen mit dem Kältemittel zirkuliert.
  • Der Kompressor 11 ist in einem Motorraum (in der Zeichnung nicht gezeigt) angeordnet und saugt das Kältemittel in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 ein, komprimiert es und stößt es aus und ist ein elektrischer Kompressor, der einen Kompressionsmechanismus 11a mit fester Verdrängung, dessen Ausstoßvolumen fest ist, durch einen Elektromotor 11b antreibt. Insbesondere können verschiedene Arten von Kompressionsmechanismen, wie etwa ein Spiralkompressionsmechanismus und ein Drehschieberkompressionsmechanismus, als der Kompressionsmechanismus 11a verwendet werden.
  • Die Tätigkeit des Elektromotors 11b (die Anzahl der Umdrehungen) wird von einem Steuersignal gesteuert, das von einer (nicht gezeigten) Steuervorrichtung, die beschrieben wird, ausgegeben wird, und entweder kann ein Wechselstrommotor oder ein Gleichstrommotor verwendet werden. Die Kältemittelausstoßkapazität des Kompressionsmechanismus 11a wird durch die Steuerung der Drehzahl variiert. Folglich baut der Elektromotor 11b in der vorliegenden Ausführungsform einen Ausstoßvolumenänderungsteil des Kompressionsmechanismus 11a auf.
  • Der Kompressor 11 hat eine Einlassseite eines Innenkondensators 12 mit seiner Ausstoßöffnungsseite gekoppelt. Der Innenkondensator 12 ist ein Kältemittelstrahler, der in einem Gehäuse 31 einer Innenklimatisierungseinheit 30, die beschrieben wird, angeordnet ist, und der ein von dem Kompressor 11 ausgestoßenes Ausstoßkältemittel (Hochdruckkältemittel) Wärme abstrahlen lässt, um dadurch die Fahrzeugraumzuführungsluft, die einen Innenverdampfer 20, der beschrieben wird, durchläuft, zu heizen.
  • Der Innenkondensator 12 hat einen ersten Kältemitteldurchgang 13 mit seiner Auslassseite gekoppelt, wobei der erste Kältemitteldurchgang 13 das aus dem Innenkondensator 12 strömende Kältemittel in einen Außenwärmetauscher 15, der später beschrieben wird, einleitet. Der erste Kältemitteldurchgang 13 hat ein erstes Expansionsventil (erster Drosselteil) 14 darin angeordnet, wobei das erste Expansionsventil 14 in einer derartigen Weise aufgebaut ist, dass es eine Durchgangsfläche (Drosselöffnung) des ersten Kältemitteldurchgangs 13 variiert.
  • Insbesondere ist das erste Expansionsventil 14 ein elektrisch variabler Drosselmechanismus, der aus einem Ventilkörper und einem elektrischen Aktuator aufgebaut ist, wobei der Ventilkörper aufgebaut ist, um eine Durchgangsöffnung (Drosselöffnung) des ersten Kältemitteldurchgangs 13 zu variieren, wobei der elektrische Aktuator aus einem Schrittmotor gefertigt ist, der fähig ist, die Drosselöffnung des Ventilkörpers zu variieren.
  • Das erste Expansionsventil 14 der vorliegenden Ausführungsform ist aus einem variablen Drosselmechanismus mit einer vollständigen Öffnungsfunktion zum vollständigen Öffnen des ersten Kältemitteldurchgangs 13 aufgebaut, wenn die Drosselöffnung vollständig geöffnet ist. Mit anderen Worten kann das erste Expansionsventil 14 den ersten Kältemitteldurchgang 13 vollständig öffnen, was verhindert, dass das erste Expansionsventil 14 einen Betrieb zum Verringern des Drucks des Kältemittels ausübt. Ferner wird die Tätigkeit des ersten Expansionsventils 14 durch ein Steuersignal gesteuert, das von der Steuervorrichtung ausgegeben wird.
  • Das erste Expansionsventil 14 hat eine Einlassseite des Außenwärmetauschers 15 mit seiner Auslassseite gekoppelt. Der Außenwärmetauscher 15 ist eine Vorrichtung, um das Kältemittel, das sein Inneres durchläuft, Wärme mit einer Außenluft austauschen zu lassen, die von einem (nicht gezeigten) Gebläseventilator geblasen wird. Der Außenwärmetauscher 15 wirkt zur Zeit einer Heizbetriebsart oder ähnlichem, was später beschrieben wird, als ein Verdampfer zum Verdampfen des Kältemittels, um einen Wärmeaufnahmebetrieb auszuüben, und wirkt zur Zeit einer Kühlbetriebsart oder von ähnlichem als ein Kältemittelstrahler, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen.
  • Der Außenwärmetauscher 15 hat einen zweiten Kältemitteldurchgang 16 und einen dritten Kältemitteldurchgang 18, die mit seiner Auslassseite gekoppelt sind, wobei der zweite Kältemitteldurchgang 16 das aus dem Außenwärmetauscher 15 strömende Kältemittel über einen Akkumulator 21, der beschrieben wird, zu einer Ansaugseite des Kompressors 11 strömen lässt, wobei der dritte Kältemitteldurchgang 18 das aus dem Außenwärmetauscher 15 strömende Kältemittel über einen Innenverdampfer 20, der später beschrieben wird, und den Akkumulator 21 zu der Ansaugseite des Kompressors 11 strömen lässt.
  • Der zweite Kältemitteldurchgang 16 hat ein erstes Öffnungs-/Schließventil (erster Öffnungs-/Schließteil) 17 darin angeordnet. Das erste Öffnungs-/Schließventil 17 ist ein elektromagnetisches Ventil zum Öffnen und Schließen des zweiten Kältemitteldurchgangs 16, und seine Tätigkeit wird von einem Steuersignal gesteuert, das von der Steuervorrichtung ausgegeben wird.
  • In dieser Hinsicht ist in dem Fall, in dem das erste Öffnungs-/Schließventil 17 geöffnet ist, ein Druckabfall, der bewirkt wird, wenn das Kältemittel den zweiten Kältemitteldurchgang 16 durchläuft, kleiner als ein Druckabfall, der bewirkt wird, wenn das Kältemittel den dritten Kältemitteldurchgang 18 durchläuft. Dies liegt daran, dass der dritte Kältemitteldurchgang 18 ein Rückschlagventil 24 und ein zweites Expansionsventil 19, die später beschrieben werden, darin angeordnet hat. Folglich strömt in dem Fall, in dem das erste Öffnungs-/Schließventil 17 geöffnet ist, das aus dem Außenwärmetauscher 15 strömende Kältemittel zu dem zweiten Kältemitteldurchgang 16, während das aus dem Außenwärmetauscher 15 strömende Kältemittel in dem Fall, in dem das erste Öffnungs-/Schließventil 17 geschlossen ist, zu dem dritten Kältemitteldurchgang 18 strömt.
  • Auf diese Weise öffnet oder schließt das erste Öffnungs-/Schließventil 17 den zweiten Kältemitteldurchgang 18, um dadurch eine Funktion zum Umschalten eines Kreislaufaufbaus (Kältemitteldurchgangs) zu erfüllen. Folglich baut das erste Öffnungs-/Schließventil 17 einen Kältemitteldurchgang-Umschaltteil zum Umschalten eines Kältemitteldurchgangs des in einem Kreislauf zirkulierten Kältemittels auf.
  • Ferner hat der dritte Kältemitteldurchgang 18 das zweite Expansionsventil (zweiter Drosselteil) 19 darin angeordnet, wobei das zweite Expansionsventil 19 derart aufgebaut ist, dass es eine Durchgangsfläche (Drosselöffnung) des dritten Kältemitteldurchgangs 18 variiert. Insbesondere ist das zweite Expansionsventil 19 ein elektrisch variabler Drosselmechanismus, der aus einem Ventilkörper und einem elektrischen Aktuator aufgebaut ist, wobei der Ventilkörper aufgebaut ist, um eine Durchgangsöffnung (Drosselöffnung) des dritten Kältemitteldurchgangs 18 zu ändern, wobei der elektrische Aktuator aus einem Schrittmotor gefertigt ist, der fähig ist, die Drosselöffnung des Ventilkörpers zu variieren.
  • Das zweite Expansionsventil 19 der vorliegenden Ausführungsform ist aus einem variablen Drosselmechanismus mit einer vollständigen Öffnungsfunktion zum vollständigen Öffnen des dritten Kältemitteldurchgangs 18, wenn die Drosselöffnung vollständig geöffnet ist, und einer vollständigen Schließfunktion zum vollständigen Schließen des dritten Kältemitteldurchgangs 18, wenn die Drosselöffnung vollständig geschlossen ist, aufgebaut. Mit anderen Worten kann das zweite Expansionsventil 19 den dritten Kältemitteldurchgang 18 vollständig öffnen, was verhindert, dass das zweite Expansionsventil 19 einen Betrieb zur Verringerung des Drucks des Kältemittels ausübt, und das zweite Expansionsventil 19 kann den dritten Kältemitteldurchgang 18 öffnen und schließen. In dieser Hinsicht wird das zweite Expansionsventil 19 durch ein Steuersignal gesteuert, das von der Steuervorrichtung ausgegeben wird.
  • Das zweite Expansionsventil 19 hat eine Einlassseite des Innenverdampfers 20 mit seiner Auslassseite gekoppelt. Der Innenverdampfer 20 ist ein Verdampfer: der auf einer strömungsaufwärtigen Seite der Strömung der Fahrzeugraumzuführungsluft des Innenkondensators 12 in dem Gehäuse 31 der Innenklimatisierungseinheit 30 angeordnet ist; und der das in ihm selbst strömende Kältemittel zur Zeit der Kühlbetriebsart und der Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart mit der Fahrzeugraumzuführungsluft, die den Innenkondensator 12 noch nicht durchlaufen hat, Wärme austauschen lässt, um das Kältemittel zu verdampfen, um einen Wärmeaufnahmebetrieb zu erfüllen, wodurch die Fahrzeugraumzuführungsluft gekühlt wird.
  • Der Innenverdampfer 20 hat eine Einlassseite des Akkumulators 21 mit seiner Auslassseite gekoppelt. Der Akkumulator 21 ist ein Dampf-/Flüssigkeitsabscheider zum Abscheiden des in den Akkumulator 21 strömenden Kältemittels in den Dampf und die Flüssigkeit und zum Ansammeln des überschüssigen Kältemittels in dem Kreislauf. Der Akkumulator 21 hat eine Ansaugseite des Kompressors 11 mit seinem Auslass für dampfphasiges Kältemittel gekoppelt. Folglich verhindert der Akkumulator 21, dass ein flüssigphasiges Kältemittel von dem Kompressor 11 eingesaugt wird, um eine Funktion zur Verhinderung der Flüssigkeitskompression in dem Kompressor 11 auszufüllen.
  • Ferner hat die vorliegende Ausführungsform einen Umleitungsdurchgang 22 zum Leiten des Kältemittels in einer Region von der Auslassseite des Innenkondensators 12 zu der Einlassseite des ersten Expansionsventils 14 in dem ersten Kältemitteldurchgang 13 zu einer Region von der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 zu der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 in dem dritten Kältemitteldurchgang 18. Mit anderen Worten ist der Umleitungsdurchgang 22 ein Kältemitteldurchgang, um zu bewirken, dass das aus dem Innenkondensator 12 strömende Kältemittel das erste Expansionsventil 14 und den Außenwärmetauscher 15 umgeht, um dadurch das Kältemittel zu der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 zu leiten.
  • Der Umleitungsdurchgang 22 hat ein zweites Öffnungs-/Schließventil (zweiter Öffnungs-/Schließteil) 23 darin angeordnet. Das zweite Öffnungs-/Schließventil 23 ist ein elektromagnetisches Ventil zum Öffnen/Schließen des Umleitungsdurchgangs 22, und seine Tätigkeit wird von einem Steuersignal gesteuert, das von der Steuervorrichtung ausgegeben wird.
  • Hier öffnet oder schließt das zweite Öffnungs-/Schließventil 23 den Umleitungsdurchgang 22, um eine Funktion zum Umschalten des Kreislaufaufbaus (Kältemitteldurchgangs) auszufüllen. Folglich baut das zweite Öffnungs-/Schließventil 23 zusammen mit dem ersten Öffnungs-/Schließventil 17 einen Kältemittel-Umschaltteil zum Umschalten eines Kältemitteldurchgangs des in dem Kreislauf zirkulierenden Kältemittels auf.
  • Ferner hat die vorliegende Ausführungsform ein Rückschlagventil (Rückflussverhinderungsteil) 24 zwischen der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 und einem Treffpunkt des Umleitungsdurchgangs 22 und des dritten Kältemitteldurchgangs 18 in dem dritten Kältemitteldurchgang 18 angeordnet. Das Rückschlagventil 24 erlaubt die Strömung des Kältemittels von der Auslassseite des Innenwärmetauschers 15 zu der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 und unterbindet die Strömung des Kältemittels von der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 zu der Auslassseite des Innenwärmetauschers 15. Das Rückschlagventil 24 kann verhindern, dass das Kältemittel, das von dem Umleitungsdurchgang 22 auf den dritten Kältemitteldurchgang 18 trifft, zu dem Außenwärmetauscher 15 strömt.
  • Als nächstes wird die Innenklimatisierungseinheit 30 beschrieben. Die Innenklimatisierungseinheit 30 ist eine Einheit, die im Inneren einer Instrumententafel auf der Vorderseite des Fahrzeugraums angeordnet ist und die ein Gebläse 32, den Innenkondensator 12, den Innenverdampfer 20 und einen Heizungskern 34 in dem Gehäuse 31 aufgenommen hat, das ihre Außenhülle bildet.
  • Das Gehäuse 31 bildet einen Luftdurchgang für die Fahrzeugraumzuführungsluft und ist aus Harz (zum Beispiel Polypropylen) mit einem gewissen Elastizitätsgrad und hervorragender Festigkeit ausgebildet. Auf der strömungsaufwärtigsten Seite der in dem Gehäuse 31 strömenden Zuführungsluft ist eine Innen-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 33 zum Umschalten von Luft in dem Fahrzeugraum (Innenluft) und der Außenluft und Einleiten der Innenluft und der Außenluft angeordnet.
  • Die Innen-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 33 hat eine Innenlufteinleitungsöffnung und eine Außenlufteinleitungsöffnung darin ausgebildet, wobei die Innenlufteinleitungsöffnung die Innenluft in das Gehäuse 31 einleitet, wobei die Außenlufteinleitungsöffnung die Außenluft in das Gehäuse 31 einleitet. Ferner ist in der Innen-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 33 eine Innen-/Außenluft-Umschaltklappe zum kontinuierlichen Einstellen einer Öffnungsfläche der Innenluftlufteinleitungsöffnung und einer Öffnungsfläche der Außenlufteinleitungsöffnung angeordnet, um das Verhältnis zwischen dem Volumen der Innenluft und dem Volumen der Außenluft zu ändern.
  • Auf der strömungsabwärtigen Seite der Strömung von Luft in der Innen-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 33 ist das Gebläse 32 zum Blasen von Luft angeordnet, die über die Innen-/Außenluft-Umschaltvorrichtung 33 in den Fahrzeugraum eingeleitet wird. Das Gebläse 32 ist ein elektrisches Gebläse zum Antreiben eines Vielflügel-Zentrifugalventilators (Sirocco-Ventilator) 32a durch einen Elektromotor 32b, und seine Drehzahl (Luftvolumen) 32a wird durch ein Steuersignal (Steuerspannung) gesteuert, das von der Steuervorrichtung, die beschrieben wird, ausgegeben wird. Hier erfüllt der Vielflügel-Zentrifugalventilator 32a eine Funktion als ein Luftblasteil zum Blasen von Luft in den Fahrzeugraum.
  • Auf der strömungsabwärtigen Seite der Luftströmung des Gebläses 32 sind der Innenverdampfer 20, der Heizungskern 34 und der Innenkondensator 12 in Bezug auf die Strömung der Fahrzeugraumzuführungsluft in dieser Reihenfolge angeordnet. Mit anderen Worten ist der Innenverdampfer 20 in Bezug auf den Innenkondensator 12 und den Heizungskern 34 auf der strömungsaufwärtigen Seite der Strömung der Fahrzeugraumzuführungsluft angeordnet.
  • Hier ist der Heizungskern 34 ein Wärmetauscher zum Heizen, der das Kühlwasser des Verbrennungsmotors, der die Antriebskraft zum Antreiben des Fahrzeugs ausgibt, Wärme mit der Fahrzeugraumzuführungsluft austauschen lässt. In dieser Hinsicht ist der Heizungskern 34 der vorliegenden Ausführungsform in Bezug auf den Innenkondensator 12 auf der strömungsaufwärtigen Seite der Strömung der Fahrzeugraumzuführungsluft angeordnet. Ferner ist in dem Gehäuse 31 ein Kühlluftumleitungsdurchgang 35 ausgebildet, um zu bewirken, dass die Luft, die den Innenverdampfer 20 durchläuft, den Innenkondensator 12 und den Heizungskern 34 umgeht.
  • Eine Luftmischklappe 36 zum Einstellen eines Luftvolumenverhältnisses zwischen der Luft, die den Innenkondensator 12 und den Heizungskern 34 durchläuft, und der Luft, die nach dem Durchlaufen des Innenverdampfers 20 den Kühlumleitungsdurchgang 35 durchläuft, ist auf der strömungsabwärtigen Seite der Luftströmung in dem Innenverdampfer 20 und auf der strömungsaufwärtigen Seite der Luftströmung in dem Innenkondensator 12 und dem Heizungskern 34 angeordnet. Ferner ist ein Mischraum zum Vermischen der Luft nach dem Durchlaufen des Innenkondensators 12 und der Luft nach dem Durchlaufen des Kühlumleitungsdurchgangs 35 auf der strömungsabwärtigen Seite der Luftströmung in dem Innenverdampfer 20 und auf der strömungsabwärtigen Seite der Luftströmung in dem Innenkondensators 12 und dem Heizungskern 34 bereitgestellt.
  • Ferner sind auf der strömungsabwärtigsten Seite der Luftströmung des Gehäuses 31 (nicht gezeigte) Ausblasöffnungen zum Ausblasen der in dem Mischraum vermischten klimatisierten Luft in den Fahrzeugraum des zu klimatisierenden Raums angeordnet. Was insbesondere die Ausblasöffnungen anbetrifft, sind eine Gesichtsausblasöffnung zum Ausblasen der klimatisierten Luft zu dem Oberkörper eines Insassen in dem Fahrzeugraum, eine Fußausblasöffnung zum Ausblasen der klimatisierten Luft zu den Füßen des Insassen und eine Entfrosterausblasöffnung zum Ausblasen der klimatisierten Luft zu der Innenoberfläche eines vorderen Fensterglases des Fahrzeugs bereitgestellt.
  • Folglich stellt die Luftmischklappe 36 das Luftvolumenverhältnis zwischen der Luft, die den Innenkondensator 12 durchläuft, und der Luft, die den Kühlumleitungsdurchgang 35 durchläuft, ein, wodurch die Temperatur der in dem Mischraum vermischten klimatisierten Luft eingestellt wird und folglich die Temperaturen der klimatisierten Luft, die aus den jeweiligen Ausblasöffnungen ausgeblasen wird, eingestellt werden. Hier wird die Luftmischklappe 36 von einem (nicht gezeigten) Servomotor angetrieben, der von einem Steuersignal aktiviert wird, das von der Steuervorrichtung ausgegeben wird.
  • Ferner sind eine (nicht gezeigte) Gesichtsklappe zum Einstellen einer Öffnungsfläche der Gesichtsausblasöffnung, eine (nicht gezeigte) Fußklappe zum Einstellen einer Öffnungsfläche der Fußausblasöffnung und eine (nicht gezeigte) Entfrosterklappe zum Einstellen einer Öffnungsfläche der Entfrosterausblasöffnung jeweils auf der strömungsaufwärtigen Seite der Luftströmung der Gesichtsausblasöffnung, der Fußausblasöffnung und der Entfrosterausblasöffnung angeordnet.
  • Die Gesichtsöffnung, die Fußöffnung und die Entfrosteröffnung bauen jeweils einen Ausblasbetriebsart-Umschaltteil auf, um eine Ausblasbetriebsart umzuschalten, und werden von einem (nicht gezeigten) Servomotor angetrieben, dessen Tätigkeit über einen Verbindungsmechanismus oder ähnliches von einem Steuersignal gesteuert wird, das von der Steuervorrichtung ausgegeben wird, die später beschrieben wird.
  • Als nächstes wird ein elektrischer Steuerteil der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die Steuervorrichtung ist aus einem öffentlich bekannten Mikrocomputer, der eine CPU, einen ROM, einen RAM und ähnliches umfasst, und seiner Peripherieschaltung aufgebaut. Die Steuervorrichtung führt basierend auf in dem ROM gespeicherten Steuerprogrammen verschiedene Betriebe und Verarbeitungen durch und steuert die Tätigkeiten der verschiedenen Steuereinheiten, die mit ihrer Ausgangsseite gekoppelt sind.
  • Ferner, sind mit der Eingangsseite der Steuervorrichtung eine Reihe verschiedener Arten von Sensoren zum Steuern der Klimatisierung gekoppelt. Die Reihe verschiedener Sensoren umfasst: einen Innenlufttemperatursensor zum Erfassen der Temperatur Tr in dem Fahrzeugraum; einen Außenlufttemperatursensor zum Erfassen einer Außenlufttemperatur Tam; einen Sonneneinstrahlungssensor zum Erfassen der Menge der Sonneneinstrahlung Ts in dem Fahrzeugraum; einen Verdampfertemperatursensor als einen Verdampferausblastemperatur-Erfassungsteil zum Erfassen einer Ausblastemperatur (Verdampfertemperatur) Te der von dem Innenverdampfer 20 ausgeblasenen Luft; einen Ausstoßtemperatursensor Td zum Erfassen der Temperatur des von dem Kompressor 11 ausgestoßenen Kältemittels; und einen Ausblaslufttemperatursensor als einen Ausblastemperatur-Erfassungsteil zum Erfassen der Temperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft (Fahrzeugraum-Ausblaslufttemperatur) TAV.
  • Ferner ist mit der Eingangsseite der Steuervorrichtung ein (nicht gezeigtes) Bedienfeld gekoppelt, das in der Nähe der Instrumententafel der Vorderseite in dem Fahrzeugraum angeordnet ist. Von verschiedenen Bedienschaltern, die auf dem Bedienfeld bereitgestellt sind, werden Bediensignale in die Steuervorrichtung eingegeben. Insbesondere umfassen verschiedene Bedienschalter, die auf dem Bedienfeld bereitgestellt sind, einen Klimatisierungsschalter (A/C-Schalter) zum Festlegen, ob die Fahrzeugraumzuführungsluft von der Innenklimatisierungseinheit 30 gekühlt wird oder nicht, einen Temperaturfestlegungsschalter zum Festlegen einer Solltemperatur in dem Fahrzeugraum und ähnliches.
  • In dieser Hinsicht ist die Steuervorrichtung ein integrierter Aufbau von Steuerteilen zur Steuerung von Tätigkeiten verschiedener Steuereinheiten, die mit ihrer Ausgangsseite gekoppelt sind, und die jeweiligen Aufbauten (Hardware und Software) zur Steuerung der Tätigkeiten der jeweiligen Steuereinheiten bauen die Steuerteile zur Steuerung der Tätigkeiten der jeweiligen Steuereinheiten auf.
  • Zum Beispiel baut ein Aufbau zum Steuern eines Elektromotors des Kompressors 11 einen Ausstoßkapazitätssteuerteil auf, ein Aufbau zum Steuern des ersten Expansionsventils 14 baut einen ersten Drosselsteuerteil auf, ein Aufbau zum Steuern des zweiten Expansionsventils 19 baut einen zweiten Drosselsteuerteil auf, und ein Aufbau zum Steuern der ersten und zweiten Öffnungs-/Schließventile 17, 23 baut Durchgangsumschaltteile auf.
  • Als nächstes wird die Tätigkeit der Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform in dem vorstehend beschriebenen Aufbau beschrieben. Die Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform kann, wie vorstehend beschrieben, auf die Kühlbetriebsart zum Kühlen des Inneren des Fahrzeugraums, die Heizbetriebsart zum Heizen des Inneren des Fahrzeugraums und die Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart zum Entfeuchten und Heizen des Inneren des Fahrzeugraums schalten.
  • Eine Steuerverarbeitung zum Schalten verschiedener Betriebsarten wird auf der Basis von 2 beschrieben. 2 ist ein Flussdiagramm, um den Fluss der Steuerverarbeitung zu zeigen, die von der Steuervorrichtung der Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird. Hier wird das in 2 gezeigte Flussdiagramm als eine Subroutine einer Hauptroutine einer (nicht gezeigten) Klimatisierungssteuerung ausgeführt. Die jeweiligen Steuerschritte in 2 bauen verschiedene Funktionsrealisierungsteile auf, die in der Steuervorrichtung enthalten sind.
  • Zuerst liest die Steuereinheit Erfassungssignale der vorstehend beschriebenen Reihe von Sensoren und ein Bediensignal des Bedienfelds (S10) und berechnet eine Zielausblastemperatur TAO einer Zieltemperatur einer Ausblasluft, die in den Fahrzeugraum geblasen wird, durch die folgende mathematische Gleichung 1 auf der Basis der Werte der gelesenen Erfassungssignale und des gelesenen Bediensignals (S20). Folglich baut der Steuerschritt S20 der vorliegenden Ausführungsform einen Zielausblaslufttemperatur-Bestimmungsteil auf. TAO = Ksoll × Tsoll – Kr × Tr – Kam × Tam – Ks × Ts + C (F1)
  • Hier ist Tsoll eine Fahrzeugraumsolltemperatur, die durch den Temperaturfestlegungsschalter festgelegt wird, Tr ist eine von dem Innenluftsensor erfasste Fahrzeugraumtemperatur (Innenlufttemperatur), Tam ist eine von dem Außenluftsensor erfasste Außenlufttemperatur, und Ts ist die Menge der Sonneneinstrahlung, die von dem Sonneneinstrahlungssensor erfasst wird, Ksoll, Kr, Kam und Ks sind Steuerverstärkungen und C ist eine Korrekturkonstante.
  • Als nächstes wird bestimmt, ob der A/C-Schalter des Bedienfelds eingeschaltet ist (S30). Wenn bestimmt wird, dass der A/C-Schalter ausgeschaltet ist (S30: Nein), wird als ein Ergebnis eine Betriebsart als die Heizbetriebsart bestimmt, in welcher die Fahrzeugraumzuführungsluft von der Innenklimatisierungseinheit 30 nicht gekühlt wird (S40), während die Steuerverarbeitung weiter zu Schritt S50 geht, wenn bestimmt wird, dass der A/C-Schalter eingeschaltet ist (S30: Ja).
  • In Schritt S50 wird bestimmt, ob die Zielausblastemperatur TAO kleiner als eine vorher bestimmte Kühlreferenztemperatur α ist oder nicht. Wenn als ein Ergebnis bestimmt wird, dass die Zielausblastemperatur TAO kleiner als die Kühlreferenztemperatur α ist (S50: Ja), wird die Betriebsart als die Kühlbetriebsart bestimmt, um das Innere des Fahrzeugraums zu kühlen (S60), während, wenn bestimmt wird, dass die Zielausblastemperatur TAO größer oder gleich der Kühlreferenztemperatur α ist (S50: Nein), die Steuerverarbeitung weiter zu Schritt S70 geht.
  • In Schritt S70 wird bestimmt, ob der Erfassungswert (Außenlufttemperatur) des Außenlufttemperatursensors höher als eine vorher bestimmte Außenluftreferenztemperatur T1 ist. Wenn als ein Ergebnis bestimmt wird, dass der Erfassungswert des Außenlufttemperatursensors höher als die Außenluftreferenztemperatur T1 ist (S70: Ja), wird weiter bestimmt, ob eine Temperaturdifferenz (= TAV – TAO) zwischen dem Erfassungswert des Ausblaslufttemperatursenors (Fahrzeugraumausblaslufttemperatur TAV) und der Zielausblastemperatur TAO kleiner als ein vorher bestimmter Referenzwert β ist oder nicht (auf den hier nachstehend als ein Schwellwert β Bezug genommen wird (S80).
  • Wenn als ein Ergebnis einer Bestimmungsverarbeitung von Schritt S80 bestimmt wird, dass die Temperaturdifferenz zwischen der Fahrzeugraumausblaslufttemperatur TAV und der Zielausblastemperatur TAO kleiner als der Referenzwert β ist (S80: Ja), wird die Betriebsart zur Zeit eines Normalbetriebs, in dem ein Temperatureinstellbereich der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft ein großer Bereich von einer niedrigen Temperatur bis zu einer hohen Temperatur wird, als die erste Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart einer Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart bestimmt (S90).
  • Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Erfassungswert des Außenlufttemperatursensors kleiner oder gleich der Außenluftreferenztemperatur T1 ist (S70: Nein) oder dass die Temperaturdifferenz zwischen der Fahrzeugraumausblastemperatur TAV und der Zielausblastemperatur TAO größer oder gleich dem Referenzwert β ist (S80: Nein), wird die Betriebsart als die zweite Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart bestimmt, in welcher der Temperatureinstellbereich der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft ein höherer Temperaturbereich als in der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart wird.
  • Auf diese Weise können die jeweiligen Betriebsarten gemäß der Betriebsumgebung der Fahrzeugklimaanlage 1 geeignet auf die Heizbetriebsart, die Kühlbetriebsart, die erste Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart und die zweite Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart geschaltet werden.
  • Als nächstes werden die Tätigkeiten in der Heizbetriebsart, der Kühlbetriebsart, der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart und der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart beschrieben.
  • (A) Heizbetriebsart
  • In der Heizbetriebsart öffnet die Steuervorrichtung den zweiten Kältemitteldurchgang 16 durch das erste Öffnungs-/Schließventil 17 und schließt (sperrt) den Umleitungsdurchgang 22 durch das zweite Öffnungs-/Schließventil 23. Ferner schließt (schließt vollständig) die Steuervorrichtung den dritten Kältemitteldurchgang 18 durch das zweite Expansionsventil 19. Auf diese Weise wird der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 auf einen Kältemitteldurchgang geschaltet, in dem das Kältemittel in der durch schwarze Pfeile in 1 gezeigten Weise strömt.
  • In diesem Aufbau des Kältemitteldurchgangs bestimmt die Steuervorrichtung die Betriebszustände der jeweiligen Steuereinheiten (Steuersignale, die an die jeweiligen Steuereinheiten ausgegeben werden sollen), die mit der Steuervorrichtung gekoppelt sind, basierend auf der Zielausblastemperatur TAO und den Erfassungssignalen der Reihe von Sensoren.
  • Zum Beispiel wird die Kältemittelausstoßkapazität des Kompressors 11, das heißt, das Steuersignal, das an den Elektromotor 11b des Kompressors 11 ausgegeben werden soll, auf die folgende Weise bestimmt. Zuerst wird eine Zielkondensatortemperatur TCO des Innenkondensators 12 basierend auf der Zielausblastemperatur TAO unter Bezug auf ein vorher in der Steuervorrichtung gespeichertes Steuerkennfeld bestimmt.
  • Ein Steuersignal, das an den Elektromotor 11b des Kompressors 11 ausgegeben werden soll, wird in einer derartigen Weise bestimmt, dass die Temperatur von in den Fahrzeugraum ausgeblasener Luft auf der Basis einer Differenz zwischen der Zielkondensatortemperatur TCO und dem Erfassungswert des Ausstoßtemperatursensors unter Verwendung eines Rückkopplungsreglungsverfahrens nahe an die Zielausblastemperatur TAO gebracht wird.
  • Ferner wird ein Steuersignal, das an das erste Expansionsventil 14 ausgegeben wird, in einer derartigen Weise bestimmt, dass der Unterkühlungsgrad des Kältemittels, das in das erste Expansionsventil 14 strömt, nahe an einen Zielunterkühlungsgrad gebracht wird, der vorher in einer derartigen Weise bestimmt wird, dass ein Leistungskoeffizient (COP) des Kreislaufs nahe an einen Maximalwert gebracht wird.
  • Noch weiter wird ein Steuersignal, das an den Servomotor der Luftmischklappe 36 ausgegeben werden soll, in einer derartigen Weise bestimmt, dass die Luftmischklappe 36 den Kühlluftumleitungsdurchgang 35 schließt, um dadurch die Gesamtströmungsmenge der Luft, nach dem Durchlaufen des Innenverdampfers 20 den Luftdurchgang des Heizungskerns 34 und den Innenkondensator 12 durchlaufen zu lassen.
  • Die in der vorstehend beschriebenen Weise bestimmten Steuersignale werden an die jeweiligen Steuereinheiten ausgegeben. Danach wird eine Steuerroutine aus: Durchführen einer Bestimmungsverarbeitung der Betriebsart -> Bestimmen der Betriebszustände der verschiedenen Arten von Steuereinheiten -> Ausgeben des Steuersignals wiederholt in einer spezifizierten Zeitspanne durchgeführt, bis von dem Bedienfeld gefordert wird, dass die Fahrzeugklimaanlage 1 ihre Tätigkeit beendet. Hier wird die Wiederholung der Steuerroutine wie dieser zur Zeit der anderen Betriebsart in der gleichen Weise durchgeführt.
  • Folglich strömt in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 zur Zeit der Heizbetriebsart das von dem Kompressor 11 ausgestoßene Hochdruckkältemittel in den Innenkondensator 12. Das in den Innenkondensator 12 strömende Kältemittel tauscht Wärme mit der Fahrzeugraumzuführungsluft aus, die von dem Gebläse 32 geblasen wird und den Innenkondensator 20 durchläuft, um dadurch Wärme an die Fahrzeugraumzuführungsluft abzustrahlen. Auf diese Weise wird die Fahrzeugraumzuführungsluft geheizt.
  • Das aus dem Innenkondensator 12 strömende Kältemittel strömt über den ersten Kältemitteldurchgang 13 in das erste Expansionsventil 14, wodurch sein Druck verringert wird und es durch das erste Expansionsventil 14 auf ein Niederdruckkältemittel expandiert wird. Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das erste Expansionsventil 14 verringert wurde, strömt in den Außenwärmetauscher 15 und nimmt Wärme aus der von dem Gebläseventilator geblasenen Außenluft auf. Das aus dem Außenwärmetauscher 15 strömende Kältemittel strömt über den zweiten Kältemitteldurchgang 16 in den Akkumulator 21, wodurch es in Dampf und Flüssigkeit abgeschieden wird.
  • Das in dem Akkumulator 21 abgeschiedene dampfphasige Kältemittel wird von einer Ansaugseite des Kompressors 11 eingesaugt und wird von dem Kompressor 11 erneut komprimiert. In dieser Hinsicht wird das in dem Akkumulator 21 abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel in dem Akkumulator 21 als ein überschüssiges Kältemittel angesammelt, das nicht notwendig ist, um eine Kältekapazität auszuüben, die von dem Kreislauf gefordert wird. Hier ist der dritte Kältemitteldurchgang 18 durch das zweite Expansionsventil 19 geschlossen, so dass das Kältemittel nicht in den Innenverdampfer 20 strömt.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird in der Heizbetriebsart die Wärme des von dem Kompressor 11 ausgestoßenen Hochdruckkältemittels in dem Innenverdampfer 12 an die Fahrzeugraumzuführungsluft abgestrahlt, und die Wärme des Kühlwassers wird in dem Heizungskern 34 an die Fahrzeugraumzuführungsluft abgestrahlt, wodurch die geheizte Fahrzeugraumzuführungsluft in den Fahrzeugraum ausgeblasen werden kann. Auf diese Weise kann das Heizen des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden.
  • (B) Kühlbetriebsart
  • In der Kühlbetriebsart schließt die Steuervorrichtung den zweiten Kältemitteldurchgang 16 durch das erste Öffnungs-/Schließventil 17 und schließt den Umleitungsdurchgang 22 durch das zweite Öffnungs-/Schließventil 23. Ferner versetzt die Steuervorrichtung den ersten Kältemitteldurchgang 13 durch das erste Expansionsventil 14 in einen vollständig geschlossenen Zustand. Auf diese Weise wird der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 auf einen Kältemitteldurchgang geschaltet, in dem das Kältemittel in der durch weiße Pfeile in 1 gezeigten Weise strömt.
  • In diesem Aufbau des Kältemitteldurchgangs bestimmt die Steuervorrichtung die Betriebszustände der jeweiligen Steuereinheiten (Steuersignale, die an die jeweiligen Steuereinheiten ausgegeben werden sollen), die mit der Steuervorrichtung gekoppelt sind, basierend auf der Zielausblastemperatur TAO und den Erfassungssignalen der Reihe von Sensoren.
  • Zum Beispiel wird die Kältemittelausstoßkapazität des Kompressors 11, das heißt, das Steuersignal, das an den Elektromotor 11b des Kompressors 11 ausgegeben werden soll, auf die folgende Weise bestimmt. Zuerst wird eine Zielverdampferausblastemperatur TEO der von dem Innenverdampfer 20 ausgeblasenen Luft basierend auf der Zielausblastemperatur TAO unter Bezug auf ein vorher in der Steuervorrichtung gespeichertes Steuerkennfeld bestimmt. Folglich baut von den Steuerroutinen, die von der Steuervorrichtung ausgeführt werden, ein Steuerschritt zur Bestimmung der Zielverdampferausblastemperatur TEO den Zielverdampferausblastemperatur-Bestimmungsteil auf.
  • Ein Steuersignal, das an den Elektromotor 11b des Kompressors 11 ausgegeben werden soll, wird in einer derartigen Weise bestimmt, dass die Temperatur von Luft, die den Innenverdampfer 20 durchläuft, auf der Basis einer Differenz zwischen der Zielverdampferausblastemperatur TEO und dem Erfassungswert des Verdampfertemperatursensors unter Verwendung eines Rückkopplungsreglungsverfahrens nahe an die Zielausblastemperatur TAO gebracht wird.
  • Ferner wird ein Steuersignal, das an das zweite Expansionsventil 19 ausgegeben werden soll, in einer derartigen Weise bestimmt, dass der Unterkühlungsgrad des Kältemittels, das in das zweite Expansionsventil 19 strömt, nahe an einen Zielunterkühlungsgrad gebracht wird, der vorher in einer derartigen Weise bestimmt wird, dass ein Leistungskoeffizient (COP) des Kreislaufs nahe an einen Maximalwert gebracht wird.
  • Noch weiter wird ein Steuersignal, das an den Servomotor der Luftmischklappe 36 ausgegeben werden soll, in einer derartigen Weise bestimmt, dass die Luftmischklappe 36 den Luftdurchgang des Heizungskerns 34 und des Innenkondensators 12 schließt, um dadurch die Gesamtströmungsmenge der Luft nach dem Durchlaufen des Innenverdampfers 20 den Kühlluftumleitungsdurchgang 35 durchlaufen zu lassen.
  • Folglich strömt in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 zur Zeit der Heizbetriebsart das von dem Kompressor 11 ausgestoßene Hochdruckkältemittel in den Innenkondensator 12. Zu dieser Zeit schließt die Luftmischklappe 36 den Luftdurchgang des Heizungskerns 34 und des Innenkondensators 12, so dass das in den Innenkondensator 12 strömende Kältemittel kaum Wärme mit der Fahrzeugraumzuführungsluft austauscht und aus dem Innenkondensator 12 strömt.
  • Das aus dem Innenkondensator 12 strömende Kältemittel strömt über den ersten Kältemitteldurchgang 13 in das erste Expansionsventil 14. Zu dieser Zeit versetzt das erste Expansionsventil 14 den ersten Kältemitteldurchgang 13 in einen vollständig geschlossenen Zustand, so dass der Druck des aus dem Innenkondensator 12 strömenden Kältemittels durch das erste Expansionsventil 14 nicht verringert wird und es in den Außenwärmetauscher 15 strömt. Das in den Außenwärmetauscher 15 strömende Kältemittel strahlt in dem Außenwärmetauscher 15 Wärme an die von dem Gebläseventilator geblasene Außenluft ab.
  • Das aus dem Außenwärmetauscher 15 strömende Kältemittel strömt über den dritten Kältemitteldurchgang 18 in das zweite Expansionsventil 19, wodurch sein Druck verringert wird und es durch das zweite Expansionsventil 19 auf ein Niederdruckkältemittel expandiert wird. Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das zweite Expansionsventil 19 verringert wurde, strömt in den Innenverdampfer 20 und nimmt Wärme aus der von dem Gebläse 32 geblasenen Fahrzeugraumzuführungsluft auf, wodurch es verdampft wird. Auf diese Weise wird die Fahrzeugraumzuführungsluft gekühlt.
  • Das aus dem Innenverdampfer 20 strömende Kältemittel strömt in den Akkumulator 21 und wird in Dampf und Flüssigkeit abgeschieden. Das in dem Akkumulator 21 abgeschiedene dampfphasige Kältemittel wird von der Ansaugseite des Kompressors 11 eingesaugt und wird von dem Kompressor 11 erneut komprimiert. In dieser Hinsicht wird das in dem Akkumulator 21 abgeschiedene flüssigphasige Kältemittel in dem Akkumulator 21 als ein überschüssiges Kältemittel angesammelt, das nicht notwendig ist, um eine Kältekapazität auszuüben, die von dem Kreislauf gefordert wird.
  • Wie vorstehend beschrieben, sperrt die Luftmischklappe 36 in der Kühlbetriebsart den Luftdurchgang des Innenkondensators 12 und des Heizungskerns 34, so dass die von dem Innenverdampfer 20 gekühlte Fahrzeugraumzuführungsluft in den Fahrzeugraum ausgeblasen werden kann. Auf diese Weise kann das Kühlen des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden.
  • (C) Erste Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart
  • In der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart schließt die Steuervorrichtung den zweiten Kältemitteldurchgang 16 durch das erste Öffnungs-/Schließventil 17 und schließt den Umleitungsdurchgang 22 durch das zweite Öffnungs-/Schließventil 23. Ferner versetzt die Steuervorrichtung das erste und zweite Expansionsventil 14, 19 in einen Drosselzustand oder einen vollständig geöffneten Zustand. Auf diese Weise wird der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 auf den ersten Kältemitteldurchgang geschaltet, in dem das Kältemittel wie in dem Fall der Kühlbetriebsart in der durch weiße Pfeile mit Parallellinien in 1 gezeigten Weise strömt. Hier in der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart (erster Kältemitteldurchgang) sind der Innenwärmetauscher 15 und der Innenverdampfer 20 mit der Kältemittelströmung in Reihe gekoppelt.
  • In diesem Aufbau des Kältemitteldurchgangs bestimmt die Steuervorrichtung die Betriebszustände der jeweiligen Steuereinheiten (Steuersignale, die an die jeweiligen Steuereinheiten ausgegeben werden sollen), die mit der Steuervorrichtung gekoppelt sind, basierend auf der Zielausblastemperatur TAO, den Erfassungssignalen der Reihe von Sensoren und ähnlichem.
  • Zum Beispiel wird das Steuersignal, das an den Elektromotor 11b des Kompressors 11 ausgegeben werden soll, in der gleichen. Weise wie in der Kühlbetriebsart bestimmt. Ferner wird ein Steuersignal, das an den Servomotor der Luftmischklappe 36 ausgegeben werden soll, in einer derartigen Weise bestimmt, dass die Luftmischklappe 36 den Kühlluftumleitungsdurchgang 35 sperrt, um die Gesamtströmung der Luft nach dem Durchlaufen des Innenverdampfers 20 den Luftdurchgang des Heizungskerns 34 und des Innenkondensators 12 durchlaufen zu lassen.
  • Ferner werden die Öffnungsflächen des ersten Expansionsventils 14 und des zweiten Expansionsventils 19 gemäß der Zielausblastemperatur TAO der Zieltemperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft variiert. Insbesondere, wenn die Zielausblastemperatur TAO der Zieltemperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft sinkt, verringert die Steuervorrichtung die Durchgangsfläche des ersten Kältemitteldurchgangs 13 durch das erste Expansionsventil 14 und vergrößert die Durchgangsfläche durch das zweite Expansionsventil 19. Auf diese Weise werden in der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart Betriebsarten in vier Schritten von einer ersten Betriebsart bis zu einer vierten Betriebsart durchgeführt.
  • (C-1) Erste Betriebsart
  • Die erste Betriebsart wird in dem Fall durchgeführt, in dem die Zielausblastemperatur TAO gleich oder höher als eine Kühlreferenztemperatur α ist und gleich oder niedriger als eine erste Referenztemperatur ist, die vorher zur Zeit der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart bestimmt wurde.
  • In der ersten Betriebsart wird der erste Kältemitteldurchgang 13 durch das erste Expansionsventil 14 in einen vollständig geöffneten Zustand versetzt, und das zweite Expansionsventil 19 wird in einen Drosselzustand versetzt. Der Kreislaufaufbau (Kältemitteldurchgang) wird somit auf den gleichen Kältemitteldurchgang wie in der Kühlbetriebsart gebracht, aber die Luftmischklappe 36 versetzt den Luftdurchgang des Innenkondensators 12 und des Heizungskerns 34 in einen vollständig geöffneten Zustand, so dass der Zustand des in dem Kreislauf zirkulierten Kältemittels, sich, wie durch ein Mollier-Diagramm in 3 gezeigt, ändert.
  • Das heißt, wie in 3 gezeigt, strömt das von dem Kompressor 11 ausgestoßene Hochdruckkältemittel (Punkt a1) in den Innenkondensator 12 und tauscht Wärme mit der Fahrzeugraumzuführungsluft aus, die von dem Innenverdampfer 20 gekühlt und entfeuchtet wurde, wodurch es Wärme an die Fahrzeugraumzuführungsluft abstrahlt (Punkt a1 -> Punkt a2 in 3). Auf diese Weise wird die Fahrzeugraumzuführungsluft geheizt.
  • Das aus dem Innenkondensator 12 strömende Kältemittel strömt über den ersten Kältemitteldurchgang 13 in das erste Expansionsventil 14. Zu dieser Zeit versetzt das erste Expansionsventil 14 den ersten Kältemitteldurchgang 13 in den vollständig geöffneten Zustand, so dass der Druck des aus dem Innenkondensator 12 strömenden Kältemittels durch das erste Expansionsventil 14 nicht verringert wird und es in den Innenwärmetauscher 15 strömt. Das in den Außenwärmetauscher 15 strömende Kältemittel strahlt in dem Außenwärmetauscher 15 Wärme an die von dem Gebläseventilator geblasene Außenluft ab (Punkt a2 -> Punkt a3 in 3).
  • Das aus dem Außenwärmetauscher 15 strömende Kältemittel strömt über den dritten Kältemitteldurchgang 19 in das zweite Expansionsventil 19, wodurch sein Druck verringert und es von dem zweiten Expansionsventil 19 auf ein Niederdruckkältemittel expandiert wird (Punkt a3 -> Punkt a4 in 3). Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das zweite Expansionsventil 19 verringert wurde, strömt in den Innenverdampfer 20 und nimmt Wärme aus der von dem Gebläse 32 geblasenen Fahrzeugraumzuführungsluft auf, wodurch es verdampft wird (Punkt a4 -> Punkt a5 in 3). Auf diese Weise wird die Fahrzeugraumzuführungsluft gekühlt. Das aus dem Innenverdampfer 20 strömende Kältemittel strömt wie im Fall der Kühlbetriebsart zu dem Akkumulator 21 und strömt dann zu der Ansaugseite des Kompressors 11 und wird von dem Kompressor 11 erneut komprimiert.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann zur Zeit der ersten Betriebsart der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart die Fahrzeugraumzuführungsluft, die von dem Innenverdampfer 20 gekühlt und entfeuchtet wird, von dem Innenkondensator 12 geheizt werden und kann in den Fahrzeugraum ausgeblasen werden. Auf diese Weise kann das Entfeuchten und Heizen des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden.
  • (C-2) Zweite Betriebsart
  • Die zweite Betriebsart wird in dem Fall durchgeführt, in dem die Zielausblastemperatur TAO gleich oder höher als die erste Referenztemperatur ist und gleich oder niedriger als eine zweite vorher bestimmte Referenztemperatur ist. In der zweiten Betriebsart wird das erste Expansionsventil 14 in einen Drosselzustand versetzt, und die Drosselöffnung des zweiten Expansionsventils 19 (Durchgangsfläche des dritten Kältemitteldurchgangs 18) wird in einen Drosselzustand versetzt, der im Vergleich zu der Drosselöffnung zur Zeit der ersten Betriebsart vergrößert ist. Folglich ist in der zweiten Betriebsart der Zustand des in dem Kreislauf zirkulierten Kältemittels, wie durch ein Mollier-Diagramm in 4 gezeigt.
  • Das heißt, wie in 4 gezeigt, strömt das von dem Kompressor 11 ausgestoßene Hochdruckkältemittel (Punkt b1). in den Innenkondensator 12 und tauscht Wärme mit der Fahrzeugraumzuführungsluft aus, die von dem Innenverdampfer 20 gekühlt und entfeuchtet wurde, wobei es Wärme an die Fahrzeugraumzuführungsluft abstrahlt (Punkt b1 -> Punkt b2 in 4). Auf diese Weise wird die Fahrzeugraumzuführungsluft geheizt.
  • Das aus dem Innenkondensator 12 strömende Kältemittel strömt über den ersten Kältemitteldurchgang 13 in das erste Expansionsventil 14, wodurch sein Druck auf ein Zwischendruckkältemittel verringert wird (Punkt b2 -> Punkt b3 in 4). Das Zwischendruckkältemittel, dessen Druck durch das erste Expansionsventil 14 verringert wurde, strömt in den Außenwärmetauscher 15 und strahlt Wärme an die von dem Gebläseventilator geblasene Außenluft ab (Punkt b3 -> Punkt b4 in 4).
  • Das aus dem Außenwärmetauscher 15 strömende Kältemittel strömt über den dritten Kältemitteldurchgang 19 in das zweite Expansionsventil 19, wodurch sein Druck verringert und es von dem zweiten Expansionsventil 19 auf ein Niederdruckkältemittel expandiert wird (Punkt b4 -> Punkt b5 in 4). Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das zweite Expansionsventil 19 verringert wurde, strömt in den Innenverdampfer 20 und nimmt Wärme aus der von dem Gebläse 32 geblasenen Fahrzeugraumzuführungsluft auf, wodurch es verdampft wird (Punkt b5 -> Punkt b6 in 4). Auf diese Weise wird die Fahrzeugraumzuführungsluft gekühlt. Das aus dem Innenverdampfer 20 strömende Kältemittel strömt wie im Fall der Kühlbetriebsart zu dem Akkumulator 21 und strömt dann zu der Ansaugseite des Kompressors 11 und wird von dem Kompressor 11 erneut komprimiert.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann zur Zeit der zweiten Betriebsart der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart wie im Fall der ersten Betriebsart die Fahrzeugraumzuführungsluft, die von dem Innenverdampfer 20 gekühlt und entfeuchtet wird, von dem Innenkondensator 12 geheizt werden und kann in den Fahrzeugraum ausgeblasen werden. Auf diese Weise kann das Entfeuchten und Heizen des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden.
  • Zu dieser Zeit wird das erste Expansionsventil 14 in der zweiten Betriebsart in den Drosselzustand versetzt, so dass die Temperatur des in den Außenwärmetauscher 15 strömenden Kältemittels im Vergleich zu der ersten Betriebsart verringert werden kann. Folglich kann eine Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des Kältemittels und der Temperatur der Außenluft in dem Außenwärmetauscher 15 verringert werden, und folglich kann die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher 15 abgestrahlte Wärmemenge verringert werden.
  • Als ein Ergebnis kann die von dem Kältemittel in dem Innenkondensator 12 abgestrahlte Wärmemenge erhöht werden, ohne die Strömungsmenge des in dem Kreislauf zirkulierten Kältemittels im Vergleich zu der ersten Betriebsart zu erhöhen, und folglich kann die Temperatur der von dem Innenkondensator 12 ausgeblasenen Luft im Vergleich zu der ersten Betriebsart erhöht werden.
  • (C-3) Dritte Betriebsart
  • Die dritte Betriebsart wird in dem Fall durchgeführt, in dem die Zielausblastemperatur TAO gleich oder höher als die zweite Referenztemperatur ist und gleich oder niedriger als eine dritte vorher bestimmte Referenztemperatur ist. In der dritten Betriebsart wird die Drosselöffnung des ersten Expansionsventils 14 (Durchgangsfläche des ersten Kältemitteldurchgangs 13) in einen Drosselzustand versetzt, der im Vergleich zu der Drosselöffnung zur Zeit der zweiten Betriebsart verringert ist, und die Drosselöffnung des zweiten Expansionsventils 19 (Durchgangsfläche des dritten Kältemitteldurchgangs 18) wird in einen Drosselzustand versetzt, der im Vergleich zu der Drosselöffnung zur Zeit der zweiten Betriebsart vergrößert ist. Folglich ändert sich in der dritten Betriebsart der Zustand des in dem Kreislauf zirkulierten Kältemittels, wie durch ein Mollier-Diagramm in 5 gezeigt.
  • Das heißt, das von dem Kompressor 11 ausgestoßene Hochdruckkältemittel (Punkt c1) strömt, wie in 5 gezeigt, in den Innenkondensator 12 und tauscht Wärme mit der Fahrzeugraumzuführungsluft aus, die von dem Innenverdampfer 20 gekühlt und entfeuchtet wird, wodurch es Wärme an die Fahrzeugraumzuführungsluft abstrahlt (Punkt c1 -> Punkt c2 in 5). Auf diese Weise wird die Fahrzeugraumzuführungsluft geheizt.
  • Das aus dem Innenkondensator 12 strömende Kältemittel strömt über den ersten Kältemitteldurchgang 13 in das erste Expansionsventil 14, wodurch sein Druck auf ein Zwischendruckkältemittel verringert wird, dessen Temperatur niedriger als die Außenlufttemperatur ist (Punkt c2 -> Punkt c3 in 5). Das Zwischendruckkältemittel, dessen Druck durch das erste Expansionsventil 14 verringert wurde, strömt in den Außenwärmetauscher 15 und nimmt Wärme aus der von dem Gebläseventilator geblasenen Außenluft auf (Punkt c3 -> Punkt c4 in 5).
  • Das aus dem Außenwärmetauscher 15 strömende Kältemittel strömt über den dritten Kältemitteldurchgang 18 in das zweite Expansionsventil 19, wodurch sein Druck verringert und es von dem zweiten Expansionsventil 19 auf ein Niederdruckkältemittel expandiert wird (Punkt c4 -> Punkt c5 in 5). Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das zweite Expansionsventil 19 verringert wurde, strömt in den Innenverdampfer 20 und nimmt Wärme aus der von dem Gebläse 32 geblasenen Fahrzeugraumzuführungsluft auf, wodurch es verdampft wird (Punkt c5 -> Punkt c6 in 5). Auf diese Weise wird die Fahrzeugraumzuführungsluft gekühlt. Das aus dem Innenverdampfer 20 strömende Kältemittel strömt wie im Fall der Kühlbetriebsart zu dem Akkumulator 21 und strömt dann zu der Ansaugseite des Kompressors 11 und wird von dem Kompressor 11 erneut komprimiert.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann zur Zeit der dritten Betriebsart der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart wie im Fall der ersten Betriebsart und der zweiten Betriebsart die Fahrzeugraumzuführungsluft, die von dem Innenverdampfer 20 gekühlt und entfeuchtet wird, von dem Innenkondensator 12 geheizt werden und kann in den Fahrzeugraum ausgeblasen werden. Auf diese Weise kann das Entfeuchten und Heizen des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden.
  • Zu dieser Zeit wird die Drosselöffnung des ersten Expansionsventils 14 in der dritten Betriebsart verringert, um den Außenwärmetauscher 15 als eine Wärmeaufnahmeeinrichtung (Verdampfer) wirken zu lassen, so dass die Temperatur der von dem Innenkondensator 12 ausgeblasenen Luft im Vergleich zu der zweiten Betriebsart erhöht werden kann.
  • Als ein Ergebnis kann die Dichte des von dem Kompressor 11 eingesaugten Kältemittels im Vergleich zu der zweiten Betriebsart erhöht werden, und folglich kann die von dem Kältemittel in dem Innenkondensator 12 abgestrahlte Wärmemenge erhöht werden, ohne die Drehzahl (Kältemittelausstoßkapazität) des Kompressors 11 zu erhöhen. Folglich kann die Temperatur der von dem Innenkondensator 12 ausgeblasenen Luft im Vergleich zu der zweiten Betriebsart erhöht werden.
  • (C-4) Vierte Betriebsart
  • Die vierte Betriebsart wird in dem Fall durchgeführt, in dem die Zielausblastemperatur TAO gleich oder höher als die dritte Referenztemperatur ist. In der vierten Betriebsart wird die Drosselöffnung des ersten Expansionsventils 14 (Durchgangsfläche des ersten Kältemitteldurchgangs 13) in einen Drosselzustand versetzt, der im Vergleich zu der Drosselöffnung zur Zeit der dritten Betriebsart verringert ist, und der dritte Kältemitteldurchgang 18 wird durch das zweite Expansionsventil 19 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt. Folglich ändert sich in der vierten Betriebsart der Zustand des in dem Kreislauf zirkulierten Kältemittels, wie durch ein Mollier-Diagramm in 6 gezeigt.
  • Das heißt, das von dem Kompressor 11 ausgestoßene Hochdruckkältemittel (Punkt d1) strömt, wie in 6 gezeigt, in den Innenkondensator 12 und tauscht Wärme mit der Fahrzeugraumzuführungsluft aus, die von dem Innenverdampfer 20 gekühlt und entfeuchtet wurde, wodurch es Wärme an die Fahrzeugraumzuführungsluft abstrahlt (Punkt d1 -> Punkt d2 in 6). Auf diese Weise wird die Fahrzeugraumzuführungsluft geheizt.
  • Das aus dem Innenkondensator 12 strömende Kältemittel strömt über den ersten Kältemitteldurchgang 13 in das erste Expansionsventil 14, wodurch sein Druck auf ein Niederdruckkältemittel verringert wird (Punkt d2 -> Punkt d3 in 6). Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das erste Expansionsventil 14 verringert wurde, strömt in den Außenwärmetauscher 15 und nimmt Wärme aus der von dem Gebläseventilator geblasenen Außenluft auf (Punkt d3 -> Punkt d4 in 6).
  • Das aus dem Außenwärmetauscher 15 strömende Kältemittel strömt über den dritten Kältemitteldurchgang 18 in das zweite Expansionsventil 19. Zu dieser Zeit lässt das zweite Expansionsventil 19 den dritten Kältemitteldurchgang 18 in dem vollständig geöffneten Zustand, so dass das aus dem Außenwärmetauscher 15 strömende Kältemittel in den Innenverdampfer 20 strömt, ohne dass sein Druck durch das zweite Expansionsventil 19 verringert wird.
  • Das in den Innenverdampfer 20 strömende Niederdruckkältemittel nimmt Wärme aus der von dem Gebläse 32 geblasenen Fahrzeugraumzuführungsluft auf, wodurch es verdampft wird (Punkt d4 -> Punkt d5 in 6). Auf diese Weise wird die Fahrzeugraumzuführungsluft gekühlt. Das aus dem Innenverdampfer 20 strömende Kältemittel strömt wie im Fall der Kühlbetriebsart zu dem Akkumulator 21 und strömt dann zu der Ansaugseite des Kompressors 11 und wird von dem Kompressor 11 erneut komprimiert.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann zur Zeit der vierten Betriebsart der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart wie im Fall der ersten bis dritten Betriebsarten die Fahrzeugraumzuführungsluft, die von dem Innenverdampfer 20 gekühlt und entfeuchtet wird, von dem Innenkondensator 12 geheizt werden und kann in den Fahrzeugraum ausgeblasen werden. Auf diese Weise kann das Entfeuchten und Heizen des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden.
  • Zu dieser Zeit kann der Außenwärmetauscher 15 in der vierten Betriebsart dazu gebracht werden, wie im Fall der dritten Betriebsart als die Wärmeaufnahmeeinrichtung (Verdampfer) zu wirken, und die Drosselöffnung des ersten Expansionsventils 14 wird im Vergleich zu der Drosselöffnung in der dritten Betriebsart verringert, so dass die Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 15 verringert werden kann. Folglich kann eine Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des Kältemittels und der Temperatur der Außenluft in dem Außenwärmetauscher 15 im Vergleich zu der dritten Betriebsart verringert werden, und folglich kann die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher 15 aufgenommene Wärmemenge erhöht werden.
  • Als ein Ergebnis kann die Dichte des von dem Kompressor 11 eingesaugten Kältemittels im Vergleich zu der dritten Betriebsart erhöht werden, und folglich kann die von dem Kältemittel in dem Innenkondensator 12 abgestrahlte Wärmemenge erhöht werden, ohne die Drehzahl (Kältemittelausstoßkapazität) des Kompressors 11 zu erhöhen. Folglich kann die Temperatur der von dem Innenkondensator 12 ausgeblasenen Luft im Vergleich zu der dritten Betriebsart erhöht werden.
  • Auf diese Weise kann in der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart durch Variieren der Drosselöffnungen des ersten Expansionsventils 14 und des zweiten Expansionsventils 19 gemäß der Zielausblastemperatur TAO die Temperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft in einem großen Temperaturbereich von einer niedrigen Temperatur bis zu einer hohen Temperatur (zum Beispiel einem Bereich, der einen in 25 gezeigten Zwischentemperaturbereich umfasst) eingestellt werden.
  • Mit anderen Worten kann in der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart durch Umschalten des Außenwärmetauschers 15 von einem Zustand, in dem der Außenwärmetauscher 15 dazu gebracht wird, als ein Kältemittelstrahler zu wirken, um das Kältemittel heizen zu lassen, auf einen Zustand, in dem der Außenwärmetauscher 15 dazu gebracht wird, als der Verdampfer zu wirken, um das Kältemittel Wärme aufnehmen zu lassen, die von dem Kältemittel abgestrahlte Wärmemenge und die von dem Kältemittel aufgenommen Wärmemenge in dem Außenwärmetauscher 15 eingestellt werden.
  • Folglich kann im Vergleich zu einem Kreislaufaufbau, in dem der Außenwärmetauscher 15 dazu gebracht wird, entweder als der Kältemittelstrahler oder der Verdampfer zu wirken, die von dem Kältemittel in dem Innenwärmetauscher 12 abgestrahlte Wärme in einem großen Bereich eingestellt werden. Folglich kann ein Temperatureinstellbereich der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Luft zur Zeit des Entfeuchtungsbetriebs erweitert werden.
  • (D) Zweite Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart
  • In der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart öffnet die Steuervorrichtung den zweiten Kältemitteldurchgang 16 durch das erste Öffnungs-/Schließventil 17 und öffnet den Umleitungsdurchgang 22 durch das zweite Öffnungs-/Schließventil 23. Ferner versetzt die Steuervorrichtung die ersten und zweiten Expansionsventile 14, 19 jeweils in einen Drosselzustand. Folglich wird der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 auf einen zweiten Kältemitteldurchgang geschaltet, in dem das Kältemittel in der durch weiße Pfeile mit schrägen Linien in 1 gezeigten Weise strömt. Hier sind der Innenwärmetauscher 15 und der Innenverdampfer 20 in der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart (zweiter Kältemitteldurchgang) in Bezug auf die Kältemittelströmung parallel gekoppelt.
  • In diesem Aufbau des Kältemitteldurchgangs bestimmt die Steuervorrichtung die Betriebszustände der jeweiligen Steuereinheiten (Steuersignale, die an die jeweiligen Steuereinheiten ausgegeben werden sollen), die mit der Steuervorrichtung gekoppelt sind, basierend auf der Zielausblastemperatur TAO und den Erfassungssignalen der Reihe von Sensoren.
  • Zum Beispiel wird das Steuersignal, das an den Elektromotor 11b des Kompressors 11 ausgegeben werden soll, auf die gleiche Weise wie in der Kühlbetriebsart bestimmt. Ferner wird ein Steuersignal, das an den Servomotor der Luftmischklappe 36 ausgegeben werden soll, in einer derartigen Weise bestimmt, dass die Luftmischklappe 36 den Kühlluftumleitungsdurchgang 35 sperrt, um die Gesamtströmung der Luft nach dem Durchlaufen des Innenkondensators 20 den Luftdurchgang des Heizungskerns 20 und des Innenkondensators 12 durchlaufen zu lassen.
  • Ferner werden die Steuersignale, die an das erste Expansionsventil 14 und das zweite Expansionsventil 19 ausgegeben werden sollen, in einer derartigen Weise bestimmt, dass die Öffnungen des ersten Expansionsventils 14 und des zweiten Expansionsventils 19 spezifizierte Öffnungen werden, die im Voraus für die zweite Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart bestimmt wurden.
  • Folglich strömt das von dem Kompressor 11 ausgestoßene Hochdruckkältemittel (Punkt e1) in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart, wie durch ein Mollier-Diagramm in 7 gezeigt, in den Innenkondensator 12 und tauscht Wärme mit der Fahrzeugraumzuführungsluft aus, die von dem Innenverdampfer 20 gekühlt und entfeuchtet wurde, wodurch es Wärme an die Fahrzeugraumzuführungsluft abstrahlt (Punkt e1 -> Punkt e2 in 7). Auf diese Weise wird die Fahrzeugraumzuführungsluft geheizt.
  • Das aus dem Innenkondensator 12 strömende Kältemittel strömt über den ersten Kältemitteldurchgang 13 in das erste Expansionsventil 14 und strömt über den Umleitungsdurchgang 22 in das zweite Expansionsventil 19. Der Druck des in das erste Expansionsventil 14 strömenden Hochdruckkältemittels wird verringert, und es wird ein Niederdruckkältemittel (Punkt e2 -> Punkt e3 in 7). Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das erste Expansionsventil 14 verringert wurde, strömt in den Außenwärmetauscher 15 und es nimmt Wärme aus der von dem Gebläseventilator geblasenen Außenluft auf (Punkt e3 -> Punkt e5 in 7).
  • Andererseits wird der Druck des in das zweite Expansionsventil 19 strömenden Hochdruckkältemittels verringert, und es wird ein Niederdruckkältemittel (Punkt e2 -> Punkt e4 in 7). Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das zweite Expansionsventil 19 verringert wurde, strömt in den Innenverdampfer 20 und es nimmt Wärme aus der von dem Gebläse 32 geblasenen Fahrzeugraumzuführungsluft auf (Punkt e4 -> Punkt e6 in 7). Auf diese Weise wird die Fahrzeugraumzuführungsluft gekühlt.
  • Das aus dem Außenwärmetauscher 15 strömende Kältemittel und das aus dem Innenverdampfer 20 strömende Kältemittel strömen zu dem Akkumulator 21 und strömen dann zu der Ansaugseite des Kompressors 11 und werden von dem Kompressor 11 erneut komprimiert. Hier in der vorliegenden Ausführungsform wird der Druck des aus dem Außenwärmetauscher 15 strömenden Kältemittels nahezu gleich dem Druck des aus dem Innenverdampfer 20 strömenden Kältemittels. Ferner hat der dritte Kältemitteldurchgang 18 ein Rückschlagventil 24, so dass das Kältemittel von dem Umleitungsdurchgang 22 nicht zu der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 zurück strömt.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird im Gegensatz zur der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart der Kältemitteldurchgang bereitgestellt, in dem der Außenwärmetauscher 15 und der Innenverdampfer 20 parallel zu der Kältemittelströmung gekoppelt sind, so dass die Strömung des Kältemittels, das in den Innenverdampfer 20 strömt, verringert werden kann. Folglich kann die von dem Kältemittel in dem Innenverdampfer 20 aufgenommene Wärmemenge verringert werden, und folglich kann die Temperatur der von dem Innenverdampfer 20 entfeuchteten Luft durch den Innenkondensator 12 in einem höheren Temperaturbereich eingestellt werden als in der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart. Wenn hier die Menge des in den Innenverdampfer 20 strömenden Kältemittels verringert wird, wird bevorzugt, die Menge des Kältemittels innerhalb eines Bereichs einzustellen, in dem die Fahrzeugraumzuführungsluft ausreichend entfeuchtet werden kann.
  • In der Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform, wie vorstehend beschrieben, kann durch Ändern des Kältemitteldurchgangs der Kältemittelvorrichtung 10 die angemessene Kühlung, Heizung und Entfeuchtung und Heizung des Inneren des Fahrzeugraums durchgeführt werden, und folglich kann die angenehme Klimatisierung des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden.
  • Insbesondere kann in der Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform die Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart zwischen der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart und der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart umgeschaltet werden. In der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart kann durch Einstellen einer Wärmeaustauschkapazität (Wärmeabstrahlungskapazität und Wärmeaufnahmekapazität) in dem Außenwärmetauscher 15 die Temperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft in einem großen Bereich von einer niedrigen Temperatur bis zu einer hohen Temperatur eingestellt werden. Andererseits kann in der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart die Temperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft innerhalb eines höheren Bereichs als in der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart eingestellt werden.
  • Folglich kann der Temperatureinstellbereich der in den Fahrzeugraum des zu klimatisierenden Raums ausgeblasenen Luft erweitert werden.
  • Ferner können die erste Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart und die zweite Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart durch den einfachen Aufbau des ersten Öffnungs-/Schließventils 23 untereinander umgeschaltet werden, so dass der Aufbau zur Erweiterung des Einstellbereichs der Temperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft konkret und mit Leichtigkeit realisiert werden kann.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird auf der Basis von 8 bis 10 beschrieben. 8 ist ein veranschaulichendes Diagramm, um den Temperatureinstellbereich der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft in der Fahrzeugklimaanlage 1 zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart darzustellen.
  • In dem Kältemitteldurchgang zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform trifft die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 auf die Auslassseite des Innenverdampfers 20, so dass der Druck des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 15 nahezu gleich dem Druck des Kältemittels in dem Innenverdampfer 20 wird. Folglich ist es schwierig, die Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 15 verschieden zu der Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Innenverdampfer 20 zu machen, um dadurch die von dem Kältemittel in den jeweiligen Wärmetauschern aufgenommene Wärmemenge angemessen zu ändern.
  • Aus diesem Grund ist es zum Beispiel schwierig, dass eine Betriebsbedingung A (Punkt A in 8), bei welcher, wenn die Außenlufttemperatur 10°C ist, die Temperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft auf 50°C eingestellt wird, wobei die Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Innenverdampfer 20 auf 1°C eingestellt wird, angemessen auf eine Betriebsbedingung B (Punkt B in 8) verschoben wird, bei welcher die Außenlufttemperatur 10°C ist, wobei die Temperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft auf 40°C eingestellt wird, wobei der Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Innenverdampfer 20 auf 1°C eingestellt wird.
  • Mit anderen Worten kann unter der Betriebsbedingung A der vorliegenden Ausführungsform durch Festlegen des Verdampfungsdrucks des Kältemittels in dem Innenverdampfer 20 und des Verdampfungsdrucks des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 15 auf etwa 0,3 MPa die Temperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft auf 50°C eingestellt werden. Um jedoch unter der Betriebsbedingung B die Temperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft auf 40°C zu verringern, muss die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher 15 aufgenommene Wärmemenge verringert werden, um dadurch die von dem Kältemittel in dem Innenkondensator 12 aufgenommene Wärmemenge zu verringern.
  • Wenn jedoch der Verdampfungsdruck des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 15 auf etwa 0,35 MPa erhöht wird, um die Temperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft auf 40°C zu verringern, wird der Verdampfungsdruck des Kältemittels in dem Innenverdampfer 20 ebenfalls auf etwa 0,35 MPa erhöht. Als ein Ergebnis kann die Temperatur von Fahrzeugraumzuführungsluft in dem Innenverdampfer 20 nicht auf eine gewünschte Temperatur (zum Beispiel 1°C) gekühlt werden, und folglich kann die Zuführungsluft nicht ausreichend entfeuchtet werden.
  • Im Gegensatz dazu wird in der vorliegenden Ausführungsform ein Beispiel beschrieben, bei dem zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 gesteuert wird, so dass er ein Zielüberhitzungsgrad wird, um dadurch eine Änderung von der Betriebsbedingung A auf die Betriebsbedingung B zu realisieren.
  • Zuerst wird der Aufbau der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform auf der Basis von 9 beschrieben. 9 ist ein schematisches Aufbaudiagramm einer Fahrzeugklimaanlage 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Hier sind in 9 Teile, die gleich oder äquivalent denen in der ersten Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugssymbole bezeichnet. Dies gilt in den folgenden Zeichnungen. Ferner werden in der vorliegenden Ausführungsform die Beschreibungen der gleichen Inhalte wie in der ersten Ausführungsform weggelassen oder vereinfacht.
  • Wie in 9 gezeigt, hat die Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform einen Außenwärmetauscherauslassseiten-Drucksensor 41 und einen Außenwärmetauscherauslassseiten-Temperatursensor 42 auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 angeordnet, wobei der Außenwärmetauscherauslassseiten-Drucksensor 41 den Druck des Kältemittels auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 erfasst und der Außenwärmetauscherauslassseiten-Temperatursensor 42 die Temperatur des Kältemittels auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 erfasst. Hier sind die jeweiligen Sensoren 41, 42 mit der Eingangsseite der Steuervorrichtung gekoppelt, und die Erfassungssignale der jeweiligen Sensoren 41, 42 werden in die Steuervorrichtung eingegeben.
  • Ferner führt die Steuervorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform einen Steuerfluss zum Steuern der Tätigkeit des ersten Expansionsventils 14 als eine Subroutine der Hauptroutine der Klimatisierungssteuerung in einer derartigen Weise aus, um den Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart nahe an einen Zielüberhitzungsgrad auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers zu bringen.
  • Auf diese Weise ändert sich der Zustand des in dem Kreislauf zirkulierten Kältemittels in der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart wie durch ein Mollier-Diagramm in 10 gezeigt. Das heißt, wie in 10 gezeigt, strömt das von dem Kompressor 11 ausgestoßene Hochdruckkältemittel (Punkt f1) in den Innenkondensator 12 und tauscht Wärme mit der Fahrzeugraumzuführungsluft aus, die von dem Innenverdampfer 20 gekühlt und entfeuchtet wurde, wodurch Wärme an die Fahrzeugraumzuführungsluft abgestrahlt wird (Punkt f1 -> f2 in 10). Auf diese Weise wird die Fahrzeugraumzuführungsluft geheizt.
  • Das aus dem Innenkondensator 12 strömende Kältemittel strömt über den ersten Kältemitteldurchgang 13 in das erste Expansionsventil 14 und strömt über den Umleitungsdurchgang 22 in das zweite Expansionsventil 19. Der Druck des in das erste Expansionsventil 14 strömenden Hochdruckkältemittels wird in einer derartigen Weise auf ein Niederdruckkältemittel verringert, dass der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 nahe an einen Zielüberhitzungsgrad auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 gebracht wird (Punkt f2 -> Punkt f3 in 10). Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das erste Expansionsventil 14 verringert wurde, strömt in den Außenwärmetauscher 15 und nimmt Wärme aus dem von dem Gebläseventilator geblasenen Luft auf (Punkt f3 -> Punkt f5 in 10).
  • Andererseits wird der Druck des in das zweite Expansionsventil 19 strömenden Hochdruckkältemittels auf ein Niederdruckkältemittel verringert (Punkt f2 -> Punkt f4 in 10). Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das zweite Expansionsventil 19 verringert wurde, strömt in den Innenverdampfer 20 und nimmt Wärme aus der von dem Gebläse 32 geblasenen Fahrzeugraumzuführungsluft auf, wodurch es verdampft wird (Punkt f4 -> Punkt f6 in 10). Auf diese Weise wird die Fahrzeugraumzuführungsluft gekühlt.
  • Das aus dem Außenwärmetauscher 15 strömende Kältemittel trifft auf der Einlassseite des Akkumulators 21 auf das aus dem Innenverdampfer 20 strömende Kältemittel (Punkt f5 -> Punkt f7, Punkt f6 -> Punkt f7 in 10) und strömt in den Akkumulator 21 und strömt dann zu der Ansaugseite des Kompressors 11 und wird von dem Kompressor 11 erneut komprimiert. Hier in der vorliegenden Ausführungsform wird der Druck des aus dem Außenwärmetauscher 15 strömenden Niederdruckkältemittels nahezu gleich dem Druck des aus dem Innenverdampfer 20 strömenden Niederdruckkältemittels. Die Wirkung der anderen Betriebsart ist die gleiche wie in der ersten Ausführungsform.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird die Drosselöffnung des ersten Expansionsventils 14 zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart in einer derartigen Weise eingestellt, dass der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 der Zielüberhitzungsgrad auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers wird. Aus diesem Grund wird, selbst wenn der Druck des Kältemittels des Außenwärmetauschers 15 nahezu gleich dem Druck des Kältemittels des Innenverdampfers 20 ist, in einem Abschnitt des Außenwärmetauschers 15 eine Region erzeugt, welche das dampfphasige Kältemittel durchläuft, so dass die von dem Kältemittel aufgenommene Wärmemenge in dem Außenwärmetauscher 15 im Vergleich zu einem Fall, in dem nur ein flüssigphasiges Kältemittel die gesamte Region des Wärmetauschers 15 durchläuft, verringert werden kann. Das heißt, in dem Wärmeaustauschabschnitt des Außenwärmetauschers 15 bewirkt das Kältemittel einen Phasenwechsel, um die Fläche des Abschnitts, in dem latente Wärme aufgenommen wird, zu verringern, wodurch die von dem Kältemittel aufgenommene Wärmemenge in dem Außenwärmetauscher 15 verringert werden kann.
  • Folglich kann zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart, in welcher der Außenwärmetauscher 15 und der Innenverdampfer 20 in Bezug auf die Kältemittelströmung parallel gekoppelt sind, die von dem Kältemittel in dem Innenkondensator 12 abgestrahlte Wärmemenge eingestellt werden, indem die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher 15 aufgenommene Wärmemenge und die von dem Kältemittel in dem Innenverdampfer 20 aufgenommene Wärmemenge angemessen geändert werden.
  • Mit anderen Worten kann die von dem Kältemittel in dem Innenkondensator 12 abgestrahlte Wärmemenge eingestellt werden, indem die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher 15 aufgenommene Wärmemenge verringert wird, ohne die Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Innenverdampfer 20 zu ändern. Als ein Ergebnis kann zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart der Temperatureinstellbereich zu einer Seite erweitert werden, auf der die Temperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft verringert ist, erweitert werden.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung auf der Basis von 8 und 11 bis 13 beschrieben. In der zweiten Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, in dem die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher 15 aufgenommene Wärmemenge zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart verringert wird. Um jedoch den Temperatureinstellbereich der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart weiter zu vergrößern, muss die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher 15 aufgenommene Wärmemenge ebenfalls erhöht werden.
  • Aus diesem Grund muss eine Betriebsbedingung A (Punkt A in 8), bei welcher, wenn die Außenlufttemperatur 10°C ist, die Temperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft auf 50°C eingestellt wird, wobei die Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Innenverdampfer 20 auf 1°C eingestellt wird, ebenfalls auf eine Betriebsbedingung C (Punkt C in 8) verschoben werden, in welcher die Temperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft auf 55°C eingestellt wird, wobei die Verdampfungstemperatur RT des Kältemittels in dem Innenverdampfer 20 auf 1°C eingestellt wird, wenn die Außenlufttemperatur auf 5°C verringert wird. Ein Bezugssymbol E2 in 8 zeigt einen Abschnitt, in dem in der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart der Verdampfungsdruck des Kältemittels in dem Innenverdampfer 20 gleich dem Verdampfungsdruck des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 15 ist.
  • Hier kann unter der Betriebsbedingung A der vorliegenden Ausführungsform durch Festlegen des Verdampfungsdrucks des Kältemittels in dem Innenverdampfer 20 und des Verdampfungsdrucks des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 15 auf etwa 0,3 MPa die Temperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft auf 50°C eingestellt werden. Um jedoch unter der Betriebsbedingung C die Temperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft auf 55°C zu erhöhen, muss die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher 15 aufgenommene Wärmemenge erhöht werden, um dadurch die von dem Kältemittel in dem Innenkondensator 12 abgestrahlte Wärmemenge zu erhöhen.
  • Wenn jedoch der Verdampfungsdruck des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 15 auf etwa 0,24 MPa verringert wird, wird der Verdampfungsdruck des Kältemittels in dem Innenverdampfer 20 auch auf etwa 0,24 MPa verringert, um die Temperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft auf 55°C zu erhöhen. Als ein Ergebnis wird die Verdampfungstemperatur des Kältemittels in dem Innenverdampfer 20 auf kleiner oder gleich einem Gefrierpunkt (in der vorliegenden Ausführungsform –5°C) verringert, wodurch der Innenverdampfer 20 Frost bildet.
  • Im Gegensatz dazu ist in der vorliegenden Ausführungsform, wie durch ein schematisches Aufbaudiagramm in 11 gezeigt, im Vergleich zu der zweiten Ausführungsform ein Ventil 25 mit konstantem Druck auf der Auslassseite des Innenverdampfers 20 angeordnet. Das Ventil 25 mit konstantem Druck ist ein Konstantdruck-Einstellteil, der auf der Auslassseite des Innenverdampfers 20 in dem dritten Kältemitteldurchgang 18 angeordnet ist, und der den Druck des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenverdampfers 20 auf einem spezifizierten Wert (in der vorliegenden Ausführungsform 0,3 MPa) hält.
  • Der detaillierte Aufbau des Ventils 25 mit konstantem Druck wird unter Verwendung der in 12 gezeigten Schnittansicht beschrieben. Erstens hat das Ventil 25 mit konstantem Druck einen zylindrischen Körper 251, der aus einer Kombination aus mehreren Elementen gebildet ist. Der zylindrische Körper 251 ist aus einem Plattenelement 252, einem Balg 253, einer Feder 254 und einem Ventilkörper 255 aufgebaut, die in einem in dem Körper 251 ausgebildeten Kältemitteldurchgang angeordnet sind.
  • Der in dem Körper 251 ausgebildete Kältemitteldurchgang ist ein Durchgang zum Leiten des aus dem Innenverdampfer 20 strömenden Kältemittels zu der Einlassseite des Akkumulators 21 und ist aus einem nahezu zylindrischen Raum ausgebildet. Das Plattenelement 252 ist ein scheibenförmiges Element, das sich in einer Richtung senkrecht zu einer Axialrichtung des Kältemitteldurchgangs ausdehnt, und hat seine äußerste Umfangsseite an dem Kältemitteldurchgang fixiert. Ferner hat das Plattenelement 252 ein Durchgangsloch 252a darin ausgebildet, wobei das Durchgangsloch das in dem Kältemitteldurchgang strömende Kältemittel durchlässt.
  • Der Balg 253 ist ein hohles zylindrisches Element, das in einer derartigen Weise ausgebildet ist, dass es sich in der Axialrichtung des Kältemitteldurchgangs ausdehnt und zusammenzieht. Der Balg 253 hat eine Endseite in der Axialrichtung an der Innenumfangsseite des Plattenelements 252 fixiert und hat die andere Endseite in der Axialrichtung an dem Ventilkörper 255 fixiert. Ferner hat der Balg 253 die Feder 254 in seinem Innenraum angeordnet.
  • Die Feder 254 ist aus einer zylindrischen Spiralfeder aufgebaut, die in der Axialrichtung des Kältemitteldurchgangs verlängert ist und die eine Last zum Vorspannen des Ventilkörpers 255 auf den Ventilkörper 255 zusammen mit dem Balg 253 in eine Richtung anwendet, in welcher der Ventilkörper 255 auf einen Sitz 255a (das heißt in eine Ventilschließrichtung) gedrückt wird. Die von der Feder 254 auf den Ventilkörper 255 angewendete Last kann durch eine Einstellschraube 254a eingestellt werden.
  • Folglich wird in dem Ventil 25 mit konstantem Druck der Betrag des Hubs ΔL des Ventilkörpers in einer derartigen Weise bestimmt, dass die folgende Gleichung F2 erfüllt ist: P1 × Ap = P2 × (Ap – Ab) + F0 + K × ΔL (F2)
  • Hier ist P1 ein Kältemitteldruck auf der Einlassseite des Kältemitteldurchgangs des Ventils 25 mit konstantem Druck (das heißt, ein Kältemitteldruck auf der Auslassseite des Innenverdampfers 20), P2 ist ein Kältemitteldruck auf der Auslassseite des Kältemitteldurchgangs des Ventils 25 mit konstantem Druck (das heißt, ein Kältemitteldruck auf der Einlassseite des Akkumulators 21), Ap ist eine Druckaufnahmefläche des Ventilkörpers 255, Ab ist eine Schnittfläche des Balgs 253, F0 ist eine Anfangslast, die der Balg 253 und die Feder 254 auf den Ventilkörper 255 anwenden, und K ist eine Gesamtfederkonstante des Balgs 253 und der Feder 254.
  • Wie aus der Gleichung F2 deutlich ist, ist durch Festlegen einer Differenz zwischen Ap und Ab der Kältemitteldruck P1 auf der Einlassseite des Kältemitteldurchgangs proportional zu dem Hubbetrag ΔL. Wenn zum Beispiel P1 erhöht wird, wird ΔL verringert, und folglich wird verhindert, dass P1 verringert wird. Dies kann verhindern, dass P1 kleiner als ein im Voraus bestimmter spezifizierter Wert wird.
  • Mit anderen Worten ist das Ventil 25 mit konstantem Druck der vorliegenden Ausführungsform aus einem mechanischen variablen Drosselmechanismus aufgebaut, der die Durchgangsfläche des Kältemitteldurchgangs verringert (eine Drosselöffnung verkleinert), wenn der Druck des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenverdampfers 20 niedriger als ein spezifizierter Wert wird, und der die Durchgangsfläche des Kältemitteldurchgangs vergrößert (die Drosselöffnung vergrößert), wenn der Druck des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenverdampfers 20 höher als ein spezifizierter Wert wird.
  • Als nächstes wird der Zustand des in dem Kreislauf zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart der vorliegenden Ausführungsform zirkulierten Kältemittels auf der Basis eines in 13 gezeigten Mollier-Diagramms beschrieben. Wie in 13 gezeigt, strömt das von dem Kompressor 11 ausgestoßene Hochdruckkältemittel (Punkt g1) in den Innenkondensator 12 und tauscht Wärme mit der Fahrzeugraumzuführungsluft aus, die in dem Innenverdampfer 20 gekühlt und entfeuchtet wurde, wodurch es Wärme an die Fahrzeugraumzuführungsluft abstrahlt (Punkt g1 -> Punkt g2 in 13). Auf diese Weise wird die Fahrzeugraumzuführungsluft geheizt.
  • Das aus dem Innenkondensator 12 strömende Kältemittel strömt über den ersten Kältemitteldurchgang 13 in das erste Expansionsventil 14 und strömt über den Umleitungsdurchgang 22 in das zweite Expansionsventil 19. Der Druck des in das erste Expansionsventil 14 strömenden Hochdruckkältemittels wird in einer derartigen Weise auf ein Niederdruckkältemittel verringert, dass der Überhitzungsgrad des Kältemittels auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 nahe an einen Zielüberhitzungsgrad gebracht wird (Punkt g2 -> Punkt g3 in 13). Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das erste Expansionsventil 14 verringert wurde, strömt in den Außenwärmetauscher 15 und nimmt Wärme aus der von dem Gebläseventilator geblasenen Außenluft auf (Punkt g3 -> Punkt g5 in 13).
  • Andererseits wird der Druck des in das zweite Expansionsventil 19 strömenden Hochdruckkältemittels auf ein Niederdruckkältemittel verringert (Punkt g2 -> Punkt g4 in 13). Das Niederdruckkältemittel, dessen Druck durch das zweite Expansionsventil 19 verringert wurde, strömt in den Innenverdampfer 20 und nimmt Wärme aus der von dem Gebläse 32 geblasenen Fahrzeugraumzuführungsluft auf, wodurch es verdampft wird (Punkt g4 -> Punkt g6 in 13). Auf diese Weise wird die Fahrzeugraumzuführungsluft gekühlt. Hier wird der Druck des Kältemittels in dem Innverdampfer 20 durch das Ventil 25 mit konstantem Druck auf einen konstanten Druck eingestellt.
  • Das aus dem Außenwärmetauscher 15 strömende Kältemittel trifft das aus dem Innenverdampfer 20 strömende Kältemittel auf der Einlassseite des Akkumulators 21 (Punkt g5 -> Punkt g7, Punkt g6 -> Punkt g7 in 13) und strömt in den Akkumulator 21 und strömt dann zu der Ansaugseite des Kompressors 11 und wird von dem Kompressor 11 erneut komprimiert. Die Wirkung in der anderen Betriebsart ist die gleiche wie in der ersten Ausführungsform.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist das Ventil 25 mit konstantem Druck in der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform auf der Auslassseite des Innenverdampfers 20 angeordnet, so dass der Verdampfungsdruck des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 15 selbst in dem Fall, in dem der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung zu einem Kältemitteldurchgang gemacht wird, in dem der Außenwärmetauscher 15 und der Innenverdampfer 20 wie im Fall der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart parallel zu der Kältemittelströmung gekoppelt sind, wie in 13 gezeigt, niedriger als der Verdampfungsdruck des Kältemittels in dem Innenverdampfer 20 gemacht werden kann.
  • Während folglich der Verdampfungsdruck des Kältemittels in dem Innenverdampfer 20 höher als ein im Voraus bestimmter spezifizierter Wert gehalten wird, um zu verhindern, dass der Innenverdampfer 20 Frost bildet, kann die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher 15 aufgenommene Wärmemenge erhöht werden, um die von dem Kältemittel in dem Innenkondensator 12 abgestrahlte Wärmemenge zu erhöhen. Als ein Ergebnis kann der Temperatureinstellbereich zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart zu einer Seite, auf der die Temperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft erhöht ist, erweitert werden.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • In der dritten Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, in dem der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil aus zwei Öffnungs-/Schließventilen (Zweiwegeventilen), aus dem ersten Öffnungs-/Schließventil 17 und dem zweiten Öffnungs-/Schließventil 23, aufgebaut ist. Jedoch sind in der vorliegenden Ausführungsform, wie in einem schematischen Aufbaudiagramm in 14 gezeigt, das zweite Öffnungs-/Schließventil 23 und das Rückschlagventil 24 entfernt, und ein Dreiwegeventil 51 ist zusätzlich bereitgestellt. Der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil ist aus dem Dreiwegeventil 51 und dem ersten Öffnungs-/Schließventil 17 aufgebaut.
  • Das Dreiwegeventil 51 ist ein elektrisches Dreiwegeventil, dessen Tätigkeit von einer Steuerspannung gesteuert wird, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird. Ferner erfüllt das Dreiwegeventil 51 eine Funktion zum Schalten auf einen Kältemitteldurchgang, der die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 koppelt, und auf einen Kältemitteldurchgang, der die Auslassseite des Umleitungsdurchgangs 22 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 koppelt. Der andere Aufbau ist der gleiche wie in der dritten Ausführungsform.
  • Als nächstes wird die Tätigkeit einer Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Auch in der Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform können, wie in 2 der ersten Ausführungsform beschrieben, die Betriebe der Heizbetriebsart, der Kühlbetriebsart, der ersten und zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsarten umgeschaltet werden.
  • Insbesondere öffnet die Steuervorrichtung in der Heizbetriebsart den zweiten Kältemitteldurchgang 16 durch das erste Öffnungs-/Schießventil 17 und aktiviert das Dreiwegeventil 51 in einer derartigen Weise, dass die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 gekoppelt wird, und versetzt das erste Expansionsventil 14 in einen Drosselzustand und versetzt das zweite Expansionsventil 19 in einen vollständig geschlossenen Zustand. Auf diese Weise kann in der Heizbetriebsart der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 auf einen Kältemitteldurchgang geschaltet werden, in dem das Kältemittel, wie durch schwarze Pfeile in 14 gezeigt, strömt, und folglich kann die Heizung des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden.
  • Ferner schließt die Steuervorrichtung in der Kühlbetriebsart den zweiten Kältemitteldurchgang 16 durch das erste Öffnungs-/Schließventil 17 und aktiviert das Dreiwegeventil 51 in einer derartigen Weise, dass die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 gekoppelt wird, und versetzt das erste Expansionsventil 14 in einen vollständig geöffneten Zustand und versetzt das zweite Expansionsventil 19 in einen Drosselzustand. Auf diese Weise kann der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung in der Kühlbetriebsart auf einen ersten Kältemitteldurchgang geschaltet werden, in dem das Kältemittel, wie durch weiße Pfeile in 14 gezeigt, strömt, und folglich kann das Kühlen des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden.
  • Noch ferner schließt die Steuervorrichtung in der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart den zweiten Kältemitteldurchgang 16 durch das erste Öffnungs-/Schließventil 17 und aktiviert das Dreiwegeventil 51 in einer derartigen Weise, dass die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 gekoppelt wird, und versetzt die ersten und zweiten Expansionsventile 14, 19 in einen Drosselzustand oder einen vollständig geöffneten Zustand. Auf diese Weise kann in der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart wie in dem Fall der Kühlbetriebsart der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 auf den ersten Kältemitteldurchgang geschaltet werden, in dem das Kältemittel wie durch weiße Pfeile mit Parallellinien in 14 gezeigt, strömt. Auf diese Weise kann das Entfeuchten und Heizen des Inneren des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden, und die Fahrzeugraumausblastemperatur TAV kann innerhalb eines großen Temperaturbereichs eingestellt werden.
  • Noch ferner öffnet die Steuervorrichtung in der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart den zweiten Kältemitteldurchgang 16 durch das erste Öffnungs-/Schließventil 17 und aktiviert das Dreiwegeventil 51 in einer derartigen Weise, dass die Auslassseite des Umleitungsdurchgangs 22 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 gekoppelt wird, und versetzt die ersten und zweiten Expansionsventile 14, 19 in einen Drosselzustand. Auf diese Weise kann der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 in der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart auf einen zweiten Kältemitteldurchgang geschaltet werden, in dem das Kältemittel, wie durch weiße Pfeile mit schrägen Linien in 14 gezeigt, strömt. Folglich kann wie im Fall der dritten Ausführungsform das Entfeuchten und Heizen des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden, und die Fahrzeugraumausblaslufttemperatur TAV kann innerhalb eines großen Temperaturbereichs eingestellt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann selbst wenn der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil aus dem ersten Öffnungs-/Schließventil 17 und dem Dreiwegeventil 51 aufgebaut ist, der gleiche Vorteil wie in der dritten Ausführungsform erzeugt werden.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • In der vorliegenden Ausführungsform, wie durch ein schematisches Aufbaudiagramm in 15 gezeigt, sind im Vergleich zu der dritten Ausführungsform das erste Öffnungs-/Schließventil 17 und das Rückschlagventil 24 entfernt, und ein Dreiwegeventil 52 ist zusätzlich bereitgestellt. Der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil ist aus dem Dreiwegeventil 52 und dem zweiten Öffnungs-/Schließventil 23 aufgebaut.
  • Der grundlegende Aufbau des Dreiwegeventils 52 ist der gleiche wie des Dreiwegeventils 51 in der vierten Ausführungsform, und es erfüllt eine Funktion zum Schalten auf einen Kältemitteldurchgang, der die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des Akkumulators 21 koppelt, und auf einen Kältemitteldurchgang, der die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 koppelt. Der andere Aufbau ist der gleiche wie in der dritten Ausführungsform.
  • Als nächstes wird die Tätigkeit einer Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Auch in der Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform können, wie in 2 der ersten Ausführungsform beschrieben, die Betriebe der Heizbetriebsart, der Kühlbetriebsart, der ersten und zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsarten umgeschaltet werden.
  • Insbesondere schließt die Steuervorrichtung in der Heizbetriebsart den Umleitungsdurchgang 22 durch das zweite Öffnungs-/Schießventil 23 und aktiviert das Dreiwegeventil 52 in einer derartigen Weise, dass die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des Akkumulators 21 gekoppelt wird, und versetzt das erste Expansionsventil 14 in einen Drosselzustand und versetzt das zweite Expansionsventil 19 in einen vollständig geschlossenen Zustand. Auf diese Weise kann in der Heizbetriebsart der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 auf einen Kältemitteldurchgang geschaltet werden, in dem das Kältemittel, wie durch schwarze Pfeile in 15 gezeigt, strömt, und folglich kann die Heizung des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden.
  • Ferner schließt die Steuervorrichtung in der Kühlbetriebsart den Umleitungsdurchgang 22 durch das zweite Öffnungs-/Schließventil 23 und aktiviert das Dreiwegeventil 52 in einer derartigen Weise, dass die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 gekoppelt wird, und versetzt das erste Expansionsventil 14 in einen vollständig geöffneten Zustand und versetzt das zweite Expansionsventil 19 in einen Drosselzustand. Auf diese Weise kann der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 in der Kühlbetriebsart auf einen ersten Kältemitteldurchgang geschaltet werden, in dem das Kältemittel, wie durch weiße Pfeile in 15 gezeigt, strömt, und folglich kann das Kühlen des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden.
  • Noch ferner schließt die Steuervorrichtung in der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart den Umleitungsdurchgang 22 durch das zweite Öffnungs-/Schließventil 23 und aktiviert das Dreiwegeventil 52 in einer derartigen Weise, dass die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 gekoppelt wird, und versetzt die ersten und zweiten Expansionsventile 14, 19 in einen Drosselzustand oder einen vollständig geöffneten Zustand. Auf diese Weise kann in der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart wie in dem Fall der Kühlbetriebsart der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 auf den ersten Kältemitteldurchgang geschaltet werden, in dem das Kältemittel, wie durch weiße Pfeile mit Parallellinien in 15 gezeigt, strömt. Auf diese Weise kann das Entfeuchten und Heizen des Inneren des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden, und die Fahrzeugraumausblastemperatur TAV kann innerhalb eines großen Temperaturbereichs eingestellt werden.
  • Noch ferner öffnet die Steuervorrichtung in der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart den Umleitungsdurchgang 22 durch das zweite Öffnungs-/Schließventil 23 und aktiviert das Dreiwegeventil 52 in einer derartigen Weise, dass die Auslassseite des Innenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des Akkumulators 21 gekoppelt wird, und versetzt die ersten und zweiten Expansionsventile 14, 19 in einen Drosselzustand. Auf diese Weise kann der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 in der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart auf einen zweiten Kältemitteldurchgang geschaltet werden, in dem das Kältemittel, wie durch weiße Pfeile mit schrägen Linien in 15 gezeigt, strömt. Folglich kann wie im Fall der dritten Ausführungsform das Entfeuchten und Heizen des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden, und die Fahrzeugraumausblaslufttemperatur TAV kann innerhalb eines großen Temperaturbereichs eingestellt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann selbst wenn der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil aus dem zweiten Öffnungs-/Schließventil 23 und dem Dreiwegeventil 52 aufgebaut ist, der gleiche Vorteil wie in der dritten Ausführungsform erzeugt werden.
  • (Sechste Ausführungsform)
  • In der vorliegenden Ausführungsform, wie durch ein schematisches Aufbaudiagramm in 16 gezeigt, sind im Vergleich zu der dritten Ausführungsform das erste Öffnungs-/Schließventil 17 und das Rückschlagventil 24 entfernt, und ein Vierwegeventil 53 ist zusätzlich bereitgestellt. Der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil ist aus dem Vierwegeventil 53 und dem zweiten Öffnungs-/Schließventil 23 aufgebaut.
  • Das Vierwegeventil 53 ist ein elektrisches Vierwegeventil, dessen Tätigkeit durch eine Steuerspannung gesteuert wird, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird. Das Dreiwegeventil 53 erfüllt eine Funktion zum Schalten auf einen Kältemitteldurchgang, der die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 koppelt und gleichzeitig die Auslassseite des Umleitungsdurchgangs 22 mit der Einlassseite des Akkumulators 21 koppelt, und einen Kältemitteldurchgang, der die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des Akkumulators 21 koppelt und gleichzeitig die Auslassseite des Umleitungsdurchgangs 22 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 koppelt. Der andere Aufbau ist der gleiche wie in der dritten Ausführungsform.
  • Als nächstes wird die Tätigkeit einer Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Auch in der Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform, wie in 2 der ersten Ausführungsform beschrieben, können die Betriebe der Heizbetriebsart, der Kühlbetriebsart, der ersten und zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsarten umgeschaltet werden.
  • Insbesondere schließt die Steuervorrichtung in der Heizbetriebsart den Umleitungsdurchgang 22 durch das zweite Öffnungs-/Schießventil 23 und aktiviert das Vierwegeventil 53 in einer derartigen Weise, dass die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des Akkumulators 21 gekoppelt wird und gleichzeitig die Auslassseite des Umleitungsdurchgangs 22 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 gekoppelt wird, und versetzt das erste Expansionsventil 14 in einen Drosselzustand und versetzt das zweite Expansionsventil 19 in einen vollständig geschlossenen Zustand. Auf diese Weise kann in der Heizbetriebsart der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 auf einen Kältemitteldurchgang geschaltet werden, in dem das Kältemittel, wie durch schwarze Pfeile in 16 gezeigt, strömt, und folglich kann die Heizung des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden.
  • Ferner schließt die Steuervorrichtung in der Kühlbetriebsart den Umleitungsdurchgang 22 durch das zweite Öffnungs-/Schließventil 23 und aktiviert das Vierwegeventil 53 in einer derartigen Weise, dass die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 gekoppelt wird und gleichzeitig die Auslassseite des Umleitungsdurchgangs 22 mit der Einlassseite des Akkumulators 21 gekoppelt wird, und versetzt das erste Expansionsventil 14 in einen vollständig geöffneten Zustand und versetzt das zweite Expansionsventil 19 in einen Drosselzustand. Auf diese Weise kann der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 in der Kühlbetriebsart auf einen ersten Kältemitteldurchgang geschaltet werden, in dem das Kältemittel, wie durch weiße Pfeile in 16 gezeigt, strömt, und folglich kann das Kühlen des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden.
  • Noch ferner schließt die Steuervorrichtung in der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart den Umleitungsdurchgang 22 durch das zweite Öffnungs-/Schließventil 23 und aktiviert das Vierwegeventil 53 in einer derartigen Weise, dass die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 gekoppelt wird und gleichzeitig die Auslassseite des Umleitungsdurchgangs 22 mit der Einlassseite des Akkumulators 21 gekoppelt wird, und versetzt die ersten und zweiten Expansionsventile 14, 19 in einen Drosselzustand oder einen vollständig geöffneten Zustand. Auf diese Weise kann in der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart wie in dem Fall der Kühlbetriebsart der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 auf den ersten Kältemitteldurchgang geschaltet werden, in dem das Kältemittel wie durch weiße Pfeile mit Parallellinien in 16 gezeigt, strömt, und folglich kann das Entfeuchten und Heizen des Inneren des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden, und die Fahrzeugraumausblastemperatur TAV kann innerhalb eines großen Temperaturbereichs eingestellt werden.
  • Noch ferner öffnet die Steuervorrichtung in der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart den Umleitungsdurchgang 22 durch das zweite Öffnungs-/Schließventil 23 und aktiviert das Vierwegeventil 53 in einer derartigen Weise, dass die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des Akkumulators 21 gekoppelt wird und gleichzeitig die Auslassseite des Umleitungsdurchgangs 22 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 gekoppelt wird, und versetzt die ersten und zweiten Expansionsventile 14, 19 in einen Drosselzustand. Auf diese Weise kann der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 in der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart auf einen zweiten Kältemitteldurchgang geschaltet werden, in dem das Kältemittel, wie durch weiße Pfeile mit schrägen Linien in 16 gezeigt, strömt. Folglich kann wie im Fall der dritten Ausführungsform das Entfeuchten und Heizen des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden, und die Fahrzeugraumausblaslufttemperatur TAV kann innerhalb eines großen Temperaturbereichs eingestellt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann selbst wenn der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil aus dem zweiten Öffnungs-/Schließventil 23 und dem Vierwegeventil 53 aufgebaut ist, der gleiche Vorteil wie in der dritten Ausführungsform erzeugt werden.
  • (Siebte Ausführungsform)
  • In der vorliegenden Ausführungsform, wie durch ein schematisches Aufbaudiagramm in 17 gezeigt, sind im Vergleich zu der dritten Ausführungsform das zweite Öffnungs-/Schließventil 23 und das Rückschlagventil 24 entfernt, und ein Vierwegeventil 53 ist zusätzlich bereitgestellt. Der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil ist aus dem Vierwegeventil 53 und dem ersten Öffnungs-/Schließventil 17 aufgebaut.
  • Das Vierwegeventil 53 ist auf die gleiche Weise wie in der sechsten Ausführungsform aufgebaut und erfüllt eine Funktion zum Schalten auf einen Kältemitteldurchgang, der die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite zweiten Expansionsventils 19 koppelt und gleichzeitig die Auslassseite des Umleitungsdurchgangs 22 mit der Einlassseite des ersten Öffnungs-/Schließventils 17 (das heißt der Einlassseite des Akkumulators 21) koppelt, und einen Kältemitteldurchgang, der die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des ersten Öffnungs-/Schließventils 17 koppelt und gleichzeitig die Auslassseite des Umleitungsdurchgangs 22 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 koppelt. Der andere Aufbau ist der gleiche wie in der dritten Ausführungsform.
  • Als nächstes wird die Tätigkeit einer Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Auch in der Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform, wie in 2 der ersten Ausführungsform beschrieben, können die Betriebe der Heizbetriebsart, der Kühlbetriebsart, der ersten und zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsarten umgeschaltet werden.
  • Insbesondere öffnet die Steuervorrichtung in der Heizbetriebsart den zweiten Kältemitteldurchgang 16 durch das erste Öffnungs-/Schießventil 17 und aktiviert das Vierwegeventil 53 in einer derartigen Weise, dass die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des ersten Öffnungs-/Schließventils 17 gekoppelt wird und gleichzeitig die Auslassseite des Umleitungsdurchgangs 22 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 gekoppelt wird, und versetzt das erste Expansionsventil 14 in einen Drosselzustand und versetzt das zweite Expansionsventil 19 in einen vollständig geschlossenen Zustand. Auf diese Weise kann in der Heizbetriebsart der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 auf einen Kältemitteldurchgang geschaltet werden, in dem das Kältemittel, wie durch schwarze Pfeile in 17 gezeigt, strömt, und folglich kann die Heizung des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden.
  • Ferner schließt die Steuervorrichtung in der Kühlbetriebsart den zweiten Kältemitteldurchgang 16 durch das erste Öffnungs-/Schließventil 17 und aktiviert das Vierwegeventil 53 in einer derartigen Weise, dass die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 gekoppelt wird und gleichzeitig die Auslassseite des Umleitungsdurchgangs 22 mit der Einlassseite des ersten Öffnungs-/Schließventils 17 gekoppelt wird, und versetzt das erste Expansionsventil 14 in einen vollständig geöffneten Zustand und versetzt das zweite Expansionsventil 19 in einen Drosselzustand. Auf diese Weise kann der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 in der Kühlbetriebsart auf einen ersten Kältemitteldurchgang geschaltet werden, in dem das Kältemittel, wie durch weiße Pfeile in 17 gezeigt, strömt, und folglich kann das Kühlen des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden.
  • Noch ferner schließt die Steuervorrichtung in der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart den zweiten Kältemitteldurchgang 16 durch das erste Öffnungs-/Schließventil 17 und aktiviert das Vierwegeventil 53 in einer derartigen Weise, dass die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 gekoppelt wird und gleichzeitig die Auslassseite des Umleitungsdurchgangs 22 mit der Einlassseite des ersten Öffnungs-/Schließventils 17 gekoppelt wird, und versetzt die ersten und zweiten Expansionsventile 14, 19 in einen Drosselzustand oder einen vollständig geöffneten Zustand. Auf diese Weise kann in der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart wie in dem Fall der Kühlbetriebsart der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 auf den ersten Kältemitteldurchgang geschaltet werden, in dem das Kältemittel wie durch weiße Pfeile mit Parallellinien in 17 gezeigt, strömt. Folglich kann das Entfeuchten und Heizen des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden, und die Fahrzeugraumausblastemperatur TAV kann innerhalb eines großen Temperaturbereichs eingestellt werden.
  • Noch ferner öffnet die Steuervorrichtung in der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart den zweiten Kältemitteldurchgang 16 durch das erste Öffnungs-/Schließventil 17 und aktiviert das Vierwegeventil 53 in einer derartigen Weise, dass die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des ersten Öffnungs-/Schließventils 17 gekoppelt wird und gleichzeitig die Auslassseite des Umleitungsdurchgangs 22 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 gekoppelt wird, und versetzt die ersten und zweiten Expansionsventile 14, 19 in einen Drosselzustand. Auf diese Weise kann der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 in der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart auf einen zweiten Kältemitteldurchgang geschaltet werden, in dem das Kältemittel, wie durch weiße Pfeile mit schrägen Linien in 17 gezeigt, strömt. Folglich kann wie im Fall der dritten Ausführungsform das Entfeuchten und Heizen des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden, und die Fahrzeugraumausblaslufttemperatur TAV kann innerhalb eines großen Temperaturbereichs eingestellt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann selbst wenn der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil aus dem ersten Öffnungs-/Schließventil 17 und dem Vierwegeventil 53 aufgebaut ist, der gleiche Vorteil wie in der dritten Ausführungsform erzeugt werden.
  • (Achte Ausführungsform)
  • In der vorliegenden Ausführungsform, wie in einem schematischen Aufbaudiagramm in 18 gezeigt, wird ein Beispiel beschrieben, in dem im Vergleich zu der dritten Ausführungsform die ersten und zweiten Öffnungs-/Schließventile 17, 23 und das Rückschlagventil 24 entfernt sind und in dem der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil aus einem Vierwegeventil 54 aufgebaut ist.
  • Das Vierwegeventil 54 ist ein elektrisches Vierwegeventil, dessen Tätigkeit durch eine Steuerspannung gesteuert wird, die von der Steuervorrichtung ausgegeben wird. Das Dreiwegeventil 54 erfüllt eine Funktion zum Schalten auf einen Kältemitteldurchgang, der die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 koppelt, und auf einen Kältemitteldurchgang, der die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 mit der Einlassseite des Akkumulators 21 koppelt und gleichzeitig die Auslassseite des Innenkondensators 12 (das heißt, die Auslassseite des Umleitungsdurchgangs 22) mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 koppelt.
  • Der spezifische Aufbau des Vierwegeventils 54, welches das Umschalten der Kältemitteldurchgänge auf diese Weise realisiert, wird unter Bezug auf 19 und 20 beschrieben. Das Vierwegeventil 54 ist aus einem Hauptteil 540 und einem Druckeinleitungsteil 550 aufgebaut. Erstens hat der Hauptteil 540 einen zylindrischen Körper 541, der aus einer Kombination aus mehreren Elementen ausgebildet ist, und hat ein Gleitventil 542, das in dem zylindrischen Raum angeordnet ist, der in dem Körper 541 ausgebildet ist.
  • In der Seitenwandfläche des Körpers 541 sind vier Durchgangslöcher aus einem ersten Durchgangsloch 541a bis zu einem vierten Durchgangsloch 541d ausgebildet, die von innen nach außen durch die Seitenwand des Körpers 541 gehen. Insbesondere ist das erste Durchgangsloch 541a mit der Auslassseite des Innenkondensators 12 gekoppelt, das zweite Durchgangsloch 541b ist mit der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 gekoppelt, das dritte Durchgangsloch 541c ist mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 (das heißt, der Einlassseite des Innenverdampfers 20) gekoppelt, und das vierte Durchgangsloch 541d ist mit der Einlassseite des Akkumulators 21 gekoppelt.
  • Ferner sind das dritte Durchgangsloch 541c und das vierte Durchgangsloch 541d in gleichmäßigen Abständen in der Axialrichtung des Körpers 541 quer zu dem zweiten Durchgangsloch 541b angeordnet. Mit anderen Worten sind das dritte Durchgangsloch 541c, das zweite Durchgangsloch 541b und das vierte Durchgangsloch 541d in dieser Reihenfolge in gleichmäßigen Abständen in der Axialrichtung des Körpers 541 angeordnet. Ferner sind alle, von dem ersten Durchgangsloch 541a bis zu dem vierten Durchgangsloch 541d in eine zentrale Druckkammer S3 geöffnet, die später beschrieben wird.
  • Das Gleitventil 542 ist aus einem Schaft 543, der sich in der Axialrichtung des Körpers 541 erstreckt, ersten und zweiten Trennplatten 544, 545 zum Unterteilen des Innenraums des Körpers 541 und einer Ventilkörperplatte 546 zum Ändern der Verbindungszustände des zweiten Durchgangslochs 541b mit dem vierten Durchgangsloch 541d, die in dem Körper 541 ausgebildet sind, aufgebaut. Die ersten und zweiten Trennplatten 544, 545 sind plattenförmige Elemente, die sich senkrecht zu der Axialrichtung des Schafts 543 ausdehnen und jeweils mit beiden Enden in der Axialrichtung des Schafts 543 gekoppelt sind.
  • Der Innenraum des Körpers 541 ist durch die ersten und zweiten Trennplatten 544, 545 in eine erste Druckkammer S1, eine zweite Druckkammer S2 und eine dritten Druckkammer S3 unterteilt. Die erste Druckkammer S1 ist in der Axialrichtung der ersten Trennplatte 544 auf der Außenseite ausgebildet. Die zweite Druckkammer S2 ist in der Axialrichtung der zweiten Trennplatte 545 auf der Außenseite ausgebildet. Die dritte Druckkammer S3 ist zwischen der ersten Trennplatte 544 und der zweiten Trennplatte 545 ausgebildet. Hier ist zwischen den Außenumfangsflächen der ersten und zweiten Trennplatten 544, 545 und der Innenwandfläche des Körpers 541 ein Raum ausgebildet, in dem die Position des Gleitventils 542 in dem Körper 541 verschoben werden kann.
  • Die Ventilkörperplatte 546 ist mit einem Mittelabschnitt in der Axialrichtung des Schafts 543 verbunden und hat einen gekrümmten Abschnitt 546a, der im Inneren des Körpers 541 gekrümmt ist, und hat einen Kältemitteldurchgang darin ausgebildet und einen flachen Abschnitt 546b, der das vierte Durchgangsloch 541d öffnet und schließt.
  • Als nächstes ist das Druckeinleitungsventil 550 aufgebaut aus: einem elektromagnetischen Mechanismus (Elektromagnet) 551, der elektrische Leistung zugeführt bekommt, wodurch seine Position verschoben wird; einem Schieberventil 552, dessen Position durch den elektromagnetischen Mechanismus 551 verschoben wird; und einem Zylinder 553, der das Schieberventil 552 aufnimmt. In der Wandfläche des Zylinders 553 sind drei Durchgangslöcher aus einem ersten Durchgangsloch 553a bis zu einem dritten Durchgangsloch 553c ausgebildet, die von innen nach außen durch die Wand gehen.
  • Insbesondere sind das erste Durchgangsloch 553a, das zweite Durchgangsloch 553b und das dritte Durchgangsloch 553c in dieser Reihenfolge in gleichmäßigen Abständen in einer Richtung angeordnet, in der die Position des Schieberventils 552 verschoben wird. Ferner ist das erste Durchgangsloch 553a mit der ersten Druckkammer S1 des Hauptkörpers 540 gekoppelt, das zweite Durchgangsloch 553b ist mit der zweiten Druckkammer S2 des Hauptkörpers 540 gekoppelt, und das dritte Durchgangsloch 553c ist mit der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 gekoppelt.
  • Ferner wird in dem Druckeinleitungsventil 550 der vorliegenden Ausführungsform in dem Fall, in dem der elektromagnetische Mechanismus 551 nicht mit elektrischer Leistung versorgt wird, wie in 19 gezeigt, das Schieberventil 552 durch die Last der Feder 554 in eine Position verschoben, in der das erste Durchgangsloch 553a dazu gebracht wird, mit dem dritten Durchgangsloch 553c in Verbindung zu stehen. Folglich wird in dem Fall, in dem der elektromagnetische Mechanismus 551 nicht mit elektrischer Leistung versorgt wird, der Druck des Kältemittels in der ersten Druckkammer S1 des Hauptkörpers 540 der Druck des Kältemittels auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15, der niedriger als der Druck des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenkondensators 12 ist.
  • Als ein Ergebnis wird die Position des Gleitventils 542 des Hauptkörpers 540 zu der ersten Trennplatte 544 verschoben, wodurch die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 über den Kältemitteldurchgang, der durch den gekrümmten Abschnitt 546a der Ventilkörperplatte 546 gebildet wird, mit der Einlassseite des Akkumulators 21 gekoppelt und gleichzeitig die Auslassseite des Innenkondensators 12 über die zentrale Druckkammer S3 mit der Einlassseite des zweiten Expansionsventils 19 gekoppelt wird.
  • Andererseits wird in dem Fall, in dem der elektromagnetische Mechanismus 551 des Druckeinleitungsventils 550 mit der elektrischen Leistung versorgt wird, wie in 20 gezeigt, das Schieberventil 552 durch den Betrieb einer elektromagnetischen Kraft in eine Position verschoben, in der das zweite Durchgangsloch 553b dazu gebracht wird, mit dem dritten Durchgangsloch 553c in Verbindung zu stehen. Somit wird in dem Fall, in dem der elektromagnetische Mechanismus 551 mit der elektrischen Leistung versorgt wird, der Druck des Kältemittels in der zweiten Druckkammer S2 des Hauptkörpers 540 der Druck des Kältemittels auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15, der niedriger als der Druck des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenkondensators 12 ist.
  • Als ein Ergebnis wird, wie in 20 gezeigt, die Position des Gleitventils 542 des Hauptkörpers 540 zu der zweiten Trennplatte 545 verschoben, wodurch die Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 über den Kältemitteldurchgang, der durch den gekrümmten Abschnitt 546a der Ventilkörperplatte 546 gebildet wird, mit der Einlassseite des Akkumulators 21 gekoppelt wird. Ferner wird das vierte Durchgangsloch 541d durch den flachen Abschnitt 546b der Ventilkörperplatte 546 versperrt.
  • Als nächstes wird die Tätigkeit einer Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Auch in der Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform kann, wie in 2 der ersten Ausführungsform beschrieben, auf den Betrieb in der Heizbetriebsart, der Kühlbetriebsart, der ersten und zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart geschaltet werden.
  • Insbesondere liefert die Steuervorrichtung in der Heizbetriebsart der vorliegenden Ausführungsform keine elektrische Leistung an das Vierwegeventil 54 und versetzt das erste Expansionsventil 14 in einen Drosselzustand und versetzt das zweite Expansionsventil 19 in einen vollständig geschlossenen Zustand. Auf diese Weise kann der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 in der Heizbetriebsart auf einen Kältemitteldurchgang geschaltet werden, in dem das Kältemittel, wie durch schwarze Pfeile in 18 gezeigt, strömt, und folglich kann das Heizen des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden.
  • Ferner liefert die Steuervorrichtung in der Kühlbetriebsart die elektrische Leistung an das Vierwegeventil 54 und versetzt das erste Expansionsventil 14 in einen vollständig geöffneten Zustand und versetzt das zweite Expansionsventil 19 in einen Drosselzustand. Auf diese Weise kann der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 in der Kühlbetriebsart auf den ersten Kältemitteldurchgang geschaltet werden, in dem das Kältemittel, wie durch weiße Pfeile in 18 gezeigt, strömt, und folglich kann das Kühlen des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden.
  • Ferner liefert die Steuervorrichtung in der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart die elektrische Leistung an das Vierwegeventil 54 und versetzt das erste und zweite Expansionsventil 14, 19 in einen Drosselzustand oder in einen vollständig geöffneten Zustand. Auf diese Weise kann der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung in der Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart wie im Fall der Kühlbetriebsart auf den ersten Kältemitteldurchgang geschaltet werden, in dem das Kältemittel, wie durch weiße Pfeile mit Parallellinien in 18 gezeigt, strömt. Folglich kann das Entfeuchten und Heizen des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden, und die Fahrzeugraumausblastemperatur TAV kann in einem großen Temperaturbereich eingestellt werden.
  • Noch ferner liefert die Steuereinheit in der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart keine elektrische Leistung an das Vierwegeventil 54 und versetzt das erste und zweite Expansionsventil 14, 19 in den Drosselzustand. Auf diese Weise kann der Kältemitteldurchgang der Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 in der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart auf einen zweiten Kältemitteldurchgang geschaltet werden, in dem das Kältemittel, wie durch weiße Pfeile mit schrägen Linien in 18 gezeigt, strömt. Folglich kann wie im Fall der dritten Ausführungsform das Entfeuchten und Heizen des Inneren des Fahrzeugraums realisiert werden, und die Fahrzeugraumausblaslufttemperatur TAV kann in einem großen Temperaturbereich eingestellt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, können, selbst wenn der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil aus dem Vierwegeventil 54 aufgebaut ist, die gleichen Vorteile wie in der dritten Ausführungsform erzeugt werden. Hier in der vorliegenden Ausführungsform schließt das zweite Expansionsventil 19 den dritten Kältemitteldurchgang 18, um dadurch auf die Heizbetriebsart und die zweite Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart zu schalten. Folglich dient das zweite Expansionsventil 19 der vorliegenden Ausführungsform auch einer Funktion als ein Kältemitteldurchgang-Umschaltteil.
  • (Neunte Ausführungsform)
  • In der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart der ersten Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, in dem die ersten bis vierten Betriebsarten schrittweise umgeschaltet werden, wenn die Zielausblastemperatur TAO erhöht wird. Jedoch wird in der vorliegenden Ausführungsform ein Beispiel beschrieben, in dem die ersten bis vierten Betriebsarten der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart kontinuierlich umgeschaltet werden.
  • Zuerst steuert die Steuervorrichtung in der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart der vorliegenden Ausführungsform die Drehzahl (Kältemittelausstoßkapazität) des Kompressors 11 in einer derartigen Weise, dass die Ausblaslufttemperatur Te von dem Innenverdampfer 20 nahe an die Zielverdampferausblastemperatur TEO gebracht wird. Insbesondere, wenn die Ausblaslufttemperatur Te verringert wird, wird die Drehzahl (Kältemittelausstoßkapazität) des Kompressors 11 erhöht, während, wenn die Ausblaslufttemperatur Te erhöht wird, die Drehzahl (Kältemittelausstoßkapazität) des Kompressors 11 verringert wird.
  • Ferner steuert die Steuervorrichtung die Drosselöffnungen der ersten und zweiten Expansionsventile 14, 19 in einer derartigen Weise, dass die Fahrzeugraumausblaslufttemperatur TAV nahe an die Zielausblastemperatur TAO gebracht wird. Hier werden die Drosselöffnungen der ersten und zweiten Expansionsventile 14, 19, wie durch ein Steuercharakteristikdiagramm in 21 gezeigt, bestimmt. Insbesondere, wenn die Fahrzeugraumausblaslufttemperatur TAV erhöht wird, wird der Wert eines Öffnungsmusters erhöht (das heißt, die Drosselöffnung des ersten Expansionsventils 14 wird verringert, und die Drosselöffnung des zweiten Expansionsventils 19 wird vergrößert). Wenn andererseits die Fahrzeugraumausblaslufttemperatur TAV verringert wird, wird der Wert des Öffnungsmusters verringert (das heißt, die Drosselöffnung. des ersten Expansionsventils 14 wird vergrößert und die Drosselöffnung des zweiten Expansionsventils 19 wird verringert).
  • Auf diese Weise kann durch kontinuierliches Ändern der Drosselöffnungen der ersten und zweiten Expansionsventile 14, 19 der Druck (die Temperatur) des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 15 kontinuierlich eingestellt werden. Wenn folglich die Temperatur des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 15 höher als die Temperatur der Außenluft ist, kann die von dem Kältemittel abgestrahlte Wärmemenge eingestellt werden, und wenn die Temperatur des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 15 höher als die Temperatur der Außenluft ist, kann die von dem Kältemittel aufgenommene Wärmemenge eingestellt werden.
  • Folglich kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Kühlkapazität (Entfeuchtungskapazität) der in den Innenverdampfer 20 zugeführten Luft sicher sichergestellt werden, indem die Tätigkeit des Kompressors 11 gesteuert wird. Ferner kann die von dem Kältemittel abgestrahlte Wärmemenge oder die von dem Kältemittel aufgenommene Wärmemenge in dem Außenwärmetauscher 15 kontinuierlich eingestellt werden, indem die Tätigkeiten des ersten und zweiten Expansionsventils 14, 19 gesteuert werden. Folglich kann der Temperatureinstellbereich der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Luft in der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart erweitert werden.
  • Überdies kann die Steuervorrichtung im Gegensatz zu der vorliegenden Ausführungsform die Drosselöffnungen des ersten und zweiten Expansionsventils 14, 19 in einer derartigen Weise steuern, dass die Ausblaslufttemperatur Te von dem Innenverdampfer 20 nahe an die Zielverdampferausblastemperatur TEO gebracht wird. Ferner kann die Steuervorrichtung die Drehzahl (Ausstoßkapazität) des Kompressors 11 in einer derartigen Weise bestimmen, dass die Fahrzeugraumausblaslufttemperatur TAV nahe an die Zielausblastemperatur TAO gebracht wird.
  • (Zehnte Ausführungsform)
  • In der vorliegenden Ausführungsform sind, wie durch ein schematisches Aufbaudiagramm in 22 gezeigt, im Vergleich zu der dritten Ausführungsform auf der Auslassseite des Innenkondensators 12 ein Innenkondensatorauslassseiten-Drucksensor 43 zum Erfassen des Drucks PH des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenkondensators 12, ein Innenkondensatorauslassseiten-Temperatursensor 44 zum Erfassen der Temperatur TH des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenkondensators 12 und ein Innenverdampferauslassseiten-Temperatursensor 45 zum Erfassen der Temperatur Teout des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenverdampfers 20 angeordnet.
  • Hier sind die jeweiligen Sensoren 43 bis 45 mit der Eingangsseite der Steuervorrichtung gekoppelt, und die Erfassungssignale der jeweiligen Sensoren 43 bis 45 werden in die Steuervorrichtung eingegeben. Ferner ist in 22 der in der ersten Ausführungsform beschriebene Verdampfertemperatursensor durch ein Bezugssymbol 40 bezeichnet.
  • Ferner führt die Steuervorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart einen Steuerfluss als eine Subroutine einer Klimatisierungssteuerung aus. Gemäß dem Steuerfluss steuert die Steuervorrichtung die Tätigkeit des Kompressors 11 in einer derartigen Weise, dass die Fahrzeugraumausblaslufttemperatur TAV nahe an die Zielausblastemperatur TAO gebracht wird, und steuert die Tätigkeit des ersten Expansionsventils 14 in einer derartigen Weise, dass der Unterkühlungsgrad SC des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenkondensators 12 nahe an einen Zielunterkühlungsgrad SCO gebracht wird, und steuert die Tätigkeit des zweiten Expansionsventils 19 in einer derartigen Weise, dass der Überhitzungsgrad SH des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenverdampfers 20 nahe an einen Zielüberhitzungsgrad SHO gebracht wird.
  • Insbesondere, wenn in diesem Steuerfluss die Fahrzeugraumausblaslufttemperatur TAV erhöht wird, wird die Drehzahl (Ausstoßkapazität) des Kompressors 11 erhöht, während, wenn die Fahrzeugraumausblaslufttemperatur TAV verringert wird, die Drehzahl des Kompressors 11 verringert wird.
  • Wenn ferner der Unterkühlungsgrad SC des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenkondensators 12 erhöht wird, wird die Drosselöffnung des ersten Expansionsventils 14 verringert, während, wenn der Unterkühlungsgrad SC des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenkondensators 12 verringert wird, der Drosselöffnungsgrad des ersten Expansionsventils 14 vergrößert wird.
  • Hier wird der Unterkühlungsgrad SC des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenkondensators 12 aus dem Erfassungswert PH des Innenkondensatorauslassseiten-Drucksensors 43 und dem Erfassungswert TH des Innenkondensatorauslassseiten-Temperatursensors 44 berechnet. Somit bilden der Innenkondensatorauslassseiten-Drucksensor 43 und der Innenkondensatorauslassseiten-Temperatursensor 44 der vorliegenden Ausführungsform einen Unterkühlungsgrad-Erfassungsteil.
  • Ferner wird der Unterkühlungsgrad SCO auf einen im Voraus bestimmten Wert (z. B. 5°C) bestimmt. Natürlich kann der Zielunterkühlungsgrad SCO auf der Basis der Zielausblastemperatur TAO unter Bezug auf ein vorher in der Steuervorrichtung gespeichertes Steuerkennfeld bestimmt werden. Folglich baut ein Steuerschritt zur Bestimmung des Zielunterkühlungsgrads SCO aus der von der Steuervorrichtung ausgeführten Steuerroutine einen Zielunterkühlungsgrad-Bestimmungsteil auf.
  • Wenn ferner noch der Überhitzungsgrad SH des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenverdampfers 20 erhöht wird, wird die Drosselöffnung des zweiten Expansionsventils 19 verringert, während, wenn der Überhitzungsgrad SH des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenverdampfers 20 verringert wird, die Drosselöffnung des zweiten Expansionsventils 19 vergrößert wird.
  • Hier wird der Überhitzungsgrad SH auf der Auslassseite des Innenverdampfers 20 aus dem Erfassungswert Teout des Innenverdampferauslassseiten-Temperatursensor 45 und dem Erfassungswert Te des Verdampfertemperatursensors 40 berechnet. Somit bauen der Innenverdampferauslassseiten-Temperatursensor 45 und der Verdampfertemperatursensor 40 der vorliegenden Ausführungsform einen Überhitzungsgrad-Erfassungsteil auf.
  • Ferner wird der Zielüberhitzungsgrad SHO auf einen im Voraus bestimmten Wert (zum Beispiel 5°C) bestimmt. Natürlich kann der Überhitzungsgrad SHO auf der Basis der Zielausblastemperatur TAO unter Bezug auf das vorher in der Steuervorrichtung gespeicherte Steuerkennfeld bestimmt werden. Folglich baut ein Steuerschritt zur Bestimmung des Überhitzungsgrads SHO aus der von der Steuervorrichtung ausgeführten Steuerroutine einen Zielüberhitzungsgrad-Bestimmungsteil auf.
  • Als nächstes wird der Zustand von in dem Kreislauf zirkuliertem Kältemittel zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart der vorliegenden Ausführungsform unter Verwendung des in 23 gezeigten Mollier-Diagramms beschrieben.
  • Wie in 23 gezeigt, strömt das von dem Kompressor 11 ausgestoßene Hochdruckkältemittel (Punkt h1 in 23) in den Innenkondensator 12 und tauscht Wärme mit Luft aus, die von dem Innenverdampfer 20 gekühlt und entfeuchtet wurde, wobei Wärme an die Luft, die in den Fahrzeugraum geblasen werden soll, abgestrahlt wird (Punkt h1 -> Punkt h2 in 23). Auf diese Weise wird in den Fahrzeugraum geblasene Luft geheizt. Die Strömung des aus dem Innenkondensator 12 strömenden Kältemittels wird in eine Strömung, die in das erste Expansionsventil 14 strömt, und eine Strömung, die in das zweite Expansionsventil 19 strömt, verzweigt, weil das zweite Öffnungs-/Schließventil 23 geöffnet ist.
  • Der Druck des Kältemittels, das in das erste Expansionsventil 14 strömt, wird auf ein Niederdruckkältemittel verringert (Punkt h2 -> Punkt h3 in 23). Zu dieser Zeit wird die Drosselöffnung des ersten Expansionsventils 14 in einer derartigen Weise gesteuert, dass der Unterkühlungsgrad SC (Punkt h2 in 23) des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenkondensators 12 nahe an den Zielunterkühlungsgrad SCO gebracht wird. Das in den Außenwärmetauscher 15 strömende Kältemittel nimmt Wärme aus der von dem Gebläseventilator geblasenen Außenluft auf (Punkt h3 -> Punkt h5 in 23).
  • Andererseits wird der Druck des Kältemittels, das in das zweite Expansionsventil 19 strömt, verringert, wodurch es ein Niederdruckkältemittel wird (Punkt h2 -> Punkt h4 in 23) und in den Innenverdampfer 20 strömt. Zu dieser Zeit wird die Drosselöffnung des zweiten Expansionsventils 19 in einer derartigen Weise gesteuert, dass der Überhitzungsgrad SH (Punkt h6 in 23) des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenverdampfers 20 nahe an den Zielüberhitzungsgrad SHO gebracht wird. Das in den Innenverdampfer 20 strömende Kältemittel nimmt aus der Luft, die von dem Gebläse 32 in den Fahrzeugraum geblasen wird, Wärme auf, wodurch es verdampft wird (Punkt h4 -> Punkt h6 in 23). Auf diese Weise wird die in den Fahrzeugraum geblasene Luft gekühlt.
  • Hier wird der Druck des Kältemittels in dem Innenverdampfer 20 durch das Ventil 25 mit konstantem Druck auf einen konstanten Druck eingestellt. Das aus dem Außenwärmetauscher 15 strömende Kältemittel und das aus dem Innenverdampfer 20 strömende Kältemittel treffen sich auf der Einlassseite des Akkumulators 21 (Punkt h5 -> Punkt h7, Punkt h6 -> Punkt h7 in 23) und strömen dann in den Akkumulator 21 und strömen zu der Einlassseite des Kompressors 11 und werden von dem Kompressor 11 erneut komprimiert. Die Tätigkeiten der anderen Betriebsarten sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform.
  • Folglich kann auch in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 23 gezeigt, der Druck des Kältemittels in dem Außenwärmetauscher 15 niedriger als der Druck des Kältemittels in dem Außenverdampfer 20 gemacht werden. Folglich kann der Temperatureinstellbereich zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart wie im Fall der dritten Ausführungsform auf eine Seite erweitert werden, auf der die Temperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft erhöht ist.
  • Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform die Drosselöffnung des ersten Expansionsventils 14 zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart in einer derartigen Weise gesteuert, dass der Überhitzungsgrad SH des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenverdampfers 20 nahe an den Zielüberhitzungsgrad SHO gebracht wird, so dass das Kältemittel auf der Auslassseite (Punkt h5 in 23) des Außenwärmetauschers 15, der parallel zu dem Innenverdampfer 20 gekoppelt ist, in einen dampfförmig-flüssigen Zweiphasenzustand gebracht wird, wodurch der Kältemittelkreislauf abgeglichen werden kann.
  • Durch Abgleichen des Kältemittelkreislaufs in dieser Weise ist es möglich, das Kältemittel innerhalb des gesamten Wärmeaustauschbereichs des Außenwärmetauschers 15 einen Wärmeaufnahmebetrieb ausüben zu lassen und somit die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher 15 aufgenommene Wärmemenge sicher zu erhöhen. Als ein Ergebnis kann der Temperatureinstellbereich zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart auf eine Seite ausgedehnt werden, auf der die Temperatur der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasen Luft erhöht wird.
  • (Elfte Ausführungsform)
  • In der zehnten Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, in dem der Temperatureinstellbereich auf eine Seite ausgedehnt wurde, auf welcher die Temperatur der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Luft zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart erhöht wird. Jedoch wird in der vorliegenden Ausführungsform ein Beispiel beschrieben, das den in 22 gezeigten Aufbau der zehnten Ausführungsform hat und das den Temperatureinstellbereich auf eine Seite ausdehnt, auf der die Temperatur der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Luft zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart verringert ist.
  • In der vorliegenden Ausführungsform führt die Steuervorrichtung zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart einen Steuerfluss als eine Subroutine der Hauptroutine der Klimatisierungssteuerung aus. Gemäß dem Steuerfluss steuert die Steuervorrichtung die Tätigkeit des Kompressors 11 in einer derartigen Weise, dass die Fahrzeugraumausblaslufttemperatur TAV nahe an die Zielausblastemperatur TAO gebracht wird, und steuert die Tätigkeit des ersten Expansionsventils 14 in einer derartigen Weise, dass der Unterkühlungsgrad SC des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenkondensators 12 nahe an den Zielunterkühlungsgrad SCO gebracht wird, und steuert die Tätigkeit des zweiten Expansionsventils 19 in einer derartigen Weise, dass die Ausblaslufttemperatur Te von dem Innenverdampfer 20, die von dem Verdampfertemperatursensor 40 erfasst wird, nahe an die Zielverdampferausblastemperatur TEO gebracht wird.
  • Insbesondere werden in diesem Steuerfluss wie im Fall der zehnten Ausführungsform die Drehzahl (Kältemittelausstoßkapazität) des Kompressors 11 und die Drosselöffnung des ersten Expansionsventils 14 gesteuert. Wenn ferner die Ausblaslufttemperatur Te von dem Innenverdampfer 20 verringert wird, wird die Drosselöffnung des zweiten Expansionsventils 19 vergrößert, während, wenn die Ausblaslufttemperatur Te von dem Innenverdampfer erhöht wird, die Drosselöffnung des zweiten Expansionsventils 19 verringert wird. Auf diese Weise wird in der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart der vorliegenden Ausführungsform der Zustand des Kältemittels, wie in dem Mollier-Diagramm in 10 gezeigt, geändert.
  • Hier wird in dem Kreislaufaufbau, in dem das Ventil 25 mit konstantem Druck auf der Auslassseite des Innenverdampfers 20 angeordnet ist, wie in der vorliegenden Ausführungsform der Verdampfungsdruck des Kältemittels durch das Ventil 25 mit konstantem Druck auf einem spezifizierten Wert gehalten. Um die Ausblaslufttemperatur Te von dem Innenverdampfer 20 zu verringern ist es somit nur notwendig, das Kältemittel innerhalb eines gesamten Wärmeaustauschbereichs des Innenverdampfers 20 einen Wärmeaufnahmebetrieb ausüben zu lassen, indem die Drosselöffnung des zweiten Expansionsventils 19 vergrößert wird, um dadurch die Strömungsmenge des in den Innenverdampfer 20 strömenden Kältemittels zu erhöhen.
  • Durch Vergrößern der Drosselöffnung des zweiten Expansionsventils 19, um dadurch die Strömungsmenge des in den Innenverdampfer 20 strömenden Kältemittels zu erhöhen, kann das Kältemittel auf der Auslassseite des Innenverdampfers 20 in einen dampfförmig-flüssigen Zweiphasenzustand gebracht werden, und folglich wird das Kältemittel auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15, der parallel zu dem Innenverdampfer 20 gekoppelt ist, in einen Dampfzustand mit einem Überhitzungsgrad gebracht, wodurch der Kältemittelkreislauf abgeglichen werden kann.
  • Durch Abgleichen des Kältemittelkreislaufs in dieser Weise wird in einem Abschnitt des Außenwärmetauschers 15 eine Region erzeugt, die von einem dampfphasigen Kältemittel durchlaufen wird, so dass die von dem Kältemittel in dem Außenwärmetauscher 15 aufgenommene Wärmemenge im Vergleich zu einem Fall, in dem ein flüssigphasiges Kältemittel die gesamte Region des Außenwärmetauschers 15 durchläuft, verringert werden kann. Als ein Ergebnis kann der Temperatureinstellbereich zur Zeit des Entfeuchtungs- und Heizbetriebs auf eine Seite ausgedehnt werden, auf der die Temperatur der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Luft verringert ist.
  • Überdies kann die Steuervorrichtung im Gegensatz zu der vorliegenden Ausführungsform die Tätigkeit des zweiten Expansionsventils 19 in einer derartigen Weise steuern, dass der Unterkühlungsgrad SC des Kältemittels auf der Auslassseite des Innenkondensators 12 auf den Zielunterkühlungsgrad SCO gebracht wird. Ferner kann die Steuervorrichtung die Tätigkeit des ersten Expansionsventils 14 in einer derartigen Weise steuern, dass die Ausblastemperatur Te von dem Innenverdampfer 20, die von dem Verdampfertemperatursensor 40 erfasst wird, nahe an die Zielverdampferausblastemperatur TEO gebracht wird.
  • (Modifizierte Beispiele der ersten bis elften Ausführungsformen)
    • (1) In den jeweiligen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurden Beispiele beschrieben, in denen die Heizbetriebsart, die Kühlbetriebsart und die Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart durch das Bediensignal des NC-Schalters umgeschaltet werden. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Zum Beispiel ist es auch empfehlenswert, das Bedienfeld mit einem Betriebsartfestlegungsschalter zum Festlegen jeweiliger Betriebsarten zu versehen und gemäß dem Bediensignal des Betriebsartfestlegungsschalters zwischen der Heizbetriebsart, der Kühlbetriebsart und der Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart umzuschalten.
    • (2) In den jeweiligen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurden Beispiele beschrieben, in denen die Luftmischklappe 36 in einer derartigen Weise aktiviert wird, dass sie zur Zeit der jeweiligen Betriebsarten der Heizbetriebsart, der Kühlbetriebsart und der Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart entweder den Luftdurchgang des Innenkondensators 12 und des Heizungskerns 34 oder des Kühlluftumleitungsdurchgangs 35 sperrt. Jedoch ist die Tätigkeit der Luftmischklappe 35 nicht auf diese Beispiele beschränkt. Zum Beispiel kann die Luftmischklappe 36 sowohl den Luftdurchgang des Innenkondensators 12 und des Heizungskerns 34 als auch den Kühlluftumleitungsdurchgang 35 öffnen. Die Temperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft kann durch Einstellen des Verhältnisses zwischen der Luftmenge, die den Luftdurchgang des Innenkondensators 12 und des Heizungskerns 34 durchläuft, und der Luftmenge, die den Kühlluftumleitungsdurchgang 35 durchläuft, eingestellt werden. Diese Temperatureinstellung ist in der Hinsicht wirkungsvoll, dass die Feineinstellung der Temperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft leicht durchgeführt werden kann.
    • (3) Die jeweiligen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwenden einen Aufbau, in dem der Heizungskern 34 in der Innenklimatisierungseinheit 30 angeordnet ist. Jedoch kann der Heizungskern 34 in dem Fall, in dem eine externe Wärmequelle, wie etwa ein Verbrennungsmotor unzureichend ist, entfernt sein oder kann durch eine elektrische Heizung oder ähnliches ersetzt werden.
    • (4) In der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform sind der Druck- 41 und der Temperatursensor 42 auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 angeordnet, und der Überhitzungsgrad auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 zur Zeit der Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart wird auf der Basis der Erfassungswerte der jeweiligen Sensoren 41, 42 eingestellt. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Zum Beispiel können die Temperatursensoren auf der Einlassseite und der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 bereitgestellt sein, und der Überhitzungsgrad auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart kann auf der Basis der Erfassungswerte der jeweiligen Sensoren eingestellt werden.
    • (5) In der vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, in dem das Ventil 25 mit konstantem Druck verwendet wird, das aus einem mechanischen Steuerventil aufgebaut ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Zum Beispiel kann ein elektrisches Steuerventil (elektromagnetisches Ventil) als das Ventil mit konstantem Druck verwendet werden. In diesem Fall ist es nur notwendig, dass die Zielausblastemperatur TEO des Innenverdampfers 20 auf der Basis der Zielausblastemperatur TAO unter Bezug auf ein vorher in der Steuervorrichtung gespeichertes Steuerkennfeld bestimmt wird und dass das elektrische Steuerventil in einer derartigen Weise gesteuert wird, dass die Zielausblastemperatur TAO realisiert wird.
    • (6) Es ist wie im Fall der vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsform erwünscht, dass das Ventil 25 mit konstantem Druck angeordnet ist und dass der Überhitzungsgrad auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart eingestellt wird. Es wird jedoch auch empfohlen, dass das Ventil 25 mit konstantem Druck angeordnet ist, und dass der Überhitzungsgrad auf der Auslassseite des Außenwärmetauschers 15 zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart nicht eingestellt wird.
    • (7) In den jeweiligen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurde ein Beispiel beschrieben, in dem die Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 der vorliegenden Offenbarung auf die Fahrzeugklimaanlage 1 angewendet wird. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Zum Beispiel kann die Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 der vorliegenden Offenbarung auf eine ortsfeste Klimaanlage oder ähnliches angewendet werden.
    • (8) Gemäß einer Steuerbetriebsart zur Zeit der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart und einer Steuerbetriebsart zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart, die in den jeweiligen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschrieben wurden, können ein Temperatureinstellbereich zur Zeit der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart und ein Temperatureinstellbereich zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart, wie durch ein Bezugssymbol DH3 in 24 gezeigt, dazu gebracht werden, sich gegenseitig zu überlappen. In 24 bezeichnet ein Bezugssymbol DH1 den Temperatureinstellbereich zur Zeit der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart, und ein Bezugssymbol DH2 bezeichnet den Temperatureinstellbereich zur Zeit der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart. Durch Verwenden des überlappenden Abschnitts DH3 als eine Hysterese ist es möglich, das Auftreten eines Steuerpendelns zur Zeit des Umschaltens zwischen der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart und der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart zu verhindern. Mit anderen Worten kann in der in den jeweiligen Ausführungsformen beschriebenen Kältemittelkreislaufvorrichtung 10 der Temperaturbereich, in dem sich die Luft nach dem Durchlaufen des Kältemittelstrahlers 12 ändern kann, wenn der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil auf den ersten Kältemitteldurchgang schaltet, wenigstens einen Abschnitt des Temperaturbereichs überlappen, in dem sich die Luft nach dem Durchlaufen des Kältemittelstrahlers 12 ändern kann, wenn der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil auf den zweiten Kältemitteldurchgang schaltet.
    • (9) Die Steuerung des Kompressors 11, des ersten Expansionsventils 14 und des zweiten Expansionsventils 19, die in den neunten bis elften Ausführungsformen vorstehend beschrieben wurde, kann auf die jeweiligen Kältemittelkreislaufvorrichtungen 10 angewendet werden, die in den vierten bis achten Ausführungsformen beschrieben wurden.
  • (Zwölfte Ausführungsform)
  • 26 ist ein Schemadiagramm, um einen allgemeinen Aufbau einer Fahrzeugklimaanlage unter Verwendung einer Kältemittelkreislaufvorrichtung in einer zwölften Ausführungsform, auf welche die vorliegende Offenbarung angewendet wird, zu zeigen.
  • Die in 26 dargestellte Fahrzeugklimaanlage der vorliegenden Offenbarung ist in einer derartigen Weise aufgebaut, dass jeweilige Klimatisierungsteile (Aktuatoren) in einer Klimatisierungseinheit 100 zur Klimatisierung des Inneren eines Fahrzeugraums eines Autos oder ähnlichem durch eine Klimatisierungssteuervorrichtung (entspricht einer Klimatisierungssteuervorrichtung, Steuerteil: auf den hier nachstehend in manchen Fällen als „ESG” Bezug genommen wird) 110 gesteuert werden. Die Klimatisierungseinheit 100 umfasst: einen Luftkanal 102 (der einem Kanal entspricht), der einen Luftdurchgang zum Einleiten von klimatisiertem Wind in den Fahrzeugraum eines Autos bildet; ein Zentrifugalgebläse 105 zum Erzeugen eines Luftstroms in Richtung des Inneren des Fahrzeugraums in dem Luftkanal 102; einen Verdampfer 127 zum Kühlen von in dem Luftkanal 102 strömender Luft; und einen Kältemittelkreislauf 103 (entspricht einer Kältemittelkreislaufvorrichtung) mit einem Kondensator 122 (entspricht einem Kältemittelstrahler) zum erneuten Heizen der Luft nach dem Durchlaufen des Verdampfers 127.
  • Der Luftkanal 102 ist auf der Vorderseite des Fahrzeugraums des Autos angeordnet. Auf der strömungsaufwärtigen Seite in der Strömungsrichtung von Luft in dem Luftkanal 102 sind eine Innenluftansaugöffnung 111, die Luft im Inneren des Fahrzeugraums ansaugt (auf die hier nachstehend in manchen Fällen als Innenluft Bezug genommen wird), und eine Außenluftansaugöffnung 112, die Luft außerhalb des Fahrzeugraums einsaugt (auf die hier nachstehend in manchen Fällen als „Außenluft” Bezug genommen wird) ausgebildet. Eine Innen-/Außenluft-Umschaltklappe 104 wird drehbar auf der Luftdurchgangsseite der Innenluftansaugöffnung 111 und der Außenluftansaugöffnung 112 gehalten. Die Innen-/Außenluft-Umschaltklappe 104 wird von einem Aktuator, wie etwa einem Servomotor, angetrieben und schaltet eine Ansaugöffnungsbetriebsart zwischen einer Außenlufteinleitungs-(FRS-)Betriebsart und einer Innenlufteinleitungs-(RES-)Betriebsart um.
  • Ferner sind auf der strömungsabwärtigen Seite in der Luftströmungsrichtung in dem Luftkanal 102 mehrere (nicht gezeigte) Ausblasöffnungen ausgebildet. Die mehreren Ausblasöffnungen umfassen wenigstens eine Entfrosterausblasöffnung (DEF) zum Ausblasen von heißer Luft hauptsächlich in Richtung der Innenfläche eines Fensterglases des Autos, eine Gesichtsausblasöffnung (GESICHT) zum Ausblasen von kalter Luft hauptsächlich in Richtung des Oberkörpers (Kopf und Brustabschnitte) eines Insassen und eine Fußausblasöffnung (FUSS) zum Ausblasen von heißer Luft hauptsächlich in Richtung des Unterkörpers (Fußabschnitt) des Insassen. Die mehreren Ausblasöffnungen werden durch mehrere (nicht gezeigte) Betriebsartumschaltklappen selektiv geöffnet oder geschlossen. Die mehreren Betriebsartumschaltklappen werden jeweils von Aktuatoren, wie etwa Servomotoren, angetrieben und schalten eine Ausblasöffnungsbetriebsart (BETRIEBSART) auf eine Gesichtsbetriebsart (GESICHT), eine Zweihöhenbetriebsart (B/L), eine Fußbetriebsart (FUSS), eine Fuß-Entfrosterbetriebsart (F/D) und eine Entfrosterbetriebsart (DEF).
  • Das Zentrifugalgebläse 105 hat einen Zentrifugalventilator, der drehbar in einem Spiralgehäuse aufgenommen ist, das in der Richtung der Luftströmung in dem Luftkanal 102 auf der strömungsaufwärtigen Seite integral ausgebildet ist, und einen Gebläsemotor, der den Zentrifugalventilator dreht und antreibt. Die Drehzahl des Gebläsemotors wird auf der Basis einer Gebläsemotoranschlussspannung (Gebläsesteuerspannung, Gebläsepegel) variiert, die über eine (nicht gezeigte) Gebläseantriebsschaltung angelegt wird, wodurch die Menge an in den Fahrzeugraum geblasener klimatisierter Luft gesteuert wird.
  • Der Kältemittelkreislauf 103 ist aus einem Kompressor 121 (entspricht einer Kompressionsmaschine, auf die hier nachstehend als eine Kompressionsmaschine Bezug genommen wird), einem Kondensator 122, einem ersten Druckverringerungsteil, einem Außenwärmetauscher 124, einem zweiten Druckverringerungsteil, einem Verdampfer 127, einem Akkumulator 128 und einer Kältemittelrohrleitung zum Verbinden dieser Teile in der Form eines Rings aufgebaut. Der Kompressor 121 ist eine elektrische Kältemittelkompressionsmaschine, die von einem darin eingebauten (nicht gezeigten) Antriebsmotor gedreht und angetrieben wird und der ein von dem Verdampfer 127 eingesaugtes Kältemittel komprimiert und ausstößt. Wenn elektrischer Strom den Kompressor 121 durchläuft (EIN), wird der Kompressor 121 aktiviert, während der Kompressor 121 gestoppt wird, wenn der Durchfluss von elektrischem Strom durch den Kompressor 121 gestoppt wird (AUS). Die Drehzahl des Kompressors 121 wird von einem Inverter in einer derartigen Weise gesteuert, dass sie eine von dem ESG 110 berechnete Zieldrehzahl erreicht.
  • Der Kondensator 122 ist ein Heizwärmetauscher, der in der Luftströmungsrichtung auf einer strömungsabwärtigeren Seite als der Verdampfer 127 in dem Luftkanal angeordnet ist und der Wärme mit dem Kältemittelgas, das von dem Kompressor 121 in ihn selbst strömt, austauscht, um dadurch die Luft, die ihn selbst durchläuft, zu heizen. Eine Luftmischklappe (A/M) 106, welche die Luftmenge, die den Kondensator 122 durchläuft, und die Luftmenge, die den Kondensator 122 umgeht, einstellt, um dadurch die Ausblastemperatur der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen. Luft einzustellen, wird drehbar auf einem Lufteinlassabschnitt des Kondensators 122 gehalten. Die A/M-Klappe 106 wird von einem Aktuator, wie etwa einem Servomotor, angetrieben.
  • Der erste Druckverringerungsteil ist aus einem variablen Heizdrosselventil 123 (entspricht dem ersten Druckverringerungsteil) aufgebaut, in das von dem Kondensator 122 kondensiertes Kältemittel strömt. Das variable Heizdrosselventil 123 ist ein Druckverringerungsteil zum Verringern des Drucks des aus dem Kondensator 122 strömenden Kältemittels entsprechend seiner Ventilöffnung, und ein elektrisches Expansionsventil zum Heizen (EVH), dessen Ventilöffnung von dem ESG 110 elektrisch gesteuert wird, wird für das variable Heizdrosselventil 123 verwendet. Ferner kann das variable Heizdrosselventil 123. auf eine vollständig geöffnete Betriebsart festgelegt werden, um die Ventilöffnung durch die Steuerung des ESG 110 vollständig zu öffnen.
  • Die Kältemittelrohrleitung zum Koppeln eines Kältemittelauslasses des Kondensators 122 mit einem Kältemitteleinlass des variablen Heizdrosselventils 123 ist mit einem Kältemitteldrucksensor 142 eines Druckerfassungsteils zum Erfassen eines Kältemitteldrucks in der Kältemittelrohrleitung (ein Kältemitteldruck in dem Kondensator 122, ein hochdruckseitiger Kältemitteldruck) versehen. Der Kältemitteldrucksensor 142 gibt die Information eines erfassten Drucks an das ESG 110 aus.
  • Der Außenwärmetauscher 124 ist außerhalb des Luftkanals 102, zum Beispiel an einem Platz, der leicht laufenden Wind aufnimmt, der sich entwickelt, wenn das Fahrzeug fährt (insbesondere einem vorderen Abschnitt eines Motorraums), eingerichtet und lässt das durch sein Inneres strömende Kältemittel Wärme mit der Außenluft austauschen, die von dem (nicht gezeigten) Gebläseventilator geblasen wird. Hier wird der Außenwärmetauscher 124 zur Zeit der Heizbetriebsart oder der Entfeuchtungsbetriebsart als eine Wärmeaufnahmevorrichtung zum Aufnehmen von Wärme aus dem Außenwärmetauscher betrieben, während der Außenwärmetauscher 124 zur Zeit der Kühlbetriebsart oder der Entfeuchtungsbetriebsart als ein Kältemittelstrahler zum Abstrahlen von Wärme an die Außenluft betrieben wird.
  • Der zweite Druckverringerungsteil ist aufgebaut aus: einem variablen Kühldrosselventil 126, in welches das Kältemittel von dem Außenwärmetauscher 124 strömt; und einer Umleitungsrohrleitung 133, um das aus dem Außenwärmetauscher 124 strömende Kältemittel das variable Kühldrosselventil 126 und den Verdampfer 127 umgehen zu lassen, um dadurch das Kältemittel an den Akkumulator 128 zuzuführen. Das variable Kühldrosselventil 126 ist ein Druckverringerungsteil zum Verringern des Drucks des aus dem Außenwärmetauscher 124 strömenden Kältemittels entsprechend seiner Ventilöffnung, und ein elektrisches Expansionsventil zum Kühlen (EVC), dessen Ventilöffnung von dem ESG 110 elektrisch gesteuert wird, wird als das variable Kühldrosselventil 126 verwendet. Ferner kann das variable Kühldrosselventil 126 in eine vollständig geschlossene Betriebsart versetzt werden, in der die Ventilöffnung durch die Steuerung des ESG 110 vollständig geschlossen wird.
  • Ferner ist die Umleitungsrohrleitung 133 mit einem elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventil 134 (VH: auf das hier nachstehend als „ein elektromagnetisches Ventil zum Heizen” Bezug genommen wird) versehen, das geöffnet wird, wenn elektrischer Strom durch es geht (EIN), und das geschlossen wird, wenn der Fluss von elektrischen Strom durch es gestoppt ist (AUS).
  • Der Verdampfer 127 ist ein Luft-Kältemittel-Wärmetauscher (eine Wärmeaufnahmevorrichtung), der Kältemittel mit durch das variable Kühldrosselventil 126 verringertem Druck Wärme mit Luft als einer externen Flüssigkeit austauschen lässt, die von dem Zentrifugalventilator 5 geblasen wird und von der Wärme aufgenommen wird, um das Kältemittel zu verdampfen oder zu vaporisieren, um dadurch ein Kältemittelgas zu erzeugen. Das erzeugte Kältemittelgas wird über den Akkumulator 128 an den Kompressor 121 geliefert. Der Verdampfer 127 (insbesondere eine Außenlamelle, die thermisch mit einer Kältemittelrohrleitung des Verdampfers 127 gekoppelt ist) ist mit einem Verdampferauslassseiten-Oberflächentemperatursensor (einem Verdampferlamellentemperatursensor, auf den hier nachstehend in einigen Fallen als der „Verdampfertemperatursensor” Bezug genommen wird) eines Temperaturerfassungsteils zum Erfassen der Temperatur einer Außenoberfläche des Verdampfers 127 versehen. Der Verdampfertemperatursensor 145 gibt die Information einer. erfassten Temperatur an das ESG 110 aus.
  • Ferner ist der Akkumulator 128 ein Dampf-Flüssigkeitsabscheider, der eine Akkumulationskammer hat, um das von dem Verdampfer 127 einströmende Kältemittel vorübergehend zu akkumulieren.
  • Der Kältemittelkreislauf 103 der vorliegenden Ausführungsform ist mit einem Kältemittelansaugdrosselventil 150 (entspricht dem zweiten Druckverringerungsteil) zum Verringern des Drucks des Kältemittels, das in dem Verdampfer 127 verdampft wird und das über den Akkumulator 128 in den Kompressor 121 eingesaugt werden soll, versehen. Das Kältemittelansaugdrosselventil 150 ist ein Druckverringerungsteil zum Verringern des Drucks des Kältemittels, das aus dem Verdampfer 127 strömt, entsprechend einer Ventilöffnung, und ein elektrisches Expansionsventil, dessen Ventilöffnung von dem ESG 110 elektrisch gesteuert wird, wird als das Kältemittelansaugdrosselventil 150 verwendet. Ferner kann das Kältemittelansaugdrosselventil 150 durch das ESG 110 auf eine vollständig geöffnete Betriebsart der Ventilöffnung festgelegt werden. Insbesondere ist das Kältemittelansaugdrosselventil 150 an einem Abschnitt auf der strömungsaufwärtigeren Seite als ein strömungsabwärtiger Verbindungspunkt der Umleitungsrohrleitung 133 der Kältemittelrohrleitung zum Koppeln des Kältemittelauslasses des Verdampfers 127 mit dem Kältemitteleinlass des Akkumulators 128 versehen.
  • Hier ist ein Zirkulationskreis-Umschaltteil des Kältemittelkreislaufs 103 ein Teil, um eine Betriebsart des Kältemittelkreislaufs 103, das heißt, einen Zirkulationsdurchgang des Kältemittels in dem Kältemittelkreislauf 103 entweder auf einen Zirkulationskreis für eine Kühlbetriebsart (Kühlkreislauf), einen Zirkulationskreis für eine Heizbetriebsart (Heizkreislauf) oder einen Zirkulationskreis für eine Entfeuchtungsbetriebsart (Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart) (Entfeuchtungskreislauf) zu schalten. In der vorliegenden Ausführungsform entsprechen das variable Heizdrosselventil 123, das fähig ist, eine vollständig geöffnete Betriebsart festzulegen, das variable Kühldrosselventil 126 und das elektromagnetische Heizventil 134 dem vorstehend beschriebenen Zirkulationskreis-Umschaltteil.
  • Insbesondere, wenn das variable Heizdrosselventil 123 in eine vollständig geöffnete Betriebsart versetzt wird und das elektromagnetische Heizventil 134 geschlossen wird und das variable Kühldrosselventil 126 in eine Strömungssteueröffnung zum Verringern des Drucks des Kältemittels versetzt wird, um das Kältemittel zu expandieren (in eine Druckverringerungs- und Expansionsbetriebsart versetzt wird), zirkuliert das Kältemittel, wie durch durchgezogene Linien in 29 gezeigt, woraufhin die Betriebsart des Kältemittelkreislaufs 103 in den Kühlkreislauf (den Zirkulationskreis für eine Kühlbetriebsart) versetzt wird. Hier wird das Kältemittelansaugdrosselventil 150 zur Zeit der Kühlbetriebsart in eine vollständig offene Betriebsart versetzt. Ferner schließt die Luftmischklappe 106 einen Lufteinlassteil des Kondensators 122, und die Kondensation des Kältemittels in dem Kondensator 122 wird unterbunden.
  • Wenn das variable Heizdrosselventil 123 in eine Strömungssteueröffnung zum Verringern des Drucks des Kältemittels versetzt wird, um das Kältemittel zu expandieren (in eine Druckverringerungs- und Expansionsbetriebsart versetzt wird) und das elektromagnetische Heizventil 134 geöffnet wird und das variable Kühldrosselventil 126 in eine vollständig geschlossene Betriebsart versetzt wird, wird das Kältemittel, wie durch die durchgezogene Linie in 30 gezeigt, zirkuliert, wodurch die Betriebsart des Kältemittelkreislaufs 103 auf den Heizkreislauf (den Zirkulationskreis für eine Heizbetriebsart) versetzt wird. Hier öffnet die Luftmischklappe 106 zur Zeit der Heizbetriebsart den Lufteinlassteil des Kondensators 122, und die Luft eines externen Fluids wird durch die Kondensation des Kältemittels in dem Kondensator 122 geheizt.
  • Wenn das variable Heizdrosselventil in eine Strömungssteueröffnung zum Verringern des Drucks des Kältemittels versetzt wird, um das Kältemittel zu expandieren (in eine Druckverringerungs- und Expansionsbetriebsart versetzt wird) und das elektromagnetische Heizventil 134 geschlossen wird, wird das Kältemittel, wie durch die durchgezogene Linie in 31 gezeigt, zirkuliert, wodurch die Betriebsart des Kältemittelkreislaufs 103 in den Entfeuchtungs- und Heizkreislauf (den Zirkulationskreis für eine Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart) versetzt wird. Hier wird das variable Drosselkühlventil 126 zur Zeit der Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart in dem Fall, in dem eine Heizkapazität des Kondensators 122 klein sein kann, auf eine Strömungssteueröffnung zum Verringern des Drucks des Kältemittels gebracht, um das Kältemittel zu expandieren (in eine Druckverringerungs- und Expansionsbetriebsart versetzt wird), und das Kältemittelansaugdrosselventil 150 wird in eine vollständig geöffnete Betriebsart versetzt.
  • Im Gegensatz dazu wird das variable Kühldrosselventil in dem Fall, in dem die Luftheizkapazität in dem Kondensator 122 erhöht wird, in eine vollständig offene Betriebsart versetzt, und das Kältemittelansaugdrosselventil 150 wird auf eine Strömungssteueröffnung zum Verringern des Drucks des Kältemittels gebracht, um das Kältemittel zu expandieren (wird in eine Druckverringerungs- und Expansionsbetriebsart versetzt). Ferner öffnet die Luftmischklappe 106 in beiden Fällen den Lufteinlassteil des Kondensators 122. Auf diese Weise, wird die Luft, die von dem Verdampfer 127 gekühlt wird und entfeuchtet wird, weil enthaltener Wasserdampf kondensiert und entfernt wird, durch die Kondensation des Kältemittels in dem Kondensator 122 erneut geheizt. Die Steuerung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 in der Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart wird nachstehend im Detail beschrieben.
  • Das ESG 110 ist aus einer CPU zum Durchführen einer Steuerverarbeitung und einer Betriebsverarbeitung, einem Speicher (ROM, RAM) zum Speichern verschiedener Programme und Daten, einem E/A-Anschluss und einer Funktion eines Zeitschalters aufgebaut. Das ESG 110 selbst hat einen Mikrocomputer mit einer wohlbekannten Struktur darin eingebaut.
  • Wenn ein Zündschalter eingeschaltet wird (ein Startschalter, um ein Fahrzeug in einen Zustand zu versetzen, in dem das Fahrzeug fahren kann, wird eingeschaltet), wird das ESG 110 mit elektrischer Leistung versorgt und steuert verschiedene Aktuatoren (Servomotoren der jeweiligen Klappen, den Gebläsemotor des Gebläses 105, die jeweiligen variablen Drosselventile 123, 126, 150, das elektromagnetische Ventil 134 und einen Inverter des Kompressors 121) der Klimatisierungseinheit 100 auf der Basis eines Bediensignals von einem (nicht gezeigten) Klimatisierungsbedienfeld und ähnlichem, einem Sensorsignal von verschiedenen Sensoren einschließlich dem Kältemitteldrucksensor 142 und dem Temperatursensor 145 und in dem Speicher gespeicherten Steuerprogrammen.
  • Als nächstes wird die Tätigkeit der Fahrzeugklimatisierungsvorrichtung unter Verwendung der Kältemittelkreislaufvorrichtung 103 der vorliegenden Ausführungsform auf der Basis des vorstehend beschriebenen Aufbaus beschrieben.
  • Hier ist 27 ein Flussdiagramm, um die grundlegende Steuerverarbeitung, die von dem ESG 110 ausgeführt wird, zu zeigen.
  • Zuerst, wenn der Startschalter eingeschaltet wird und das ESG 110 von der Gleichstromleistungsquelle versorgt wird, wird eine in 27 gezeigte Routine aufgerufen, und in Schritt S110 werden die Initialisierung und Anfangseinstellung ausgeführt. Als nächstes werden in Schritt S120 Schaltersignale von den jeweiligen Schaltern, wie etwa einem Temperaturfestlegungsschalter des Klimatisierungsbedienfelds, gelesen. Als nächstes werden in Schritt S130 Sensorsignale von einem Innenlufttemperatursensor, einem Außenlufttemperatursensor, einem Sonnenstrahlungssensor, dem Kältemitteldrucksensor 142, dem Verdampfertemperatursensor 145 und ähnlichem gelesen.
  • Als nächstes wird in Schritt S140 eine Zielausblastemperatur TAO der in den Fahrzeugraum ausgeblasenen Luft auf der Basis der folgenden mathematischen Gleichung F3, die vorher in dem ROM gespeichert wird, berechnet.
  • (Mathematische Gleichung F3)
    • TAO = KSOLL × TSOLL – KR × TR – KAM × TAM – KS × TS + C
  • Hier ist TSOLL eine Solltemperatur, die von einem Temperaturfestlegungsschalter festgelegt wird, TR ist eine Innenlufttemperatur, die von dem Innenlufttemperatursensor erfasst wird, TAM ist eine Außenlufttemperatur, die von dem Außenlufttemperatursensor erfasst wird, und TS ist die Sonnenstrahlungsmenge, die von dem Sonnenstrahlungssensor erfasst wird. Ferner sind KSOLL, KR, KAM und KS Verstärkungen, und C ist eine Korrekturkonstante.
  • Nachdem in Schritt S140 eine Zielausblastemperatur TAO berechnet wurde, werden in Schritt S150 eine Ansaugöffnungsbetriebsart und eine Ausblasöffnungsbetriebsart entsprechend der Zielausblastemperatur TAO aus einem vorher in dem ROM gespeicherten Charakteristikdiagramm (Kennfeld) bestimmt. Hier werden die Ansaugöffnungsbetriebsart und die Ausblasöffnungsbetriebsart in dem Fall, in dem die Ansaugöffnungsbetriebsart und die Ausblasöffnungsbetriebsart durch eine manuelle Bedienung des Klimatisierungsbedienfelds festgelegt werden, als die festgelegten Betriebsarten bestimmt.
  • Als nächstes wird in Schritt S160 ein Gebläseluftvolumen (eigentlich die Spannung, die an den Gebläsemotor des Gebläses 105 angelegt werden soll), das der Zielausblastemperatur TAO entspricht, aus dem vorher in dem ROM gespeicherten Charakteristikdiagramm (Kennfeld) bestimmt. In dem Fall, in dem das Gebläsevolumen durch eine manuelle Bedienung des Klimatisierungsbedienfelds fixiert wird, wird das Gebläseluftvolumen als das fixierte Luftvolumen bestimmt.
  • Nachdem das Gebläseluftvolumen in Schritt S160 bestimmt wurde, wird als nächstes in Schritt S170 eine Zielklappenöffnung SW der Luftmischklappe 106 auf der Basis der folgenden mathematischen Gleichung F4, die vorher in dem ROM gespeichert wird, berechnet.
  • (Mathematische Gleichung F4)
    • SW = {(TAO – TE)/(TAV – TE)} × 100 (%)
  • Hier ist TE eine Verdampfertemperatur (auf die hier nachstehend in einigen Fällen als eine „Verdampferoberflächentemperatur” Bezug genommen wird), die von dem Verdampfertemperatursensor 145 erfasst wird, und TAV ist eine Kondensatortemperatur, die auf der Basis des von dem Kältemitteldrucksensor 142 erfassten Kältemitteldrucks gewonnen (berechnet) wird.
  • Wenn berechnet wird, dass SW ≤ 0 (%), wird die Luftmischklappe 106 in eine Position (MAXKÜHL-Position) gesteuert, um die gesamte Kühlluft von dem Verdampfer 127 den Kondensator 122 umgehen zu lassen. Wenn ferner berechnet wird, dass SW ≥ 100 (%), wird die Luftmischklappe 106 in eine Position (MAXHEISS-Position) gesteuert, um alle Kühlluft von dem Verdampfer 127 den Kondensator 122 durchlaufen zu lassen. Wenn noch ferner berechnet wird, dass 0 < SW < 100 (%), wird die Luftmischklappe 106 in eine mittlere Position gesteuert, um einen Teil der Kühlluft von dem Verdampfer 127 durch den Kondensator 122 laufen zu lassen und einen restlichen Teil der Kühlluft den Kondensator 122 umgehen zu lassen.
  • Als nächstes geht die Steuerverarbeitung weiter zu Schritt S180, und eine Zielverdampfertemperatur (auf die hier nachstehend in einigen Fällen als eine „Zielverdampferoberflächentemperatur” Bezug genommen wird) TEO zum Antreiben und Steuern des Kompressors 121 wird berechnet. In Schritt S180 wird die Zielverdampfertemperatur TEO, die eine Außenoberflächentemperatur des Verdampfers 127 ist, aus dem vorher in dem ROM gespeicherten Charakteristikdiagramm (Kennfeld) berechnet, wobei die Außenoberflächentemperatur des Verdampfers 127 zur Zeit der Durchführung jeweiliger Steuerungen einer Temperatureinstellbedienung, einer Steuerung für die angenehme Feuchtigkeit und einer Entfrostungssteuerung zur Zeit der Klimatisierung des Fahrzeugraums erforderlich ist.
  • Nachdem in Schritt S180 die Zielverdampfertemperatur TEO berechnet wurde, wird in Schritt S190 die Betriebsart des Kältemittelkreislaufs 103 gemäß der Zielausblastemperatur TAO bestimmt. Zum Beispiel wird in Schritt S190, wie in 28 gezeigt, die in Schritt S140 berechnete Zielausblastemperatur TAO mit der ersten spezifizierten Temperatur α und der zweiten spezifizierten Temperatur β, die höher als die erste spezifizierte Temperatur α ist, verglichen, und es wird bestimmt, ob die Zielausblastemperatur TAO kleiner oder gleich α ist oder größer oder gleich β ist oder zwischen α und β ist.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S190 bestimmt wird, dass die Zielausblastemperatur TAO kleiner oder gleich der ersten spezifizierten Temperatur α ist, geht die Steuerverarbeitung weiter zu Schritt S200, und es wird die Festlegung getroffen, dass der Kältemittelkreislauf 103 in eine Kühlbetriebsart versetzt wird. Wie vorstehend beschrieben, wird die Festlegung des Kühlkreislaufs vorgenommen: das heißt, das variable Heizdrosselventil 123 wird vollständig geöffnet; das elektromagnetische Heizventil 134 wird geschlossen; das variable Kühldrosselventil 126 wird auf die Kältemittelströmungssteueröffnung festgelegt; und das Kältemittelansaugdrosselventil 150 wird vollständig geöffnet.
  • Ferner geht die Steuerverarbeitung in dem Fall, in dem in Schritt S190 bestimmt wird, dass die Zielausblastemperatur TAO größer oder gleich der zweiten spezifizierten Temperatur β ist, weiter zu Schritt S210, und es wird die Festlegung vorgenommen, dass der Kältemittelkreislauf 103 auf eine Heizbetriebsart festgelegt wird. Wie vorstehend beschrieben, wird die Festlegung des Heizkreislaufs vorgenommen: das heißt, das variable Heizdrosselventil 123 wird auf die Kältemittelströmungssteueröffnung festgelegt; das elektromagnetische Heizventil 134 wird geöffnet (vollständig geöffnet); und das variable Kühldrosselventil 126 wird vollständig geschlossen.
  • Noch ferner geht die Steuerverarbeitung in dem Fall, in dem in Schritt S190 bestimmt wird, dass die Zielausblastemperatur TAO höher als die erste spezifizierte Temperatur α ist und kleiner als die zweite spezifizierte Temperatur β ist, weiter zu dem Schritt S220, und es wird die Festlegung getroffen, dass der Kältemittelkreislauf 103 in einen Entfeuchtungs- und Heizbetrieb versetzt wird. Hier ist 32 ein Flussdiagramm, um die Steuerung in Schritt S220 in 27 zu zeigen.
  • Wenn der Schritt S220 ausgeführt wird, wird, wie in 32 gezeigt, zuerst die Rotationssteuerung des Kompressors 121 (das heißt, die Steuerung der Kältemittelausstoßmenge) in einer derartigen Weise durchgeführt, dass die von dem Verdampfertemperatursensor 145 erfasste Verdampfertemperatur TE gleich (so nahe wie möglich) der in Schritt S180 berechneten Zielverdampfertemperatur TEO wird (Schritt S221).
  • Nachdem der Schritt S221 ausgeführt wurde, wird als nächstes bestimmt, ob eine Steuermarkierung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 auf 1 gesetzt ist oder nicht (Schritt S222). Dass die Steuermarkierung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 auf 1 gesetzt ist, bedeutet, dass die Öffnung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 gesteuert wird, um die Strömungsmenge des durch das Kältemittelansaugdrosselventil 150 strömenden Kältemittels in einer derartigen Weise zu drosseln, dass die Kondensatorlufttemperatur TAV, die auf der Basis des von dem Kältemitteldrucksensor 142 erfassten Kältemitteldrucks erhalten wird, gleich (oder so nahe wie möglich) der Zielausblastemperatur TAO wird. Andererseits bedeutet, dass die Steuermarkierung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 auf 0 gesetzt ist, dass die Öffnung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 fest auf eine vollständige Öffnung festgelegt ist, um dadurch zu verhindern, dass das Kältemittelansaugdrosselventil 150 die Strömungsmenge des durch das Kältemittelansaugdrosselventil 150 strömenden Kältemittels drosselt.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S222 bestimmt wird, dass die Steuermarkierung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 nicht auf 1 festgelegt ist, das heißt, die Steuermarkierung auf 0 gesetzt ist, werden die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 und die Öffnung des variablen Kühldrosselventils 126 in einer derartigen Weise eingestellt, dass die Kondensatortemperatur TAV, die auf der Basis des von dem Kältemitteldrucksensor 142 erfassten Kältemitteldrucks erhalten wird, gleich (oder so nahe wie möglich) an die Zielausblastemperatur TAO kommt (Schritt S223).
  • Als das Ergebnis der Ausführung von Schritt S223 wird das variable Kühldrosselventil 126 geöffnet, wodurch ein vollständig geöffneter Zustand erreicht wird. Es wird bestimmt, ob, selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt ist, um dadurch die Wärmeaufnahmekapazität des Außenwärmetauschers 124 zu maximieren, eine Heizkapazität in dem Kondensator 122 unzureichend ist oder nicht (Schritt S224). In Schritt S224 wird bestimmt, ob, selbst wenn der Schritt S223 ausgeführt wird, um die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 und die Öffnung des variablen Kühldrosselventils 126 in einer derartigen Weise zu steuern, dass die Kondensatortemperatur TAV gleich der Zielausblastemperatur TAO gemacht wird, die Kondensatortemperatur TAV nicht auf die Zielausblastemperatur TAO erhöht werden kann und die Heizkapazität, wie in 33 gezeigt, unzureichend ist oder nicht.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S224 bestimmt wird, dass, selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 nicht in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 nicht unzureichend ist, oder dass, wenn das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt ist, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 nicht unzureichend ist, wird die Steuermarkierung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 auf 0 gesetzt gehalten wird, und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt s230).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S224 bestimmt wird, dass, selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt ist, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 unzureichend ist, das heißt, selbst wenn der Außenwärmetauscher 124 dazu gebracht wird, als ein Verdampfer (Wärmeaufnahmevorrichtung) zu wirken, dessen Kältemitteldruck nahezu gleich dem Verdampfer 127 ist, ist die Heizkapazität in dem Kondensator 122 unzureichend, wird die Steuermarkierung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 auf 1 gesetzt (Schritt S225), und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S222 bestimmt wird, dass die Steuermarkierung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 auf 1 gesetzt wird, wird die Öffnung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 in einer derartigen Weise eingestellt, dass die Kondensatortemperatur TAV gleich (so nahe wie möglich) der Zielausblastemperatur TAO wird (Schritt S226).
  • Als das Ergebnis der Ausführung von Schritt S226 wird das Kältemittelansaugdrosselventil 150 geöffnet, wodurch der vollständig offene Zustand erreicht wird. Es wird bestimmt, ob, selbst wenn das Kältemittelansaugdrosselventil 150 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt ist, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 überschüssig ist oder nicht (Schritt S227). In Schritt S227 wird bestimmt, ob, selbst wenn der Schritt S226 ausgeführt wird, um die Öffnung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 in einer derartigen Weise zu steuern, dass die Kondensatortemperatur TAV gleich der Zielausblastemperatur TAO gemacht wird, die Kondensatortemperatur TAV nicht auf die Zielausblastemperatur verringert werden kann und die Heizkapazität, wie in 33 gezeigt, überschüssig ist oder nicht.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S227 bestimmt wird, dass die Heizkapazität in dem Kondensator 122 nicht überschüssig wird, selbst wenn das Kältemittelansaugdrosselventil 150 nicht in den vollständig geöffneten Zustand versetzt ist, oder die Heizkapazität in dem Kondensator 122 nicht überschüssig wird, wenn das Kältemittelansaugdrosselventil 150 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, wird die Steuermarkierung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 auf 1 gesetzt gehalten, und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S227 bestimmt wird, dass, selbst wenn das Kältemittelansaugdrosselventil 150 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 überschüssig ist, wird die Steuermarkierung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 auf 0 gesetzt (Schritt S228) und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • Wenn irgendeine, die Festlegung des Versetzens des Kältemittelkreislaufs 103 in den Kühlbetrieb in dem in 27 gezeigten Schritt S200, die Festlegung des Versetzens des Kältemittelkreislaufs 103 in den Heizbetrieb in dem in 27 gezeigten Schritt S210, oder die Festlegung des Versetzens des Kältemittelkreislaufs 103 in den Entfeuchtungs- und Heizbetrieb in dem in 27 gezeigten Schritt S220, die unter Verwendung des in 32 gezeigten Steuerflusses beschrieben wurde, ausgeführt wird, wird der Steuerzustand des Kompressors 121 in einer derartigen Weise bestimmt, dass die von dem Verdampfertemperatursensor 145 erfasste Verdampfertemperatur TE gleich der Zielverdampfertemperatur TEO wird (Schritt S230). Das heißt, in Schritt S230 wird der Zustand der Rotationssteuerung (die Steuerung der Kältemittelausstoßmenge) des Kompressors 121 festgelegt, der in dem in 32 gezeigten Schritt S221 ausgeführt wurde.
  • Als nächstes wird das Steuersignal in einer derartigen Weise ausgegeben, dass die jeweiligen Steuerzustände, die in den jeweiligen Schritten S150, S160, S170, S220, S210, S220 und S230 berechnet oder bestimmt werden, erhalten werden können (Schritt S240). Dann wird die Steuerverarbeitung zu Schritt S120 zurück geführt.
  • Wenn gemäß den vorstehend beschriebenen Aufbauten und Tätigkeiten durch die Bestimmung in Schritt S190 in Schritt S200 der Kühlbetrieb festgelegt wird, wird das Kältemittel, wie vorstehend beschrieben, durch die Durchgänge zirkuliert, die durch durchgezogene Linien in 29 gezeigt sind, wodurch die Luft, die den Luftkanal 102 durchläuft, durch den Verdampfer 127 gekühlt wird und in den Fahrzeugraum ausgeblasen wird. Die von dem Verdampfer 12 aufgenommene Wärmemenge und die Wärme aus einer Enthalpiezunahme, die durch die adiabatische Kompression des Kältemittels durch den Kompressor 121 erzeugt wird, werden durch den Außenwärmetauscher 124 an die Außenluft abgestrahlt.
  • Wenn in Schritt S210 durch die Bestimmung in dem Schritt S190, wie vorstehend beschrieben, die Heizbetriebsart festgelegt wird, wird das Kältemittel durch die Durchgänge zirkuliert, die in 30 durch durchgezogene Linien gezeigt sind, wodurch die Luft, die den Luftkanal 102 durchläuft, von dem Kondensator 122 geheizt wird und in den Fahrzeugraum ausgeblasen wird. Die von dem Kondensator 122 an die Luft abgestrahlte Wärmemenge wird durch die von dem Außenwärmetauscher 124 aus der Außenluft aufgenommene Wärmemenge und die Wärmemenge aus einer Enthalpiezunahme, die durch die adiabatische Kompression des Kältemittels durch den Kompressor 121 erzeugt wird, kompensiert.
  • Wenn durch die Bestimmung in Schritt S190, wie vorstehend beschrieben, der Entfeuchtungs- und Heizbetrieb in Schritt S220 festgelegt wird, wird das Kältemittel durch die Durchgänge zirkuliert, die in 31 durch durchgezogene Linien gezeigt sind, wodurch die den Luftkanal 102 durchlaufende Luft in dem Verdampfer 17 gekühlt und entfeuchtet wird und dann von dem Kondensator 12 wieder geheizt und in den Fahrzeugraum ausgeblasen wird. Die von der Luft, die den Luftkanal 102 durchläuft, in dem Verdampfer 127 aufgenommene Wärmemenge und die durch die adiabatische Kompression des Kältemittels durch den Kompressor 121 erzeugte Wärmemenge aus einer Enthalpiezunahme (Wärmemengenerhöhung durch die Kompressionsleistung) werden von dem Kondensator 122 an die Luft abgestrahlt, die den Luftkanal 102 durchläuft. Die Differenz zwischen der in dem Verdampfer 127 aufgenommenen Gesamtwärme und der Wärmemenge aus einer von dem Kompressor 121 erzeugen Enthalpiezunahme und der Wärmemenge, die in dem Kondensator 122 abgestrahlt wird, wird durch die Wärmemenge kompensiert, die in dem Außenwärmetauscher 124 aufgenommen oder abgestrahlt wird.
  • Der Kältemittelkreislauf 103 der vorliegenden Ausführungsform ist mit dem Kältemittelansaugdrosselventil 150 von einem variablen Druckverringerungstyp versehen, der den Druck des Kältemittels, das von dem Verdampfer 127 verdampft wird und von dem Kompressor 121 eingesaugt werden soll, variabel verringern kann. In dem Fall, in dem die Gesamtsumme der in dem Verdampfer 127 aufgenommenen Wärmemenge, der in dem Außenwärmetauscher 124 aufgenommenen Wärmemenge und der Wärmemenge aus einer Enthalpiezunahme durch den Kompressor 121 unzureichend für die in dem Kondensator 122 abgestrahlte Wärmemenge ist, verringert das Kältemittelansaugdrosselventil 150 den Druck des Kältemittels, und der Kompressor 121 vergrößert die Arbeitsmenge der adiabatischen Kompression des Kältemittels, dessen Druck verringert wurde, um dadurch die Wärmemenge aus einer Enthalpiezunahme durch den Kompressor 121 zu erhöhen. Auf diese Weise kann die Wärmemenge, die für die in dem Kondensator 122 abgestrahlte Wärmemenge unzureichend ist, sichergestellt werden.
  • Wie durch die Verwendung von 32 beschrieben, steuert das ESG 110 die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Verdampfertemperatur TE aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bezieht, gleich der Zielverdampfertemperatur TEO wird, die ein Wärmeaufnahmezielwert ist. Ferner steuert das ESG 110 die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des Kältemittelansaugdrosselventils 150 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Kondensatortemperatur TAV aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität des Kondensators 122 bezieht, gleich der Zielausblastemperatur TAO wird, die ein Heizzielwert ist.
  • Auf diese Weise können die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 und die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des Kältemittelansaugdrosselventils 150 in einer derartigen Weise gesteuert werden, dass, selbst wenn die Verdampfertemperatur TE zum Beispiel gleich der Zielverdampfertemperatur TEO (zum Beispiel 1°C) gemacht wird, die eine Begrenzung hat, um zu verhindern, dass der Verdampfer 127 Frost bildet, die Temperatur TAV des Kondensators 122 gleich der Zielausblastemperatur TAO wird, die fähig ist, die den Luftkanal 102 durchlaufende Luft ausreichend zu heizen.
  • Mit anderen Worten wird die in dem Kältemittelkreislauf zirkulierte Kältemenge durch eine Begrenzung der Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bestimmt, und in dem Fall, in dem die Heizkapazität in dem Kondensator 122 selbst in dem Fall unzureichend ist, in dem das variable Kühldrosselventil 126 vollständig geöffnet ist und die Wärmeaufnahmekapazität des Außenwärmetauschers 124 maximiert ist, kann ein Kreislaufzustand ausgebildet werden, der durch durchgezogene Linien in einem Druck-Enthalpie-Diagamm in 34 gezeigt ist.
  • Insbesondere wird der Druck des in dem Verdampfer 127 verdampften Kältemittels einmal durch das Kältemittelansaugdrosselventil 150 verringert, und das Kältemittel, dessen Druck durch das Kältemittelansaugdrosselventil 150 verringert wurde, wird von dem Kompressor 121 isentrop komprimiert, wodurch die Enthalpie des in den Kondensator 122 strömenden Kältemittels erhöht werden kann.
  • Ein Kreislauf, der in dem Druck-Enthalpie-Diagramm in 34 durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist, ist ein Vergleichsbeispiel, in dem das Kältemittelansaugdrosselventil 150 nicht bereitgestellt ist, und in dem das in dem Verdampfer 127 verdampfte Kältemittel von dem Kompressor 121 komprimiert wird, ohne dass sein Druck verringert wird.
  • Gemäß dem Kältemittelkreislauf 103 der vorliegenden Ausführungsform kann, in dem Fall, in dem, selbst wenn die Wärmeaufnahmekapazität des Außenwärmetauschers 124 maximiert wird, die in dem Heizkapazität des Kondensators 122 unzureichend ist, durch Verringern des Drucks des Kältemittels durch das Kältemittelansaugdrosselventil 150 und durch Erhöhen der Kompressions- und Ausstoßarbeitsmenge des Kältemittels, dessen Druck durch das Kältemittelansaugdrosselventil 150 verringert wurde, durch den Kompressor 121 der Wert der Kondensatortemperatur TAV aus der physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität des Kondensators 122 bezieht, gleich der Zielausblastemperatur TAO eines Heizzielwerts gemacht werden, bei die die den Luftkanal 102 durchlaufende Luft ausreichend geheizt werden kann. Auf diese Weise kann, selbst wenn die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 eine Begrenzung hat, eine ausreichende Kapazität zum Heizen eines externen Fluids in dem Kondensator 122 gewonnen werden.
  • Um den Betrieb und die Wirkung der vorliegenden Ausführungsform anders auszudrücken, wird in dem Fall, in dem in dem Kondensator 122 eine hohe Heizkapazität erforderlich ist, die Beziehung der Wärmemenge in dem Entfeuchtungs- und Heizkreislauf durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
    die Heizmenge in dem Kondensator 122 (Heizkapazität) = die von dem Verdampfer 127 aufgenommene Wärmemenge (Entfeuchtungskapazität, Wärmeaufnahmekapazität) + die Kompressionsleistung des Kompressors 121 + die Wärmeaufnahmemenge durch den Außenwärmetauscher 124.
  • Wenn hier berücksichtigt wird, dass verhindert werden muss, dass der Verdampfer 127 Frost bildet, gibt es eine Untergrenze für den Verdampfungsdruck des Kältemittels in dem Verdampfer 127. Ferner gibt es auch eine Untergrenze für den Verdampfungsdruck des Außenwärmetauschers 124. Aus diesem Grund können insbesondere in dem Fall, in dem die Außenlufttemperatur niedrig ist oder in dem die Last des Verdampfers 127 niedrig ist, die in dem Verdampfer 127 aufgenommene Wärmemenge und die in dem Außenwärmetauscher 124 aufgenommene Wärmemenge nicht ausreichend sein. Ferner wird die Kompressionsleistung des Kompressors 121 durch die Steuerung der Entfeuchtungskapazität des Verdampfers 127 eindeutig bestimmt. Wenn das Kältemittelansaugdrosselventil 150 nicht verwendet wird, kann aufgrund der vorstehend beschriebenen Faktoren die Heizkapazität unter der Bedingung, dass die Heizkapazität in dem Kondensator 122 einen spezifizierten Wert nicht erreicht, nicht verbessert werden
  • Im Gegensatz dazu ist der Kältemittelkreislauf 103 der vorliegenden Ausführungsform mit dem Kältemittelansaugdrosselventil 150 von einem variablen Druckverringerungstyp versehen, das den Druck des Kältemittels, das von dem Verdampfer 127 verdampft wird und von dem Kompressor 121 eingesaugt werden soll, variabel verringern kann. Die Bereitstellung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 soll die Entfeuchtungskapazität des Verdampfers 127 beibehalten und gleichzeitig die Kompressionsleistung des Kompressors 121 erhöhen, um die Heizkapazität des Kondensators 122 zu verbessern.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird in dem Fall, in dem, selbst wenn die von dem Verdampfer 127 benötigte Entfeuchtungskapazität durch die Drehzahl des Kompressors 121 gesteuert wird, der Kondensator 122 eine erforderliche Heizkapazität nicht erreicht, wenn die Öffnung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 gedrosselt wird, der Verdampfungsdruck des Kältemittels in dem Verdampfer 127 erhöht und der Ansaugdruck des Kompressors 121 wird verringert. Um zu dieser Zeit die Entfeuchtungskapazität beizubehalten, wird die Drehzahl des Kompressors 121 erhöht, um den Verdampfungsdruck, das heißt, die Strömungsmenge des Kältemittels, auf einen konstanten Wert zu steuern. Auf diese Weise kann eine ausreichende Heizkapazität des externen Fluids in dem Kondensator 122 erhalten werden, selbst wenn es eine Grenze für die Wärmeaufnahmekapazität (Entfeuchtungskapazität) des Verdampfers 127 gibt.
  • Ferner werden sowohl die Einstellung der Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121, so dass die Verdampfertemperatur TE gleich der Zielverdampfertemperatur TEO gemacht wird, als auch die Einstellung der Größe der Druckverringerung des Kältemittels des Kältemittelansaugdrosselventils 150, so dass die Kondensatortemperatur TAV gleich der Zielausblastemperatur TAO gemacht wird, durch das ESG 110 des Steuerteils durchgeführt. Folglich können die Einstellgenauigkeit des Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 und die Einstellgenauigkeit der Größe der Druckverringerung des Kältemittels des Kältemittelansaugdrosselventils 150 leicht sichergestellt werden.
  • (13. Ausführungsform)
  • Als nächstes wird eine 13. Ausführungsform hauptsächlich auf der Basis von 35 und 36 beschrieben.
  • Wenn die vorliegende 13. Ausführungsform mit der zwölften Ausführungsform verglichen wird, unterscheidet sich die vorliegende 13. Ausführungsform von der zwölften Ausführungsform darin, dass das ESG 110 die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 in einer derartigen Weise steuert, dass der Wert der Kondensatortemperatur TAV, aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität des Kondensators 122 bezieht, gleich der Zielausblastemperatur TAO des Heizzielwerts gemacht wird, und dass das ESG 110 die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des Kältemittelansaugdrosselventils 150 derart steuert, dass der Wert der Verdampfertemperatur TE aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bezieht, gleich der Zielverdampfertemperatur TEO gemacht wird. Hier sind die Teile, die äquivalent zu den Teilen in der zwölften Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugssymbole bezeichnet, und ihre Beschreibungen werden weggelassen.
  • Wie in 35 gezeigt, wird, wenn in der vorliegenden Ausführungsform der in 27 gezeigte Schritt S220 ausgeführt wird, zuerst die Rotationssteuerung des Kompressors 121 (das heißt, die Steuerung der Kältemittelausstoßmenge) in einer derartigen Weise durchgeführt, dass die Kondensatortemperatur TAV, die auf der Basis des von dem Kältemitteldrucksensor 142 erfassten Kältemitteldrucks erfasst wird gleich (so nahe wie möglich) der Zielausblastemperatur TAO wird (Schritt S221a).
  • Nachdem der Schritt S221a ausgeführt wurde, wird als nächstes bestimmt, ob die Steuermarkierung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 auf 1 gesetzt ist oder nicht (Schritt S222). Dass die Steuermarkierung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 auf 1 gesetzt ist, bedeutet, dass die Öffnung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 gesteuert wird, um die Strömungsmenge des Kältemittels, das durch das Kältemittelansaugdrosselventil 150 strömt, in einer derartigen Weise zu drosseln, dass die von dem Verdampfertemperatursensor 145 erfasste Verdampfertemperatur TE gleich (so nahe wie möglich) der Zielverdampfertemperatur TEO wird. Andererseits bedeutet, dass die Steuermarkierung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 auf 0 gesetzt ist, dass die Öffnung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 fest auf eine vollständige Öffnung festgelegt ist, um dadurch zu verhindern, dass das Kältemittelansaugdrosselventil 150 die Strömungsmenge des Kältemittels, die durch das Kältemittelansaugdrosselventil 150 strömt, drosselt.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S222 bestimmt wird, dass die Steuermarkierung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 nicht auf 1 gesetzt ist, das heißt, die Steuermarkierung auf 0 gesetzt ist, werden die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 und die Öffnung des variablen Kühldrosselventils 126 in einer derartigen Weise eingestellt, dass die von dem Verdampfertemperatursensor 145 erfasste Verdampfertemperatur TE gleich (so nahe wie möglich) der in Schritt S180 berechneten Zielverdampfertemperatur TEO wird (Schritt S223a).
  • Als das Ergebnis der Ausführung von Schritt S223a wird das variable Kühldrosselventil 126 geöffnet, wodurch es einen vollständig geöffneten Zustand erreicht. Es wird bestimmt, ob, selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt ist, eine Entfeuchtungskapazität (Wärmeaufnahmekapazität) in dem Verdampfer 127 überschüssig ist oder nicht (Schritt S224a). In Schritt S224a wird bestimmt, ob, selbst wenn der Schritt S223a ausgeführt wird, um die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 und die Öffnung des variablen Kühldrosselventils 126 in einer derartigen Weise zu steuern, dass die Verdampfertemperatur TE gleich der Zielverdampfertemperatur TEO gemacht wird, die Verdampfertemperatur TE nicht auf die Zielverdampfertemperatur TEO erhöht werden kann und die Entfeuchtungskapazität, wie in 36 gezeigt, überschüssig ist oder nicht.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S224a bestimmt wird, dass, selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 nicht in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 nicht überschüssig ist, oder dass, wenn das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 nicht überschüssig ist, wird die Steuermarkierung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 auf 0 gesetzt gehalten, und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S224 bestimmt wird, dass selbst, wenn das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 überschüssig ist, das heißt, selbst wenn der Außenwärmetauscher 124 dazu gebracht wird, als ein Verdampfer (eine Wärmeaufnahmevorrichtung) zu wirken, dessen Kältemitteldruck nahezu gleich dem Verdampfer 127 ist, die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 überschüssig ist, wird die Steuermarkierung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 auf 1 gesetzt (Schritt S225), und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S222 bestimmt wird, dass die Steuermarkierung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 auf 1 gesetzt ist, wird die Öffnung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 in einer derartigen Weise eingestellt, dass die Verdampfertemperatur TE gleich (so nahe wie möglich) der Zielverdampfertemperatur TEO wird (Schritt S226a).
  • Als ein Ergebnis der Ausführung von Schritt S226a wird das Kältemittelansaugdrosselventil 150 geöffnet, wodurch es den vollständig geöffneten Zustand erreicht. Es wird bestimmt, ob die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 unzureichend ist oder nicht, selbst wenn das Kältemittelansaugdrosselventil 150 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt ist (Schritt S227a). In Schritt S227a wird bestimmt, ob, selbst wenn Schritt S226a ausgeführt wird, um die Öffnung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 in einer derartigen Weise zu steuern, dass die Verdampfertemperatur TE gleich der Zielverdampfertemperatur TEO gemacht wird, die Verdampfertemperatur TE nicht auf die Zielverdampfertemperatur TEO verringert werden kann und die Entfeuchtungskapazität, wie in 36 gezeigt, unzureichend ist oder nicht.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S227a bestimmt wird, dass, selbst wenn das Kältemittelansaugdrosselventil 150 nicht in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 nicht unzureichend ist, oder dass, wenn das Kältemittelansaugdrosselventil 150 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 nicht unzureichend ist, wird die Steuermarkierung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 auf 1 gesetzt gehalten, und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht zu dem in 27 gezeigten Schritt S230 weiter).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S227a bestimmt wird, dass die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 unzureichend ist, selbst wenn das Kältemittelansaugdrosselventil 150 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, wird die Steuermarkierung des Kältemittelansaugdrosselventils 150 auf 0 gesetzt (Schritt S228), und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • Gemäß dem Aufbau und der Tätigkeit der vorliegenden Ausführungsform steuert das ESG 110 die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Kondensatortemperatur TAV aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität des Kondensators 122 bezieht, gleich der Zielausblastemperatur TAO eines Heizzielwerts wird, und das ESG 110 steuert die Größe der Druckverringerung des Kältemittels durch das Kältemittelansaugdrosselventil 150 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Verdampfertemperatur TE aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bezieht, gleich der Zielverdampfertemperatur TEO eines Wärmeaufnahmezielwerts wird.
  • Auch in dieser Ausführungsform können wie in dem Fall der zwölften Ausführungsform die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 und die Größe der Druckverringerung des Kältemittels durch das Kältemittelansaugdrosselventil 150 in einer derartigen Weise gesteuert werden, dass, selbst wenn die Verdampfertemperatur TE zum Beispiel gleich der Zielverdampfertemperatur TEO (zum Beispiel 1°C) gemacht wird, die eine Begrenzung hat, um zu verhindern, dass der Verdampfer 127 Frost bildet, die Temperatur TAV des Kondensators 122 gleich der Zielausblastemperatur TAO wird, die fähig ist, die Luft, die den Luftkanal 102 durchläuft, ausreichend zu heizen.
  • Die Strömungsmenge des Kältemittels, die in dem Kältekreislauf zirkuliert wird, wird durch eine Begrenzung der Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bestimmt, und in dem Fall, in dem, selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 vollständig geöffnet ist und die Wärmeaufnahmekapazität des Außenwärmetauschers 124 maximiert ist, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 unzureichend ist, kann ein Kreislaufzustand ausgebildet werden, der in dem Druck-Enthalpie-Diagramm in 34 durch durchgezogene Linien gezeigt ist, und folglich können die gleichen Wirkungen wie in der zwölften Ausführungsform erzeugt werden.
  • (14. Ausführungsform)
  • Als nächstes wird eine 14. Ausführungsform auf der Basis von 37 und 38 beschrieben.
  • Wenn die 14. Ausführungsform mit der 13. Ausführungsform verglichen wird, unterscheidet die 14. Ausführungsform sich darin von der 13. Ausführungsform, dass das Kältemittelansaugdrosselventil ein Ventil mit konstantem Druck ist. Hier sind die Teile, die äquivalent zu den Teilen in der 13. Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugssymbole bezeichnet und ihre Beschreibungen werden weggelassen.
  • Wie in 37 gezeigt, ist ein Kältemittelkreislauf 103A der vorliegenden Ausführungsform mit einem Kältemittelansaugdrosselventil 151 (entspricht einem zweiten Druckverringerungsteil) zum Verringern des Drucks des Kältemittels versehen, das von dem Verdampfer 127 verdampft wird und über den Akkumulator 128 von dem Kompressor 121 eingesaugt werden soll. Das Kältemittelansaugdrosselventil 151 ist ein selbständiges Ventil mit konstantem Druck (sogenanntes Verdampfungsdruckeinstellventil), um zu verhindern, dass der Druck des Kältemittels in dem Verdampfer 127 kleiner als ein spezifizierter Druck (zum Beispiel 0,3 MPa) wird, selbst wenn der Druck des von dem Kompressor 121 eingesaugten Kältemittels verringert wird.
  • Das Kältemittelansaugdrosselventil 151 ist insbesondere in einem Abschnitt auf der strömungsaufwärtigeren Seite als ein strömungsabwärtiger Verbindungspunkt einer Umleitungsrohrleitung 133 der Kältemittelrohrleitung zum Koppeln des Kältemittelauslasses des Verdampfers 127 mit dem Kältemitteleinlass des Akkumulators 128 eingerichtet.
  • Wenn, wie in 38 gezeigt, in der vorliegenden Ausführungsform der in 27 gezeigte Schritt S220 ausgeführt wird, wird zuerst die Rotationssteuerung des Kompressors 121 (das heißt, die Steuerung der Kältemittelausstoßmenge) in einer derartigen Weise durchgeführt, dass die Kondensatortemperatur TAV, die auf der Basis des von dem Kältemitteldrucksensor 142 erfassten Kältemitteldrucks erhalten wird, gleich (so nahe wie möglich) der Zielausblastemperatur TAO wird (Schritt S221a).
  • Nachdem der Schritt S221 ausgeführt wurde, werden als nächstes die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 und die Öffnung des variablen Kühldrosselventils 126 in einer derartigen Weise gesteuert, dass die von dem Verdampfertemperatursensor 145 erfasste Verdampfertemperatur TE gleich (so nahe wie möglich) der in Schritt S180 berechneten Zielverdampfertemperatur TEO wird (Schritt S223a).
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird in dem Fall, in dem, selbst, wenn der Schritt S223a ausgeführt wird, die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 und die Öffnung des variablen Kühldrosselventils 123 nicht in einer derartigen Weise gesteuert werden können, dass die Verdampfertemperatur TE gleich der Zielverdampfertemperatur TEO wird, der Verdampfungsdruck des Kältemittels in dem Verdampfer 127 durch die Funktion des Kältemittelansaugdrosselventils 151 des Ventils mit konstantem Druck auf einen spezifizierten Druck eingestellt, und folglich kann die Entfeuchtungskapazität des Verdampfers 127 automatisch zu einer spezifizierten Entfeuchtungskapazität gemacht werden.
  • Gemäß dem Aufbau und der Tätigkeit der vorliegenden Ausführungsform steuert das ESG 110 die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Kondensatortemperatur TAV aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität des Kondensators 122 bezieht, gleich der Zielausblastemperatur TAO eines Heizzielwerts wird, und die Größe der Druckverringerung des Kältemittels wird selbständig durch das Kältemittelansaugdrosselventil 151 des Ventils mit konstantem Druck in einer derartigen Weise gesteuert, dass der Wert der Verdampfertemperatur TE aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bezieht, gleich der Zielverdampfertemperatur TEO eines Wärmeaufnahmezielwerts wird.
  • Folglich wird die in dem Kältemittelkreislauf zirkulierte Kältemittelströmungsmenge durch eine Begrenzung der Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bestimmt, und in dem Fall, in dem die Heizkapazität des Kondensators 122 selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 vollständig geöffnet ist und die Wärmeaufnahmekapazität des Außenwärmetauschers 124 maximiert wird, unzureichend ist, kann ein Kreislaufzustand aufgebaut werden, der in dem Druck-Enthalpie-Diagramm in 34 durch durchgezogene Linien gezeigt ist, und folglich können die gleichen Wirkungen wie in den zwölften und 13. Ausführungsformen erzeugt werden.
  • Ferner braucht das ESG 110 die Größe der Druckverringerung des Kältemittels durch das Kältemittelansaugdrosselventil 151 nicht steuern, so dass die Steuerlogik vereinfacht werden kann.
  • (15. Ausführungsform)
  • Als nächstes wird eine 15. Ausführungsform auf der Basis von 39 und 40 beschrieben.
  • Wenn die. 15. Ausführungsform mit der zwölften Ausführungsform verglichen wird, unterscheidet die 15. Ausführungsform sich darin von der zwölften Ausführungsform, dass das der zweite Druckverringerungsteil, der fähig ist, die Größe der Druckverringerung des Kältemittels zu variieren, aus einem festen Drosselventil und einem elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventil aufgebaut ist. Hier sind die Teile, die äquivalent zu den Teilen in der zwölften Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugssymbole bezeichnet und ihre Beschreibungen werden weggelassen.
  • Wie in 39 gezeigt, ist ein Kältemittelkreislauf 103B der vorliegenden Ausführungsform versehen mit: einem Kältemittelansaugdrosselventil 152 zum Verringern des Drucks des Kältemittels, das von dem Verdampfer 127 verdampft wird und über den Akkumulator 128 von dem Kompressor 121 eingesaugt werden soll; und einem elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventil 153, das in der Kältemittelrohrleitung eingerichtet ist, die das Kältemittelansaugdrosselventil 152 umgeht. Mit anderen Worten sind das Kältemittelansaugdrosselventil 152 und das elektromagnetische Öffnungs-/Schließventil 153 in einem Abschnitt auf einer strömungsaufwärtigeren Seite als ein strömungsabwärtiger Verbindungspunkt der Umleitungsrohrleitung 133 der Kältemittelrohrleitung zum Koppeln des Kältemittelauslasses des Verdampfers 127 mit dem Kältemitteleinlass des Akkumulators 128 parallel zueinander bereitgestellt.
  • Das Kältemittelansaugdrosselventil 152 ist ein festes Drosselventil, und das elektromagnetische Öffnungs-/Schließventil 153 ist ein Öffnungs-/Schließventil, in dem selektiv ein vollständig geöffneter Zustand und ein vollständig geschlossener Zustand geschaltet und gesteuert werden. Das Kältemittelansaugdrosselventil 152 und das elektromagnetische Öffnungs-/Schließventil 153 entsprechen in der vorliegenden Ausführungsform dem zweiten Druckverringerungsteil.
  • Das Kältemittelansaugdrosselventil 152 und das elektromagnetische Öffnungs-/Schließventil 153 sind insbesondere in einem Abschnitt auf der strömungsaufwärtigeren Seite als der strömungsabwärtige Verbindungspunkt der Umleitungsrohrleitung 133 der Kältemittelrohrleitung zum Koppeln des Kältemittelauslasses des Verdampfers 127 mit dem Kältemitteleinlass des Akkumulators 128 bereitgestellt.
  • Wenn, wie in 40 gezeigt, in der vorliegenden Ausführungsform der in 27 gezeigte Schritt S220 ausgeführt wird, wird zuerst die Rotationssteuerung des Kompressors 121 (das heißt, die Steuerung der Kältemittelausstoßmenge) in einer derartigen Weise durchgeführt, dass die von dem Verdampfertemperatursensor 145 erfasste Verdampfertemperatur TE gleich (so nahe wie möglich) der in Schritt S180 berechneten Zielverdampfertemperatur TEO wird (Schritt S221).
  • Nachdem der Schritt S221 ausgeführt wurde, wird als nächstes bestimmt, ob die Steuermarkierung des elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventils 153 auf 1 gesetzt ist oder nicht (Schritt S222b). Dass die Steuermarkierung des elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventils 153 auf 1 gesetzt ist, bedeutet, dass der Öffnungszustand des elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventils 153 auf einen vollständig geschlossenen Zustand gesteuert wird, während, dass die Steuermarkierung des elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventils 153 auf 0 gesetzt ist, bedeutet, dass der Öffnungszustand des elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventils 153 auf einen vollständig geöffneten Zustand gesteuert wird.
  • In dem Fall, in dem in dem Schritt S222b bestimmt wird, dass die Steuermarkierung des elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventils 153 nicht auf 1 gesetzt ist, das heißt, die Steuermarkierung auf 0 gesetzt ist, werden die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 und die Öffnung des variablen Kühldrosselventils 126 in einer derartigen Weise eingestellt, dass die Kondensatortemperatur TAV, die auf der Basis des von dem Kältemitteldrucksensor 142 erfassten Kältemitteldrucks erhalten wird, gleich (so nahe wie möglich) der Zielausblastemperatur TAO wird (Schritt S223).
  • Als ein Ergebnis der Ausführung des Schritts S223 wird das variable Kühldrosselventil 126 geöffnet, wodurch ein vollständig geöffneter Zustand erreicht wird. Es wird bestimmt, ob eine Heizkapazität in dem Kondensator 122 unzureichend ist oder nicht, selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird (Schritt S224). In Schritt S224 wird bestimmt, ob, selbst wenn der Schritt S223 ausgeführt wird, um die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 und die Öffnung des variablen Kühldrosselventils 126 in einer derartigen Weise zu steuern, dass die Kondensatortemperatur TAV gleich der Zielausblastemperatur TAO gemacht wird, die Kondensatortemperatur TAV nicht auf die Zielausblastemperatur TAO erhöht werden kann und die Heizkapazität, wie in 33 gezeigt, unzureichend ist oder nicht.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S224 bestimmt wird, dass, selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 nicht in den vollständig geöffneten Zustand versetzt ist, die Heizkapazität des Kondensators 122 nicht unzureichend ist, oder dass, wenn das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt ist, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 nicht unzureichend ist, wird die Steuermarkierung des elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventils 153 auf 0 gesetzt gehalten, und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S224 bestimmt wird, dass, selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 unzureichend ist, das heißt, selbst wenn der Außenwärmetauscher 124 dazu gebracht wird, als ein Verdampfer (Wärmeaufnahmevorrichtung) zu wirken, deren Kältemitteldruck nahezu gleich dem Verdampfer 127 ist, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 unzureichend ist, dann wird die Steuermarkierung des elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventils 153 auf 1 gesetzt (Schritt S225b) und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S222b bestimmt wird, dass die Steuermarkierung des elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventils 153 auf 1 gesetzt ist, wird die Öffnung des elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventils 153 in den vollständig geschlossenen Zustand versetzt (Schritt S226b). Es wird bestimmt, ob die Heizkapazität in dem Kondensator 122 in dem Zustand, in dem das elektromagnetische Öffnungs-/Schließventil 153 vollständig geschlossen ist, überschüssig ist oder nicht (Schritt S227b). In Schritt S227b wird bestimmt, ob, selbst wenn das elektromagnetische Öffnungs-/Schließventil 153 geschlossen ist und der Druck des Kältemittels durch das Festdrossel-Kältemittelansaugdrosselventil 152 verringert wird, die Kondensatortemperatur TAV nicht auf die Zielausblastemperatur TAO verringert werden kann und die Heizkapazität, wie in 33 gezeigt, überschüssig ist oder nicht.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S227b bestimmt wird, dass, selbst wenn das elektromagnetische Öffnungs-/Schließventil 153 in den vollständig geschlossenen Zustand versetzt ist, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 nicht überschüssig wird, die Steuermarkierung des elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventils 153 auf 1 gesetzt gehalten wird, und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S227b bestimmt wird, dass, wenn das elektromagnetische Öffnungs-/Schließventil 153 in den vollständig geschlossenen Zustand versetzt wird, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 nicht überschüssig wird, wird die Steuermarkierung des elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventils 153 auf 1 gesetzt gehalten, und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • Gemäß dem Aufbau und der Tätigkeit der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite Druckverringerungsteil aufgebaut aus: dem Kältemittelansaugdrosselventil 152 mit einer festen Drossel; und einem elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventil 153, das parallel zu dem Kältemittelansaugdrosselventil 152 bereitgestellt ist, und das selektiv zwischen einem vollständig geöffneten Zustand und einem vollständig geschlossenen Zustand umgeschaltet wird. Das ESG 110 steuert die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Verdampfertemperatur TE aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bezieht, gleich der Zielverdampfertemperatur TEO des Wärmeaufnahmezielwerts wird. Ferner öffnet oder schließt das ESG 110 das elektromagnetische Öffnungs-/Schließventil 153 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Kondensatortemperatur TAV aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität des Kondensators 122 bezieht, gleich der Zielausblastemperatur TAO des Heizzielwerts wird, wodurch die Größe der Druckverringerung des Kältemittels in zwei Schritten gesteuert wird.
  • Auch können in dieser Ausführungsform wie im Fall der zwölften Ausführungsform die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 und die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des zweiten Druckverringerungsteils, der aus dem Kältemittelansaugdrosselventil 152 und dem elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventil 153 aufgebaut ist, in einer derartigen Weise gesteuert werden, dass, selbst wenn die Verdampfertemperatur TE zum Beispiel gleich der Zielverdampfertemperatur TEO gemacht wird, die eine Begrenzung hat, um zu verhindern, dass der Verdampfer Frost bildet, die Temperatur TAV des Kondensators 122 gleich der Zielausblastemperatur TAO wird, die fähig ist, die Luft, die den Luftkanal 102 durchläuft, ausreichend zu heizen.
  • Folglich wird die in dem Kältemittelkreislauf zirkulierte Kältemittelströmungsmenge durch eine Begrenzung der Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bestimmt, und in dem Fall, in dem, selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 vollständig geöffnet ist, und die Wärmeaufnahmekapazität des Außenwärmetauschers 124 maximiert wird, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 unzureichend ist, kann ein Kreislaufzustand aufgebaut werden, der in dem Druck-Enthalpie-Diagramm in 34 durch durchgezogene Linien gezeigt ist, und folglich können die gleichen Wirkungen wie in der zwölften Ausführungsform erzeugt werden.
  • Ferner ist der zweite Druckverringerungsteil, der fähig ist, die Größe der Druckverringerung zu variieren, einfach aus dem Kältemittelansaugdrosselventil 152, welches das feste Drosselventil ist, und dem elektromagnetischen Öffnungs-/Schließventil 153 aufgebaut, und folglich kann die variable Steuerung der Größe der Druckverringerung des Kältemittels vereinfacht werden.
  • In dieser Hinsicht steuert das ESG 110 in dem vorstehend beschriebenen Beispiel die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Verdampfungstemperatur TE aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bezieht, gleich der Zielverdampfertemperatur TEO aus dem Wärmeaufnahmezielwert wird. Ferner öffnet oder schließt das ESG 110 das elektromagnetische Öffnungs-/Schließventil 153 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Kondensatortemperatur TAV aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität des Kondensators 122 bezieht, gleich der Zielausblastemperatur TAO des Heizzielwerts wird, wodurch die Größe der Druckverringerung des Kältemittels gesteuert wird.
  • Im Gegensatz dazu kann das ESG 110 die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 in einer derartigen Weise steuern, dass der Wert der Kondensatortemperatur TAV aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität des Kondensators 122 bezieht, gleich der Zielausblastemperatur TAO des Heizzielwerts wird, und kann das elektromagnetische Öffnungs-/Schließventil 153 in einer derartigen Weise öffnen oder schließen, dass der Wert der Verdampfertemperatur TE aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bezieht, gleich der Zielverdampfertemperatur TEO des Wärmeaufnahmezielwerts wird, wodurch die Größe der Druckverringerung des Kältemittels gesteuert wird.
  • (Andere Ausführungsformen)
  • Modifizierte Ausführungsformen werden unter Verwendung von 41 bis 46 beschrieben. 41 ist eine schematische Ansicht, um einen allgemeinen Aufbau einer Fahrzeugklimaanlage unter Verwendung eines Kältemittelkreislaufs 103c zu zeigen.
  • Die in 41 dargestellte Fahrzeugklimaanlage der vorliegenden Ausführungsform ist mit einer Klimatisierungseinheit 101 zum Klimatisieren des Inneren des Fahrzeugraums eines Autos oder ähnlichem versehen. Die Klimatisierungseinheit 101 umfasst: einen Luftkanal 102 (der einem Kanal entspricht) zum Ausbilden eines Luftdurchgangs, um klimatisierte Luft in den Fahrzeugraum des Autors zu leiten; ein Zentrifugalgebläse 105 zum Erzeugen einer Luftströmung in Richtung des Inneren des Fahrzeugraums in dem Luftkanal 102; einen Verdampfer 127 zum Kühlen der in dem Luftkanal 102 strömenden Luft; und einen Kältemittelkreislauf 103c (entspricht einer Kältemittelkreislaufvorrichtung) mit einem Kondensator 122 (entspricht einem Kältemittelstrahler) zum erneuten Heizen der Luft, die den Verdampfer 127 durchläuft.
  • Wie in 41 gezeigt, ist der Kältemittelkreislauf 103c der vorliegenden Ausführungsform mit einem Kältemittelausstoßdrosselventil 154 versehen, um den Druck des Kältemittels, das von dem Kompressor 121 ausgestoßen wird und in den Kondensator 122 strömt, zu verringern. Das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 ist eine Druckverringerungsvorrichtung zum Verringern des Drucks des von dem Kompressor 121 ausgestoßenen Kältemittels gemäß einer Ventilöffnung, und ein elektrisches Expansionsventil, dessen Ventilöffnung von dem ESG 110 elektrisch gesteuert wird, wird für das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 verwendet. Ferner kann eine vollständig offene Betriebsart zum vollständigen Öffnen einer Ventilöffnung unter der Steuerung des ESG 110 für das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 festgelegt werden. Das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 ist insbesondere in der Kältemittelrohrleitung zum Koppeln des Kältemittelauslasses des Kompressors 121 mit dem kältemitteleinlass des Kondensators 122 versehen.
  • Das ESG 110 eines Steuerteils zum Steuern jeweiliger Klimatisierungsteile (Aktuator und ähnliche) in der Klimatisierungseinheit 101 führt wie im Fall der zwölften Ausführungsform eine Steuerverarbeitung gemäß einem in 27 gezeigten Steuerfluss durch.
  • Wenn in der vorliegenden Ausführungsform der in 27 gezeigte Schritt S220 ausgeführt wird, wird, wie in 45 gezeigt, die Rotationssteuerung (das heißt die Steuerung der Kältemittelausstoßmenge) des Kompressors 121 in einer derartigen Weise durchgeführt, dass die von dem Verdampfertemperatursensor 145 erfasste Verdampfertemperatur TE gleich (so nahe wie möglich) der in Schritt S180 berechneten Zielverdampfertemperatur TEO wird (Schritt S221).
  • Nachdem der Schritt S221 ausgeführt wurde, wird als nächstes bestimmt, ob die Steuermarkierung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 auf 1 gesetzt ist oder nicht (Schritt S222c). Dass die Steuermarkierung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 auf 1 gesetzt ist, bedeutet, dass das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 auf eine Öffnung festgelegt wird, bei der die Strömungsmenge des Kältemittels, die durch das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 strömt, in einer derartigen Weise gedrosselt wird, dass die Kondensatortemperatur TAV, die auf der Basis des von dem Kältemitteldrucksensor 142 erfassten Drucks erhalten (berechnet) wird, gleich (so nahe wie möglich) der Zielausblastemperatur TAO wird. Andererseits bedeutet, dass die Steuermarkierung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 auf 0 gesetzt ist, dass das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 fest auf eine vollständige Öffnung festgelegt ist und folglich die Strömungsmenge des durch das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 strömenden Kältemittels nicht drosselt.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S222c bestimmt wird, dass die Steuermarkierung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 nicht auf 1 gesetzt ist, das heißt, die Steuermarkierung auf 0 gesetzt ist, werden die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 und die Öffnung des variablen Kühldrosselventils 126 in einer derartigen Weise festgelegt, dass die Kondensatortemperatur TAV, die auf der Basis des von dem Kältemitteldrucksensor 142 erfassten Kältemitteldrucks erhalten wird, gleich (so nahe wie möglich) der Zielausblastemperatur TAO wird (Schritt S223).
  • Als das Ergebnis der Ausführung von Schritt S223 wird das variable Kühldrosselventil 126 geöffnet, wodurch es einen vollständig geöffneten Zustand erreicht. Es wird bestimmt, ob, selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt ist, eine Heizkapazität in dem Kondensator 122 unzureichend ist oder nicht (Schritt S224). In Schritt S224 wird bestimmt, ob, selbst wenn der Schritt S223 ausgeführt wird, um die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 und die Öffnung des variablen Kühldrosselventils 126 in einer derartigen Weise zu steuern, dass die Kondensatortemperatur TAV gleich der Zielausblastemperatur TAO gemacht wird, die Kondensatortemperatur TAV nicht auf die Zielausblastemperatur TAO erhöht werden kann und die Heizkapazität, wie in 33 gezeigt, unzureichend ist, oder nicht.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S224 bestimmt wird, dass, selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 nicht in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Heizkapazität des Kondensators 122 nicht unzureichend ist, oder dass, wenn das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 nicht unzureichend ist, wird die Steuermarkierung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 auf 0 gesetzt gehalten, und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt wird (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S224 bestimmt wird, dass selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 unzureichend ist, das heißt, dass, selbst wenn der Außenwärmetauscher 124 dazu gebracht wird, als ein Verdampfer (Wärmeaufnahmevorrichtung) zu arbeiten, dessen Druck nahezu gleich dem Kältemitteldruck des Verdampfers 127 ist, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 unzureichend ist, wird die Steuermarkierung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 auf 1 gesetzt (Schritt S225c), und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S222c bestimmt wird, dass die Steuermarkierung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 auf 1 gesetzt ist, wird die Öffnung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 in einer derartigen Weise eingestellt, dass die Kondensatortemperatur TAV gleich (so nahe wie möglich) der Zielausblastemperatur TAO wird (Schritt S226c).
  • Als das Ergebnis der Ausführung des Schritts S226c wird das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 geöffnet, wodurch es einen vollständig geöffneten Zustand erreicht. Es wird bestimmt, ob, selbst wenn das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt ist, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 überschüssig ist oder nicht (Schritt S227c). In Schritt S227c wird bestimmt, ob, selbst wenn der Schritt S226c ausgeführt wird, um die Öffnung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 in einer derartigen Weise zu steuern, dass die Kondensatortemperatur TAV gleich der Zielausblastemperatur TAO gemacht wird, die Kondensatortemperatur TAV nicht auf die Zielausblastemperatur TAO verringert werden kann und die Heizkapazität, wie in 33 gezeigt, unzureichend ist oder nicht.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S227c bestimmt wird, dass, selbst wenn das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 nicht in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 nicht überschüssig wird, oder dass, wenn das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 nicht überschüssig wird, die Steuermarkierung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 auf 1 gesetzt gehalten wird, und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S227c bestimmt wird, dass, selbst wenn das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 überschüssig ist, wird die Steuermarkierung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 auf 0 gesetzt (Schritt S228c), und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • Wenn gemäß dem Aufbau und der Tätigkeit, die vorstehend beschrieben sind, durch die Bestimmung des in 27 gezeigten Schritts S190 der Kühlbetrieb von Schritt S200 festgelegt wird, wird das variable Heizdrosselventil 123 auf die vollständig offene Betriebsart festgelegt, und das elektromagnetische Heizventil 134 wird geschlossen, und das variable Kühldrosselventil 126 wird auf eine Strömungssteueröffnung zum Verringern des Drucks des Kältemittels, um das Kältemittel zu expandieren (das heißt, eine Druckverringerungs- und Expansionsbetriebsart) festgelegt. Auf diese Weise wird das Kältemittel, wie durch die durchgezogene Linie in 42 gezeigt, zirkuliert, und folglich wird die Betriebsart des Kältemittelkreislaufs 103c in die Kühlbetriebsart versetzt. Hier wird das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 zur Zeit der Kühlbetriebsart in eine vollständig offene Betriebsart versetzt. Ferner schließt die Luftmischklappe 106 den Lufteinlassabschnitt des Kondensators 122, wodurch die Kondensation des Kältemittels in dem Kondensator 122 unterbunden wird.
  • Auf diese Weise wird die Luft, die den Luftkanal 102 durchläuft, von dem Verdampfer 127 gekühlt und wird in den Fahrzeugraum ausgeblasen. Die von dem Verdampfer 127 aufgenommene Wärmemenge und die Wärmemenge aus einer Enthalpiezunahme, die durch die adiabatische Kompression des Kältemittels durch den Kompressor 121 bewirkt wird, werden von dem Außenwärmetauscher 124 an die Außenluft abgestrahlt.
  • Wenn durch die Bestimmung von Schritt S190 der Heizbetrieb des Schritts S210 festgelegt wird, wird das variable Heizdrosselventil 123 auf eine Strömungssteueröffnung gebracht, in welcher der Druck des Kältemittels verringert wird, um das Kältemittel zu expandieren (das heißt, eine Druckverringerungs- und Expansionsbetriebsart), und das elektromagnetische Heizventil 134 wird geöffnet, und das variable Kühldrosselventil 126 wird in eine vollständig geschlossene Betriebsart versetzt. Auf diese Weise wird das Kältemittel, wie durch die durchgezogene Linie in 43 gezeigt, zirkuliert, und die Betriebsart des Kältemittelkreislaufs 103c wird in die Heizbetriebsart versetzt. In dieser Hinsicht öffnet die Luftmischklappe 106 zur Zeit der Heizbetriebsart den Lufteinlassabschnitt des Kondensators 122, wodurch die Luft des externen Fluids durch die Kondensation des Kältemittels in dem Kondensator 122 geheizt wird.
  • Auf diese Weise wird die den Luftkanal 102 durchlaufende Luft durch den Kondensator 122 geheizt und wird in den Fahrzeugraum ausgeblasen. Die in dem Kondensator 122 an die Luft abgestrahlte Wärmemenge wird durch die Wärmemenge, die in dem Außenwärmetauscher 124 aus der Außenluft aufgenommen wird, und die Wärmemenge aus einer Enthalpiezunahme, die durch die adiabatische Kompression des Kältemittels durch den Kompressor 121 bewirkt wird, kompensiert.
  • Wenn durch die Bestimmung von Schritt S190 der Entfeuchtungs- und Heizbetrieb des Schritts S220 festgelegt wird, wird das variable Heizdrosselventil 123 auf eine Strömungssteueröffnung gebracht, in welcher der Druck des Kältemittels verringert wird, um das Kältemittel zu expandieren (das heißt, eine Druckverringerungs- und Expansionsbetriebsart), und das elektromagnetische Heizventil 134 wird geschlossen. Auf diese Weise wird das Kältemittel, wie durch die durchgezogene Linie in 44 gezeigt, zirkuliert, und die Betriebsart des Kältemittelkreislaufs 103c wird in die Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart versetzt. In dieser Hinsicht wird das variable Kühldrosselventil 126 zur Zeit der Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart in dem Fall, in dem eine Luftheizkapazität in dem Kondensator 122 klein sein kann, auf eine Strömungssteueröffnung gebracht, bei welcher der Druck des Kältemittels verringert wird, um das Kältemittel zu expandieren (das heißt, eine Druckverringerungs- und Expansionsbetriebsart), und das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 wird in eine vollständig offene Betriebsart versetzt.
  • Im Gegensatz dazu wird das variable Kühldrosselventil in dem Fall, in dem die Luftheizkapazität in dem Kondensator 122 erhöht ist, in eine vollständig offene Betriebsart versetzt, und das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 wird auf eine Strömungssteueröffnung gebracht, welche den Druck des Kältemittels verringert, um das Kältemittel zu expandieren (das heißt, eine Druckverringerungs- und Expansionsbetriebsart). Ferner öffnet die Luftmischklappe 106 in jedem Fall den Lufteinlassabschnitt des Kondensators 122. Auf diese Weise wird die Luft, die von dem Verdampfer 127 gekühlt wird und entfeuchtet wird, weil enthaltener Wasserdampf kondensiert und entfernt wird, durch die Kondensation des Kältemittels in dem Kondensator 122 wieder geheizt und wird in den Fahrzeugraum ausgeblasen.
  • Die aus der Luft, die den Luftkanal 102 durchläuft, aufgenommene Wärmemenge und die Wärmemenge aus einer Enthalpiezunahme, die durch die adiabatische Kompression des Kältemittels durch den Kompressor 121 bewirkt wird (die durch die Kompressionsleistung erhöhte Wärmemenge) werden durch den Kondensator 122 an die Luft abgestrahlt, die den Luftkanal 102 durchläuft. Die Differenz zwischen der Gesamtsumme der in dem Verdampfer 127 aufgenommenen Wärmemenge und der Wärmemenge aus einer Enthalpiezunahme durch den Kompressor 121 und der in dem Kondensator 122 abgestrahlten Wärmemenge wird durch die in dem Außenwärmetauscher 124 aufgenommene Wärmemenge oder abgestrahlte Wärmemenge kompensiert.
  • Der Kältemittelkreislauf 103c der vorliegenden Ausführungsform ist mit dem Kältemittelausstoßdrosselventil 154 versehen, das den Druck des Kältemittels, das von dem Kompressor 121 ausgestoßen wird und in den Kondensator 122 strömt, verringert, und das die Größe der Druckverringerung des Kältemittels variieren kann. In dem Fall, in dem die Gesamtsumme der in dem Verdampfer 127 aufgenommenen Wärmemenge, der in dem Außenwärmetauscher 124 aufgenommenen Wärmemenge und der Wärmemenge aus einer Enthalpiezunahme, die durch den Kompressor 121 bewirkt wird, unzureichend für die in dem Kondensator 122 abgestrahlte Wärmemenge ist, erhöht der Kompressor 121 die Arbeitsmenge der adiabatischen Kompression des Kältemittels, um die Wärmemenge aus einer Enthalpiezunahme durch den Kompressor 121 zu erhöhen, und der Druck des von dem Kompressor 121 ausgestoßenen Kältemittels wird verringert und es wird in den Kondensator 122 zugeführt. Auf diese Weise kann die Wärmemenge, die für die in dem Kondensator 122 abgestrahlte Wärmemenge fehlt, sichergestellt werden.
  • Wie unter Verwendung von 45 beschrieben, steuert das ESG 110 die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Verdampfertemperatur TE aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bezieht, gleich der Zielverdampfertemperatur TEO eines Wärmeaufnahmezielwerts wird, und das ESG 110 steuert die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Kondensatortemperatur TAV aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität des Kondensators 122 bezieht, gleich der Zielausblastemperatur TAO eines Heizzielwerts wird.
  • Auf diese Weise können die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 und die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 in einer derartigen Weise gesteuert werden, dass, selbst wenn die Verdampfertemperatur TE zum Beispiel gleich der Zielverdampfertemperatur TEO (zum Beispiel 1°C) gemacht wird, die eine Beschränkung hat, um zu verhindern, dass der Verdampfer 127 Frost bildet, die Temperatur TAV des Kondensators 122 gleich der Zielausblastemperatur TAO wird, die fähig ist, die Luft, die den Luftkanal 102 durchläuft, ausreichend zu heizen.
  • Mit anderen Worten wird die Strömungsmenge des in dem Kältemittelkreislauf zirkulierten Kältemittels durch eine Begrenzung der Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bestimmt, und in dem Fall, in dem, selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 vollständig geöffnet ist und die Wärmeaufnahmekapazität des Außenwärmetauschers 124 maximiert ist, die Heizkapazität des Kondensators 122 unzureichend ist, kann ein Kreislaufzustand gebildet werden, der in einem Druck-Enthalpie-Diagramm in 46 durch durchgezogene Linien gezeigt ist.
  • Insbesondere wird die Menge der adiabatischen Kompressionsarbeit des Kältemittels durch den Kompressor 121 erhöht, um einen Ausstoßdruck zu erhöhen, und der erhöhte Ausstoßdruck wird durch das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 isentrop verringert, wodurch die Enthalpie des in den Kondensator 122 strömenden Kältemittels 122 erhöht werden kann.
  • Ein Kreislauf, der in dem Druck-Enthalpie-Diagramm in 46 durch gestrichelte Linien gezeigt ist, ist ein Vergleichsbeispiel, das nicht mit dem Kältemittelausstoßdrosselventil 154 versehen ist und in dem die Arbeitsmenge der adiabatischen Kompression des Kältemittels durch den Kompressor 121 nicht erhöht werden kann.
  • Gemäß dem Kältemittelkreislauf 103c der vorliegenden Ausführungsform kann, selbst in dem Fall, in dem, selbst wenn die Wärmeaufnahmekapazität des Außenwärmetauschers 124 maximiert wird, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 unzureichend ist, wenn die Arbeitsmenge der Kompression und des Ausstoßens des Kältemittels durch den Kompressor 121 erhöht wird, um den Ausstoßdruck zu erhöhen, und der erhöhte Kältemitteldruck durch das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 verringert wird, der Wert der Kondensatortemperatur TAV aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität des Kondensators 122 bezieht, gleich der Zielausblastemperatur TAO eines Heizzielwerts gemacht werden, der fähig ist, die Luft, die den Luftkanal 102 durchläuft, ausreichend zu heizen. Auf diese Weise kann, selbst wenn es eine Grenze für die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 gibt, eine ausreichende Kapazität zum Heizen eines externen Fluids in dem Kondensator 122 erhalten werden.
  • Ferner werden sowohl die Einstellung der Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121, so dass die Verdampfertemperatur TE gleich der Zielverdampfertemperatur TEO gemacht wird, als auch die Einstellung der Größe der Druckverringerung des Kältemittels des Kältemittelausstoßdrosselventils 154, so dass die Kondensatortemperatur TAV gleich der Zielausblastemperatur TAO gemacht wird, durch das ESG 110 des Steuerteils durchgeführt. Folglich können die Einstellgenauigkeit der Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 und auch die Einstellgenauigkeit der Größe der Druckverringerung des Kältemittels des Kältemittelansaugdrosselventils 150 leicht sichergestellt werden.
  • Als nächstes wird eine Ausführungsform auf der Basis von 47 beschrieben. Im Vergleich zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform steuert das ESG 110 in der vorliegenden Ausführungsform die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Kondensatortemperatur TAV aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität des Kondensators 122 bezieht, gleich der Zielausblastemperatur TAO eines Heizzielwerts wird. Ferner steuert das ESG 110 die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Verdampfertemperatur TE aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bezieht, gleich der Zielverdampfertemperatur TEO eines Wärmeaufnahmezielwerts wird.
  • Wie in 47 gezeigt, wird, wenn in der vorliegenden Ausführungsform der in 27 gezeigte Schritt S220 ausgeführt wird, zuerst die Rotationssteuerung des Kompressors 121 (das heißt, die Steuerung der Kältemittelausstoßmenge) in einer derartigen Weise durchgeführt, dass die Kondensatortemperatur TAV, die auf der Basis des von dem Kältemitteldrucksensor 142 erfassten Kältemitteldrucks erfasst wird gleich (so nahe wie möglich) der Zielausblastemperatur TAO wird (Schritt S221a).
  • Nachdem der Schritt S221a ausgeführt wurde, wird als nächstes bestimmt, ob die Steuermarkierung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 auf 1 gesetzt ist oder nicht (Schritt S222c). Dass die Steuermarkierung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 auf 1 gesetzt ist, bedeutet, dass das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 auf eine Öffnung festgelegt ist, welche die Strömungsmenge des Kältemittels, das durch das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 strömt, in einer derartigen Weise drosselt, dass die von dem Verdampfertemperatursensor 145 erfasste Verdampfertemperatur TE gleich (so nahe wie möglich) der in Schritt S180 berechneten Zielverdampfertemperatur TEO wird. Andererseits bedeutet, dass die Steuermarkierung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 auf 0 gesetzt ist, dass das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 fest auf eine vollständige Öffnung festgelegt ist und folglich die Strömungsmenge des Kältemittels, die durch das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 strömt, nicht drosselt.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S222c bestimmt wird, dass die Steuermarkierung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 nicht auf 1 gesetzt ist, das heißt, die Steuermarkierung auf 0 gesetzt ist, werden die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 und die Öffnung des variablen Kühldrosselventils 126 in einer derartigen Weise eingestellt, dass die von dem Verdampfertemperatursensor 145 erfasste Verdampfertemperatur TE gleich (so nahe wie möglich) der in Schritt S180 berechneten Zielverdampfertemperatur TEO wird (Schritt S223a).
  • Als das Ergebnis der Ausführung von Schritt S223a wird das variable Kühldrosselventil 126 geöffnet, wodurch es einen vollständig geöffneten Zustand erreicht. Es wird bestimmt, ob, selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand gebracht wird, eine Entfeuchtungskapazität (Wärmeaufnahmekapazität) in dem Verdampfer 127 überschüssig ist oder nicht (Schritt S224a). In Schritt S224a wird bestimmt, ob, selbst wenn der Schritt S223a ausgeführt wird, um die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 und die Öffnung des variablen Kühldrosselventils 126 in einer derartigen Weise zu steuern, dass die Verdampfertemperatur TE gleich der Zielverdampfertemperatur TEO gemacht wird, die Verdampfertemperatur TE nicht auf die Zielverdampfertemperatur TEO erhöht werden kann und die Entfeuchtungskapazität, wie in 36 gezeigt, überschüssig ist oder nicht.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S224a bestimmt wird, dass, selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 nicht in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 nicht überschüssig ist, oder dass, wenn das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 nicht überschüssig ist, wird die Steuermarkierung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 auf 0 gesetzt gehalten, und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S224 bestimmt wird, dass, selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 überschüssig ist, das heißt, selbst wenn der Außenwärmetauscher 124 dazu gebracht wird, als ein Verdampfer (eine Wärmeaufnahmevorrichtung) zu wirken, dessen Kältemitteldruck nahezu gleich dem Verdampfer 127 ist, die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 überschüssig ist, wird die Steuermarkierung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 auf 1 gesetzt (Schritt S225c), und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S222c bestimmt wird, dass die Steuermarkierung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 auf 1 gesetzt ist, wird die Öffnung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 in einer derartigen Weise eingestellt, dass die Verdampfertemperatur TE gleich (so nahe wie möglich) der Zielverdampfertemperatur TEO wird (Schritt S226d).
  • Als ein Ergebnis der Ausführung von Schritt S226d wird das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 geöffnet, wodurch es den vollständig geöffneten Zustand erreicht. Es wird bestimmt, ob, selbst wenn das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 unzureichend ist oder nicht (Schritt S227d). In Schritt S227d wird bestimmt, ob, selbst wenn Schritt S226d ausgeführt wird, um die Öffnung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 in einer derartigen Weise zu steuern, dass die Verdampfertemperatur TE gleich der Zielverdampfertemperatur TEO gemacht wird, die Verdampfertemperatur TE nicht auf die Zielverdampfertemperatur TEO verringert werden kann und die Entfeuchtungskapazität, wie in 36 gezeigt, unzureichend ist oder nicht.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S227d bestimmt wird, dass, selbst wenn das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 nicht in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 nicht unzureichend ist, oder dass, wenn das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 nicht unzureichend ist, wird die Steuermarkierung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 auf 1 gesetzt gehalten, und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht zu dem in 27 gezeigten Schritt S230 weiter).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S227d bestimmt wird, dass, selbst wenn das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 unzureichend ist, wird die Steuermarkierung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 auf 0 gesetzt (Schritt S228c), und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • Gemäß dem Aufbau und der Tätigkeit der vorliegenden Ausführungsform steuert das ESG 110 die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Kondensatortemperatur TAV aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität des Kondensators 122 bezieht, gleich der Zielausblastemperatur TAO eines Heizzielwerts wird, und das ESG 110 steuert die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Verdampfertemperatur TE aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bezieht, gleich der Zielverdampfertemperatur TEO eines Wärmeaufnahmezielwerts wird.
  • Auch in dieser Ausführungsform können wie in dem Fall der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 und die Größe der Druckverringerung des Kältemittels durch das Kältemittelausstoßdrosselventil 154 in einer derartigen Weise gesteuert werden, dass, selbst wenn die Verdampfertemperatur TE zum Beispiel gleich der Zielverdampfertemperatur TEO gemacht wird, die eine Begrenzung hat, um zu verhindern, dass der Verdampfer 127 Frost bildet, die Temperatur TAV des Kondensators 122 gleich der Zielausblastemperatur TAO wird, die fähig ist, die Luft, die den Luftkanal 102 durchläuft, ausreichend zu heizen.
  • Die Strömungsmenge des Kältemittels, die in dem Kältekreislauf zirkuliert wird, wird durch eine Begrenzung der Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bestimmt, und in dem Fall, in dem, selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 vollständig geöffnet ist und die Wärmeaufnahmekapazität des Außenwärmetauschers 124 maximiert ist, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 unzureichend ist, kann ein Kreislaufzustand ausgebildet werden, der in dem Druck-Enthalpie-Diagramm in 46 durch durchgezogene Linien gezeigt ist, und folglich können die gleichen Wirkungen wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erzeugt werden.
  • Es kann gesagt werden, dass der Kältemittelkreislauf 103c der hier beschriebenen zwei Ausführungsformen eine Kältemittelkreislaufvorrichtung mit den folgenden Merkmalen ist.
  • Der Kältemittelkreislauf 103c umfasst: einen Kompressor zum Ansaugen, Komprimieren und Ausstoßen eines Kältemittels (dem der Kompressor 121 entspricht); einen Kältemittelstrahler zum Abstrahlen von Wärme des von dem Kompressor ausgestoßenen Kältemittels, um ein externes Fluid zu heizen (dem der Kondensator entspricht); einen ersten Druckverringerungsteil zum Verringern des Drucks des Kältemittels, das aus dem Kältemittelstrahler strömt, um das Kältemittel zu expandieren (dem das variable Heizdrosselventil 123 entspricht); einen Verdampfer zum Verdampfen des Kältemittels, dessen Druck durch den ersten Druckverringerungsteil verringert ist, um Wärme aus dem externen Fluid aufzunehmen (dem der Verdampfer 127 entspricht); und einen zweiten Druckverringerungsteil, der den Druck des Kältemittels, das von dem Kompressor ausgestoßen wird und in den Kältemittelstrahier strömt, verringert, und der die Größe der Druckverringerung des Kältemittels variieren kann (dem das Kältemittelausstoßdrosselventil 150 entspricht). Die Ausstoßmenge des Kältemittels des Kompressors oder die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des zweiten Druckverringerungsteils wird in einer derartigen Weise eingestellt, dass die Heizkapazität des Kältemittelstrahlers oder der Wert einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität bezieht (welcher die TAV entspricht) gleich einem Heizzielwert wird (dem die TAO entspricht), und die andere, die Ausstoßmenge des Kältemittels des Kompressors oder die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des zweiten Druckverringerungsteils wird in einer derartigen Weise eingestellt, dass die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers oder der Wert einer physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität bezieht (der TE entspricht), gleich einem Wärmeaufnahmezielwert wird (dem TEO entspricht).
  • In diesem Fall können die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors und die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des zweiten Druckverringerungsteils in einer derartigen Weise eingestellt werden, dass, wenn die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers oder der Wert einer physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität bezieht, gleich einem Wärmeaufnahmezielwert mit einer Beschränkung gemacht wird, die Heizkapazität des Kältemittelstrahlers oder der Wert einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität bezieht, gleich einem Heizzielwert wird, der fähig ist, das externe Fluid ausreichend zu heizen. Das heißt, selbst in dem Fall, in dem die Zirkulationsströmungsmenge des Kältemittels durch eine Beschränkung der Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers bestimmt ist, kann die Enthalpie des in den Kältemittelstrahler strömenden Kältemittels im Vergleich zu dem Fall, in dem der Ausstoßdruck des Kältemittels nicht erhöht wird, durch Erhöhen der Arbeitsmenge durch den Kompressor, wobei der erhöhte Ausstoßdruck des Kältemittels nicht verringert wird, erhöht werden, wenn die Kältemittelkompressions- und Ausstoßarbeitsmenge durch den Kompressor erhöht wird, um einen Ausstoßdruck des Kältemittels zu erhöhen, und der erhöhte Druck des Kältemittels durch den zweiten Druckverringerungsteil isentrop verringert wird und das Kältemittel in den Kältemittelstrahler strömt. Auf diese Weise kann die Heizkapazität des Kältemittelstrahlers oder der Wert einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität bezieht, gleich dem Heizzielwert gemacht werden, der fähig ist, das externe Fluid ausreichend zu heizen. Auf diese Weise kann, selbst wenn die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers eine Beschränkung hat, eine ausreichende Kapazität zum Heizen des externen Fluids in dem Kältemittelstrahler erlangt werden.
  • Aus diesem Grund kann, selbst wenn die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers eine Beschränkung hat, die ausreichende Kapazität zum Heizen eines externen Fluids in der Heizstrahlungsvorrichtung auch in mehreren Ausführungsformen erlangt werden, die nachstehend unter Verwendung der Zeichnungen beschrieben werden sollen.
  • Zuerst wird eine Ausführungsform unter Verwendung von 48 bis 53 beschrieben. 48 ist eine schematische Ansicht, um einen allgemeinen Aufbau einer Fahrzeugklimaanlage unter Verwendung einer Kältemittelkreislaufvorrichtung 103D zu zeigen.
  • Die in 48 dargestellte Fahrzeugklimaanlage der vorliegenden Ausführungsform ist mit einer Klimatisierungseinheit 101A zum Klimatisieren des Inneren eines Fahrzeugraums eines Autos oder ähnlichem versehen. Die Klimatisierungseinheit 101A umfasst: einen Luftkanal 102 (entspricht einem Kanal), der einen Luftdurchgang zum Einleiten von klimatisiertem Wind in den Fahrzeugraum eines Autos bildet; ein Zentrifugalgebläse 105 zum Erzeugen einer Luftströmung in Richtung des Inneren des Fahrzeugraums in dem Luftkanal 102; einen Verdampfer 127 zum Kühlen von Luft, die in dem Luftkanal 102 strömt; und einen Kältemittelkreislauf 103D (entspricht einer Kältemittelkreislaufvorrichtung) mit einem Kondensator 122 (entspricht einem Kältemittelstrahler) zum erneuten Heizen der Luft nach dem Durchlaufen des Verdampfers 127.
  • Wie in 48 gezeigt, ist der Kältemittelkreislauf 103D der vorliegenden Ausführungsform nicht mit dem Kältemittelansaugdrosselventil und dem Kältemittelausstoßdrosselventil versehen, die in den vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben wurden.
  • Das ESG 110 eines Steuerteils zum Steuern jeweiliger Klimatisierungsteile (Aktuatoren und ähnlicher) in der Klimatisierungseinheit 101A kann wie im Fall der vorstehend beschriebenen zwölften Ausführungsform eine Steuerverarbeitung gemäß dem in 27 gezeigten Steuerfluss durchführen.
  • Wenn in der vorliegenden Ausführungsform der in 27 gezeigte Schritt S220 ausgeführt wird, wird, wie in 52 gezeigt, zuerst die Rotationssteuerung des Kompressors 121 (das heißt, die Steuerung der Ausstoßmenge des Kältemittels) in einer derartigen Weise durchgeführt, dass die von dem Verdampfertemperatursensor 145 erfasste Verdampfertemperatur TE gleich (so nahe wie möglich) der in Schritt S180 berechneten Zielverdampfertemperatur TEO wird (Schritt S221).
  • Nachdem der Schritt S221 ausgeführt ist, wird als nächstes bestimmt, ob die Steuermarkierung des Heizdrosselventils 123 auf 1 gesetzt ist oder nicht (Schritt S222e). Dass die Steuermarkierung des variablen Heizdrosselventils 123 auf 1 gesetzt ist, bedeutet, dass das variable Heizdrosselventil 123 auf eine Öffnung festgelegt wird, bei der die Strömungsmenge des Kältemittels ungeachtet eines Kreislaufwirkungsgrads des Kältemittelkreislaufs 103D in einer derartigen Weise erhöht wird, dass die Kondensatortemperatur TAV, die auf der Basis des von dem Kältemitteldrucksensor 142 erfassten Drucks erhalten (berechnet) wird, gleich (so nahe wie möglich) der Zielausblastemperatur TAO wird. Andererseits bedeutet, dass die Steuermarkierung des variablen Heizdrosselventils 123 auf 0 gesetzt ist, dass das variable Heizdrosselventil 123 auf eine Öffnung festgelegt ist, die den Kreislaufwirkungsgrad des Kältemittelkreislaufs 103D optimiert.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S222e bestimmt wird, dass die Steuermarkierung des variablen Heizdrosselventils 123 nicht auf 1 gesetzt ist, das heißt, die Steuermarkierung auf 0 gesetzt ist, werden die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 und die Öffnung des variablen Kühldrosselventils 126 in einer derartigen Weise festgelegt, dass die Kondensatortemperatur TAV, die auf der Basis des von dem Kältemitteldrucksensor 142 erfassten Kältemitteldrucks erhalten wird, gleich (so nahe wie möglich) der Zielausblastemperatur TAO wird (Schritt S223).
  • Als das Ergebnis der Ausführung von Schritt S223 wird das variable Heizdrosselventil 123 gedrosselt und das variable Kühldrosselventil 126 wird geöffnet, wodurch es einen vollständig geöffneten Zustand erreicht. Es wird bestimmt, ob, selbst in dem Zustand, in dem das variable Heizdrosselventil 123 auf eine minimale Öffnung gebracht ist und in dem das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt ist, eine Heizkapazität in dem Kondensator 122 unzureichend ist oder nicht (Schritt S224e). In Schritt S224e wird bestimmt, ob, selbst wenn der Schritt S223 ausgeführt wird, um die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 und die Öffnung des variablen Kühldrosselventils 126 in einer derartigen Weise zu steuern, dass die Wärmeaufnahmekapazität des Außenwärmetauschers 124 maximiert wird, um die Kondensatortemperatur TAV gleich der Zielausblastemperatur TAO zu machen, die Kondensatortemperatur TAV nicht auf die Zielausblastemperatur TAO erhöht werden kann und die Heizkapazität, wie in 33 gezeigt, unzureichend ist, oder nicht.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S224e bestimmt wird, dass, selbst wenn das variable Heizdrosselventil 123 auf die minimale Öffnung gebracht wird und das variable Kühldrosselventil 126 nicht in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 nicht unzureichend ist, oder dass, wenn das variable Heizdrosselventil 123 auf die minimale Öffnung gebracht wird und das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 nicht unzureichend ist, wird die Steuermarkierung des variablen Heizdrosselventils 123 auf 0 gesetzt gehalten, und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt wird (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S224e bestimmt wird, dass, selbst wenn das variable Heizdrosselventil 123 auf die minimale Öffnung gebracht wird und das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 unzureichend ist, das heißt, dass, selbst wenn der Außenwärmetauscher 124 dazu gebracht wird, als ein Verdampfer (Wärmeaufnahmevorrichtung) zu arbeiten, dessen Druck nahezu gleich dem Kältemitteldruck des Verdampfers 127 ist, um dadurch die Wärmeaufnahmekapazität des Außenwärmetauschers 124 zu maximieren, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 unzureichend ist, wird die Steuermarkierung des variablen Heizdrosselventils 123 auf 1 gesetzt (Schritt S225e), und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S222e bestimmt wird, dass die Steuermarkierung des variablen Heizdrosselventils 123 auf 1 gesetzt ist, wird die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 in einer derartigen Weise eingestellt, dass die Kondensatortemperatur TAV gleich (so nahe wie möglich) der Zielausblastemperatur TAO wird (Schritt S226e). Zu dieser Zeit wird das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt.
  • Als das Ergebnis der Ausführung des Schritts S226e erreicht die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 eine Minimalöffnung. Es wird bestimmt, ob, selbst wenn das variable Heizdrosselventil 123 auf den minimalen Öffnungszustand gebracht wird, unter der Bedingung, dass das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt ist, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 überschüssig ist oder nicht (Schritt S227e). In Schritt S227e wird bestimmt, ob, selbst wenn der Schritt S226e ausgeführt wird, um die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 und die Öffnung des variablen Kühldrosselventils 126 in einer derartigen Weise zu steuern, dass die Kondensatortemperatur TAV gleich der Zielausblastemperatur TAO wird, die Kondensatorlufttemperatur TAV nicht auf die Zielausblastemperatur TAO verringert werden kann und die Heizkapazität, wie in 33 gezeigt, unzureichend ist oder nicht.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S227e bestimmt wird, dass, selbst wenn das variable Heizdrosselventil 123 nicht auf die minimale Öffnung gebracht wird, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 nicht überschüssig wird, oder dass, wenn das variable Heizdrosselventil 123 auf die minimale Öffnung gebracht wird, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 nicht überschüssig wird, wird die Steuermarkierung des variablen Heizdrosselventils 123 auf 1 gesetzt gehalten, und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S227e bestimmt wird, dass, selbst wenn das variable Heizdrosselventil 123 auf die minimale Öffnung gebracht wird, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 überschüssig ist, wird die Steuermarkierung des variablen Heizdrosselventils 123 auf 0 gesetzt (Schritt S228e), und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • Wenn gemäß dem Aufbau und der Tätigkeit, die vorstehend beschrieben sind, durch die Bestimmung des in 27 gezeigten Schritts S190 der Kühlbetrieb von Schritt S200 festgelegt wird, wird das variable Heizdrosselventil 123 auf die vollständig offene Betriebsart festgelegt, und das elektromagnetische Heizventil 134 wird geschlossen, und das variable Kühldrosselventil 126 wird auf eine Strömungssteueröffnung zum Verringern des Drucks des Kältemittels, um das Kältemittel zu expandieren (das heißt, eine Druckverringerungs- und Expansionsbetriebsart) festgelegt. Auf diese Weise wird das Kältemittel, wie durch durchgezogene Linien in 49 gezeigt, zirkuliert, und die Betriebsart des Kältemittelkreislaufs 103D wird die Kühlbetriebsart. Hier schließt die Luftmischklappe 106 zur Zeit der Kühlbetriebsart den Lufteinlassabschnitt des Kondensators 122, wodurch die Kondensation des Kältemittels in dem Kondensator 122 unterbunden wird.
  • Auf diese Weise wird die Luft, die den Luftkanal 102 durchläuft, von dem Verdampfer gekühlt und wird in den Fahrzeugraum ausgeblasen. Die von dem Verdampfer 127 aufgenommene Wärmemenge und die Wärmemenge aus einer Enthalpiezunahme durch die adiabatische. Kompression des Kältemittels durch den Kompressor 121 werden von dem Außenwärmetauscher 124 an die Außenluft abgestrahlt.
  • Wenn durch die Bestimmung von Schritt S190 der Heizbetrieb des Schritts S210 festgelegt wird, wird das variable Heizdrosselventil 123 auf eine Strömungssteueröffnung gebracht, in welcher der Druck des Kältemittels verringert wird, um das Kältemittel zu expandieren (das heißt Druckverringerungsund Expansionsbetriebsart), und das elektromagnetische Heizventil 134 wird geöffnet, und das variable Kühldrosselventil 126 wird in eine vollständig geschlossene Betriebsart versetzt, wodurch das Kältemittel, wie durch die durchgezogene Linie in 50 gezeigt, zirkuliert wird, und die Betriebsart des Kältemittelkreislaufs 103D wird in die Heizbetriebsart versetzt. In dieser Hinsicht öffnet die Luftmischklappe 106 zur Zeit der Heizbetriebsart den Lufteinlassabschnitt des Kondensators 122, wodurch die Luft eines externen Fluids durch die Kondensation des Kältemittels in dem Kondensator 122 geheizt wird.
  • Auf diese Weise wird die den Luftkanal 102 durchlaufende Luft durch den Kondensator 122 geheizt und wird in den Fahrzeugraum ausgeblasen. Die in dem Kondensator 122 an die Luft abgestrahlte Wärmemenge wird durch die Wärmemenge, die in dem Außenwärmetauscher 124 aus der Luft aufgenommen wird, und die Wärmemenge aus einer Enthalpiezunahme durch die adiabatische Kompression des Kältemittels durch den Kompressor 121 kompensiert.
  • Wenn durch die Bestimmung von Schritt S190 der Entfeuchtungs- und Heizbetrieb des Schritts S220 festgelegt wird, wird das variable Heizdrosselventil 123 auf eine Strömungssteueröffnung gebracht, in welcher der Druck des Kältemittels verringert wird, um das Kältemittel zu expandieren (das heißt Druckverringerungs- und Expansionsbetriebsart), und das elektromagnetische Heizventil 134 wird geschlossen, wodurch das Kältemittel, wie durch die durchgezogene Linie in 51 gezeigt, zirkuliert wird, und die Betriebsart des Kältemittelkreislaufs 103D wird in die Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart versetzt. In dieser Hinsicht wird das variable Kühldrosselventil 126 zur Zeit der Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart in dem Fall, in dem eine Luftheizkapazität in dem Kondensator 122 klein sein kann, auf eine Strömungssteueröffnung gebracht, bei welcher der Druck des Kältemittels verringert wird, um das Kältemittel zu expandieren (Druckverringerungs- und Expansionsbetriebsart).
  • Im Gegensatz dazu wird das variable Kühldrosselventil 126 in dem Fall, in dem die Luftheizkapazität in dem Kondensator 122 hoch sein muss, in die vollständig offene Betriebsart versetzt. Ferner öffnet die Luftmischklappe 106 in jedem Fall den Lufteinlassabschnitt des Kondensators 122. Auf diese Weise wird die Luft, die in dem Verdampfer 127 gekühlt wird und entfeuchtet wird, weil enthaltener Wasserdampf kondensiert und entfernt wird, durch die Kondensation des Kältemittels in dem Kondensator 122 wieder geheizt und wird in den Fahrzeugraum ausgeblasen.
  • Die aus der Luft, die den Luftkanal 102 durchläuft, in dem Verdampfer 127 aufgenommene Wärmemenge und die Wärmemenge aus einer Enthalpiezunahme durch die adiabatische Kompression des Kältemittels durch den Kompressor 121 (die durch die Kompressionsleistung erhöhte Wärmemenge) werden durch den Kondensator 122 an die Luft abgestrahlt, die den Luftkanal 102 durchläuft. Die Differenz zwischen der Gesamtsumme der in dem Kondensator 122 aufgenommenen Wärmemenge und der Wärmemenge aus einer Enthalpiezunahme durch den Kompressor 121 und der in dem Kondensator 122 abgestrahlten Wärmemenge wird durch die in dem Außenwärmetauscher 124 aufgenommene Wärmemenge oder abgestrahlte Wärmemenge kompensiert.
  • In dem Kältemittelkreislauf 103D der vorliegenden Ausführungsform wird die Öffnung des variablen Kühldrosselventils 126 in dem Fall, in dem die Gesamtsumme der in dem Verdampfer 127 aufgenommenen Wärmemenge, der in dem Außenwärmetauscher 124 aufgenommenen Wärmemenge und der Wärmemenge aus einer Enthalpiezunahme durch den Kompressor 121 unzureichend für die in dem Kondensator 122 abgestrahlte Wärmemenge ist, auf dem Maximum festgelegt gehalten, und die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 wird ungeachtet eines Kreislaufwirkungsgrads vergrößert. Wenn nur diese Steuerung durchgeführt wird, wird der Kältemittelverdampfungsdruck in dem Außenwärmetauscher 124 und dem Verdampfer 127 erhöht. Jedoch wird in der vorliegenden Ausführungsform die Anzahl von Umdrehungen (die Ausstoßmenge) des Kompressors 121 in einer derartigen Weise gesteuert, dass die Wärmeaufnahmekapazität (Entfeuchtungskapazität) in dem Verdampfer 127 beibehalten wird. Das heißt, eine Zunahme des Kältemittelverdampfungsdrucks in dem Außenwärmetauscher 124 und dem Verdampfer 127 wird durch eine Erhöhung der Drehzahl des Kompressors 121 unterbunden, und folglich kann der Kältemittelverdampfungsdruck auf einen konstanten Wert eingestellt werden.
  • Auf diese Weise wird die Drehzahl (Anzahl von Umdrehungen) des Kompressors 121 erhöht, wobei der Ansaugdruck (Kältemittelverdampfungsdruck) des Kompressors 121 auf einem konstanten Wert gehalten wird, so dass die Zirkulationsströmungsmenge des Kältemittels des Kältemittelkreislaufs 103D erhöht werden kann. Wenn folglich, wie in 53 gezeigt, die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 vergrößert wird, wird die Enthalpie an dem Auslass des Kondensators 122 erhöht und eine Enthalpieänderung in dem Kondensator 122 wird verringert. Da jedoch die Heizkapazität in dem Kondensator 122 das Produkt aus einer Enthalpieänderung und der Strömungsmenge des Kältemittels ist, kann, wenn die Arbeitsmenge des Kompressors 121 erhöht wird, um die Strömungsmenge des Kältemittels zu erhöhen, die für die in dem Kondensator 122 abgestrahlte Wärmemenge fehlende Wärmemenge sichergestellt werden.
  • Wie unter Verwendung von 52 beschrieben, steuert das ESG 110 die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Verdampfertemperatur TE aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bezieht, gleich der Zielverdampfertemperatur TEO eines Wärmeaufnahmezielwerts wird, und das ESG 110 steuert die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des variablen Heizdrosselventils 123 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Kondensatortemperatur TAV aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität des Kondensators 122 bezieht, gleich der Zielausblastemperatur TAO eines Heizzielwerts wird.
  • Auf diese Weise können die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 und die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des variablen Heizdrosselventils 123 in einer derartigen Weise gesteuert werden, dass, selbst wenn die Verdampfertemperatur TE zum Beispiel gleich der Zielverdampfertemperatur TEO (zum Beispiel 1°C), die eine Beschränkung hat, um zu verhindern, dass der Verdampfer 127 Frost bildet, gemacht wird, die Temperatur TAV des Kondensators 122 gleich der Zielausblastemperatur TAO wird, die fähig ist, die Luft, die den Luftkanal 102 durchläuft, ausreichend zu heizen.
  • Mit anderen Worten kann, wenn die in dem Kältemittelkreislauf zirkulierte Kältemittelströmungsmenge durch eine Begrenzung der Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bestimmt ist, in dem Fall, in dem, selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 vollständig geöffnet ist und die Wärmeaufnahmekapazität des Außenwärmetauschers 124 maximiert ist, die Heizkapazität des Kondensators 122 unzureichend ist, ungeachtet eines Kreislaufwirkungsgrads ein Kreislaufzustand gebildet werden, der in einem Druck-Enthalpie-Diagramm in 53 durch durchgezogene Linien gezeigt ist, und die in dem Kältemittelkreislauf zirkulierte Kältemittelströmungsmenge kann erhöht werden, indem die Arbeitsmenge des Kompressors 121 erhöht wird.
  • Gemäß dem Kältemittelkreislauf 103D der vorliegenden Ausführungsform kann, selbst in dem Fall, in dem, selbst wenn die Wärmeaufnahmekapazität des Außenwärmetauschers 124 maximiert wird, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 unzureichend ist, wenn die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 vergrößert wird und die Arbeitsmenge der Kompression und des Ausstoßens des Kältemittels durch den Kompressor 121 erhöht wird, um die Zirklulationsströmungsmenge des Kältemittels zu erhöhen, der Wert der Kondensatortemperatur TAV aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität des Kondensators 122 bezieht, gleich der Zielausblastemperatur TAO eines Heizzielwerts gemacht werden, der fähig ist, die Luft, die den Luftkanal 102 durchläuft, ausreichend zu heizen. Auf diese Weise kann, selbst wenn die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 eine Beschränkung hat, eine ausreichende Kapazität zum Heizen eines externen Fluids in dem Kondensator 122 erhalten werden.
  • Ferner werden sowohl die Einstellung der Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121, so dass die Verdampfertemperatur TE gleich der Zielverdampfertemperatur TEO gemacht wird, als auch die Einstellung der Größe der Druckverringerung des Kältemittels des variablen Heizdrosselventils 123, so dass die Kondensatortemperatur TAV gleich der Zielausblastemperatur TAO gemacht wird, durch das ESG 110 des Steuerteils durchgeführt. Folglich können die Einstellgenauigkeit der Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 wie auch die Einstellgenauigkeit der Größe der Druckverringerung des Kältemittels des Kälteansaugdrosselventils 150 leicht sichergestellt werden.
  • Als nächstes wird eine Ausführungsform auf der Basis von 54 beschrieben. Im Vergleich zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform steuert das ESG 110 in der vorliegenden Ausführungsform die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Kondensatortemperatur TAV aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität des Kondensators 122 bezieht, gleich der Zielausblastemperatur TAO eines Heizzielwerts wird, und das ESG 110 steuert die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des variablen Heizdrosselventils 123 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Verdampfertemperatur TE aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bezieht, gleich der Zielverdampfertemperatur TEO eines Wärmeaufnahmezielwerts wird.
  • Wie in 54 gezeigt, wird, wenn in der vorliegenden Ausführungsform der in 27 gezeigte Schritt S220 ausgeführt wird, zuerst die Rotationssteuerung des Kompressors 121 (das heißt, die Steuerung der Kältemittelausstoßmenge) in einer derartigen Weise durchgeführt, dass die Kondensatortemperatur TAV, die auf der Basis des von dem Kältemitteldrucksensor 142 erfassten Kältemitteldrucks erfasst wird gleich (so nahe wie möglich) der Zielausblastemperatur TAO wird (Schritt S221a).
  • Nachdem der Schritt S221a ausgeführt wurde, wird als nächstes bestimmt, ob die Steuermarkierung des variablen Heizdrosselventils 123 auf 1 gesetzt ist oder nicht (Schritt S222e). Dass die Steuermarkierung des Kältemittelausstoßdrosselventils 154 auf 1 gesetzt ist, bedeutet, dass das variable Heizdrosselventil 123 auf eine Öffnung gesteuert wird, welche die Strömungsmenge des Kältemittels, ungeachtet des Kreislaufwirkungsgrads des Kältemittelkreislaufs 103D in einer derartigen Weise drosselt, dass die von dem Verdampfertemperatursensor 145 erfasste Verdampfertemperatur TE gleich (so nahe wie möglich) der in Schritt S180 berechneten Zielverdampfertemperatur TEO wird. Andererseits bedeutet, dass die Steuermarkierung des variablen Heizdrosselventils 123 auf 0 gesetzt ist, dass das variable Heizdrosselventil 123 auf eine Öffnung zum Optimieren des Kreislaufwirkungsgrads des Kältemittelkreislaufs 103D festgelegt ist.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S222e bestimmt wird, dass die Steuermarkierung des variablen Heizdrosselventils 123 nicht auf 1 gesetzt ist, das heißt, die Steuermarkierung auf 0 gesetzt ist, werden die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 und die Öffnung des variablen Kühldrosselventils 126 in einer derartigen Weise eingestellt, dass die von dem Verdampfertemperatursensor 145 erfasste Verdampfertemperatur TE gleich (so nahe wie möglich) der in Schritt S180 berechneten Zielverdampfertemperatur TEO wird (Schritt S223a).
  • Als das Ergebnis der Ausführung von Schritt S223a wird das variable Heizdrosselventil 123 gedrosselt und das variable Kühldrosselventil 126 wird geöffnet, wodurch es einen vollständig geöffneten Zustand erreicht. Es wird bestimmt, ob, selbst wenn das variable Heizdrosselventil 123 auf eine minimale Öffnung gebracht wird und das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand gebracht wird, eine Entfeuchtungskapazität (Wärmeaufnahmekapazität) in dem Verdampfer 127 überschüssig ist oder nicht (Schritt S224f). In Schritt S224f wird bestimmt, ob, selbst wenn der Schritt S223a ausgeführt wird, um die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 und die Öffnung des variablen Kühldrosselventils 126 in einer derartigen Weise zu steuern, dass die Verdampfertemperatur TE gleich der Zielverdampfertemperatur TEO gemacht wird, die Verdampfertemperatur TE nicht auf die Zielverdampfertemperatur TEO erhöht werden kann und die Entfeuchtungskapazität, wie in 36 gezeigt, überschüssig ist oder nicht.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S224f bestimmt wird, dass, selbst wenn das variable Heizdrosselventil 123 auf die minimale Öffnung gebracht wird und das variable Kühldrosselventil 126 nicht in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 nicht überschüssig ist, oder dass, wenn das variable Heizdrosselventil 123 auf die minimale Öffnung gebrach wird und das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 nicht überschüssig ist, wird die Steuermarkierung des variablen Heizdrosselventils 123 auf 0 gesetzt gehalten, und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S224f bestimmt wird, dass, selbst wenn das variable Heizdrosselventil 123 auf die minimale Öffnung geberacht wird und das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird, die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 überschüssig ist, das heißt, selbst wenn der Außenwärmetauscher 124 dazu gebracht wird, als ein Verdampfer (eine Wärmeaufnahmevorrichtung) zu wirken, dessen Kältemitteldruck nahezu gleich dem Verdampfer 127 ist, und die Wärmeaufnahmekapazität des Außenwärmetauschers 124 maximiert wird, die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 überschüssig ist, wird die Steuermarkierung des variablen Heizdrosselventils 123 auf 1 gesetzt (Schritt S225e), und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S222e bestimmt wird, dass die Steuermarkierung des variablen Heizdrosselventils 123 auf 1 gesetzt ist, wird die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 in einer derartigen Weise eingestellt, dass die Verdampfertemperatur TE gleich (so nahe wie möglich) der Zielverdampfertemperatur TEO wird (Schritt S226e). Hier wird das variable Kühldrosselventil 126 zu dieser Zeit in den vollständig geöffneten Zustand versetzt.
  • Als das Ergebnis der Ausführung von Schritt S226f erreicht die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 einen Minimumzustand. Es wird bestimmt, ob, selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 in den vollständig geöffneten Zustand versetzt wird und das variable Heizdrosselventil 123 auf die minimale Öffnung gebracht wird, die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 unzureichend ist oder nicht (Schritt S227f). In Schritt S227d wird bestimmt, ob, selbst wenn Schritt S226f ausgeführt wird, um die Öffnung des variablen Heizdrosselventils 123 und die Öffnung des variablen Kühldrosselventils 126 in einer derartigen Weise zu steuern, dass die Verdampfertemperatur TE gleich der Zielverdampfertemperatur TEO gemacht wird, die Verdampfertemperatur TE nicht auf die Zielverdampfertemperatur TEO verringert werden kann und die Entfeuchtungskapazität, wie in 36 gezeigt, unzureichend ist oder nicht.
  • In dem Fall, in dem in Schritt S227f bestimmt wird, dass, selbst wenn das variable Heizdrosselventil 123 nicht auf die minimale Öffnung gebracht wird, die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 nicht unzureichend ist, oder dass die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 nicht unzureichend ist, wenn das variable Heizdrosselventil 123 auf die minimale Öffnung gebracht wird, wird die Steuermarkierung des variablen Heizdrosselventils 123 auf 1 gesetzt gehalten, und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht zu dem in 27 gezeigten Schritt S230 weiter).
  • In dem Fall, in dem in Schritt S227f bestimmt wird, dass die Entfeuchtungskapazität in dem Verdampfer 127 unzureichend ist, selbst wenn das variable Heizdrosselventil 123 auf die minimale Öffnung gebracht wird, wird die Steuermarkierung des variablen Heizdrosselventils 123 auf 0 gesetzt (Schritt S228e), und die Steuerverarbeitung wird zurück geführt (geht weiter zu dem in 27 gezeigten Schritt S230).
  • Gemäß dem Aufbau und der Tätigkeit der vorliegenden Ausführungsform steuert das ESG 110 die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Kondensatortemperatur TAV aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität des Kondensators 122 bezieht, gleich der Zielausblastemperatur TAO eines Heizzielwerts wird, und das ESG 110 steuert die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des variablen Heizdrosselventils 123 in einer derartigen Weise, dass der Wert der Verdampfertemperatur TE aus einer physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bezieht, gleich der Zielverdampfertemperatur TEO eines Wärmeaufnahmezielwerts wird.
  • Auch in dieser Ausführungsform können wie in dem Fall der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors 121 und die Größe der Druckverringerung des Kältemittels durch das variable Heizdrosselventil 123 in einer derartigen Weise gesteuert werden, dass, selbst wenn die Verdampfertemperatur TE zum Beispiel gleich der Zielverdampfertemperatur TEO (zum Beispiel 1°C) gemacht wird, die eine Begrenzung hat, um zu verhindern, dass der Verdampfer 127 Frost bildet, die Temperatur TAV des Kondensators 122 gleich der Zielausblastemperatur TAO wird, die fähig ist, die Luft, die den Luftkanal 102 durchläuft, ausreichend zu heizen.
  • Wenn die Strömungsmenge des Kältemittels, die in dem Kältemittelkreislauf zirkuliert wird, wird durch eine Begrenzung der Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers 127 bestimmt ist, und in dem Fall, in dem, selbst wenn das variable Kühldrosselventil 126 vollständig geöffnet ist und die Wärmeaufnahmekapazität des Außenwärmetauschers 124 maximiert ist, die Heizkapazität in dem Kondensator 122 unzureichend ist, kann ungeachtet eines Kältemittelkreislaufzustands ein Kreislaufzustand ausgebildet werden, der in dem Druck-Enthalpie-Diagramm in 53 durch durchgezogene Linien gezeigt ist, und die Kältemittelströmungsmenge des in dem Kältemittelkreislauf zirkulierten Kältemittels kann erhöht werden, indem die Arbeitsmenge des Kompressors 121 erhöht wird, und folglich können die gleichen Wirkungen wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erzeugt werden.
  • Ferner braucht der Kältemittelkreislauf 103D nicht mit dem Kältemittelansaugdrosselventil zum Verringern des Drucks des von dem Kompressor 121 eingesaugten Kältemittels und dem Kältemittelausstoßdrosselventil zum Verringern des von dem Kompressor 121 ausgestoßenen Kältemittels versehen sein, so dass der Aufbau des Kältemittelkreislaufs 103D vereinfacht werden kann.
  • Der Kältemittelkreislauf 103D der zwei vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann die folgenden Beispiele umfassen Der Kältemittelkreislauf 103D umfasst: einen Kompressor zum Ansaugen, Komprimieren und Ausstoßen eines Kältemittels (dem der Kompressor 121 entspricht); einen Kältemittelstrahler zum Abstrahlen von Wärme des von dem Kompressor ausgestoßenen Kältemittels, um ein externes Fluid zu heizen (dem der Kondensator 122 entspricht); einen Druckverringerungsteil zum Verringern des Drucks des Kältemittels, das aus dem Kältemittelstrahler strömt, um das Kältemittel zu expandieren (dem das variable Heizdrosselventil 123 entspricht); und einen Verdampfer zum Verdampfen des Kältemittels, dessen Druck durch den Druckverringerungsteil verringert ist, um Wärme aus dem externen Fluid aufzunehmen (dem der Verdampfer 127 entspricht). Die Ausstoßmenge des Kältemittels des Kompressors oder die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des Druckverringerungsteils wird in einer derartigen Weise eingestellt, dass die Heizkapazität des Kältemittelstrahlers oder der Wert einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität bezieht (welcher die TAV entspricht) gleich einem Heizzielwert wird (dem die TAO entspricht), und die andere, die Ausstoßmenge des Kältemittels des Kompressors oder die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des zweiten Druckverringerungsteils, wird in einer derartigen Weise eingestellt, dass die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers oder der Wert einer physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität bezieht (der TE entspricht), gleich einem Wärmeaufnahmezielwert wird (dem TEO entspricht).
  • In diesem Fall können die Kältemittelausstoßmenge des Kompressors und die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des Druckverringerungsteils in einer derartigen Weise eingestellt werden, dass, wenn die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers oder der Wert einer physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität bezieht, gleich einem Wärmeaufnahmezielwert mit einer Beschränkung gemacht wird, die Heizkapazität des Kältemittelstrahlers oder der Wert einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität bezieht, gleich einem Heizzielwert wird, der fähig ist, das externe Fluid ausreichend zu heizen. In dem Fall, in dem die Heizkapazität des Kältemittelstrahlers in der Strömungsmenge des in dem Kältemittelkreislauf zirkulierten Kältemittels, die durch einen Betriebswirkungsgrad des Kältemittelkreislaufs und eine Beschränkung der Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers bestimmt ist, unzureichend ist, wird die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des Druckverringerungsteils verringert und die Arbeitsmenge zum Komprimieren und Ausstoßen des Kältemittels durch den Kompressor wird erhöht, um die Strömungsmenge des in dem Kältemittelkreislauf zirkulierten Kältemittels zu erhöhen. Auf diese Weise kann die Heizkapazität des Kältemittelstrahlers oder der Wert einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität bezieht, gleich dem Heizzielwert gemacht werden, der fähig ist, das externe Fluid ausreichend zu heizen. Auf diese Weise kann, selbst wenn die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers eine Beschränkung hat, eine ausreichende Heizkapazität zum Heizen des externen Fluids in dem Kältemittelstrahler erlangt werden.
  • In den zwölften bis 15. Ausführungsformen und den anderen vier Betriebsarten in den anderen Ausführungsformen wird die Kondensatortemperatur TAV der Temperatur des Kältemittelstrahlers als die physikalische Größe verwendet, die sich auf die Heizkapazität des Kältemittelstrahlers bezieht, und die Zielausblastemperatur TAO wird als der Heizzielwert verwendet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht immer auf diese beschränkt. Eine andere physikalische Größe, die sich auf die Heizkapazität des Kältemittelstrahlers bezieht, und ein Heizzielwert, der der anderen physikalischen Größe entspricht, kann verwendet werden, und die Heizkapazität des Kältemittelstrahlers (zum Beispiel das Produkt aus dem Betrag der Enthalpieänderung und der Strömungsmenge des Kältemittels) und ein Heizzielwert, der der Heizkapazität entspricht, können verwendet werden.
  • Ferner wird die Verdampfertemperatur TE der Verdampfertemperatur als eine physikalische Größe verwendet, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers bezieht, und die Zielverdampfertemperatur TEO wird als der Zielwert der Wärmeaufnahme verwendet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht immer auf diese beschränkt. Eine andere physikalische Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers bezieht, und ein Wärmeaufnahmezielwert, der der anderen physikalischen Größe entspricht, können verwendet werden, und die Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers (zum Beispiel das Produkt aus dem Betrag der Enthalpieänderung und der Strömungsmenge des Kältemittels) und ein Wärmeaufnahmezielwert, der der Wärmeaufnahmekapazität entspricht, können verwendet werden.
  • Noch ferner wird der Kältemittelstrahler in den jeweiligen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen als der Kondensator 122 verwendet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht immer auf diese beschränkt. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auf eine sogenannte überkritische Kältemittelmittelkreislaufvorrichtung angewendet werden, in welcher der Druck des von dem Kompressor ausgestoßenen Kältemittels größer oder gleich einem überkritischen Druck wird, und der Kältemittelstrahler kann ein Gaskühler sein.
  • Noch ferner ist in den jeweiligen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen jeder der Kältemittelkreisläufe 103, 103A, 103B, 103C, 103D neben dem Kondensator 122 und dem Verdampfer 127 mit dem Außenwärmetauscher 124 versehen, aber eine Kältemittelkreislaufvorrichtung ohne Außenwärmetauscher kann verwendet werden.
  • Noch ferner ist der Verdampfer 127 in den jeweiligen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen auf der strömungsaufwärtigen Seite der Luftströmung des Kondensators 122 angeordnet. Das heißt, das externe Fluid des Kondensators 122 und des Verdampfers 127 ist das gleiche Fluid (Luft), aber die vorliegende Erfindung ist nicht immer auf diese beschränkt. Das externe Fluid kann ein anderes Fluid sein, oder das externe Fluid des Kondensators 122 kann verschieden von dem externen Fluid des Verdampfers 127 sein.
  • Noch ferner wurden in den jeweiligen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen Beispiele beschrieben, in denen die Kältemittelkreisläufe 103, 103A, 103B, 103C, 103D auf die Fahrzeugklimaanlage angewendet werden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht immer auf diese beschränkt. Eine Vorrichtung, auf welche der Kältemittelkreislauf 103 oder ähnliches angewendet wird, kann eine Kältemittelkreislaufvorrichtung einer Klimaanlage sein, die für etwas anderes als das Fahrzeug konstruiert ist, und kann eine Kältemittelkreislaufvorrichtung sein, die für etwas anderes als die Klimaanlage verwendet wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 3645324 B1 [0002]
    • JP 6-341732 A [0002]
    • JP 2000-16072 A [0014]

Claims (18)

  1. Kältemittelkreislaufvorrichtung für eine Klimaanlage, die einen Entfeuchtungsbetrieb zum Kühlen und Entfeuchten von Zuführungsluft, die in einen zu klimatisierenden Raum geblasen werden soll, und zum Heizen der entfeuchteten Luft durchführt, wobei die Kältemittelkreislaufvorrichtung umfasst: einen Kompressor (11), der Kältemittel komprimiert und ausstößt; einen Kältemittelstrahler (12), der angeordnet ist, um von dem Kompressor ausgestoßenes Kältemittel Wärme mit der Zuführungsluft austauschen zu lassen, um dadurch eine Wärmemenge des von dem Kompressor (11) ausgestoßenen Kältemittels abzustrahlen; einen Außenwärmetauscher (15), der angeordnet ist, um das aus dem Kältemittelstrahler (12) strömende Kältemittel Wärme mit Außenluft austauschen zu lassen; einen Verdampfer (20), der angeordnet ist, um die aus dem Außenwärmetauscher (15) strömende Luft mit der Zuführungsluft Wärme austauschen zulassen, bevor sie den Kältemittelstrahler (12) durchläuft, um dadurch das aus dem Außenwärmetauscher (15) strömende Kältemittel zu verdampfen; einen ersten Kältemitteldurchgang (13), der bereitgestellt ist, um das aus dem Kältemittelstrahler (12) strömende Kältemittel zu einer Einlassseite des Außenwärmetauschers (15) strömen zu lassen; einen ersten Drosselteil (14), der in dem ersten Kältemitteldurchgang (13) angeordnet ist, um fähig zu sein, eine Durchgangsöffnungsfläche des ersten Kältemitteldurchgangs (13) zu ändern; einen zweiten Kältemitteldurchgang (16), der bereitgestellt ist, um das aus dem Außenwärmetauscher (15) strömende Kältemittel zu einer Ansaugseite des Kompressors (11) zu leiten; einen ersten Öffnungs-/Schließteil (17), der in dem zweiten Kältemitteldurchgang (16) angeordnet ist und der den zweiten Kältemitteldurchgang (16) öffnet oder schließt; einen dritten Kältemitteldurchgang (18), der bereitgestellt ist, um das aus dem Außenwärmetauscher (15) strömende Kältemittel über den Verdampfer (20) zu der Ansaugseite des Kompressors (11) zu leiten; einen zweiten Drosselteil (19), der zwischen dem Außenwärmetauscher (15) und dem Verdampfer (20) in dem dritten Kältemitteldurchgang (18) angeordnet ist, um fähig zu sein, eine Durchgangsöffnungsfläche des dritten Kältemitteldurchgangs (18) zu ändern; einen Umleitungsdurchgang (22), der bereitgestellt ist, um das zwischen dem Kältemittelstrahler (12) und dem ersten Drosselteil (14) strömende Kältemittel zu einer Position zwischen dem Außenwärmetauscher (15) und dem zweiten Drosselteil (19) in dem dritten Kältemitteldurchgang (18) zu leiten; und einen zweiten Öffnungs-/Schließteil (23), der in dem Umleitungsdurchgang (22) angeordnet ist und der den Umleitungsdurchgang (22) öffnet oder schließt.
  2. Kältemittelkreislaufvorrichtung wie in Anspruch 1, wobei in einer ersten Entfeuchtungs-/Heizbetriebsart der zweite Kältemitteldurchgang (16) durch den ersten Öffnungs-/Schließteil (17) geschlossen wird, und der Umleitungsdurchgang (22) durch den zweiten Öffnungs-/Schließteil (23) geschlossen wird, und in einer zweiten Entfeuchtungs-/Heizbetriebsart der zweite Kältemitteldurchgang (16) durch den ersten Öffnungs-/Schließteil (17) geöffnet wird und der Umleitungsdurchgang (22) durch den zweiten Öffnungs-/Schließteil (23) geöffnet wird.
  3. Kältemittelkreislaufvorrichtung wie in Anspruch 2, wobei wenn in der der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart eine Zieltemperatur von in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasener Luft erhöht wird, der erste Drosselteil (14) die Durchgangsöffnungsfläche des ersten Kältemitteldurchgangs (13) verringert, und wenn in der ersten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart die Zieltemperatur von in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasener Luft erhöht wird, der zweite Drosselteil (19) die Durchgangsöffnungsfläche des dritten Kältemitteldurchgangs (18) vergrößert.
  4. Kältemittelkreislaufvorrichtung wie in Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei in der zweiten Entfeuchtungs- und Heizbetriebsart der erste Drosselteil (14) die Durchgangsöffnungsfläche des ersten Kältemitteldurchgangs (13) in einer derartigen Weise variiert, dass ein Überhitzungsgrad des Kältemittels auf einer Auslassseite des Außenwärmetauschers (15) ein Zielüberhitzungsgrad wird, der im Voraus bestimmt wird.
  5. Kältemittelkreislaufvorrichtung wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, die ferner umfasst: einen Einstellteil (25) für einen konstanten Druck, der auf einer Auslassseite des Verdampfers (20) in dem dritten Kältemitteldurchgang (18) angeordnet ist und der einen Druck des Kältemittels auf einer Auslassseite des Verdampfers (20) auf einem spezifizierten Wert hält.
  6. Kältemittelkreislaufvorrichtung wie in irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner umfasst: einen Rückflussverhinderungsteil (24), der in dem dritten Kältemitteldurchgang (18) angeordnet ist, um eine Strömung des Kältemittels von einer Auslassseite des Außenwärmetauschers (15) zu einer Einlassseite des zweiten Drosselteils (19) zuzulassen, und eine Strömung des Kältemittels von der Einlassseite des zweiten Drosselteils (19) zu der Auslassseite des Außenwärmetauschers (15) zu verhindern.
  7. Kältemittelkreislaufvorrichtung für eine Klimaanlage, die einen Entfeuchtungsbetrieb zum Kühlen und Entfeuchten von Zuführungsluft, die in einen zu klimatisierenden Raum geblasen werden soll, und zum Heizen der entfeuchteten Luft durchführt, wobei die Kältemittelkreislaufvorrichtung umfasst: einen Kompressor (11), der Kältemittel komprimiert und ausstößt; einen Kältemittelstrahler (12), der angeordnet ist, um ein von dem Kompressor (11) ausgestoßenes Hochdruckkältemittel Wärme mit der Zuführungsluft austauschen zu lassen, um dadurch Wärme des Hochdruckkältemittels abzustrahlen; einen Außenwärmetauscher (15), der angeordnet ist, um das aus dem Kältemittelstrahler (12) strömende Kältemittel Wärme mit Außenluft austauschen zu lassen; einen Verdampfer (20), der angeordnet ist, um ein darin verlaufendes Niederdruckkältemittel mit der Zuführungsluft Wärme austauschen zulassen, bevor es den Kältemittelstrahler (12) durchläuft, um dadurch das Niederdruckkältemittel zu verdampfen; einen ersten Drosselteil (14), der aufgebaut ist, um den Druck des in den Außenwärmetauscher (15) strömenden Kältemittels zu verringern, und der fähig ist, eine Drosselöffnung zu variieren; einen zweiten Drosselteil (19), der aufgebaut ist, um den Druck des in den Verdampfer (20) strömenden Kältemittels zu verringern, und der fähig ist, eine Drosselöffnung zu variieren; einen Einstellteil (25) für einen konstanten Druck, der aufgebaut ist, um einen Druck des aus dem Verdampfer (20) strömenden Kältemittels auf einem spezifizierten Wert zu halten, der im Voraus bestimmt wird; und einen Kältemitteldurchgang-Umschaltteil (17, 23, 51 bis 54), der aufgebaut ist, um wenigstens zwischen einem ersten Kältemitteldurchgang und einem zweiten Kältemitteldurchgang in einem Kältemittelkreislauf umzuschalten, wobei der erste Kältemitteldurchgang das aus dem Kältemittelstrahler (12) strömende Kältemittel in der folgenden Reihenfolge strömen lässt: den ersten Drosselteil (14) -> den Außenwärmetauscher (15) -> den zweiten Drosselteil (19) -> den Verdampfer (20) -> den Einstellteil (25) für den konstanten Druck -> eine Ansaugseite des Kompressors (11), und der zweite Kältemitteldurchgang das aus dem Kältemittelstrahler (12) strömende Kältemittel in der folgenden Reihenfolge strömen lässt: den ersten Drosselteil (14) -> den Außenwärmetauscher (15) -> die Ansaugseite des Kompressors (11) und gleichzeitig das aus dem Kältemittelstrahler (12) strömende Kältemittel in der Reihenfolge des zweiten Drosselteils (19) -> des Verdampfers (20) -> des Einstellteils (25) für einen konstanten Druck -> die Ansaugseite des Kompressors (11).
  8. Kältemittelkreislaufvorrichtung wie in Anspruch 7, die ferner umfasst: einen Umleitungsdurchgang (22), der das aus dem Kältemittelstrahler (12) strömende Kältemittel den ersten Drosselteil (14) und den Außenwärmetauscher (15) umgehen lässt und das Kältemittel zu einer Einlassseite des zweiten Drosselteils (19) leitet; einen zweiten Kältemitteldurchgang (16), der das aus dem Außenwärmetauscher (15) strömende Kältemittel zu einer Kältemittelauslassseite des Einstellteils (25) für einen konstanten Druck und der Einlassseite des Kompressors (11) leitet; einen dritten Kältemitteldurchgang (18), der das aus dem Außenwärmetauscher (15) strömende Kältemittel über den Verdampfer (20) zu der Einlassseite des Kompressors (11) leitet; und einen Rückflussverhinderungsteil (24), der in dem dritten Kältemitteldurchgang (18) angeordnet ist und der eine Kältemittelströmung von einer Auslassseite des Außenwärmetauschers (15) zu einer Einlassseite des Verdampfers (20) zulässt und eine Kältemittelströmung von der Einlassseite des Verdampfers (20) zu der Auslassseite des Außenwärmetauschers (15) verhindert, wobei ein erster Öffnungs-/Schließteil (17) zum Öffnen oder Schließen des zweiten Kältemitteldurchgangs (16) und ein zweiter Öffnungs-/Schließteil (23) zum Öffnen oder Schließen des Umleitungsdurchgangs (22) als der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil bereitgestellt sind.
  9. Kältemittelkreislaufvorrichtung wie in Anspruch 7 oder 8, die ferner umfasst: einen Außenlufttemperatur-Erfassungsteil, der bereitgestellt ist, um eine Außenlufttemperatur (Tam) zu erfassen, wobei der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil den Kältemittelkreislauf auf den ersten Kältemitteldurchgang umschaltet, wenn die Außenlufttemperatur (Tam) höher als eine im Voraus bestimmte Außenluftreferenztemperatur (T1) ist, und der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil den Kältemittelkreislauf auf den zweiten Kältemitteldurchgang umschaltet, wenn die Außenlufttemperatur (Tam) niedriger als die Außenluftreferenztemperatur (T1) ist.
  10. Kältemittelkreislaufvorrichtung wie in irgendeinem der Ansprüche 7 bis 9, die ferner umfasst: einen Ausblastemperatur-Erfassungsteil, der aufgebaut ist, um eine Ausblastemperatur (TAV) der Zuführungsluft, die in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasen wird, zu erfassen; und einen Zielausblastemperatur-Bestimmungsteil (S20), der aufgebaut ist, um eine Zielausblastemperatur (TAO) der Zuführungsluft, die in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasen wird, zu bestimmen, wobei der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil den Kältemittelkreislauf auf den ersten Kältemitteldurchgang schaltet, wenn eine Temperaturdifferenz (TAV-TAO), die erhalten wird, indem die Zielausblastemperatur (TAO) von der Ausblastemperatur (TAV) subtrahiert wird, niedriger als ein Referenzwert (β) ist, und der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil den Kältemittelkreislauf auf den zweiten Kältemitteldurchgang schaltet, wenn die Temperaturdifferenz (TAV-TAO) höher als der Referenzwert (β) ist.
  11. Kältemittelkreislaufvorrichtung wie in irgendeinem der Ansprüche 7 bis 10, die ferner umfasst: einen Ausblastemperatur-Erfassungsteil, der aufgebaut ist, um eine Ausblastemperatur (TAV) der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Zuführungsluft zu erfassen; einen Zielausblastemperatur-Bestimmungsteil (S20), der aufgebaut ist, um eine Zielausblastemperatur (TAO) der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Zuführungsluft zu bestimmen; einen Verdampfertemperatur-Erfassungsteil, der aufgebaut ist, um eine Verdampferausblastemperatur (Te) der von dem Verdampfer (20) ausgeblasenen Zuführungsluft zu erfassen; und einen Zielverdampfertemperatur-Bestimmungsteil, der aufgebaut ist, um eine Zielverdampfertemperatur (TEO) der von dem Verdampfer (20) ausgeblasenen Zuführungsluft zu bestimmen, wobei wenn der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil den Kältemittelkreislauf auf den ersten Kältemitteldurchgang schaltet, einer der ersten und zweiten Drosselteile (14, 19) und der Kompressor (11) in einer derartigen Weise betrieben werden, dass die Ausblastemperatur (TAV) nahe an die Zielausblastemperatur (TAO) kommt, und der andere der ersten und zweiten Drosselteile (14, 19) und der Kompressor (11) in einer derartigen Weise betrieben werden, dass die Verdampfertemperatur (Te) nahe an die Zielverdampfertemperatur (TEO) kommt.
  12. Kältemittelkreislaufvorrichtung wie in irgendeinem der Ansprüche 7 bis 11, die ferner umfasst: einen Ausblastemperatur-Erfassungsteil, der aufgebaut ist, um eine Ausblastemperatur (TAV) der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Zuführungsluft zu erfassen; einen Zielausblastemperatur-Bestimmungsteil (S20), der aufgebaut ist, um eine Zielausblastemperatur (TAO) der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Zuführungsluft zu bestimmen; einen Unterkühlungserfassungsteil (43, 44), der aufgebaut ist, um eine physikalische Größe zu erfassen, die mit einem Unterkühlungsgrad (SC) des Kältemittels auf einer Auslassseite des Kältemittelstrahlers (12) korreliert ist; einen Zielunterkühlungsgrad-Bestimmungsteil, der aufgebaut ist, um einen Zielunterkühlungsgrad (SCO) des Kältemittels auf der Auslassseite des Kältemittelstrahlers (12) zu bestimmen; einen Überhitzungserfassungsteil (40, 45), der aufgebaut ist, um eine physikalische Größe zu erfassen, die mit einem Überhitzungsgrad (SH) des Kältemittels auf einer Auslassseite des Verdampfers (20) korreliert ist; und einen Zielüberhitzungsgrad-Bestimmungsteil, der aufgebaut ist, um einen Zielüberhitzungsgrad (SHO) des Kältemittels auf der Auslassseite des Verdampfers (20) zu bestimmen, wobei wenn der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil den Kältemittelkreislauf auf den zweiten Kältemitteldurchgang schaltet, (i) der Kompressor in einer derartigen Weise gesteuert wird, dass die Ausblastemperatur (TAV) nahe an die Zielausblastemperatur (TAO) kommt, (ii) der erste Drosselteil (14) in einer derartigen Weise gesteuert wird, dass der Unterkühlungsgrad (SC) nahe an den Zielunterkühlungsgrad (SCO) kommt, und (iii) der zweite Drosselteil (19) in einer derartigen Weise gesteuert wird, dass ein Überhitzungsgrad (SH) nahe an den Zielüberhitzungsgrad (SHO) kommt.
  13. Kältemittelkreislaufvorrichtung wie in irgendeinem der Ansprüche 7 bis 11, die ferner umfasst: einen Ausblastemperatur-Erfassungsteil, der aufgebaut ist, um eine Ausblastemperatur (TAV) der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Zuführungsluft zu erfassen; einen Zielausblastemperatur-Bestimmungsteil (S20), der aufgebaut ist, um eine Zielausblastemperatur (TAO) der in den zu klimatisierenden Raum ausgeblasenen Zuführungsluft zu bestimmen; einen Verdampfertemperatur-Erfassungsteil, der aufgebaut ist, um eine Verdampfertemperatur (Te) der von dem Verdampfer (20) ausgeblasenen Zuführungsluft zu erfassen; einen Zielverdampfertemperatur-Bestimmungsteil, der aufgebaut ist, um eine Zielverdampferausblastemperatur (TEO) der von dem Verdampfer (20) ausgeblasenen Zuführungsluft zu bestimmen; einen Unterkühlungserfassungsteil (43, 44), der aufgebaut ist, um eine physikalische Größe zu erfassen, die mit einem Unterkühlungsgrad (SC) des Kältemittels auf einer Auslassseite des Kältemittelstrahlers (12) korreliert ist; und einen Zielunterkühlungsgrad-Bestimmungsteil, der aufgebaut ist, um einen Zielunterkühlungsgrad (SCO) des Kältemittels auf der Auslassseite des Kältemittelstrahlers (12) zu bestimmen, wobei wenn der der Kältemitteldurchgang-Umschaltteil den Kältemittelkreislauf auf den zweiten Kältemitteldurchgang schaltet, (i) der Kompressor (11) in einer derartigen Weise gesteuert wird, dass die Ausblastemperatur (TAV) nahe an die Zielausblastemperatur (TAO) kommt, (ii) einer des ersten Drosselteils (14) und des zweiten Drosselteils (19) in einer derartigen Weise gesteuert wird, dass der Unterkühlungsgrad (SC) nahe an den Zielunterkühlungsgrad (SCO) kommt, und (iii) der andere des ersten Drosselteils (14) und des zweiten Drosselteils (19) in einer derartigen Weise gesteuert wird, dass die Verdampferausblastemperatur (Te) nahe an die Zielverdampferausblastemperatur (TEO) kommt.
  14. Kältemittelkreislaufvorrichtung, die umfasst: einen Kompressor (121), der aufgebaut ist, um Kältemittel anzusaugen, zu komprimieren und auszustoßen; einen Kältemittelstrahler (122), der angeordnet ist, um Wärme des von dem Kompressor (121) ausgestoßenen Kältemittels abzustrahlen, um dadurch ein externes Fluid zu heizen; einen ersten Druckverringerungsteil (123), der angeordnet ist, um den Druck des aus dem Kältemittelstrahler (122) strömenden Kältemittels zu verringern, um dadurch das Kältemittel zu expandieren; einen Verdampfer (127), der angeordnet ist, um das Kältemittel mit dem durch den ersten Druckverringerungsteil (123) verringerten Druck zu verdampfen, um dadurch Wärme aus dem externen Fluid aufzunehmen; und einen zweiten Druckverringerungsteil (150), der den Druck des von dem Verdampfer (127) verdampften Kältemittels, das von dem Kompressor (121) eingesaugt werden soll, verringert und der aufgebaut ist, um eine Größe der Druckverringerung zu variieren, wobei eine Menge des von dem Kompressor (121) ausgestoßenen Kältemittels oder eine Größe der Druckverringerung des Kältemittels des zweiten Druckverringerungsteils (150) in einer derartigen Weise eingestellt wird, dass eine Heizkapazität des Kältemittelstrahlers (121) oder ein Wert einer physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität (TAV) bezieht, gleich einem Heizzielwert (TAO) wird, und die andere, die Menge des von dem Kompressor (121) ausgestoßenen Kältemittels oder die Größe der Druckverringerung des Kältemittels des zweiten Druckverringerungsteils (150), in einer derartigen Weise eingestellt wird, dass eine Wärmeaufnahmekapazität des Verdampfers (127) oder ein Wert einer physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität bezieht, gleich einem Wärmeaufnahmezielwert (TEO) wird.
  15. Kältemittelkreislaufvorrichtung wie in Anspruch 14, die ferner umfasst: einen Steuerteil (110) zum Steuern der Kältemittelausstoßmenge des Kompressors (121) auf der Basis der Heizkapazität oder des Werts der physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität (TAV) bezieht, wobei der zweite Druckverringerungsteil (151) ein Ventil mit konstantem Druck ist, das verhindert, dass ein Kältemitteldruck in dem Verdampfer (127) kleiner als ein spezifizierter Druck wird, selbst wenn der Druck des von dem Kompressor (121) angesaugten Kältemittels niedriger wird, der Steuerteil (110) die Kältemittelausstoßmenge in einer derartigen Weise steuert, dass die Heizkapazität oder der Wert der physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität (TAV) bezieht, gleich dem Heizzielwert (TAO) wird, und der zweite Druckverringerungsteil (151) die Größe der Druckverringerung des Kältemittels in einer derartigen Weise einstellt, dass die Wärmeaufnahmekapazität oder die physikalische Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität (TE) bezieht, gleich dem Wärmeaufnahmezielwert (TEO) wird.
  16. Kältemittelkreislaufvorrichtung wie in Anspruch 14, die umfasst: einen Steuerteil (110) zum Steuern der Kältemittelausstoßmenge des Kompressors (121) und der Größe der Druckverringerung des Kältemittels des zweiten Druckverringerungsteils (150) auf der Basis der Heizkapazität oder des Werts der physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität (TAV) bezieht, und der Wärmeaufnahmekapazität oder des Werts der physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität (TE) bezieht, wobei der Steuerteil (110) die Kältemittelausstoßmenge oder die Größe der Druckverringerung des Kältemittels in einer derartigen Weise steuert, dass die Heizkapazität oder der Wert der physikalischen Größe, die sich auf die Heizkapazität (TAV) bezieht, gleich dem Heizzielwert (TAO) wird, und der Steuerteil (110) die andere, die Kältemittelausstoßmenge oder die Größe der Druckverringerung des Kältemittels, in einer derartigen Weise steuert, dass die Wärmeaufnahmekapazität oder der Wert der physikalischen Größe, die sich auf die Wärmeaufnahmekapazität (TE) bezieht, gleich dem Wärmeaufnahmezielwert (TEO) wird.
  17. Kältemittelkreislaufvorrichtung wie in Anspruch 16, wobei der zweite Druckverringerungsteil (152, 153) ein festes Drosselventil (152) mit einer festen Drossel und ein Öffnungs-/Schließventil (153) umfasst, das parallel zu dem festen Drosselventil (152) angeordnet ist und das zwischen einem geöffneten Zustand und einem geschlossenen Zustand umgeschaltet wird, und der Steuerteil (110) zwischen dem geöffneten Zustand und dem geschlossenen Zustand des Öffnungs-/Schließventils (152) umschaltet, um die Druckverringerung des Kältemittels zu steuern.
  18. Kältemittelkreislaufvorrichtung wie in irgendeinem der Ansprüche 14 bis 17, wobei der Kältemittelstrahler (122) und der Verdampfer (127) in einer derartigen Weise in einem Kanal (102) angeordnet sind, dass der Verdampfer (127) auf einer werter strömungsaufwärtigen Seite einer Strömung der Luft als der Kältemittelstrahler (122) angeordnet ist, der Verdampfer (127) aufgebaut ist, um Wärme aus der Luft aufzunehmen, um die Luft zu entfeuchten, und der Kältemittelstrahler (122) aufgebaut ist, um die von dem Verdampfer (127) strömende Luft zu heizen.
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