DE112011104486T5

DE112011104486T5 - Wärmeaustauschsystem

Info

Publication number: DE112011104486T5
Application number: DE112011104486T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Inaba; Satoshi Itoh; Masahiro Shimoya; Yoshiki Katoh
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2013-10-17
Anticipated expiration: 2031-12-21
Also published as: US9925845B2; US20130283835A1; CN103270377A; WO2012086187A1; CN103270377B; JP2012144245A; DE112011104486B4; JP5626194B2

Abstract

Ein Wärmeaustauschsystem zur Durchführung eines angemessenen Wärmeaustauschs unter mehreren Typen von Fluids benutzt einen Kältemittelkühler (12) und einen Kühler (43), die vereint sind, um eine Einheit zur Ermöglichung des Wärmeaustauschs zwischen einem Kältemittel und einem Kühlmittel zu erhalten, und eine Zuflussmenge des in den Kühler (43) einströmenden Kühlmittels reduziert, wenn die Kühlmitteltemperatur des in den Kühler (43) einströmenden Kühlmittels gleich oder höher ist als eine zweite Standard-Temperatur (T2), die eingestellt ist, um niedriger als eine Temperatur des in den Kältemittelkühler (12) einströmenden abgeführten Kältemittels zu sein, und gleich oder niedriger derart ist als eine vorgegebene erste Standard-Temperatur (T1), dass Wärme vom Kältemittel zu einer Außenluft wirksam übertragen wird, wobei die Verringerung eines unerwünschten Wärmeaustauschs zwischen dem Kältemittel und der Außenluft erfolgt.

Description

RÜCKVERWEIS AUF ZUGEORDNETE PATENTANMELDUNG
Diese Anmeldung beruht auf dem und beansprucht den Prioritätsvorteil der Japanischen Patentanmeldungen Nr. 2010-284830 eingegangen am 21 Dezember 2010 und Nr. 2011-272273 eingegangen am 13 Dezember 2011, deren Offenbarungen hierunter durch Bezugnahme eingebracht sind.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Wärmeaustauschsystem, in dem Wärme unter einer Mehrzahl von Fluids ausgetauscht wird.
HINTERGRUND
Auf herkömmliche Weise, wie aus den japanischen Patentschriften 1 und 2 bekannt, erhitzt eine Fahrzeugklimaanlage Luft, d. h. eine in einen Fahrzeuginnenraum einzulassende Blasluft, wobei zwischen der Luft (d. h., einem dritten Fluid) und einem von einem Verdichter abgeführtes Kältemittel (d. h. einem ersten Fluid) Wärme ausgetauscht wird. Ferner offenbaren die oben genannten Druckschriften 1, 2 eine Anordnung, in der die Fahrzeugklimaanlage die Blasluft erhitzt, wobei der Wärmeaustausch zwischen der Blasluft und einem Wärmemedium erfolgt, das vom abgeführten Kältemittel (d. h. einem zweiten Fluid) verschieden ist.
Mit anderen Worten benutzt die Fahrzeugklimaanlage in den obigen Druckschriften 1, 2 ein Wärmeaustauschsystem zum Austausch von Wärme zwischen einer Mehrzahl von Fluids (d. h. einem abgeführten Kältemittel, einem Wärmemedium und einer Blasluft). Praktischerweise wird das Wärmeaustauschsystem benutzt als dasjenige, in dem Wärme von zwei Typen von Fluids (d. h. dem ersten und dem zweiten Fluids) zum anderen Fluid (d. h. dem dritten Fluid) übertragen wird.
Praktischerweise kann in Patentschrift 1 ein Wärmeaustauschsystem zur Wärmestrahlung vom abgeführten Kältemittel und von einer Sole zur Blasluft als ein kombinierter Wärmetauscher ausgeführt werden, wobei zwei Wärmeaustauscher in eine einzige Einheit kombiniert werden, d. h. durch das Kombinieren eines erhitzenden Wärmetauschers, der durch den Wärmeaustausch zwischen der Blasluft und dem abgeführten Kältemittel die Blasluft erhitzt, und einem Heizkern, der die Blasluft erhitzt, und zwar durch den Wärmeaustausch zwischen der Blasluft und der Sole, die ein durch einen Verbrennungsheizkörper erhitztes Wärmemedium ist.
Ferner sind im kombinierten Wärmetauscher in der Patentschrift 1, ein Temperaturunterschied zwischen dem abgeführten Kältemittel und der Blasluft sowie ein Temperaturunterschied zwischen der Sole und der Blasluft derart gewährleistet, dass an einer Stromabwärtsseite des erhitzenden Wärmetauschers angesichts der hindurch strömenden Blasluft, der Heizkern angeordnet ist, durch den die Sole mit einer höheren Temperatur als das abgeführte Kältemittel umgewälzt wird.
Ferner, in der Patentschrift 2, genau wie in der Offenbarung der Patentschrift 1, kann ein Wärmeaustauschsystem zur Wärmestrahlung vom abgeführten Kältemittel und von einem Kühlmittel zur Blasluft als ein kombinierter Wärmetauscher ausgeführt werden, wobei zwei Wärmeaustauscher in eine einzige Einheit kombiniert werden, d. h. durch das Kombinieren eines dem in Patentschrift 1 ähnlichen erhitzenden Wärmetauschers, und einem Heizkern, der durch den Wärmeaustausch zwischen der Blasluft und einem Kühlmittel (d. h. einem zweiten Fluid) die Blasluft erhitzt, nämlich zur Kühlung eines Motors.
Ferner, im kombinierten Wärmetauscher in der Patentschrift 2, wird eine Volumenreduktion zur Verhinderung einer Volumenzunahme eines ganzen Körpers des Wärmetauschers geplant, und zwar durch das Kombinieren eines Kältemittelrohrs und eines Kühlmittelsrohrs an ihren ebenen Oberflächen, d. h. durch das Kombinieren des Kältemittelrohrs mit einem flachen Querschnitt zum Durchfließen des Kühlmittels durch den erhitzenden Wärmetauscher und des Kühlmittelrohrs mit einem flachen Querschnitt zum Durchfließen des Kühlmittels durch den Heizkern.
DOKUMENT NACH DEM STAND DER TECHNIK
PATENTSCHRIFT

(Patentschrift 1) Japanisches Patent Nr. 3275415
(Patentschrift 2) Japanisches Patent Nr. 4311115

Jedoch ist in einem Hybridfahrzeug und in einem Leerlauf-Stopp-Fahrzeug (d. h. in einem Fahrzeug ausgestattet mit einer Motorstopp-Funktion), die Temperatur eines Motorkühlmittel langsam zu steigen, im Vergleich zu einem normalen Fahrzeug, das auf Grund des Anhaltens der Verbrennungskraftmaschine während der Fahrt des Fahrzeugs oder bei einem vorübergehenden Anhalten des Fahrzeugs immer den Motor ansteuert, um die Brennstoff-Laufleistung zu verbessern.
Wenn also das Wärmeaustauschsystem der Patentschrift 1 im hybriden Leerlauf-Stopp-Fahrzeug angebracht ist und ein Motorkühlmittel als eine Sole im Heizkern benutzt wird, kann der erhitzende Wärmetauscher in der Lage sein, die Blasluft zu erhitzen, aber der Heizkern mag nicht in der Lage sein, die Blasluft zu erhitzen, wenn eine Temperatur des Kühlmittels niedriger ist als die Temperatur des abgeführten Kältemittels.
In anderen Worten wird die Wärme nicht in den Heizkern vom Niedrigtemperatur-Kühlmittel zur Blasluft übertragen, die im erhitzenden Wärmetauscher schon erhitzt wurde. Stattdessen mag der Fall vorkommen, wo die Blasluft, die durch das Erhitzen des erhitzenden Wärmetauschers schon erhitzt worden ist, zum Kühlmittel Wärme ableitet, was einen unerwünschten Wärmeaustausch zur Folge hat.
Wenn ferner das Wärmeaustauschsystem der Patentschrift 2 im hybriden Leerlauf-Stopp-Fahrzeug angebracht ist, mag nicht nur der Heizkern, sondern auch der erhitzende Wärmetäuscher nicht in der Lage sein, die Blasluft ausreichend zu erhitzen, wenn eine Temperatur des Kühlmittels niedriger ist als die Temperatur des abgeführten Kältemittels.
Solch ein Problem taucht auf, weil der Wärmetauscher in der Patentschrift 2 direkt das Kühlmittelrohr und das Kühlmittelrohr kombiniert. D. h. in solch einer direkten Kombinationsstruktur ist die Wärmeleitfähigkeit zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Kühlmittel möglicherweise höher als die Wärmeleitfähigkeit zwischen dem abgeführten Kältemittel und der Blasluft oder der Wärmeleitfähigkeit zwischen dem Kühlmedium und der Blasluft.
Im Falle, wie oben beschrieben, wo die Wärmeleitfähigkeit zwischen dem Kältemittel und dem Kühlmittel höher ist als die Wärmeleitfähigkeit zwischen dem Kühlmittel und der Blasluft, wird fast die ganze Wärme vom abgeführten Kältemittel zu Kühlmittel weitergeleitet werden, und die Blasluft mag nicht ausreichend erhitzt werden, wenn ein Abfall der Kühlmitteltemperatur einen Temperaturunterschied zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Kühlmittel bewirkt, d. h., auch wenn die Kühlmitteltemperatur höher ist als die Blaslufttemperatur.
Wenn also einer der beiden Typen von Fluids (d. h. den ersten und zweiten Fluids) eine Temperaturänderung aufweist, werden die Wärmeaustauschsysteme in den Patentschriften 1 und 2 nicht in der Lage sein, von beiden Typen von Fluids zum anderen (d. h. dritten) Fluid angemessen Wärme abzuführen. Dies bedeutet, dass in solch einer Situation ein angemessener Wärmeaustausch unter den verschiedenen Typen von Fluids nicht erfolgen kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Angesichts dessen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Wärmeaustauschsystem darzustellen, das in der Lage ist, Wärme unter einer Mehrzahl von Fluids angemessen auszutauschen.
Um die obige Aufgabe zu erreichen, umfasst ein Wärmeaustauschsystem gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung: einen ersten Wärmetauscher, nämlich zur Wärmestrahlung von einem ersten Fluid auf ein drittes Fluid, wobei zwischen dem ersten Fluid und dem dritten Fluid ein Wärmeaustausch erfolgt; einen zweiten Wärmetauscher, zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen einem zweiten Fluid und dem dritten Fluid; und eine Einstellungseinheit der Menge des zweiten Fluids, die eine Zuflussmenge des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids einstellt. Das erste durch den ersten Wärmetauscher fließende Fluid und das zweite in den zweiten Wärmetauscher fließende Fluid ausgeführt sind, miteinander wärmeübertragbar zu sein, und die Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher einfließenden Fluids einen höheren Wert hat als die Temperatur des dritten in den ersten Wärmetauscher einfließenden Fluids. Die Einstellungseinheit der Menge des zweiten Fluids reduziert die Zuflussmenge des zweiten Fluids, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids gleich oder höher ist als eine vorgegebene zweite Standard-Temperatur und gleich oder niedriger ist als eine vorgegebene erste Standard-Temperatur, im Vergleich zur Zuflussmenge des zweiten Fluids, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids höher ist als die erste Standard-Temperatur, oder im Vergleich zur Zuflussmenge des zweiten Fluids, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids niedriger ist als die zweite Standard-Temperatur (T2). Ferner sind die erste Standard-Temperatur und die zweite Standard-Temperatur jeweils eingestellt, um gleich oder niedriger als die Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher einfließenden Fluids zu sein, und die erste Standard-Temperatur eingestellt ist, um höher als die Temperatur des dritten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids zu sein.
In solch einer Anordnung, wenn eine Temperatur des zweiten Fluids höher ist als die erste Standard-Temperatur, wird Wärme vom ersten Fluid zum dritten Fluid am ersten Wärmetauscher übertragen, und Wärme wird vom zweiten Fluid zum dritten Fluid am zweiten Wärmetauscher übertragen. Mit anderen Worten kann ein angemessener Wärmeaustausch an den ersten und zweiten Wärmeaustauschern erfolgen, um von den ersten und zweiten Fluids zum dritten Fluid Wärme zu strahlen.
Ferner, da die Einstellungseinheit der Menge des zweiten Fluids die Einflussmenge des zweiten Fluids reduziert, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids gleich oder höher ist als eine zweite Standard-Temperatur, und gleich oder niedriger ist als die erste Standard-Temperatur, kann eine angemessene Wärmeabgabe auch erfolgen, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids gleich oder niedriger ist die erste Standard-Temperatur.
In anderen Worten, auch wenn ein Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des ersten Fluids und der Temperatur des zweiten Fluids dadurch erhöht wird, dass die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids derart reduziert wird, dass sie gleich oder niedriger als die erste Standard-Temperatur wird, wird ein unerwünschter Wärmeaustausch zwischen dem ersten Fluid und dem zweiten Fluid beschränkt, um vom ersten Fluid zum dritten Fluid wirksam Wärme abzuführen.
Ferner, wenn der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des ersten Fluids und der Temperatur des zweiten Fluids dadurch weiter erhöht wird, dass die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetäuscher einströmenden Fluids unter die zweite Standard-Temperatur fällt, wird der Wärmeaustausch zwischen dem ersten Fluid und dew zweiten Fluid erleichtert, ohne die Zuflussmenge des zweiten Fluids zu reduzieren, was also die Wärmestrahlungsmenge vom ersten Fluid erhöht, auf der Basis der Wärmeabgabe vom ersten Fluid zu den zweiten und dritten Fluids.
Aus diesem Grund, ohne Abhängigkeit von der Temperaturänderung im zweiten Fluid, kann ein angemessener Wärmeaustausch unter den verschiedenen Typen von Fluids durch das Wärmeaustauschsystem erfolgen, nämlich zum Austausch von Wärme unter den verschiedenen Typen von Fluids. Ferner bedeutet die Formulierung ”die Reduzierung einer Zuflussmenge” nicht nur, dass eine Flussmenge vermindert wird, sondern auch dass eine Flussmenge auf Null reduziert wird, d. h. der Wärmetauscher nicht durchströmt wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist der erste Wärmetauscher eine Mehrzahl von ersten Rohren auf, in die das erste Fluid fließt, und der zweite Wärmetauscher weist eine Mehrzahl von zweiten Rohren auf, in die das zweite Fluid fließt, und ein dritter Fluidkanal ist um die Mehrzahl von ersten Rohren herum und um die Mehrzahl von zweiten Rohren herum gebildet. Ferner ist eine äußere Rippe mit einer Außenfläche des ersten Rohrs und einer Außenfläche des zweiten Rohrs verbunden, um in beiden der ersten und zweiten Wärmetauscher den Wärmeaustausch zu erleichtern und um die Wärmeübertragung zwischen dem ersten ins erste Rohr einströmenden Fluid und dem zweiten ins zweite Rohr einströmenden Fluid zu ermöglichen.
In solch einer Anordnung, da die äußere Rippe mit einer Außenfläche des ersten Rohrs und einer Außenfläche des zweiten Rohrs verbunden ist, wird die Wärmeübertragung zwischen dem ersten ins erste Rohr einströmenden Fluid und dem zweiten ins zweite Rohr einströmenden Fluid äußerst erleichtert.
Ferner, das die Wärmeübertragung zwischen dem ersten Fluid und dem zweiten Fluid durch die äußere Rippe erfolgen kann, wird Wärme vom ersten Fluid zum dritten Fluid leichter übertragen als zum zweiten Fluid während der Übertragung zur äußeren Rippe. Aus diesem Grund, wenn die Zuflussmenge reduziert wird, erfolgt ein Wärmeaustausch zwischen dem ersten Fluid und dem dritten Fluid wirksam.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann das Wärmeaustauschsystem derart ausgelegt werden, dass wenigstens eines der Mehrzahl von ersten Rohren zwischen der Mehrzahl von zweiten Rohren angeordnet ist, und wenigstens eines der Mehrzahl von zweiten Rohren zwischen der Mehrzahl von ersten Rohren angeordnet ist, und ein Raum, der wenigstens zwischen dem ersten Rohr und dem zweiten Rohr gebildet ist, den dritten Fluidkanal definiert.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann das Wärmeaustauschsystem derart ausgelegt werden, dass der erste Wärmetauscher einen ersten Behälterteil aufweist, der das erste durch das erste Rohr strömende Fluid sammelt oder verteilt, und der zweite Wärmetauscher einen zweiten Behälterfeil aufweist, der das zweite durch das zweite Rohr strömende Fluid sammelt oder verteilt, und die Mehrzahl von ersten Rohren und die Mehrzahl von zweiten Rohren sind als eine stromaufwärtsseitige Rohrgruppe, die auf einer Stromaufwärtsseite in einer Strömungsrichtung des dritten Fluids, und als eine stromabwärtsseitige Rohrgruppe, die die auf einer Stromabwärtsseite in der Strömungsrichtung des dritten Fluids positioniert ist, gebildet.
Ferner, gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann das Wärmeaustauschsystem umfassen: einen Bypass-Durchgang, durch den das zweite Fluid strömt, während es am zweiten Wärmetauscher vorbeigeht, und die Einstellungseinheit der Menge des zweiten Fluids kann die Zuflussmenge des zweiten Fluids, wobei das zweite Fluid dann in den Bypass-Kanal strömt.
Ferner, gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann das Wärmeaustauschsystem die Einstellungseinheit der Wärmestrahlungsmenge umfassen, nämlich zur Einstellung einer Wärmestrahlungsmenge der Wärme vom ersten Fluid im ersten Wärmetauscher. In solch einem Falle kann die Einstellungseinheit der Wärmestrahlungsmenge die Wärmestrahlungsmenge der Wärme vom ersten Fluid in den ersten Wärmetauscher reduzieren, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids höher ist als eine Standard-Schutz-Temperatur, die vorab eingestellt wird, um höher als die erste Standard-Temperatur zu sein.
In solch einer Anordnung, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids höher ist als eine Standard-Schutz-Temperatur, wird die Wärmeabgabe vom zweiten Fluid zum dritten Fluid dadurch erleichtert, dass die Wärmestrahlungsmenge vom ersten Fluid am ersten Wärmetauscher reduziert wird, und zwar um die Temperatur des zweiten Fluids zu vermindern. Aus diesem Grund kann ein angemessener Wärmeaustausch erfolgen, um von den ersten und zweiten Fluids zum dritten Fluid an den ersten und zweiten Wärmetauscher Wärme zu strahlen.
Zum Beispiel, gemäß einem siebten Aspekt und einem achten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann das erste Fluid ein von einem Verdichter eines Wärmepumpenzyklus abgeführtes Kältemittel sein, oder kann ein Wärmemedium sein, das durch Wärme vom einem abgeführten Kältemittel aufgeheizt wird, das von einem Verdichter eines Wärmepumpenzyklus abgeführt wird.
Ferner, gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst das Wärmeaustauschsystem: einen Kältemittelradiator (also Kältemittelkühler), nämlich zur Wärmestrahlung von einem abgeführten Kältemittel, das von einem Verdichter eines Wärmepumpenzyklus abgeführt wird, wobei sich die Wärmestrahlung vom abgeführten Kältemittel aus dem Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und einem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; einen Wärmemediumkühler, nämlich zur Wärmestrahlung von einem Wärmemedium, wobei sich die Wärmestrahlung vom Wärmemedium aus dem Wärmeaustausch zwischen dem Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; und eine Einstellungseinheit der Flussmenge des Wärmemediums, nämlich zur Einstellung der Zuflussmenge des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums. Das durch den Kältemittelkühler fließende abgeführte Kältemittel und das durch den Wärmemediumkühler fließende Wärmemedium sind ausgeführt, miteinander wärmeübertragbar zu sein, und die Temperatur des in den Kältemittelkühler einströmenden abgeführten Kältemittels ist höher als eine Temperatur des in den Kältemittelkühler einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids. Die Einstellungseinheit der Flussmenge des Wärmemediums reduziert die Zuflussmenge des Wärmemediums, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als eine vorgegebene zweite Standard-Temperatur und gleich oder niedriger ist als eine vorgegebene erste Standard-Temperatur, im Vergleich zur Zuflussmenge des Wärmemediums, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums höher ist als die erste Standard-Temperatur, oder im Vergleich zur Zuflussmenge des Wärmemediums, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums niedriger ist als die zweite Standard-Temperatur. Ferner sind die erste Standard-Temperatur und die zweite Standard-Temperatur jeweils eingestellt, um gleich oder niedriger als die Temperatur des in den Kältemittelkühler einströmenden abgeführten Kältemittels, und die erste Standard-Temperatur ist eingestellt, um höher als die Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmeaustausch-Obiektfluids zu sein.
In solch einer Anordnung, wenn eine Temperatur des Wärmemediums gleich oder höher ist als die erste Standard-Temperatur, kann ein angemessener Wärmeaustausch erfolgen, nämlich zur Wärmestrahlung vom Kältemittel zum Wärmeaustausch-Objektfluid am Kältemittelkühler und zur Wärmestrahlung vom Wärmemedium zum Wärmeaustausch-Objektfluid am Kältemittelkühler.
Ferner reduziert die Einstellungseinheit der Flussmenge des Wärmemediums die Zuflussmenge des Wärmemediums, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als eine vorgegebene zweite Standard-Temperatur und gleich oder niedriger ist als eine vorgegebene erste Standard-Temperatur. Ferner, auch wenn eine Temperatur des Wärmemediums niedriger ist als die zweite Standard-Temperatur, kann ein angemessener Wärmeaustausch unter dem abgeführten Kältemittel, dem Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid erfolgen.
Als Resultat kann ein angemessener Wärmeaustausch im Wärmeaustauschsystem unter dem abgeführten Kältemittel, dem Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid ohne Abhängigkeit von der Temperatur des Wärmemediums erfolgen.
Spezifisch ist es äußerst wirksam, was die Erhöhung der Kälteleistung des Wärmepumpenzyklus anbelangt, wobei der Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Wärmemedium erleichtert wird, was eine Erhöhung der Wärmestrahlungsmenge vom abgeführten Kältemittel erlaubt.
Im Wärmeaustauschsystem gemäß einem zehnten Aspekt der vorlie-geraden Offenbarung reduziert die Einstellungseinheit der Flussmenge des Wärme-mediums die Zuflussmenge des Wärmemediums, wenn ein Druck des Kältemittels im Kältemittelkühler gleich oder höher ist als ein vorgegebener Standard-Kältemitteldruck.
In solch einer Anordnung, wobei der Standard-Kältemitteldruck auf einen Druck derart eingestellt wird, dass eine Sättigungstemperatur des Kältemittels höher wird als eine Sättigungstemperatur des in den Kältemittelkühler einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids, wird die Temperatur des in den Kältemittelkühler einströmenden abgeführten Kältemittels bei einer höheren Temperatur im Verhältnis zur Temperatur des in den Kältemittelkühler einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids sicher aufrechterhelten. Ferner, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums unter die zweite Standard-Temperatur fällt, wird ein Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des abgeführten Kältemittels und der Temperatur des Wärmemediums aufrechterhalten, um eine genügende Marge darzustellen.
Ein Wärmeaustauschsystem gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: einen Kältemittelkühler, nämlich zur Wärmestrahlung von einem abgeführten Kältemittel, das von einem Verdichter eines Wärmepumpenzyklus abgeführt wird, wobei sich die Wärmestrahlung vom abgeführten Kältemittel aus dem Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und einem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; einen Wärmemediumkühler, nämlich zur Wärmestrahlung von einem Wärmemedium, wobei sich die Wärmestrahlung vom Wärmemedium aus dem Wärmeaustausch zwischen dem Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; und eine Einstellungseinheit der Flussmenge des Wärmemediums, nämlich zur Einstellung der Zuflussmenge des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums. Das durch den Kältemittelkühler fließende abgeführte Kältemittel und das durch den Wärmemediumkühler fließende Wärmemedium sind ausgeführt, miteinander wärmeübertragbar zu sein, und die Temperatur des in den Kältemittelkühler einströmenden abgeführten Kältemittels ist höher als eine Temperatur des in den Kältemittelkühler einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids. Die Einstellungseinheit der Flussmenge des Wärmemediums reduziert die Zuflussmenge des Wärmemediums, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als eine vorgegebene dritte Standard-Temperatur, die durch Subtrahieren einer vorgegebenen Temperatur von einer Sättigungstemperatur des in den Kältemittelkühler abgeführten Kältemittels berechnet wird und gleich oder niedriger ist als eine vorgegebene erste Standard-Temperatur, im Vergleich zur Zuflussmenge des Wärmemediums, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums höher ist als die erste Standard-Temperatur, oder im Vergleich zur Zuflussmenge des Wärmemediums, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums unter die dritte Standard-Temperatur fällt. Ferner sind die erste Standard-Temperatur und die dritte Standard-Temperatur jeweils eingestellt, um gleich oder niedriger als die Temperatur des in den Kältemittelkühler einströmenden abgeführten Kältemittels zu sein, und die erste Standard-Temperatur ist eingestellt, um höher als die Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids zu sein.
In solch einer Anordnung, wenn eine Temperatur des Wärmemediums gleich oder höher ist als die erste Standard-Temperatur, kann ein angemessener Wärmeaustausch erfolgen, nämlich zur Wärmestrahlung vom Kältemittel zum Wärmeaustausch-Objektfluid am Kältemittelkühler und zur Wärmestrahlung vom Wärmemedium zum Wärmeaustausch-Objektfluid am Kältemittelkühler.
Ferner, da die Einstellungseinheit der Flussmenge des Wärmemediums die Zuflussmenge des Wärmemediums reduziert, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums gleich oder höher sein kann als die dritte Standard-Temperatur und gleich oder niedriger ist als die erste Standard-Temperatur, kann ein angemessener Wärmeaustausch unter dem abgeführten Kältemittel, dem Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid erfolgen, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums gleich oder niedriger ist als die dritte Standard-Temperatur.
Ferner, da die dritte Standard-Temperatur eingestellt wird, um einen Wert darzustellen, der durch Subtrahieren einer vorgegebenen Temperatur von der Sättigungstemperatur des in den Kältemittelkühler abgeführten Kältemittels berechnet wird, kann die dritte Standard-Temperatur in Abhängigkeit von der Temperatur des abgeführten Kältemittels im Kältemittelkühler eingestellt werden. In anderen Worten, als die Temperatur des abgeführten Kältemittels im Kältemittelkühler abnimmt, wird ein Temperaturbereich, d. h. ein Temperaturunterschied zwischen der dritten Standard-Temperatur und der ersten Standard-Temperatur erhöht, um die Zuflussmenge des Wärmemediums zu reduzieren.
Da also die Temperatur des abgeführten Kältemittels abnimmt, was das Erhitzen des Wärmeaustausch-Objektfluids durch Verwendung der Wärme des abgeführten Kältemittels erschwert, wird der Temperaturunterschied zwischen der dritten Standard-Temperatur zur Reduzierung der Zuflussmenge des Wärmemediums und der ersten Standard-Temperatur erhöht, wobei ein angemessener und wirksamer Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Wärmeaustausch-Objektfluid erfolgt, wobei der Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Wärmemedium ferner erleichtert wird,
Als Ergebnis kann ein angemessener Wärmeaustausch unter den verschiedenen Typen an Fluids wie dem abgeführten Kältemittel, dem Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid ohne Abhängigkeit von der Temperatur des Wärmemediums erfolgen. Ferner, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums unter die dritte Standard-Temperatur fällt, wird die Kälteleistung des Wärmepumpenzyklus erhöht.
Ein Wärmeaustauschsystem gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: einen Kältemittelkühler, nämlich zur Wärmestrahlung von einem abgeführten Kältemittel, das von einem Verdichter eines Wärmepumpenzyklus abgeführt wird, wobei sich die Wärmestrahlung vom abgeführten Kältemittel aus dem Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und einem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; einen Wärmemediumkühler, nämlich zur Wärmestrahlung von einem Wärmemedium, wobei sich die Wärmestrahlung vom Wärmemedium aus dem Wärmeaustausch zwischen dem Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; und eine Einstellungseinheit der Flussmenge des Wärmemediums, nämlich zur Einstellung der Zuflussmenge des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums. Das durch den Kältemittelkühler fließende abgeführte Kältemittel und das durch den Wärmemediumkühler fließende Wärmemedium sind ausgeführt, miteinander wärmeübertragbar zu sein, und die Temperatur des in den Kältemittelkühler einströmenden abgeführten Kältemittels ist höher als eine Temperatur des in den Kältemittelkühler einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids. Die Einstellungseinheit der Flussmenge des Wärmemediums reduziert die Zuflussmenge des Wärmemediums, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums gleich oder niedriger ist als eine vorgegebene erste Standard-Temperatur, im Vergleich zur Zuflussmenge des Wärmemediums, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums höher ist als die erste Standard-Temperatur, und die Zuflussmenge des Wärmemediums erhöht, als die Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums unter die erste Standard-Temperatur fällt. Ferner ist die erste Standard-Temperatur eingestellt, um gleich oder niedriger als die Temperatur des in den Kältemittelkühler einströmenden abgeführten Kältemittels zu sein, und ist eingestellt, um höher als eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids zu sein.
In solch einer Anordnung, wenn eine Temperatur des Wärmemediums gleich oder höher ist als die erste Standard-Temperatur, kann ein angemessener Wärmeaustausch erfolgen, nämlich zur Wärmestrahlung vom Kältemittel zum Wärmeaustausch-Objektfluid am Kältemittelkühler und zur Wärmestrahlung vom Wärmemedium zum Wärmeaustausch-Objektfluid am Kältemittelkühler.
Ferner, da die Einstellungseinheit der Flussmenge des Wärmemediums die Zuflussmenge des Wärmemediums reduziert, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums gleich oder niedriger ist als die erste Standard-Temperatur, kann eine wirksame Wärmeabgabe erfolgen, nämlich zur Wärmestrahlung vom abgeführten Kältemittel zum Wärmeaustausch-Objektfluid, wobei ein ungewünschter Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Wärmemedium beschränkt wird.
Als dann die Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums weiter abnimmt, wird die Zuflussmenge des Wärmemediums erhöht, was eine Wärmeabgabe vom abgeführten Kältemittel gleichzeitig zum Wärmemedium und zum Wärmeaustausch-Objektfluid ermöglicht, und eine Erhöhung der Wärmestrahlungsmenge vom abgeführten Kältemittel erlaubt. Die Kälteleistung des Wärmepumpenzyklus wird dann erhöht.
Als Ergebnis kann ein angemessener Wärmeaustausch unter den verschiedenen Typen von Fluids wie dem abgeführten Kältemittel, dem Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid ohne Abhängigkeit von der Temperatur des Wärmemediums erfolgen.
Ein Wärmeaustauschsystem gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: einen Kältemittelkühler, nämlich zur Wärmestrahlung von einem abgeführten Kältemittel, das von einem Verdichter eines Wärmepumpenzyklus abgeführt wird, wobei sich die Wärmestrahlung vom abgeführten Kältemittel aus dem Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und einem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; einen Wärmemediumkühler, nämlich zur Wärmestrahlung von einem Wärmemedium, wobei sich die Wärmestrahlung vom Wärmemedium aus dem Wärmeaustausch zwischen dem Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; und eine Einstellungseinheit der Flussmenge des Wärmemediums, nämlich zur Einstellung der Zuflussmenge des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums. Das durch den Kältemittelkühler fließende abgeführte Kältemittel und das durch den Wärmemediumkühler fließende Wärmemedium sind ausgeführt, miteinander wärmeübertragbar zu sein, und die Temperatur des in den Kältemittelkühler einströmenden abgeführten Kältemittels ist höher als eine Temperatur des in den Kältemittelkühler einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids. Die Einstellungseinheit der Flussmenge des Wärmemediums reduziert die Zuflussmenge des Wärmemediums, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als eine vorgegebene dritte Standard-Temperatur, die durch Subtrahieren einer vorgegebenen Temperatur von einer Sättigungstemperatur des in den Kältemittelkühler abgeführten Kältemittels berechnet wird und gleich oder niedriger ist als eine vorgegebene erste Standard-Temperatur, im Vergleich zur Zuflussmenge des Wärmemediums, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums höher ist als die erste Standard-Temperatur, oder im Vergleich zur Zuflussmenge des Wärmemediums, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums niedriger ist als die dritte Standard-Temperatur, und die Zuflussmenge des Wärmemediums erhöht, als die Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums unter die erste Standard-Temperatur fällt. Ferner sind die erste Standard-Temperatur und die dritte Standard-Temperatur eingestellt, um gleich oder niedriger als die Temperatur des in den Kältemittelkühler einströmenden abgeführten Kältemittels, und die erste Standard-Temperatur ist eingestellt, um höher als die Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids zu sein.
In solch einer Anordnung, wenn eine Temperatur des Wärmemediums gleich oder höher ist als die erste Standard-Temperatur, kann ein angemessener Wärmeaustausch erfolgen, nämlich zur Wärmestrahlung vom Kältemittel zum Wärmeaustausch-Objektfluid am Kältemittelkühler und zur Wärmestrahlung vom Wärmemedium zum Wärmeaustausch-Objektfluid am Kältemittelkühler.
Ferner, da die Einstellungseinheit der Flussmenge des Wärmemediums die Zuflussmenge des Wärmemediums reduziert, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als die dritte Standard-Temperatur und gleich oder niedriger ist als die erste Standard-Temperatur, kann ein angemessener Wärmeaustausch unter dem abgeführten Kältemittel, dem Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid erfolgen, auch wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums gleich oder niedriger ist als die erste Standard-Temperatur.
Ferner, da die dritte Standard-Temperatur eingestellt wird, um einen Wert darzustellen, der durch Subtrahieren einer vorgegebenen Temperatur von der Sättigungstemperatur des in den Kältemittelkühler abgeführten Kältemittels berechnet wird, kann ein angemessener und wirksamer Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Wärmemedium erfolgen, wobei ein unerwünschter Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Wärmeaustausch-Objektfluid beschränkt wird.
Ferner, als die Temperatur des in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums unter die erste Standard-Temperatur fällt, wird die Zuflussmenge des Wärmemediums erhöht, was eine Wärmeabgabe vom abgeführten Kältemittel gleichzeitig zum Wärmemedium und zum Wärmeaustausch-Objektfluid ermöglicht, und eine Erhöhung der Wärmestrahlungsmenge vom abgeführten Kältemittel erlaubt. Die Kälteleistung des Wärmepumpenzyklus wird dann erhöht.
Als Ergebnis kann ein angemessener Wärmeaustausch unter den verschiedenen Typen an Fluids wie dem abgeführten Kältemittel, dem Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid ohne Abhängigkeit von der Temperatur des Wärmemediums erfolgen.
Im Wärmeaustauschsystem gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung, weist der Kältemittelkühler eine Mehrzahl von Kältemittelrohren zur Umwälzung des Kältemittels auf, und der Wärmemediumkühler weist eine Mehrzahl von Wärmemediumrohren auf, in die der Wärmemedium einströmt, und ein Durchgang für das Wärmeaustausch-Objektfluid zum Durchfließen des Wärmeaustausch-Objektfluids ist um die Mehrzahl von Kältemittelrohren herum und um die Mehrzahl von Wärmemediumrohren herum gebildet, und eine äußere Rippe ist mit einer Außenfläche der Kältemittelrohre und einer Außenfläche der Wärmemediumrohre verbunden, um in den beiden Kühlern den Wärmeaustausch zu erleichtern und um zwischen dem abgeführten in das Kältemittelrohr einströmenden Kältemittel und dem in das Wärmemediumrohr einströmenden Wärmemedium die Wärmeübertragung zu ermöglichen.
In solch einer Anordnung, da die äußere Rippe mit der Außenfläche des Kältemittelrohrs verbunden ist, lässt sich Wärme zwischen dem abgeführten in den Kältemittelkühler einströmenden Kältemittel und dem in den Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemedium äußerst leicht übertragen.
Ferner, da die Wärmeübertragung zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Wärmemedium durch die äußere Rippe erfolgen kann, wird die Wärme vom abgeführten Kältemittel zum Wärmeaustausch-Objektfluid leichter übertragen als zum Wärmemedium während der Übertragung durch die äußere Rippe. Aus diesem Grund, wenn die Zuflussmenge reduziert wird, kann ein wirksamer Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Wärmeaustausch-Objektfluid erfolgen,
Ferner, im Wärmeaustauschsystem gemäß einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein Bypass-Kanal vorgesehen werden, durch den das Wärmemedium fließt, als es am Wärmemediumkühler vorbeiströmt, und die Einstellungseinheit der Flussmenge des Wärmemediums kann ausgelegt werden, um die Zuflussmenge des Wärmemediums zu reduzieren, wobei das Wärmemedium in den Bypass-Kanal strömen kann.
Ein Wärmeaustauschsystem gemäß einem sechszehnten bis einem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: einen Kältemittelkühler, nämlich zur Wärmestrahlung von einem abgeführten Kältemittel, das von einem Verdichter eines Wärmepumpenzyklus abgeführt wird, wobei sich die Wärmestrahlung vom abgeführten Kältemittel aus dem Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und einem ersten Wärmemedium ergibt; einen ersten Wärmemediumkühler, nämlich zur Wärmestrahlung vom ersten aus dem Kältemittelkühler herausfließenden Wärmemedium, wobei sich die Wärmestrahlung vom ersten Wärmemedium aus dem Wärmeaustausch zwischen dem ersten Wärmemedium und einem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; einen zweiten Wärmemediumkühler, nämlich zur Wärmestrahlung von einem zweiten Wärmemedium, wobei sich die Wärmestrahlung vom zweiten Wärmemedium aus dem Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; und eine Einstellungseinheit der Flussmenge des zweiten Wärmemediums, nämlich zur Einstellung der Zuflussmenge des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums. Das erste durch den Kältemittelkühler fließende Wärmemedium und das zweite durch den zweiten Wärmemediumkühler fließende Wärmemedium sind ausgeführt, miteinander wärmeübertragbar zu sein, und die Temperatur des ersten in den ersten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums ist höher als die Temperatur des in den ersten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids.
Zum Beispiel, im Wärmeaustauschsystem gemäß dem sechszehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Einstellungseinheit der Flussmenge des zweiten Wärmemediums dann die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums reduzieren, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als eine vorgegebene fünfte Standard-Temperatur, und gleich oder niedriger ist als eine vorgegebene vierte Standard-Temperatur, und die vierte Standard-Temperatur und die fünfte Standard-Temperatur jeweils eingestellt sind, um gleich oder niedriger als die Temperatur des ersten in den ersten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums zu sein, und die vierte Standard-Temperatur ist eingestellt, um höher als die Temperatur des in den zweiten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids zu sein.
In solch einer Anordnung kann ein angemessener Wärmeaustausch erfolgen nämlich zur Wärmestrahlung vom ersten Wärmemedium zum Wärmeaustausch-Objektfluid am ersten Kältemittelkühler und zur Wärmestrahlung vom zweiten Wärmemedium zum Wärmeaustausch-Objektfluid am zweiten Kältemittelkühler, wenn eine Temperatur des zweiten Wärmemediums gleich oder höher ist als die vierte Standard-Temperatur.
Ferner, da die Einstellungseinheit der Flussmenge des zweiten Wärmemediums dann die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums reduziert, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als die fünfte Standard-Temperatur, und gleich oder niedriger ist als die vierte Standard-Temperatur, kann ein angemessener Wärmeaustausch unter dem ersten Wärmemedium, dem zweiten Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid erfolgen, auch wenn eine Temperatur des zweiten Wärmemediums niedriger ist als die fünfte Standard-Temperatur.
Deswegen kann ein angemessener Wärmeaustausch im Wärmeaustauschsystem zum Austausch von Wärme unter den verschiedenen Typen an Fluids wie dem Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid ohne Berücksichtigung der Temperatur des zweiten Wärmemediums erfolgen.
Spezifisch ist es äußerst wirksam, was die Erhöhung der Kälteleistung des Wärmepumpenzyklus anbelangt, wobei der Wärmeaustausch unter den Wärmemedien erleichtert wird und wobei die Wärmestrahlungsmenge vom ersten Wärmemedium erhöht wird, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums unter die fünfte Standard-Temperatur fällt.
In der vorliegenden Offenbarung des Wärmeaustauschsystems im siebzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Einstellungseinheit der Flussmenge des zweiten Wärmemediums dann die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums reduzieren, wenn eine Temperatur des ersten in den ersten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als eine vorgegebene Standard-Temperatur des ersten Wärmemediums.
Im Wärmeaustauschsystem gemäß dem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Einstellungseinheit der Flussmenge des zweiten Wärmemediums dann die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums reduzieren, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als eine vorgegebene sechste Standard-Temperatur, die durch Subtrahieren einer vorgegebenen Temperatur von der Temperatur des ersten in den ersten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums berechnet wird, und gleich oder niedriger ist als eine vorgegebene vierte Standard-Temperatur, Hinzu kommt, dass die vierte Standard-Temperatur eingestellt werden kann, um gleich oder niedriger als die Temperatur des ersten in den ersten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums zu sein, und eingestellt werden kann, um höher als eine Temperatur des in den zweiten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids zu sein.
In solch einer Anordnung kann ein angemessener Wärmeaustausch erfolgen, nämlich zur Wärmestrahlung jeweils vom ersten Wärmemedium und vom zweiten Wärmemedium zum Wärmeaustausch-Objektfluid, wenn eine Temperatur des zweiten Wärmemediums gleich oder höher ist als die vierte Standard-Temperatur.
Ferner, da die Einstellungseinheit der Flussmenge des zweiten Wärmemediums dann die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums reduziert, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als die sechste Standard-Temperatur, und gleich oder niedriger ist als die vierte Standard-Temperatur, kann ein angemessener Wärmeaustausch unter dem ersten Wärmemedium, dem zweiten Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid erfolgen, auch wenn eine Temperatur des zweiten Wärmemediums niedriger ist als die vierte Standard-Temperatur.
Ferner, da die sechste Standard-Temperatur auf einen Wert eingestellt wird, den durch Subtrahieren einer vorgegebenen Temperatur von der Temperatur des ersten in den ersten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums berechnet wird, wird der Temperaturunterschied zwischen der sechsten Standard-Temperatur und der vierten Standard-Temperatur erhöht, wenn die Erhitzung des Wärmeaustausch-Objektfluids durch Verwendung der Wärme vom ersten Wärmemedium schwieriger wird, wobei ein angemessener und wirksamer Wärmeaustausch zwischen dem ersten Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid dadurch erfolgt, dass ein ungewünschter Wärmeaustausch unter den Wärmemedien beschränkt wird.
Im Wärmeaustauschsystem gemäß dem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Offenbarung reduziert die Einstellungseinheit der Flussmenge des zweiten Wärmemediums dann die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als die vorgegebene vierte Standard-Temperatur, und die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums erhöht, als die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums unter die vierte Standard-Temperatur fällt. Hinzu kommt, dass die vierte Standard-Temperatur eingestellt werden kann, um gleich oder niedriger als die Temperatur des ersten in den ersten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums zu sein, und eingestellt werden kann, um höher als eine Temperatur des in den zweiten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids zu sein.
In solch einer Anordnung, wenn eine Temperatur des zweiten Wärmemediums gleich oder höher ist als die vierte Standard-Temperatur, kann ein angemessener Wärmeaustausch erfolgen, nämlich zur Wärmestrahlung jeweils vom ersten Wärmemedium und vom zweiten Wärmemedium zum Wärmeaustausch-Objektfluid.
Ferner, da die Einstellungseinheit der Flussmenge des zweiten Wärmemediums dann die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums reduziert, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als die vierte Standard-Temperatur, kann ein angemessener Wärmeaustausch erfolgen, nämlich zur Wärmestrahlung vom ersten Wärmemedium zum Wärmeaustausch-Objektfluid, wobei ein ungewünschter Wärmeaustausch unter den ersten und zweiten Wärmemedien beschränkt wird.
Als dann die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums weiter abnimmt, wird die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums erhöht, was dann die Wärmestrahlungsmenge der Wärme vom ersten Wärmemedium gleichzeitig zum zweiten Wärmemedium und zum Wärmeaustausch-Objektfluid erhöhen kann. Als Ergebnis wird die Kälteleistung des Wärmepumpenzyklus erhöht.
Im Wärmeaustauschsystem gemäß dem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Einstellungseinheit der Flussmenge des zweiten Wärmemediums dann die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums reduzieren, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als die vorgegebene sechste Standard-Temperatur, die durch Subtrahieren einer vorgegebenen Temperatur von der Temperatur des ersten in den ersten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums berechnet wird, und gleich oder niedriger ist als die vorgegebene vierte Standard-Temperatur, und die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums erhöhen mag, als die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums unter die vierte Standard-Temperatur fällt. Hinzu kommt, dass die vierte Standard-Temperatur eingestellt werden kann, um gleich oder niedriger als die Temperatur des ersten in den ersten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums zu sein, und eingestellt werden kann, um höher als eine Temperatur des in den zweiten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids zu sein.
In solch einer Anordnung, wenn die Temperatur des zweiten Wärmemediums gleich oder höher ist als die vierte Standard-Temperatur, kann ein angemessener Wärmeaustausch erfolgen, nämlich zur Wärmestrahlung jeweils vom ersten Wärmemedium und vom zweiten Wärmemedium zum Wärmeaustausch-Objektfluid.
Ferner, da die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums reduziert wird, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als die sechste Standard-Temperatur, und gleich oder niedriger ist als die vierte Standard-Temperatur, kann ein angemessener Wärmeaustausch unter den Wärmemedien und dem Wärmeaustausch-Objektfluid erfolgen, auch wenn eine Temperatur des zweiten Wärmemediums niedriger ist als die vierte Standard-Temperatur.
Ferner ist die sechste Standard-Temperatur eingestellt, um einen Wert darzustellen, der durch Subtrahieren einer vorgegebenen Temperatur von der Temperatur des ersten in den ersten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums dadurch berechnet wird, dass ein ungewünschter Wärmeaustausch in jedem der Wärmemedien beschränkt wird, und um einen angemessenen Wärmeaustausch zwischen dem ersten Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid zu bewerkstelligen.
Als dann die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemediums weiter abnimmt, wird die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums erhöht, was dann die Wärmestrahlungsmenge der Wärme vom ersten Wärmemedium gleichzeitig zum zweiten Wärmemedium und zum Wärmeaustausch-Objektfluid erhöhen kann. Als Ergebnis wird die Kälteleistung des Wärmepumpenzyklus erhöht.
Im Wärmeaustauschsystem gemäß einem einundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung mag eine äußere Rippe mit einer Außenfläche des ersten Wärmemediumrohrs, das den ersten Wärmemediumkühler bildet, und mit einer Außenfläche des zweiten Wärmemediumrohrs, das den zweiten Wärmemediumkühler bildet, verbunden sein. In solch einem Fall wird die Wärmeübertragung derart ermöglicht, dass sie zwischen dem ersten in den ersten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemedium und dem zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler einströmenden Wärmemedium äußerst leicht wird.
Spezifisch wird die Wärme vom ersten Wärmemedium zum Wärmeaustausch-Objektfluid leichter übertragen als zum zweiten Wärmemedium während der Wärmeübertragung durch die äußere Rippe, weil die Wärmeübertragung zwischen dem ersten Wärmemedium und dem zweiten Wärmemedium durch die äußere Rippe erfolgen kann. Deswegen kann ein wirksamer Wärmeaustausch unter dem ersten Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid erfolgen, wenn die Einflussmenge des zweiten Wärmemediums reduziert wird.
In der vorliegenden Offenbarung des Wärmeaustauschsystems in einer zweiundzwanzigsten Ausgestaltung kann ein Bypass-Durchgang, der das zweite am zweiten Wärmemediumkühler vorbeiströmende Wärmemedium in Umlauf bringt, vorgesehen werden. Die Einstellungseinheit der Flussmenge des zweiten Wärmemediums kann dann die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums reduzieren, wobei das zweite Wärmemedium dann in den Bypass-Kanal strömen kann.
Ein Wärmeaustauschsystem gemäß dem dreiundzwanzigsten Aspekt und dem vierundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: einen ersten Wärmetauscher, mit einer Mehrzahl von ersten Rohren, nämlich zur Wärmestrahlung von einem ersten Fluid zu einem dritten Fluid, wobei zwischen dem ersten Fluid und dem dritten Fluid ein Wärmeaustausch erfolgt; einen zweiten Wärmetauscher, mit einer Mehrzahl von zweiten Rohren, zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen einem zweiten Fluid und dem dritten Fluid; und eine Einstellungseinheit der Menge des zweiten Fluids, nämlich zur Einstellung einer Zuflussmenge des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids angeordnet sind. Das erste durch den ersten Wärmetauscher fließende Fluid und das zweite in den zweiten Wärmetauscher fließende Fluid miteinander wärmeübertragbar sind, und wenigstens eines der Mehrzahl von ersten Rohren zwischen der Mehrzahl von zwei Rohren angeordnet ist, und wenigstens eines der Mehrzahl von zweiten Rohren zwischen der Mehrzahl von ersten Rohren angeordnet ist, und ein Raum, der wenigstens zwischen dem ersten Rohr und dem zweiten Rohr gebildet ist, zum Durchfließen eines dritten Fluids einen dritten Fluiddurchgang definiert. Ferner weisen die Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher einfließenden Fluids und die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids höhere Werte auf, als die Temperatur des dritten Fluids, bevor es in den ersten Wärmetauscher oder den zweiten Wärmetauscher fließt.
Das Wärmeaustauschsystem gemäß dem dreiundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung mag, zum Beispiel, die Einstellungseinheit der Menge des zweiten Fluids haben, die ausgeführt ist, um die Zuflussmenge des zweiten Fluids zu reduzieren, wenn eine Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher einfließenden Fluids gleich oder höher ist als die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids und ein Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher einfließenden Fluids und der Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids gleich oder höher ist als ein vorgegebener Standard-Temperaturunterschied.
In solch einer Anordnung, im Falle, wie sich ein Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids und der Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher einfließenden Fluids derart vergrößert, um gleich oder höher sein als der vorgegebene Standard-Temperaturunterschied, wenn eine Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher einfließenden Fluids gleich oder höher ist als die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids, wird die Zuflussmenge des zweiten Fluids reduziert, wodurch eine Erhöhung der Temperatur des zweiten Fluids ermöglicht ist, wobei der Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Fluid und dem dritten Fluid am zweiten Wärmetauscher beschränkt wird. Auf diese Weise wird der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids und der Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher einfließenden Fluids reduziert. Als Ergebnis kann ein angemessener Wärmeaustausch erfolgen, um von den ersten und zweiten Wärmemedien zum dritten Wärmemedium an den ersten und zweiten Wärmetauschern Wärme zu strahlen.
Das Wärmeaustauschsystem gemäß einem vierundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung mag, zum Beispiel, die Einstellungseinheit der Menge des zweiten Fluids haben, die die Zuflussmenge des zweiten Fluids erhöht, wenn eine Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher einfließenden Fluids niedriger ist als die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids und ein Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher einströmenden Fluids und der Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einfließenden Fluids, gleich oder höher ist als ein vorgegebener Standard-Temperaturunterschied.
In solch einer Anordnung, im Falle, wie sich ein Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids und der Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher einfließenden Fluids derart vergrößert, um gleich oder höher sein als der vorgegebene Standard-Temperaturunterschied, wenn eine Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher einfließenden Fluids niedriger ist als die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids, wird die Zuflussmenge des zweiten Fluids erhöht, wodurch eine Abnahme der Temperatur des zweiten Fluids ermöglicht wird, wobei die Wärmeabgabe vom zweiten Fluid zum dritten Fluid am zweiten Wärmetauscher erleichtert wird. Auf diese Weise wird eine Abnahme des Temperaturunterschieds zwischen der Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids und der Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher einfließenden Fluids ermöglicht. Als Ergebnis kann ein angemessener Wärmeaustausch erfolgen, um von den ersten und zweiten Wärmemedien zum dritten Wärmemedium an den ersten und zweiten Wärmetauscher Wärme zu strahlen.
Der Wärmetauscher gemäß einem fünfundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung mag eine Einstellungseinheit der Wärmestrahlungsmenge enthalten, nämlich zur Einstellung einer Wärmestrahlungsmenge der Wärme vom ersten Fluid im ersten Wärmetauscher. Im solch einem Fall ist die Einstellungseinheit der Wärmestrahlungsmenge in der Lage, die Wärmestrahlungsmenge der Wärme vom ersten Fluid im ersten Wärmetauscher zu reduzieren, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids über eine vorgegebene Standard-Schutz-Temperatur steigt.
In solch einer Anordnung, wenn eine Temperatur des zweiten Fluids höher ist als die Standard-Schutz-Temperatur, wobei die Wärmeabgabe vom zweiten Fluid zum dritten Fluid am zweiten Wärmetauscher dadurch erleichtert werden kann, dass die Wärmestrahlungsmenge vom ersten Fluid am ersten Wärmetauscher reduziert wird, wodurch eine Abnahme der Temperatur des zweiten Fluids ermöglicht wird. Aus diesem Grund kann ein angemessener Wärmeaustausch erfolgen, um von den ersten und zweiten Wärmemedien zum dritten Wärmemedium an den ersten und zweiten Wärmetauscher Wärme zu strahlen.
Im Wärmeaustauschsystem gemäß einem sechsundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung, im Falle wie, das erste Fluid ein abgeführtes Kältemittel ist, das von einem Verdichter eines Wärmepumpenzyklus abgeführt wird, mag die Einstellungseinheit der Wärmestrahlungsmenge eine Kältemittelablasskapazität des Verdichters verringern, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids höher ist als der Standard-Schutz-Temperatur. In solch einer Anordnung wird die Wärmestrahlungsmenge vom ersten Fluid am ersten Wärmetauscher reduziert.
Im Wärmeaustauschsystem gemäß einem siebenundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung, im Falle, wie das erste Fluid ein Wärmemedium ist, das durch Wärme vom einem abgeführten Kältemittel aufgeheizt wird, das von einem Verdichter eines Wärmepumpenzyklus abgeführt wird, mag die Einstellungseinheit der Wärmestrahlungsmenge eine Kältemittelablasskapazität des Verdichters verringern, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids höher ist als der Standard-Schutz-Temperatur. In solch einer Anordnung wird die Wärmestrahlungsmenge vom ersten Fluid am ersten Wärmetauscher reduziert.
Ein Wärmeaustauschsystem gemäß einem achtundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung mag auf eine Klimaanlage angewendet werden, die eine in einen Klimaanlage-Objektraum blasende Blasluft abkühlt, wobei der Wärmeaustausch zwischen der Blasluft und einem Kältemittel an einem Verdampfer eines Wärmepumpenzyklus erfolgt. In diesem Falle ist das erste Fluid ein Wärmemedium, das durch Wärme vom einem abgeführten Kältemittel aufgeheizt wird, das von einem Verdichter eines Wärmepumpenzyklus abgeführt wird, mag die Einstellungseinheit der Wärmestrahlungsmenge eine Wärmelast des Wärmepumpenzyklus verringern, wobei ein Verhältnis von einer Innenluft zu einer Außenluft verändert wird, um eine grössere Menge der Innenluft als die der Außenluft zu erhalten, die in den Verdampfer jeweils vom Inneren oder Außen des Klimaanlage-Objektraums umgewälzt oder eingeführt wird, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher einströmenden Fluids höher ist als die Standard-Schutz-Temperatur.
In solch einer Anordnung ist ein Verhältnis der Innenluft höher als ein Verhältnis der Außenluft, um eine größere Menge an Innenluft einzuführen, die eine niedrigere Temperatur als die Außenluft aufweist, um eine angeforderte Wärmeaufnahmemenge am Verdampfer zu verringern, wodurch eine Abnahme der Wärmelast des Verdampfers ermöglicht wird. Als Ergebnis wird eine Kältemittelablasskapazität des Verdichters reduziert, wodurch eine Abnahme der Wärmestrahlungsmenge vom ersten Fluid am ersten Wärmetauscher ermöglicht wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden mit Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen verdeutlicht, in welchen:
1 ist eine Prinzipdarstellung, zeigend eine gesamte Anordnung einer Fahrzeugklimaanlage in einer ersten Ausführungsform;
2 ist eine Perspektivansicht der Wärmetauscherstruktur in der ersten Ausführungsform;
3 ist eine Explosionsperspektivansicht zeigend einen Teil der Wärmetauscherstruktur in der ersten Ausführungsform;
4 ist eine schematische Perspektivansicht eines Teils der Wärmetauscherstruktur zur Darstellung eines Kältemittelflusses und eines Kühlmittelflusses in der ersten Ausführungsform;
5(a) ist ein Diagramm der Temperaturverteilung einer äußeren Rippe, wenn die Kühlmitteltemperatur einen vorbestimmten Wert hat, und 5(b) ist eine Darstellung einer Temperaturverteilung, wenn gesehen von einem Pfeil X der 5(a), der eine Strömungsrichtung einer Außenluft ist;
6(a) ist ein Diagramm der Temperaturverteilung einer äußeren Rippe, wenn die Kühlmitteltemperatur einen vorbestimmten Wert hat, und 6(b) ist eine Darstellung einer Temperaturverteilung, wenn gesehen von einem Pfeil X der 6(a), der eine Strömungsrichtung einer Außenluft ist;
7(a) ist ein Diagramm der Temperaturverteilung einer äußeren Rippe, wenn die Kühlmitteltemperatur einen vorbestimmten Wert hat, und 7(b) ist eine Darstellung einer Temperaturverteilung, wenn gesehen von einem Pfeil X der 7(a), der eine Strömungsrichtung einer Außenluft ist;
8(a) ist ein Diagramm der Temperaturverteilung einer äußeren Rippe, wenn die Kühlmitteltemperatur einen vorbestimmten Wert hat, und 8(b) ist eine Darstellung einer Temperaturverteilung, wenn gesehen von einem Pfeil X der 8(a), der eine Strömungsrichtung einer Außenluft ist;
9 ist eine Prinzipdarstellung, zeigend eine gesamte Anordnung einer Fahrzeugklimaanlage in einer zweiten Ausführungsform;
10 ist eine Prinzipdarstellung, zeigend eine gesamte Anordnung einer Fahrzeugklimaanlage in einer dritten Ausführungsform;
11 ist ein Diagramm zur Erklärung des Betriebs einer Kühlmittelpumpe in einer vierten Ausführungsform;
12 ist eine Explosionsperspektivansicht, zeigend einen Teil der Wärmetauscherstruktur in einer fünften Ausführungsform;
13 ist eine schematische Schnittansicht, zeigend einen Ausgleichsbehälter der Wärmetauscherstruktur in der Längsrichtung des Ausgleichsbehälters gemäß der fünften Ausführungsform;
14 ist ein Blockschaltbild, mit dem Verfahren zur Steuerung einer Ablassmenge einer Kühlmittelpumpe, die von einer Steuervorrichtung durchgeführt werden kann, gemäß einer sechsten Ausführungsform;
15 ist eine Prinzipdarstellung, zeigend eine gesamte Anordnung einer Fahrzeugklimaanlage in einer siebten Ausführungsform;
16 ist eine Prinzipdarstellung, zeigend eine gesamte Anordnung einer Fahrzeugklimaanlage, die gemäß der siebten Ausführungsform teilweise verändert wird; und
17(a), (b), (c) sind Schnittansichten eines Ausgleichsbehälters in der Wärmetauscherstruktur in einer Längsrichtung in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Eine Mehrzahl von Ausbildungen, die jeweils die vorliegende Offenbarung anwenden, werden im Folgenden mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. Bei jeder der Ausführungsformen kann derselbe Teil dieselbe Referenzzahl hat, die zugunsten einer kurzen Beschreibung in einer vorhergehenden Ausführungsform benutzt wird. Im Falle, wie ein Teil der Anordnung in einer Ausführungsform beschrieben ist, hängt der Rest der Anordnung von der vorhergehenden Ausführungsform ab. Die Kombination aus zwei oder mehreren Teilen der jeweiligen Ausführungsformen ist nicht nur zwischen den Teile möglich, die ausdrücklich als kombinierbar beschrieben sind, sondern auch zwischen den Teilen, soweit nicht anders angegeben, ohne ausdrücklichen Hinweis, wenn solch eine Kombination der Teile nicht gehindert wird.
(Erste Ausführungsform)
Mit Bezugnahme auf 1 bis 8(b), wird die erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Wärmeaustauschsystem der vorliegenden Offenbarung eingesetzt, um eine in einem Hybridfahrzeug benutzte Fahrzeugklimaanlage 1 durchzuführen, die eine Antriebsleistung zum Fahren des Fahrzeugs von einer aus Verbrennungskraftmaschine (d. h. von einem Motor) und von einem Elektromotor MG ableitet. 1 ist eine Prinzipdarstellung einer gesamten Anordnung der Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform.
Für der Hybridwagen kann die Schaltung zwischen einem Fahrzustand, d. h. einem Fahrzustand, in welchem das Fahrzeug fährt, wobei es die Antriebskraft gleichzeitig vom Motor und vom Elektromotor MG erhält, indem zum Fahren der Motor je nach einer auf das Fahrzeug beaufschlagten Fahrlast oder ähnlicher angetrieben oder gestoppt wird, und dem anderen Fahrzustand, in welchem das Fahrzeug fährt, wobei es die Antriebskraft nur vom Elektromotor MG erhält, indem zum Fahren der Motor gestoppt wird. So kann das Hybridfahrzeug die Brennstoffwirksamkeit verbessern, im Vergleich zu einem Standardfahrzeug, das zum Fahren erst vom Fahrzeug eine Antriebskraft erhält.
Das auf die Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform angewendete Wärmeaustauschsystem umfasst einen Wärmepumpenzyklus 10, der als ein Dampfverdichtungskältezyklus ausgebildet ist, einen Kühlmittelkreislauf 40 zur Umwälzung eines Kühlmittels, das zur Kühlung des Elektromotors MG zum Fahren und ähnliches benutzt wird.
Der Wärmepumpenzyklus 10 ist eine Einrichtung, die eine Funktion erfüllt, nämlich zur Kühlung einer in einen Fahrzeuginnenraum blasenden Blasluft, der ein Klimaanlage-Objektraum in einem Fahrzeug ist. Im Wärmepumpenzyklus 10 dieser Ausführungsform ist ein normales Flon-basiertes Kältemittel als ein Kältemittel eingesetzt, und bildet einen unterkritischen Kältezyklus, dessen hochdruckseitiger Kältemitteldruck den kritischen Druck des Kältemittels ins Kältemittel nicht überschreitet, wobei Kühlmittelöl zum Schmieren eines Verdichters 11 beigemischt wird und ein Teil des Kühlmittelöls während des Zyklus zusammen mit dem Kältemittel in Umlauf gesetzt wird.
Der Verdichter 11 ist in einem Maschinenraum positioniert und ist ausgeführt, um das Kältemittel während des Wärmepumpenzyklus 10 anzusaugen, zu verdichten und abzulassen. Der Verdichter ist ein elektrischer Verdichter, der einen Verdichter 11a mit fester Verdrängung antreibt, der eine feste Ablasskapazität unter Verwendung eines Elektromotors 11b aufweist. Spezifisch können sonstige Arten von Verdichtungsmechanismen, wie ein Scroll-Verdichtungsmechanismus oder ein Flügel-Verdichtungsmechanismus als der Verdichter 11a mit fester Verdrängung angewandt werden.
Der Elektromotor 11b ist derjenige, dessen Betrieb (d. h. die Anzahl von Drehungen) durch einen Steuerungssignalausgang von einem Klimaanlageregler angesteuert wird, der noch später erläutert werden soll. Der Motor 11b mag entweder ein AC-Motor oder ein DC-Motor sein. Durch Steuern der Anzahl der Umdrehungen des Motors 11b wird eine Kältemittelablasskapazität des Verdichters 11 geändert/gesteuert. In der vorliegenden Ausführungsform also dient der Elektromotor 11b als eine Einheit zum Ändern der Ablasskapazität des Verdichters 11.
Ein Kältemittelablassöffnung des Verdichters 11 wird an eine Kältemitteleinlassseite eines Kältemittelkühlers 12 angekoppelt. Der Kältemittelkühler 12 ist im Maschinen-raum angeordnet, und zwischen dem abgeführten Kältemittel (d. h. einem ersten Fluid) vom Verdichter 11 und einer von einem Gebläselüfter 13 geblasenen Außenluft (d. h. einem dritten Fluid) Wärme austauscht, an welchen Wärme übertragen/ausgestrahlt wird, nämlich zur Wärmestrahlung vom abgeführten Kältemittel zur Außenluft, die als Wärme-austausch-Objektfluid dient.
Der Gebläselüfter 13 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Elektrogebläse, und ein Betriebsverhältnis, d. h. die Drehzahl des Lüfters 13 oder eine Menge von geblasener Luft, wird je nach einer Steuerspannung gesteuert, die vom Regler ausgegeben wird. Des Weiteren ist der Kältemittelkühler 12 der vorliegenden Ausführungsform als eine einzige Einheit mit einem Kühler 43 gebildet, der zwischen dem Kühlmittel (d. h. einem zweiten Fluid), das ein zur Kühlung des Elektromotors MG zum Fahren ausgelegtes Wärmemedium ist, und einer Außenluft, die vom Gebläselüfter 13 geblasen wird, Wärme austauscht
Der Gebläselüfter 13 der vorliegenden Ausführungsform ist ein Außengebläse, nämlich zum Blasen der Außenluft gleichzeitig zum Kältemittelkühler 12. und zum Kühler 43. Die detaillierten Strukturen eine Kombination aus dem Kältemittelkühler 12 und dem Kühler 43 (unter bezeichnet als ”Wärmetauscherstruktur 50”) als eine einzige Einheit wird unten näher erläutert werden.
Ein Empfänger 14, in welchem ein überschüssiges Flüssigphasen-Kältemittel durch Trennung eines Gases von einem flüssigen Kältemittel gespeichert wird, das aus dem Kältemittelkühler 12 herausströmt, wird an eine Kältemittelauslassseite des Kältemittelkühlers 12 angekoppelt. Ferner wird ein Flüssigphasen-Kältemittelausgang des Empfängers 14 an eine Einlassseite eines Thermoexpansionsventils 15 angekoppelt und eine Auslassseite des Thermoexpansionsventils 15 wird an eine Kältemitteleinlassseite eines Kältemittelverdampfers 16 angekoppelt.
Das Thermoexpansionsventil 15 ist eine Dekompressionseinrichtung, die einen nicht dargestellten Temperaturerfassungsteil, der in einem Kältemittelkanal an einer Auslassseite des Kältemittelverdampfers 16 angeordnet ist und der einen Ventilöffnungsgrad mechanisch einstellt (d. h. eine Flussmenge des Kältemittels) basiert auf einer erfassten Wärmemenge des Kältemittels an der Auslassseite des Kältemittelverdampfers 16, der von der Temperatur und dem Druck des Kältemittels abgeleitet wird.
Der Kältemittelverdampfer 16 ist ein kühlender Wärmetauscher zur Kühlung der Blasluft, die in einem Gehäuse 31 einer Innenklimatisierungseinheit 30 angebracht ist und zur Kühlung der Blasluft durch die Verdampfung des Niederdruckkältemittels, zwischen dem Niederdruckkältemittel, das durch das Thermoexpansionsventil 15 dekomprimiert und expandiert wird, und einer Blasluft, die in den Fahrzeuginnenraum einzublasen ist, Wärme austauscht. Die Kältemittelauslassseite des Kältemittelverdampfers 16 wird an einen Kältemittelansauganschluss des Verdichters 11 angekoppelt.
Die Innenklimatisierungseinheit 30 wird nachfolgend beschrieben. Die Innenklimatisierungseinheit 30 ist in einem Innenbereich eines Armaturenbretts (d. h. einer Instrumenttafel) vorgesehen, das an einem vordersten Teil des Fahrzeuginnenraums positioniert ist, und umfasst, in einem Innenbereich des Gehäuses 31, das als Außenschale der Einheit 30 dient, ein Gebläse 32, den oben beschriebenen Kältemittelverdampfer 16, einen Elektroheizkörper 36 und ähnliches.
Das Gehäuse 31 weist in seinem Inneren einen Luftdurchlass der Blasluft auf, die in den Fahrzeuginnenraum eingeblasen wird, und durch die Verwendung eines Harzmaterials gebildet ist, das einen gewissen Grad von Elastizität und Kraft aufweist, wie Polypropylen oder ähnliches. Ganz oben an der Stromaufwärtsseite der Blasluft im Gehäuse 31 ist eine Innen-/Außenluft-Schalteinrichtung 33 zur Luftschaltung angeordnet, um entweder eine Außenluft von außerhalb oder eine Innenluft vom Fahrzeuginnenraum einzuführen.
Die Innen-/Außenluft-Schalteinrichtung 33 weist einen Innenlufteinlass zur Einführung der Innenluft ins Gehäuse 31 und einen Außenlufteinlass zur Einführung der Außenluft ins Gehäuse 31 auf. Ferner, innerhalb der Innen-/Außenluft-Schalteinrichtung 33 ist eine Innen-/Außenluftschalttür vorgesehen, die ein Verhältnis des Flusses der Innenluft zum Fluss der Außenluft ändert, ausgehend von der stetigen Steuerung eines Öffnungsbereichs des Innenlufteinlasses und des Außenluft-einlasses.
Das Gebläse 32 zum Blasen der durch den Innen-/Außenluftschalter 33 in den Fahrzeuginnenraum angesaugten Luft ist stromabwärtsseitig in der Luftströmung des Innen-/Außenluftschalters 33 angeordnet. Das Gebläse 32 ist ein Elektrogebläse, das einen durch einen Elektromotor angetriebenen Mehrschaufel-Zentrifugallüfter (Sciroccolüfter) enthält; und dessen Anzahl der Drehungen (d. h. eine Luftmenge) durch einen Steuerspannungsausgang vom Klimaanlageregler angesteuert wird.
Auf einer Stromabwärtsseite der Luftströmung vom Gebläse 32 sind der Kältemittelverdampfer 16 und der Elektroheizkörper 36 in dieser Reihenfolge in der Strömung der Blasluft angeordnet. In anderen Worten ist der Kältemittelverdampfer 16 an einer Stromaufwärtsseite in der Luftströmung im Verhältnis zum Elektroheizkörper 36 angeordnet. Der Elektroheizkörper 36 ist eine Heizeinheit zur Erhitzung der Luft, die durch den Kältemittelverdampfer 16 geströmt ist, unter der Verwendung eines Elementes (d. h., eines Thermistors mit einer positiven Charakteristik), der Wärme abgibt, wobei er vom Regler eine Leistungsversorgung erhält.
Ferner ist eine Luftmischtür 34 zur Einstellung eines Verhältnisses der Luftmenge, die durch den Elektroheizkörper 36 unter der Blasluft fließen soll, die durch den Kältemittelverdampfer 16 geströmt ist, an der Stromabwärtsseite der Luftströmung vom Kältemittelverdampfer 16 und an der Stromaufwärtsseite der Luftströmung zum Elektroheizkörper 36 angeordnet.
Ferner ist ein Mischungsraum an der Stromabwärtsseite der Luftströmung vom Elektroheizkörper 36 angeordnet, die zur Mischung von zwei Blaslüften dient, d. h. derjenigen, die durch den Wärmeaustausch mit dem Kühlmittel vom Elektroheizkörper 36 erhitzt worden ist und der anderen, die nicht erhitzt worden ist, wobei die Wärme am Elektroheizkörper 36 vorbeigeströmt ist.
Ein Luftauslass zum Blasen der im Mischraum 35 gemischten, klimatisierten Luft in den Fahrzeuginnenraum, der ein Kühlungsobjekt ist, ist ganz unten in der Stromabwärtsseite der Luftströmung im Gehäuse 31 angeordnet. In mehr spezifischer Weise sind ein vorderseitiger Luftauslass zum Blasen der klimatisierten Luft nach einem Oberkörper des Fahrzeuginsassen im Innenraum, ein Fußluftauslass zum Blasen der klimatisierten Luft nach dem Fuß des Fahrzeuginsassen und ein Entfrosterauslass zum Blasen der klimatisierten Luft nach einem Innenbereich einer vorderseitigen Windschutzscheibe des Fahrzeuges vorhanden (nicht dargestellt).
Aus diesem Grund stellt die Luftmischtür 34 das Verhältnis der Luftmenge durch den Elektroheizkörper 36 ein, um damit die Temperatur der im Mischungsraum 35 gemischten, klimatisierten Luft einzustellen, wodurch die Temperatur der aus jedem Luftauslass geblasenen klimatisierten Luft gesteuert wird. In anderen Worten dient die Luftmischtür 34 als Temperatur-Einstellvorrichtung, zur Einstellung der Temperatur der in den Fahrzeuginnenraum eingeblasenen klimatisierten Luft. Die Luftmischtür 34 wird von einem Servomotor (nicht gezeigt) angetrieben, dessen Betrieb auf der Basis des Steuersignals aus dem Klimaanlageregler angesteuert wird.
Ferner sind an einer in der Luftströmung liegende Stromaufwärtsseite des Vorderluftauslasses, des Fußluftauslasses und des Entfrosterluftauslasses, eine Vorderfür zur Einstellung eines Öffnungsbereichs des Vorderluftauslasses, eine Fußtür zur Einstellung eines Öffnungsbereichs des Fußluftauslasses und eine Entfrostertür zur Einstellung eines Öffnungsbereichs des Entfrosterluftauslasses, in dieser Reihenfolge (nicht dargestellt) vorhanden.
Die Vordertür, die Fußtür und die Entfrostertür jeweils dienen als eine Betriebsänderungseinrichtung des Luftauslasses zur Änderung eines Luftauslassbetriebs, die von einem Servomotor (nicht dargestellt) angetrieben werden, dessen Betrieb auf der Basis eines Steuersignalausgangs vom Klimaanlageregler angesteuert wird.
Nächstfolgend wird ein Kühlmittelkreislauf 40 unten beschrieben werden. Der Kühlmittelkreislauf 40 ist ein Kühlmediumkreislauf, zur Kühlung des Elektromotors MG zum Fahren, wobei das Kühlmittel (zum Beispiel eine wässrige Ethylenglykollösung) als Kühlmedium) durch einen Kühlmitteldurchlass umlaufen darf, der im obigen Elektromotor MG zum Fahren ausgebildet ist, der eine der wärmeerzeugenden in Betrieb, fahrzeuggelagerten Vorrichtungen ist. Der Kühlmittelkreislauf 40 ist mit einer Kühlmittelpumpe 41 und dem Kühler 43 ausgestattet.
Die Kühlmittelpumpe 41 ist eine elektrische Pumpe im Kühlmittelkreislauf 40, zur Unterdrucksetzung des Kühlmittels in einen im Elektromotor MG zum Fahren gebildeten Kühlmitteldurchlass und dessen Anzahl der Drehungen (d. h. eine Luftmenge) durch einen Steuerspannungsausgang vom Klimaanlageregler angesteuert wird.
Je nach dem Betrieb der Kühlmittelpumpe 41 unter Kontrolle der Steuereinrichtung also wird das Kühlmittel von der Kühlmittelpumpe 41 zum Elektromotor MG zum Fahren, zum Kühler 43 und zur Kühlmittelpumpe 41 in dieser Reihenfolge umgewälzt. Daher dient die Kühlmittelpumpe 41 als eine Einstellungseinheit der Flussmenge des Wärmemediums (d. h. eine Einstellungseinheit der Menge des zweiten Fluids), die eine Flussmenge des Kühlmittels einstellt, das in den Kühler 43 strömt.
Der Kühler 43 ist ein Wärmeabgabe-Wärmetauscher, der in einem Maschinenraum angeordnet ist, der zwischen dem Kühlmittel (d. h. einem zweiten Fluid), das aus dem im Elektromotor MG gebildeten Kühlmitteldurchlass herausströmt, und der vom Gebläselüfter 13 geblasenen Außenluft (d. h. einem dritten Fluid) Wärme austauscht, nämlich um vom Kühlmittel zur Außenluft Wärme zu strahlen.
In diesem Kühlmittelkreislauf 40 deshalb, wenn die Steuereinrichtung die Kühlmittelpumpe 41 betätigt, nimmt des Kühlmittel, das durch den Elektromotor MG zum Fahren strömt, Abwärme vom Elektromotor MG zum Fahren auf, nämlich zur Kühlung des Elektromotors MG zum Fahren. Ferner strömt das eine hohe Temperatur aufweisende Kühlmittel, wobei die Abwärme des Elektromotors MG zum Fahren aufgenommen wird, in den Heizkörper 43 und wird gekühlt, wobei nach der Außenluft Wärme ausgestrahlt wird. Mit anderen Worten dient der Elektromotor MG zum Fahren als äußere Wärmequelle zur Erhitzung des Kühlmittels.
Mit Bezugnahme auf 2 bis 4, ist eine detaillierte Anordnung der Wärmetauscherstruktur 50 nachfolgend beschrieben. Im Folgenden ist 2 eine Perspektivansicht der Wärmetauscherstruktur 50, und 3 ist eine Explosionsperspektivansicht eines Teils der Wärmetauscherstruktur 50, und 4 ist eine Perspektivansicht eines Teils der Wärmetauscherstruktur 50, zur Illustrierung einer Strömung des Kältemittels und einer Strömung des Kühlmittels.
Die Wärmetauscherstruktur 50 ist ein kombinierter Wärmetauscher, der den Kältemittelkühler 12 und den Kühler 43 in einer Einheit kombiniert. Der Kältemittelkühler 12 und der Kühler 43 sind jeweils wie ein so genannter Behälter und ein rohrförmiger Wärmetauscher gebildet, jeweils mit einer Vielzahl von Rohren 12a, 43a, zum Durchfließen des Kältemittels/Kühlmittels und einem Paar von Behältern an beiden Enden der Vielzahl von Rohren, zum Sammeln und Verteilen vom Kältemittel/Kühlmittel zusammen mit anderen Teilen.
Praktischerweise ist der Kältemittelkühler 12 ein erster Wärmetauscher, der eine Mehrzahl von Kältemittelrohren 12a (d. h. ein erstes Rohr) zum Durchfließen des Kältemittels, das ein erstes Fluid ist, einen Kältemittel-Ausgleichsbehälterteil 12b (d. h. einen ersten Behälterteil) zum Sammeln und Verteilen vom durch die Vielzahl von Rohren 12a strömenden Kältemittel, in einer sich in einer Richtung der Laminierungsschicht der Vielzahl von Rohren 12a erstreckenden ausgedehnten Form, nämlich zum Wärmeaustausch zwischen dem durch die Kältemittelrohre 12a strömenden Kältemittel und der um die Kältemittelrohre 12a herum blasenden Luft (d. h. der vom Gebläselüfter 13 geblasenen Außenluft) aufweist.
Andererseits ist der Kühler 43 ein zweiter Wärmetauscher, der eine Mehrzahl von Wärmemediumrohren 43a (d. h. ein zweites Rohr), zum Durchfließen eines Kühlmittels, das ein zweites Fluid und einen Wärmemedium-Ausgleichsbehälterteil 43b (d. h. einen zweiten Behälterteil), zum Sammeln und Verteilen vom durch die Mehrzahl von Wärmemediumrohren 43a strömenden Kühlmittel, in einer sich in einer Richtung der Laminierungsschicht der Mehrzahl von Wärmemediumrohren 43a erstreckenden ausgedehnten Form, nämlich zum Wärmeaustausch zwischen dem durch die Wärmemediumrohre 43a strömenden Kühlmittel und der um die Wärmemediumrohre 43a herum blasenden Luft (d. h. der vom Gebläselüfter 13 geblasenen Außenluft) aufweist.
Ferner sind die Kältemittelrohre 12a und die Wärmemediumrohre 43a jeweils als ein so genanntes Plattenrohr gebildet, das eine mittlere hohle Struktur aufweist, wobei ein Paar von konvex- und konkavförmigen Platten umfassend einen Hohlraum kombiniert ist. Ferner sind die Kältemittelrohre 12a und die Wärmemediumrohre 43a jeweils aus einem Werkstoff hergestellt, der hohe Wärmeleitfähigkeit (z. B. eine Aluminiumlegierung in der vorliegenden Ausführungsform) aufweist.
Ferner sind die Kältemittelrohre 12a und die Wärmemediumrohre 43a zwischen dem Kältemittel-Ausgleichsbehälterteil 12b und dem Wärmemedium-Ausgleichsbehälterteil 43b positioniert, wie gezeigt in 2 und 3. In anderen Worten ist der Kältemittel-Ausgleichsbehälterteil 12b an einem Ende in einer Längsrichtung der Kältemittelrohre 12a un der Wärmemediumrohre 43a angeordnet, und der Wärmemedium-Ausgleichsbehälterteil 43b ist an anderen Ende in der Längsrichtung der Kältemittelrohre 12a und der Wärmemediumrohre 43a angeordnet.
In einem Innenbereich der Kältemittelrohre 12a sind zwei sich in einer Längsrichtung der Kältemittelrohre 12a erstreckende Kältemittelkanäle (d. h. in einer senkrechten Richtung, die einer Strömungsrichtung der vom Gebläselüfter 13 geblasenen Außenluft senkrecht steht) entlang einer Strömungslinie der Außenluft vom Gebläselüfter 13 zueinander parallel angeordnet, die durch einen Pfeil X bezeichnet ist. Der Durchschnitt des Kältemitteldurchgang weist eine Form auf, die sich entlang der durch den Pfeil X angezeigten Strömungslinie der Außenluft erstreckt.
Ferner, wie in 3 gezeigt, weist ein Ende der beiden Kältemittelkanäle, die an einer Seite des Kältemittel-Ausgleichsbehälterteils 12b in zwei Reihen angeordnet sind, eine Öffnung auf, die außerhalb eines Endes an der Seite des Kältemittelrohrs 12a mündet. In der vorliegenden Ausführungsform ist solch ein Öffnungsende des Kältemittelkanals am Kältemittel-Ausgleichsbehälterteil 12b angeordnet, um eine Kommunikation zwischen zwischen einem Innenraum des Kältemittel-Ausgleichsbehälterteils 12b und den beiden Kältemittelkanälen zu gewährleisten.
Auf der anderen Seite hat ein Ende der beiden Kältemittelkanäle, die an einer Seite des Wärmemedium-Ausgleichsbehälterteil 43b in zwei Reihen angeordnet sind, keine Öffnung die nach Außen mündet, und dieses Ende der beiden Kanäle steht mit dem anderen durch einen Kältemittelbogenteil 12c in Verbindung steht. Auf diese Weise steht ein Innenraum des Wärmemedium-Ausgleichsbehälterteil 43b mit dem Kältemittelrohr 12a nicht in Verbindung, und die Kältemittelkanäle in zwei Reihen stehen miteinander in Kommunikation.
Im Kältemittelrohr 12a der vorliegenden Ausführungsform strömt deshalb das Kältemittel in einen der beiden Kältemittelkanäle vom Kältemittel-Ausgleichsbehälterteil 12b, wie gezeigt durch einen Pfeil mit durchgezogener Linie in 4, ändert seine Strömungsrichtung am Kältemittelbogenteil 12c, um in den anderen Kältemittelkanal zu strömen, und schließlich zum Kältemittel-Ausgleichsbehälterteil 12b zurück.
Die grundlegende Anordnung des Wärmemediumrohrs 43a ist ähnlich der des Kältemittelrohrs 12a. Deshalb ist ein Wärmemediumkanal, der einen flachen Durchschnitt aufweist und sich in einer Längsrichtung des Wärmemediumrohrs 43a erstreckt, in zwei Reihen in einem Innenbereich des Wärmemediumrohrs 43a, entlang der Strömungslinie der vom Gebläselüfter 13 geblasenen Außenluft angeordnet, die durch den Pfeil X angezeigt ist.
Ferner steht der Wärmemediumkanal des Wärmemediumrohrs 43a mit einem Innenraum des Wärmemedium-Ausgleichsbehälterteil 43b an einem Ende einer Seite des Wärmemedium-Ausgleichsbehälterteils 43b in Verbindung, und ein Ende der beiden Wärmemediumkanäle am Kältemittel-Ausgleichsbehälterteil 12b ist mit dem anderen durch einen Wärmemediumbogenteil 43c verbunden, der dieselbe wie die des Kältemittelbogenteils 12c Struktur aufweist.
Im Wärmemediumrohr 43a im vorliegenden Ausführungsbeispiel strömt deshalb das Kühlmittel in einen der beiden Wärmemediumkanäle vom Wärmemedium-Ausgleichsbehälterteil 43b, wie gezeigt durch einen Pfeil mit einer gestrichelten Line in 4, ändert seine Strömungsrichtung am Wärmemediumbogenteil 43c, um in den anderen Wärmemediumkanal zu strömen, und schließlich zum Wärmemedium-Ausgleichsbehälterteil 43b zurück.
Ferner sind das Kältemittelrohr 12a und das Wärmemediumrohr 43a alternativ mehrlagig mit einem dazwischen zwischenliegenden vorgegebenen Abstand, wobei die äußeren Oberflächen der beiden Rohre zueinander parallel angeordnet sind. In anderen Worten ist das Kältemittelrohr 12a zwischen zwei Wärmemediumrohren 43a angeordnet und das Wärmemediumrohr 43a ist im Gegenzug zwischen zwei Kältemittelrohren 12a angeordnet.
Ferner dient der vorgegebene Abstand oder der Raum zwischen dem Kältemittelrohr 12a und dem Wärmemediumrohr 43a als ein Außenluftdurchlass 50a (d. h. ein dritter Fluidkanal, ein Kanal für das Wärmeaustausch-Objektfluid), wobei die vom Gebläselüfter 13 geblasene Außenluft durch diesen strömen kann. In anderen Worten ist der Außenluftdurchlass 50a zum Durchfließen der Außenluft um das Kältemittelrohr 12a und das Wärmemediumrohr 43a herum gebildet.
Im Außenluftdurchlass 50a ist ferner eine äußere Rippe 50b angeordnet, die an äußeren Flächen des Wärmemediumrohrs 43a und des Kältemittelrohrs 12a verbunden ist, die einander entgegengesetzt sind, nämlich zur Erleichterung des Wärme-austauschs zwischen dem Kühlmittel und der Außenluft im Kältemittelkühler 12 und nämlich zur Erleichterung des Wärmeaustauschs zwischen dem Kühlmittel und der Außenluft im Kühler 43, und zur Wärmeübertragung zwischen dem durch das Kältemittelrohr strömenden Kältemittel 12a und dem durch das Wärmemediumrohr 43a strömenden Kühlmittel.
In der vorliegenden Ausführungsform sind ferner der Kältemittel-Ausgleichsbehälterteil 12b, der Wärmemedium-Ausgleichsbehälterteil 43b und die äußere Rippe 50b aus demselben Metallwerkstoff hergestellt als dem Kältemittelrohr 12a und dem Wärmemediumrohr 43a, und sind durch ein Hartlötenverfahren zu einer Einheit strukturiert. Aus Gründen der Klarheit ist ferner die äußere Rippe 50b in der 3 weggelassen.
In der vorliegenden Ausführungsform, wobei die oben beschriebene Wärmetauscherstruktur 50 verwendet wird, kann ein Wärmeaustauschsystem zum Wärmeaustausch unten verschiedenen Typen von Fluids (d. h. unter dem Kältemittel, dem Kühlmittel und der Luft) ausgeführt werden. Praktischerweise kann das Wärmeaustauschsystem zur Wärmestrahlung von zwei Fluids (d. h. dem Kältemittel und dem Kühlmittel) zu einem anderen Fluid (d. h. der Luft) ausgeführt werden.
Jetzt ist eine elektrische Steuereinheit (d. h. eine Steuereinrichtung darunter) der vorliegenden Ausführungsform nachfolgend beschrieben. Die Steuereinrichtung der vorliegenden Ausführungsform besteht aus einem bekannten Microrechner, einschließlich einer CPU, eines ROMs und eines RAMs und der Peripheriestromkreise davon. Der Regler steuert den Betrieb jedes der Klimaanlageregler 11, 13, 41 und ähnliches, die an ihren Ausgang angeschlossenen sind, wobei unterschiedliche Betriebe und Behandlungsarbeiten basiert auf im ROM gespeicherten Klimatisierungsregelungsprogrammen ausgeführt werden.
Ferner ist eine Gruppe von unterschiedlichen Sensoren zur Klimatisierungssteuerung mit der Einlassseite des Klimaanlagereglers gekoppelt. Die Sensoren umfassen einen Innenluftsensor zur Erfassung einer Temperatur des Fahrzeuginnenraums, einen Außenluftsensor zur Erfassung einer Temperatur der Außen-luft, einen Sonnenstrahlungssensor zur Erfassung einer Menge von Sonnenstrahlung im Fahrzeuginnenraum, und einen Verdampfertemperatursensor zur Erfassung einer Temperatur Te der vom Innenverdampfer 16 eingeblasenen Luft (d. h. Verdampfertemperatur). Die unterschiedlichen Sensoren umfassen auch einen Temperatursensor des abgelassenen Kältemittels zur Erfassung einer Temperatur des vom Verdichter 11 abgelassenen Kältemittels, einen Drucksensor des abgeführten Kältemittels, zur Erfassung eines Drucks des vom Verdichter 11 abgelassenen Kältemittels, das als eine Einheit zur Erfassung des abgelassenen Drucks, einen Sensor der Kältemitteltemperatur dient, zur Erfassung einer Kältemitteltemperatur im Kältemittelkühler 12, der als eine Einheit zur Erfassung der Kältemitteltemperatur dient, einen Kühlmitteltemperatursensor zur Erfassung einer Temperatur Tw des Kühlmittels, das aus dem Elektromotor MG zum Fahren ausströmt, der als ein Einheit zur Erfassung der Kühlmitteltemperatur und ähnliches dient.
Ferner ist die aus dem Elektromotor MG zum Fahren ausströmende Kühlmitteltemperatur TW eine Temperatur des in den Kühler 43 einströmenden Kühlmittels. Deshalb kann solch eine Temperatur in einem Kanal zwischen einem Kühlmittelauslass des Elektromotors MG zum Fahren und dem Kühlmediumeinlass des Kühlers 43 erfasst werden.
Ferner ist ein Bedienfeld, das in der Nähe der Instrumententafel des Vorderteils im Fahrzeuginnenraum (nicht illustriert) positioniert ist, an eine Einlassseite des Reglers gekoppelt, nämlich zur Eingabe von Betriebssignalen von unterschiedlichen im Bedienfeld vorgesehenen Klimatisierungsbetriebsschaltern. Sonstige Klimatisierungsbetriebsschalter am Bedienfeld können, zum Beispiel, einen Betriebsschalter der Fahrzeugklimaanlage, Temperatureinstellungsschalter zur Einstellung einer Fahrzeuginnenraum Temperatur und ähnliches umfassen.
Damit eingebettet weist ferner der Regler eine Steuereinrichtung auf, nämlich zur Steuerung eines Betriebs des Elektromotors 11b des Verdichters 11 und ähnliches. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Anordnung, d. h. eine Kombination aus Hardware und Software, im Regler für jede der Steuereinrichtungen angepasst, die jeweils die Betriebe der Steuerobjekte steuert. Mit anderen Worten ist zum Beispiel eine Steuerungsanordnung zur Betriebssteuerung des Verdichters 11 als Steuerungseinheit der Ablasskapazität angepasst und eine Steuerungsanordnung zur Betriebssteuerung der Kühlmittelpumpe 41, die als Einstellungseinheit der Flussmenge des Wärmemediums dient, ist als Steuerungseinheit der Flussmenge des Wärmemediums angepasst.
Der Betrieb der obigen Anordnung in der vorliegenden Ausführungsform ist nachfolgend beschrieben. Wenn der Betriebsschalter (nicht dargestellt) der Fahrzeugklimaanlage am Bedienfeld in einen EIN-Zustand eingeschaltet wird, (d. h. wenn der Schalter auf ”EIN' gesetzt wird), sodass der Fahrzeugstartschalter in einen EIN-Zustand eingestellt wird (d. h. wenn der Schalter auf ”EIN' gesetzt wird), führt der Regler ein Programm für die Klimatisierungsregelung aus, das in einem Speicherschaltkreis vorgespeichert ist. Während der Ausführung des Programms liest der Regler Erfassungssignale von der Gruppe von Sensoren für die Klimatisierungs-regelung aus und liest das Betriebssignal des Bedienfelds aus.
Anschließend berechnet der Regler eine Zielblastemperatur TAO, die eine Zieltemperatur der in den Fahrzeuginnenraum eingeblasenen Blasluft ist, ausgehend von den Werten der Erfassungssignale und vom Wert des Betriebssignals. Ausgehend von der berechneten Zielblastemperatur TAO und den Erfassungssignalen aus der Sensorgruppe stellt ferner der Regler die Betriebszustände von sonstigen Klimaanlagereglern fest, die an die Auslassseite des Reglers angekoppelt sind.
Zum Beispiel wird die Kältemittelablasskapazität, oder der Steuersignalausgang zum Elektromotor des Verdichters 11, wie folgt festgestellt. Zunächst, ausgehend von der Zielblastemperatur TAO, stellt der Regler eine Ziel-Verdampferauslasslufttemperatur TEO des Kältemittelverdampfers 16 fest mit Bezugnahme auf eine im Regler vorgespeicherte Kennlinie.
Anschließend wird der Steuersignalausgang zum Elektromotor des Verdichters 11 festgelegt, basiert auf einer Abweichung zwischen der Zeil-Verdampferauslasslufttemperatur TEO und der Blaslufttemperatur Te, die vom Verdampfertemperatursensor im Kältemittelverdampfer 16 erfasst wird, sodass die Lufttemperatur der Blasluft vom Kältemittelverdampfer 16 sich der Ziel-Verdampferauslasslufttemperatur TEO unter Verwendung eines Rückmeldungssteuerverfahrens annähert.
Ferner, was den Steuersignalausgang zu einem Servomotor der Luftmischtür 34 anbelangt, wird er ermittelt, nämlich ausgehend von der Zielblastemperatur TAO und der Blaslufttemperatur vom Kältemittelverdampfer 16 mit Bezugnahme auf eine im Regler vorgespeicherte Kennlinie, sodass die Temperatur der Blasluft, die in den Fahrzeuginnenraum eingeblasen wird, zu einer vom Insassen gewünschten Temperatur wird, die unter Verwendung eines Temperatureinstellungsschalters im Fahrzeuginnenraum eingestellt wird.
Dann werden die auf die oben beschriebene Weise ermittelten Steuersignale zusammen mit anderen Signalen zu sonstigen Klimaanlagereglern ausgegeben. Nach dieser Ausgabe wiederholt eine Kontrollroutine mit vorbestimmten Zeitabständen den folgenden Zyklus: (i) Auslesen der oben genannten Erfassungs-/Betriebssignale, (ii) Berechnung der Zielblastemperatur TAO, (iii) Ermittlung der Betriebszustände von unterschiedlichen Klimatisierungsreglern, und (iv) Ausgabe der Steuerspannung und des Steuersignals, bis eine Aufforderung zum Anhalten der Fahrzeugklimaanlage vom Bedienfeld eingegeben wird.
Deshalb strömt das vom Verdichter 11 abgeführte Kältemittel während des Wärmepumpenzyklus 10 in den Kältemittelkühler 12, nämlich um durch den Wärmeaustausch mit der vom Gebläselüfter 13 geblasenen Blasluft Wärme zu strahlen.
Ferner ist es nach einer Untersuchung des Erfinders der vorliegenden Offenbarung zu verstehen, dass in diesem Wärmepumpenzyklus 10, der Druck des abgeführten Kältemittels auf einen Standard-Kältemitteldruck P1 oder höher (z. B., ca. 1,5 MPa) bei einer normalen Fahrzeit steigt und eine Oberflächentemperatur (d. h., eine Wandoberflächentemperatur des Kältemittelrohrs 12a im Kältemittelkühler 12 auf 60 bis 65 Grad Celsius oder ähnliches bei einer hohen Temperatur des vom Verdichter 11 abgeführten Kältemittels steigt.
Das aus dem Kältemittelkühler 12 herausfließende Kältemittel wird in Gas und Flüssigkeit am Empfänger 14 getrennt. Das vom Empfänger 14 ausströmende Flüssigphase-Kältemittel wird dekomprimiert und im Thermoexpansionsventil 15 expandiert wird, um ein Niederdruckkältemittel zu werden. An diesem Moment wird das Öffnen des Thermoexpansionsventils 15 derart angesteuert, dass der Erhitzungsgrad des Kältemittels an der Auslassseite des Kältemittelverdampfers 16 innerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs geregelt wird.
Das Niederdruckkältemittel, das im Thermoexpansionsventil 15 dekomprimiert und expandiert wird, strömt in den Kältemittelverdampfer 16, um durch die Aufnahme der Wärme von der vom Gebläselüfter 32 geblasenen Blasluft zu verdampfen. Auf diese Weise wird die in den Fahrzeuginnenraum eingeblasene Blasluft gekühlt. Das aus dem Kältemittelverdampfer 16 herausfließende Kältemittel wird vom Verdichter 11 angesaugt und erneut komprimiert.
Andererseits, was die vom Kältemittelverdampfer 16 gekühlte Blasluft (d. h. eine gekühlte Luft) anbelangt, wird ein Teil der Blasluft (d. h. eine gekühlte Luft), die durch den Öffnungsgrad der Luftmischtür 34 festgelegt wird, vom Elektroheizkörper 36 erhitzt, und im Mischraum 35 zur Einstellung der Temperatur mit der am Heizkörper 36 vorbeiströmenden Blasluft gemischt. Anschließend wird die temperatureingestellte Blasluft in den Fahrzeuginnenraum durch jeden Auslass vom Mischraum 35 geblasen.
Mit dieser in den Fahrzeuginnenraum eingeblasenen Luft kann die Kühlung des Fahrzeuginnenraums erfolgen, wenn die Innentemperatur im Innenraum unter die Außentemperatur abgesetzt wird, oder eine Erhitzung des Fahrzeuginnenraums erfolgen, wenn die Innentemperatur im Innenraum über die Außentemperatur erhöht wird.
Der Betrieb der Kühlmittelpumpe 41 des Kühlmittelkreislaufs 40 ist unten beschrieben. Wie oben beschrieben, im Hybridfahrzeug der vorliegenden Ausführungsform, steuert der Regler den Motor oder den Elektromotor MG zum Fahren, nämlich je nach der Fahrlast des Fahrzeugs oder änhliches. Weil der Elektromotor MG zum Fahren eine Bordeinrichtung ist, die bei der Betriebszeit Wärme abgibt, steigt die Temperatur des Kühlmittels, wenn der Regler den Elektromotor MG zum Fahren steuert.
Ferner sollte die Temperatur des Elektromotors MG zum Fahren (d. h. eine Kühlmitteltemperatur) bevorzugt gleich oder höher sein als eine niedrigste Schutz-Temperatur Tlw (z. B. 60 Grad Celsius in der vorliegenden Ausführungsform), die zur Reduzierung des Reibungsverlustes eingestellt wird, der durch eine Erhöhung der Viskosität eines Schmiermittels im Elektromotor MG zum Fahren verursacht wird, und gleich oder niedriger sein als eine höchste Schutz-Temperatur Thi (z. B. 65 Grad Celsius in der vorliegenden Ausführungsform), die zur Verhinderung der Überhitzung des Elektromotors MG zum Fahren eingestellt wird.
Deshalb steuert der Regler den Betrieb der Kühlmittelpumpe 41, sodass die vom Kühlmitteltemperatursensor erfasste Kühlmitteltemperatur Tw gleich oder höher ist als die niedrigste Schutz-Temperatur Tlw und gleich oder niedriger ist als die höchste Schutz-Temperatur Thi, wenn der Elektromotor MG zum Fahren in der vorliegenden Ausführungsform betrieben wird.
Praktischerweise, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw unter die niedrigste Schutz-Temperatur Tlw absinkt, reduziert der Regler die Zuflussmenge des in den Kühler 43 einströmenden Kühlmittels, wobei die Ablassmenge der Kühlmittelpumpe 41 verringert wird, um eine kleine Flussmenge zu erhalten, und wenn die Kühlmitteltemperatur Tw über die höchste Schutz-Temperatur Thi steigt, erhöht der Regler die Zuflussmenge des in den Kühler 43 einströmenden Kühlmittels, wobei die Ablassmenge der Kühlmittelpumpe 41 vermehrt wird, um eine große Flussmenge zu erhalten. Auf diese Weise wird die Kühlmitteltemperatur Tw gesteuert, um im Bereich zwischen der niedrigsten Schutz-Temperatur Tlw und der höchsten Schutz-Temperatur Thi zu sein, wenn der Elektromotor MG zum Fahren betrieben wird.
Ferner, wenn der Elektromotor MG zum Fahren betrieben wird und die Kühlmitteltemperatur Tw unter die niedrigste Schutz-Temperatur Tlw Temperatur absinkt, ist es vorteilhaft, den Betrieb der Kühlmittelpumpe 41 anzuhalten, um die Wärmeabgabe vom Kühlmittel in den Kühler 43 einzuschränken. Wenn der Betrieb der Kühlmittelpumpe 41 jedoch vollständig zum Stillstand gebracht wird, kann der Kühlmitteltemperatursensor die Änderung der Kühlmitteltemperatur Tw des Kühlmittels nicht angemessen erfassen, das aus dem Kühlmittelkanal des Elektromotors MG zum Fahren herausströmt.
Deshalb, in der vorhandenen Ausführungsform, wenn die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 gesteuert wird, um eine kleine Flussmenge zu haben, wird die Zuflussmenge gesteuert, bei einem Niveau zu bleiben, das die angemessene Erfassung der Änderung der Kühlmitteltemperatur Tw des aus dem Kühlmittelkanal herausfließenden Kühlmittels durch den Kühlmitteltemperatursensor ermöglicht, und bei einem Niveau, das den Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und der Außenluft im Kühler 43 verhindert. Ferner, wenn die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 gesteuert wird, um eine große Flussmenge zu haben, wird die Zuflussmenge gesteuert, um bei einem Niveau zu bleiben, das einen ausreichend großen Wärmeaustausch im Kühler 43 zwischen dem Kühlmittel und der Außenluft oder zwischen dem Kühlmittel und dem Kältemittel ermöglicht.
Auf der anderen Seite, wenn der Elektromotor MG zum Fahren nicht betrieben wird. kann die Kühlmitteltemperatur Tw unter die niedrigste Schutz-Temperatur Tlw absinken, da der Elektromotor MG zum Fahren keine Wärme abgibt. Zum Bespiel liegt die Kühlmitteltemperatur Tw weit unter der niedrigsten Schutz-Temperatur Tlw gerade nach dem Start des Fahrzeugbetriebs, zum Beispiel. Deshalb steuert der Regler der vorliegenden Ausführungsform die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 abhängig von der Kühlmitteltemperatur Tw, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw niedriger ist als die niedrigste Schutz-Temperatur Tlw.
Praktischerweise, wenn der Druck des abgeführten Kältemittels gleich oder höher ist als der oben beschriebene Standard-Kältemitteldruck P1, und die Kühlmitteltemperatur Tw gleich oder höher ist als eine vorgegebene zweite Standard-Temperatur T2 (d. h. 50 Grad Celsius) und gleich oder niedriger ist als eine vorgegebene erste Standard-Temperatur T1 (d. h. 60 Grad Celsius), wird die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 gesteuert, um eine kleine Flussmenge zu haben, und wenn die Kühlmitteltemperatur Tw niedriger ist als die zweite Standard-Temperatur T2, wird die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 gesteuert, um eine große Flussmenge zu haben.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die erste Standard-Temperatur T1 eingestellt, um gleich der niedrigsten Schutz-Temperatur Tlw zu sein. Jedoch mag die erste Standard-Temperatur T1 eingestellt werden, um einen Wert, der niedriger ist als die Temperatur des in den Kältemittelkühler 12 einströmenden abgeführten Kältemittels, (z. B., einen Wert, der niedriger ist als eine höchstmögliche Temperatur des abgeführten Kältemittels), und einen Wert darzustellen, der höher ist als die Temperatur der in den Kühler 43 einströmenden Außenluft. Ferner mag die zweite Standard-Temperatur T2 auf die Temperatur eingestellt werden, die niedriger ist als die erste Standard-Temperatur T1.
In der vorliegenden Ausführungsform, gemäß der oben beschriebenen Steuerung des Betriebs der Kühlmittelpumpe 41 durch den Regler, kann Wärmeaustausch in der Wärmetauscherstruktur 50 auf die folgende Weise erfolgen. Mit Bezugnahme auf 5(a) bis 8(b) ist der Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel, dem Kühlmittel und der Luft (d. h. der Außenluft) unten beschrieben.
Fall (A): die niedrigste Schutz-Temperatur Tlw < die Kühlmitteltemperatur Tw < die höchste Schutz-Temperatur Thi.
Der Wärmeaustausch unter dem Kältemittel, dem Kühlmittel und der Luft (d. h. der Außenluft), wenn die Kühlmitteltemperatur Tw höher ist als die niedrigste Schutz-Temperatur Tlw (d. h. 60 Grad Celsius) und gleich oder niedriger ist als die höchste Schutz-Temperatur Thi (z. B. 65 Grad Celsius), ist mit Bezugnahme auf 5(a) und 5(b) und 6(a) und 6(b) beschrieben.
5(a) ist ein dreidimensionales Temperaturverteilungsdiagramm, das ein Simulationsergebnis der Temperaturverteilung an der äußeren Rippe 50b darstellt, wenn die Oberflächentemperatur (d. h. die Wandoberflächentemperatur) des Wärmemediumrohrs 43a des Kühlers 43 65 Grad Celsius beträgt, beträgt die Oberflächentemperatur (d. h. die Wandoberflächentemperatur) des Kältemittelrohrs 12a des Kältemittelkühlers 12 65 Grad Celsius, und eine Außentemperatur beträgt 35 Grad Celsius. 5(b) ist eine Abbildung der Temperaturverteilung an der äußeren Rippe 50b in einer Pfeilansicht X, die mit einer Strömungsrichtung der Außenluft unter derselben Temperaturbedingung fluchtend angeordnet ist.
Zudem sind 6(a) und 6(b) Diagramme ähnlich den der 5(a) und 5(b), wenn die Oberflächentemperatur des Wärmemediumrohrs 43a des Kühlers 43 60 Grad Celsius beträgt, ist die Oberflächentemperatur des Kältemittelrohrs 12a des Kältemittelkühlers 12 gleich 65 Grad Celsius. In 5(b) und 6(b) wird die Übertragung von Wärme durch einen Pfeil mit einer gestrichelten Linie bezeichnet.
Wie in 5(a) und 5(b) gezeigt, wenn die Oberflächentemperatur des Wärmemediumrohrs 43a dieselbe ist wie Oberflächentemperatur des Wärmemediumrohrs 43a, werden die Wärme des Kühlmittels und die Wärme des vom Verdichter 11 abgeführten Kältemittels durch die äußere Rippe 50b nach der Außenluft gestrahlt, die durch den Außenluftkanal 50a strömt. Im Verlauf der Abgabe (Wärmestrahlung) wird 50% der äußeren Rippe 50b an einem Wärmemediumrohr 43a benutzt, um vom Kühlmittel nach der Außenluft Wärme zu strahlen, und der Rest, d. h. 50% der äußeren Rippe 50b an einem Kältemittelrohr 12a wird benutzt, um vom abgeführten Kältemittel nach der Außenluft Wärme zu strahlen.
Ferner, wie in 6(a) und 6(b) gezeigt, auch wenn der Temperaturunterschied zwischen der Oberflächentemperatur des Wärmemediumrohrs 43a und der Oberflächentemperatur des Kältemittelrohrs 12a 5 Grad Celsius beträgt, werden die Wärme des Kühlmittels und die Wärme des abgeführten Kältemittels nach der Außenluft durch die äußere Rippe 50b gestrahlt. Im Verlauf der Abgabe (Wärmestrahlung) wird 50% der äußeren Rippe 50b an einem Wärmemediumrohr 43a benutzt, um vom Kühlmittel nach der Außenluft Wärme zu strahlen, und der Rest, d. h. 35% der äußeren Rippe 50b an einem Kältemittelrohr 12a wird benutzt, um vom abgeführten Kältemittel nach der Außenluft Wärme zu strahlen.
In anderen Worten, wenn der Temperaturunterschied zwischen der Oberflächentemperatur des Wärmemediumrohrs 43a und der Oberflächentemperatur des Kältemittelrohrs 12a gleich oder niedrig ist als ein vorgegebener Wert (d. h. 5 Grad Celsius In der vorliegenden Ausführungsform), d. h., wenn die Kühlmitteltemperatur Tw höher ist als 60 Grad Celsius und gleich oder niedrig ist als 65 Grad Celsius, werden ein Wärmeabgabebereich der äußeren Rippe 50b, um vom Kühlmittel nach der Außenluft Wärme zu strahlen, und ein anderer Wärmeabgabebereich der äußeren Rippe 50b, um Wärme vom Kältemittel nach der Außenluft zu strahlen, nach dem Temperaturunterschied gesteuert, um vom Kühlmittel und vom abgeführten Kältemittel nach der Außenluft Wärme angemessen zu strahlen.
In anderen Worten wird Wärme vom abgeführten Kältemittel nach der Außenluft durch den Kältemittelkühler 12 übertragen und Wärme wird vom Kühlmittel nach der Außenluft durch den Kühler 43 übertragen. Als Ergebnis, kann ein Wärmeaustauschsystem, wodurch der Wärmeaustausch unten den verschiedenen Typen von Fluids angemessen erfolgt, ausgeführt werden.
Fall (B): die zweite Standard-Temperatur T2 < die Kühlmitteltemperatur Tw < die erste Standard-Temperatur T1.
Der Wärmeaustausch unter dem Kältemittel, dem Kühlmittel und der Luft (d. h. der Außenluft), wenn der Druck des abgeführten Kältemittels gleich oder höher ist als der oben beschriebene Standard-Kältemitteldruck P1, und die Kühlmitteltemperatur Tw gleich oder höher ist als die vorgegebene zweite Standard-Temperatur T2 (d. h. 50 Grad Celsius) und gleich oder niedriger ist als die vorgegebene erste Standard-Temperatur T1 (d. h. 60 Grad Celsius), ist mit Bezugnahme auf 7(a) und 7(b) beschrieben.
Ferner sind 7(a) und 7(b) die den 5(a) und 5(b) ähnlichen Diagramme, in einer Situation, in welcher die Oberflächentemperatur des Wärmemediumrohrs 43a des Kühlers 43 55 Grad Celsius beträgt, und die Oberflächentemperatur des Kältemittelrohrs 12a des Kältemittelkühlers 12 65 Grad Celsius beträgt.
Wie in 7(a) und 7(b) gezeigt, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw gleich oder höher ist als die vorgegebene zweite Standard-Temperatur T2 (d. h. 50 Grad Celsius) und gleich oder niedriger ist als die vorgegebene erste Standard-Temperatur T1 (d. h. 60 Grad Celsius), wird die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 eine kleine Flussmenge, sodass der Betrieb der Kühlmittelpumpe 41 im Wesentlichen gestoppt wird. Ein ganz kleine Wärmemenge wird also vom Kühlmittel nach der Außenluft übertragen, und Wärme wird vom abgeführten Kältemittel nach der Außenluft übertragen. In anderen Worten wird praktisch der ganze Bereich (99%) der äußeren Rippe 50b benutzt, um vom abgeführten Kältemittel nach der Außenluft Wärme abzuführen.
Deshalb, auch wenn die Kühlmitteltemperatur Tw unter die erste Standard-Temperatur T1 fällt und der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des abgeführten Kältemittels und der Temperatur des Kühlmittels steigt, wird jeglicher Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Kühlmittel verhindert, um vom abgeführten Kältemittel nach der Außenluft Wärme wirksam zu strahlen.
Mit anderen Worten kann die Wärmeabgabe durch den Kältemittelkühler 12 vom abgeführten Kältemittel nach der Außenluft erfolgen und der Wärmeaustausch durch den Kühler 43 zwischen dem Kühlmittel und der Außenluft/dem abgeführten Kältemittel beschränkt ist. Als Ergebnis, kann ein Wärmeaustauschsystem, wodurch der Wärmeaustausch unten den verschiedenen Typen von Fluids angemessen erfolgt, ausgeführt werden.
Fall (C): die Kühlmitteltemperatur Tw < die zweite Standard-Temperatur T2
Der Wärmeaustausch unter dem Kältemittel, dem Kühlmittel und der Luft (d. h. der Außenluft), wenn die Kühlmitteltemperatur Tw niedriger ist als die zweite Standard-Temperatur T2 (d. h. 50 Grad Celsius) 8A/B beschrieben ist. Ferner sind 8(a) und 8(b) die den 5(a) und 5(b) ähnlichen Diagramme, zeigend eine Situation, in welcher die Oberflächentemperatur des Wärmemediumrohrs 43a des Kühlers 43 45 Grad Celsius beträgt, und die Oberflächentemperatur des Kältemittelrohrs 12a des Kältemittelkühlers 12 65 Grad Celsius beträgt.
Wenn die zweite Kühlmitteltemperatur Tw unter der zweite Standard-Temperatur T2 (d. h. 50 Grad Celsius) liegt, wie gezeigt in 8(a) und 8(b), obwohl die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 eine große Flussmenge wird, wird keine Wärme vom Kühlmittel nach der Außenluft übertragen. D. h., Wärme wird vom abgeführten Kältemittel nach der Außenluft übertragen, und Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und dem abgeführten Kältemittel kann durch den Kühler 43 erfolgen. Im solch einem Fall ist Wärme vom abgeführten Kältemittel zum Kühlmittel um eine Menge übertragbar, die sich zur Erhitzung des ganzen Kühlmittelkreislaufs 40 eignet. Wenn der Temperaturunterschied zwischen dem abgeführen Kältemittel und dem Kühlmittel dann groß ist und die Temperatur des Kühlmittels niedrig ist, kann eine sehr große Wärmemenge vom abgeführten Kältemittel zum Kühlmittelkreislauf 40 übertragen werden.
In anderen Worten wird der ganze Bereich der äußeren Rippe 50b benutzt, um vom abgeführten Kältemittel nach der Außenluft Wärme abzuführen, und die äußere Rippe 50b wird also benutzt, um vom abgeführten Kältemittel nach der Außenluft Wärme abzuführen. Deshalb, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw unter die zweite Standard-Temperatur T2 fällt, um einen erhöhten Temperaturunterschied zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Kühlmittel zu haben, wird jeglicher Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Kühlmittel erleichtert, um vom abgeführten Kältemittel nach der Außenluft und zum Kühlmittel Wärme abzuführen, was die Menge des Wärmeaustauschs (d. h. eine Wärmestrahlungsmenge) am abgeführten Kältemittel vergrößert.
Dies ist ganz wirksam, besonders für die Abkühlfahrt beim Starten des Fahrzeugs oder ähnliches. Mit anderen Worten, wenn die Wärmeerzeugungsmenge des Elektromotors MG zum Fahren schmal ist und die Temperatur des Kühlmittels niedrig ist, soll der Wärmepumpenzyklus 10 bei maximaler Kühlleistung betrieben werden, obwohl die Kühlmöglichkeit des Elektromotors MG zum Fahren im Kühlmittelkreislauf 40 nicht erforderlich ist. Deswegen, wobei vom abgeführten Kältemittel um eine größere Menge in solch einer Bedingung Wärme gestrahlt wird, erfolgt die effiziente Lüftung.
Wie oben beschrieben führt die vorliegende Ausführungsform ein Wärmeaustauschsystem aus, das unter den verschiedenen Typen von Fluids Wärme angemessen austauscht (d. h. unter einem abgeführten Kältemittel, einem Kühlmittel und einer Luft), ohne Berücksichtigung der Temperaturänderung des Kühlmittels. Spezifisch, wenn der Temperaturunterschied zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Kühlmittel zunimmt, wird die Wärmestrahlungsmenge erhöht, wobei jeglicher Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Kühlmittel erleichtert wird. Die Fähigkeit, die Wärmestrahlungsmenge zu erhöhen, wenn ein größerer Temperaturunterschied zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Kühlmittel vorhanden ist, ist sehr wirksam, was die Zunahme der Kälteleistung des Wärmepumpenzyklus 10 anbelangt.
Deshalb kann die zweite Standard-Temperatur T2 auf einen Wert, der niedriger ist die erste Standard-Temperatur T1, und auf einen Wert eingestellt, der die Zunahme der Kälteleistung des Wärmepumpenzyklus 10 erleichtert, durch die Zunahme der Wärmestrahlungsmenge vom abgeführten Kältemittel, wenn jeglicher Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Kühlmittel erleichtert wird.
Ferner In der vorliegenden Ausführungsform wird die Flussmenge des Kühlmittels gemindert, wenn der Druck des abgeführten Kältemittels höher ist als der Standard-Kältemitteldruck P1. Aus diesem Grund steigt die Temperatur des abgeführten Kältemittels sicher auf 60 bis 65 Grad Celsius. Der Temperaturunterschied zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Kühlmittel wird dann sicher aufrechterhalten, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw niedriger ist als die zweite Standard-Temperatur T2 (d. h., 50 Grad Celsius).
Ferner In der vorliegenden Ausführungsform sind der Kältemittelkühler 12 und der Kühler 43 als die Wärmetauscherstruktur 50 strukturiert. Daher wird die Wärmeübertragung zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Kühlmittel äußerst erleichtert.
Ferner kann die Wärmeübertragung zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Kühlmittel durch die äußere Rippe 50b erfolgen. Deswegen wird Wärme vom abgeführten Kältemittel leichter nach der Außenluft als zum Kühlmittel übertragen, wenn Wärme erstens zur äußeren Rippe 50b übertragen wird. Auf diese Weise, wenn die Flussmenge des Kühlmittels abnimmt, wird Wärme vom abgeführten Kältemittel nach der Außenluft wirkungsvoll übertragen.
(Zweite Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 9 gezeigt, wird eine Anordnung des Kühlmittelkreislaufs 40 im Verhältnis zur ersten Ausführungform geändert. Praktischerweise weist der Kühlmittelkreislauf 40, zusätzlich zur Kühlmittelpumpe 41 und zum Kühler 43, ein elektrisches Dreiwegeventil 42 und einen Bypass-Kanal 44 auf, der einen Fluss des Kühlmittels um den Kühler 43 herumströmt. Ferner in 9 habe gleiche Teile dieselben Nummern wie in der ersten Ausführungsform. Solche Nummerierung bezieht sich auch auf die Zeichnungen.
Das Dreiwegeventil 42 schaltet zwei Kühlmediumkreisläufe, d. h. einen Wärmemediumkreislauf, zur Verbindung einer Einlassseite der Kühlmittelpumpe 41 und einer Auslassseite des Kühlers 43, um das in den Kühler 43 einströmenden Kühlmittel einzuführen und dieses um den Kühler 43 herumströmen zu lassen, und einen Wärmemediumkreislauf, zur Verbindung einer Einlassseite der Kühlmittelpumpe 41 und einer Auslassseite des Bypass-Kanals 44, um das Kühlmittels um den Kühler 43 herumströmen zu lassen. Ferner wird der Betrieb des Dreiwegeventils 42 durch eine Steuerspannung gesteuert, die vom Regler ausgegeben wird.
In anderen Worten, im Kühlmittelkreislauf 40 der vorliegenden Ausführungsform werden ein Wärmemediumkreislauf von der Kühlmittelpumpe 41 zum Elektromotor MG zum Fahren, zum Kühler 43 und zur Kühlmittelpumpe 41 und ein Wärmemediumkreislauf von der Kühlmittelpumpe 41 zum Elektromotor MG zum Fahren, zum Bypass-Kanal 44 und zur Kühlmittelpumpe 41 geschaltet.
Ferner, wenn vom Dreiwegeventil 42 ein Kreislauf zu demjenigen, der das Kühlmittel steuert, um den Kühler 43 zu umströmen, geschaltet wird, wird das Kühlmittel in den Kühler 43 nicht fließen. In anderen Worten nimmt die Zuflussmenge des in den Kühler 43 einströmenden Kühlmittels ab. Aus diesem Grund dient das Dreiwegeventil 42 der vorliegenden Ausführungsform als Einstellungseinheit der Flussmenge des Wärmemediums.
Ferner, wenn der Fahrzeugstartschalter in der vorliegenden Ausführungsform (d. h. auf EIN gesetzt) eingeschaltet wird, steuert der Regler die Kühlmittelpumpe 41, sodass eine vorgegebene Ablassmenge von der Pumpe 41 abgeführt wird. Ferner, wenn der Elektromotor MG zum Fahren nicht betrieben wird, wird der Betrieb des Dreiwegeventils 42 durch einen Regler gesteuert, sodass die Kühlmitteltemperatur Tw gleich oder höher als die niedrigste Schutz-Temperatur Tlw und gleich oder niedriger gehalten ist als die höchste Schutz-Temperatur Thi.
Praktischerweise, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw unter die unterste Schutz-Temperatur Tlw absinkt, schaltet der Regler den Wärmemediumkreislauf zu demjenigen, der das Kühlmittel dazu bringt, um den Kühler 43 herumzuströmen, und, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw über die höchste Schutz-Temperatur Thi steigt, schaltet der Regler den Wärmemediumkreislauf zu demjenigen, sodass das Kühlmittel in den Kühler 43 strömen kann. Ferner in der vorliegenden Ausführungsform, auch wenn der Wärmemediumkreislauf zu demjenigen geschaltet wird, der das Kühlmittel dazu bringt, um den Kühler 43 herumzuströmen, wird die Ablassmenge der Kühlmittelpumpe 41 vom Regler nicht geändert. Aus diesem Grund wird die Änderung der Kühlmitteltemperatur Tw sicher an diesem Zeitpunkt erfasst.
Ferner, in einem Fall wie der Elektromotor MG zum Fahren nicht betrieben wird, wenn der Druck des abgeführten Kältemittels gleich oder höher ist als der oben beschriebene Standard-Kältemitteldruck P1, und, unter solchem Umstand, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw gleich oder höher ist als die zweite Standard-Temperatur T2, die auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform bestimmt wird, und gleich oder niedriger ist als die erste Standard-Temperatur T1, die auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform bestimmt wird, schaltet der Regler den Wärmemediumkreislauf zu demjenigen, der das Kühlmittel dazu bringt, um den Kühler 43 herumzuströmen. Demgegenüber, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw niedriger ist als die zweite Standard-Temperatur 12, schaltet der Regler den Wärmemediumkreislauf zu demjenigen, sodass das Kühlmittel in den Kühler 43 strömen kann.
Die andere Anordnung und der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform. Deshalb wird das Wärmeaustauschsystem der vorliegenden Ausführungsform grundsätzlich auf die gleiche Weise wie im Wärmeaustauschsystem der ersten Ausführungsform gesteuert, zur Erzeugung eines angemessenen Wärmeaustauschsystems, das unter den verschiedenen Typen von Fluids Wärme austauscht (d. h. unter einem abgeführten Kältemittel, einem Kühlmittel und einer Luft), ohne Berücksichtigung der Temperaturänderung des Kühlmittels.
(Dritte Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 10 gezeigt, ist eine Anordnung des Wärmepumpenzyklus 10 im Verhältnis zur zweiten Ausführungsform geändert. Der Wärmepumpenzyklus 10 der vorliegenden Ausführungsform west einen schaltbaren Kältemittelkreislauf auf, der zwischen einem Heizbetrieb und einem Kühlbetrieb schaltbar ist, d. h. dem Heizbetrieb, zur Erhitzung einer in den Fahrzeuginnenraum blasenden Blasluft (d. h. ”Heizmodus”) und dem Kühlbetrieb, zur Kühlung einer in den Fahrzeuginnenraum blasenden Blasluft (d. h. ”Kühlmodus”)
Praktischerweise ist eine Kältemitteleinlassseite eines Innenkondensators mit einer Kältemittel-Ablassöffnung des Verdichters 11 in der vorliegenden Ausführungsform verbunden. Der Innenkondensator 37 ist ein Heizkörper (d. h. ein Wärmetauscher für Heizzwecke), der im Gehäuse 31 einer Innenklimatisierungseinheit 30 der Fahrzeugklimaanlage 1 angeordnet ist, zum Wärmeaustausch zwischen einem darin strömenden Hochtemperatur- und Hochdruckkältemittel ((d. h. im Gehäuse 31) und einer in den Fahrzeuginnenraum eingeblasenen Blasluft, nachdem sie durch den Kältemittelverdampfer 16 geströmt ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Elektroheizkörper 36 also nicht benutzt.
Eine heizende Festdrossel 17, die als Dekompressionseinrichtung zum Heizbetrieb dient, die das Kältemittel drucklos macht und expandiert, das beim Heizbetrieb aus dem Innenkondensator 37 herausströmt, ist mit der Kältemittelauslassseite des Innenkondensators 37 verbunden. Als heizende Festdrossel 17 kann eine Öffnung, ein Kapillarrohr oder ähnliches benutzt werden. Eine Kältemitteleinlassseite des Kältemittelkühlers 12 ist mit der Auslassseite der heizenden Festdrossel 17 verbunden.
In der vorliegenden Ausführungsform funktioniert ferner der Kältemittelkühler 12 im Kühlbetrieb als wärmestrahlender Wärmetauscher, um vom Kältemittel nach der Außenluft Wärme zu strahlen, wobei die Kältemittelkreisläufe des Wärmepumpenzyklus 10 geschaltet werden, und funktioniert im Heizbetrieb als wärmeaufnehmender Wärmetauscher, um von der Außenluft zum Kältemittel Wärme aufzunehmen. Deshalb in der nachfolgenden Erklärung der vorliegenden Ausführungsform ist der ”Kältemittelkühler 12 als Außenwärmetauscher 12” bezeichnet.
Ferner ist ein Festdrossel-Bypass-Kanal 17a, um das aus dem Innenkondensator 37 herausfließende Kältemittel nach dem Bereich des Außenwärmetauschers 12 zu richten, wobei die heizende Festdrossel 17 mit der Kältemittelauslassseite des Innenkondensators 37 verbunden ist.
Der Festdrossel-Bypass-Kanal 17a weist ein Öffnen-/Schließventil 17b auf, das den Festdrossel-Bypass-Kanal 17a öffnet und schließt. Das Öffnen-/Schließventil 17b ist ein elektromagnetisches Ventil, das seinen Öffnen- und Schließbetrieb je nach der vom Regler ausgegebenen Steuerspannung steuert.
Ferner, da ein Druckverlust des Kältemittels, wenn das Kältemittel durch das Öffnen-/Schließventil 17b strömt, äußerst kleiner als ist ein Druckverlust, wenn das Kältemittel durch die Festdrossel 17 strömt, fließt das aus dem Innenkondensator 37 herausfließende Kältemittel in den Außenwärmetauscher 12 durch einen Festdrossel-Bypass-Kanal 17a, wenn das Öffnen-/Schließventil 17b offen bleibt, und in den Außenwärmetauscher 12 durch die heizende Festdrossel 17, wenn das Öffnen-/Schließventil 17b geschlossen bleibt.
Auf diese Weise kann das Öffnen-/Schließventil 17b die Kältemittelkanäle des Wärmepumpenzyklus 10 schalten. Daher dient das Öffnen-/Schließventil 17b der vorliegenden Ausführungsform als Schalteinheit des Kältemittelkanal.
Ferner können das elektrische Dreiwegeventil zum Schalten eines Kältemittelkreislaufs, wodurch eine Auslassseite des Innenkondensators 37 und eine Einlassseite der heizenden Festdrossel 17 verbunden sind, und ein Kältemittelkreislauf, wodurch eine Auslassseite des Innenkondensators 37 und eine Einlassseite des Festdrossel-Bypass-Kanals 17a verbunden sind, auch als Schalteinheit des Kältemittelkanals benutzt werden.
Ein elektrisches Dreiwegeventil 17c ist mit einer Auslassseite des Außenwärmetauschers 12 verbunden. Der Betrieb des Dreiwegeventils 17c wird vom Regler gemäß der Steuerspannung gesteuert, und das Dreiwegeventil 17c dient als Schalteinheit des Kältemittelkanals, zusammen mit dem oben beschriebenen Öffnen-/Schließventil 17b.
Praktischerweise schaltet das Dreiwegeventil 17c im Heizbetrieb, eine Kältemittelströmung zu einem Kältemittelkanal, der eine Auslassseite des Außenwärmetauschers 12 mit einer Einlassseite eines Akkumulators 18 in Verbindung setzt, der später beschrieben ist, und schaltet, im Kühlbetrieb, eine Kältemittelströmung zu einem Kältemittelkanal, der eine Auslassseite des Außenwärmetauschers 12 mit einer Einlassseite einer kühlenden Festdrossel 19 in Verbindung setzt.
Die kühlende Festdrossel 19 ist eine Dekompressionseinrichtung für den Kühlbetrieb, die das aus dem Außenwärmetauscher 12 herausfließende Kältemittel im Kühlbetrieb expandiert, und eine basische Anordnung der Festdrossel 19 ist ähnlich der der heizenden Festdrossel 17. Ferner ist eine Kältemitteleinlassseite des Kältemittelverdampfers 16 mit einer Auslassseite der kühlenden Festdrossel 19, und eine Einlassseite des Akkumulators 18 ist mit einer Kältemittelauslassseite des Kältemittelverdampfers 16 verbunden.
Der Akkumulator 18 dient als Gas-Flüssigkeitsseparator am niederdruckseitigen Kältemittel, zur Trennung des darin strömenden Kältemittels in Gas und Flüssigkeit und zur Lagerung eines überschüssigen Kältemittels im Zyklus. Eine Saugseite des Verdichters 11 ist mit einem Gasphasenkältemittelauslass des Akkumulators 18 verbunden. Deshalb wird vom Akkumulator 18 das Ansaugen des Flüssigphasen-Kältemittels durch den Verdichter 11 eingeschränkt, um dadurch die Verdichtung der Flüssigkeit im Verdichter 11 zu verhindern. Die andere Anordnung der vorliegenden Ausführungsform ist ähnlich der in der zweiten Ausführungsform.
Der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform in der obigen Anordnung ist nachfolgend beschrieben. Wie oben beschrieben wird von der Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform der Kältemittelkreislauf des Wärmepumpenzyklus 10 geschaltet, nämlich zur Durchführung entweder eines Heizbetriebs (d. h. eines Heizmodus), um den Fahrzeuginnenraum zu erhitzen, oder eines Kühlbetriebs (d. h. Kühlmodus), um den Fahrzeuginnenraum zu Kühlen.
Der Heizbetrieb ist zuerst beschrieben. Angelassen wird der Heizbetrieb, wenn ein nicht dargestellter Fahrzeugstartschalter in einen EIN-Zustand gesetzt wird (d. h. EIN-geschaltet wird) und der Betriebsschalter der Fahrzeugklimaanlage am Bedienfeld in einen EIN-Zustand gesetzt wird (d. h. EINgeschaltet wird), und ein Wahlschalter am Bedienfeld wird benutzt, um einen Heizbetriebsmodus auszuwählen.
Im Heizbetrieb schließt der Regler das Öffnen-/Schließventil 17b und schaltet das Dreiwegeventil 17c zum Kältemittelkanal, der eine Einlassseite des Akkumulators 18 mit einer Auslassseite eines Außenwärmetauschers 12 in Verbindung setzt. Auf diese Weise wird der Wärmepumpenzyklus 10 geschaltet, um den Kältemittelkanal so zu haben, dass das Kältemittel in einer mit einer durchgezogenen Linie gezeigten Pfeilrichtung der 10 strömt.
In solch einer Anordnung des Kältemittelkanals liest der Regler die Erfassungssignal der oben beschriebenen Sensorgruppe für die Klimatisierungsregelung und das Betriebssignal des Bedienfeldes aus, und dann, auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform, berechnet die Zielblastemperatur TAO, auf die die Temperatur der in den Fahrzeuginnenraum eingeblasenen Blasluft eingestellt wird, und zwar ausgehend von den Erfassungssignalen und vom Betriebssignal. Ausgehend von der berechneten Zielblastemperatur TAO und den Erfassungssignalen aus der Sensorgruppe stellt ferner der Regler die Betriebszustände von sonstigen Klimaanlagereglern fest, die an eine Auslassseite des Reglers angekoppelt sind.
Ferner werden vom Regler Steuersignale zu unterschiedlichen Klimaanlagereglern ausgegeben, sodass die bestimmten Betriebszustände vorhanden sind. Bis anschließend eine Aufforderung zum Anhalten der Fahrzeugklimaanlage vom Bedienfeld eingegeben wird, wird die Kontrollroutine der nachfolgenden Betriebe mit vorbestimmten Zeitabständen wiederholt. D. h., die Routine wiederholt den folgenden Zyklus: (i) Auslesen des Erfassungs-/Betriebssignals, (ii) Berechnung der Zielblastemperatur TAO, (iii) Ermittlung des Betriebszustands von den unterschiedlichen Klimatisierungsreglern, und (iv) Ausgabe der Steuerspannung und des Steuersignal.
Anschließend, im Wärmepumpenzyklus 10 des Heizbetriebs fließt ein vom Verdichter 11 abgelassenes Hochdruck-Kältemittel in den Innenkondensor 37. Das Kältemittel, das in den Innenkondensator 37 geströmt ist, tauscht Wärme mit der vom Gebläselüfter 32 geblasenen Blasluft aus, die durch den Kältemittelverdampfer 16 geströmt ist, um Wärme zu strahlen. Auf diese Weise wird die in den Fahrzeuginnenraum eingeblasene Blasluft erhitzt.
Das aus dem Innenkondensator 37 herausfließende Hochdruck Kältemittel strömt in die heizende Festdrossel 17, um drucklos gemacht zu werden und zu expandieren, weil das Öffnen-/Schließventil 17b geschlossen ist. Das Niederdruckkältemittel, das von der heizenden Festdrossel drucklos gemacht und expandiert wird, strömt dann in den Außenwärmetauscher 12. Vom Niederdruckkältemittel, das in den Außenwärmetauscher 12 geströmt ist, wird Wärme von der vom Gebläselüfter 13 eingeblasenen Außenluft aufgenommen und verdampft.
Das aus dem Außenwärmetauscher 12 herausfließende Kältemittel fließt in den Akkumulator 18, nämlich zur Trennung des Gases von der Flüssigkeit, weil das Dreiwegeventil 17c zum Kältemittelkanal geschaltet wird, der eine Einlassseite des Akkumulators 18 mit einer Auslassseite eines Außenwärmetauschers 12 in Verbindung setzt. Ein vom Akkumulator 18 getrennte Gasphasenkältemittel wird dann vom Verdichter 11 angesaugt und erneut komprimiert.
Zu diesem Zeitpunkt wird im Kühlmittelkreislauf 40 der Betrieb des Dreiwegeventils 42 genauso wie die zweite Ausführung gesteuert, sodass die Kühlmitteltemperatur Tw steigt, um gleich oder höher als die niedrigste Schutz-Temperatur Tlw zu werden, und gleich oder niedriger als die höchste Schutz-Temperatur Thi zu werden, wenn der Elektromotor MG zum Fahren nicht betrieben wird.
Ferner, wenn der Elektromotor MG zum Fahren betrieben wird, kann vom Niederdruckkältemittel, das in den Außenwärmetauscher 12 geströmt ist, wirkungsvoll Wärme aus dem Kühlmittel durch die äußere Rippe 50b aufgenommen werden.
Ferner, wenn der Elektromotor MG zum Fahren nicht betrieben wird, und die Kühlmitteltemperatur Tw niedriger ist als die Schutz-Temperatur Tlw und die Kältemitteltemperatur, die im Außenwärmetauscher 12 vom Kältemitteltemperatursensor erfasst wird, höher ist als 0 Grad Celsius, wird der Betrieb des Dreiwegeventils 42 durch einen Regler gesteuert, um den Wärmemediumkreislauf zu demjenigen zu schalten, der das Kühlmittel dazu bringt, um den Kühler 43 herumzuströmen.
Wenn die Kühlmitteltemperatur Tw also niedriger ist als die niedrigste Schutz-Temperatur Tlw und die Kältemitteltemperatur, die im Außenwärmetauscher 12 vom Kältemitteltemperatursensor erfasst wird, höher ist als 0 Grad Celsius, wird die Wärmeabgabe vom Kühlmittel zum in den Außenwärmetauscher 12 einströmenden Kältemittel nicht erfolgen, und die Wärmeabgabe durch das Kühlmittel vom in den Außenwärmetauscher 12 einströmenden Kältemittel nicht erfolgen.
Auf der anderen Seite, wenn der Elektromotor MG zum Fahren nicht betrieben wird, und die Kühlmitteltemperatur Tw niedriger ist als die Schutz-Temperatur Tlw und die Kältemitteltemperatur, die im Außenwärmetauscher 12 vom Kältemitteltemperatursensor erfasst wird, gleich oder niedriger ist als 0 Grad Celsius, wird der Betrieb des Dreiwegeventils 42 durch einen Regler gesteuert, um den Wärmemediumkreislauf zu demjenigen zu schalten, der das Kühlmittel in den Kühler 43 einleitet, da solch eine niedrige Temperatur die Frostbildung an einer Außenfläche des Außenwärmetauschers 12 verursacht haben mag.
Auf diese Weise wird Wärme vom Kühlmittel zum Außenwärmetauscher 12 durch die äußere Rippe 50b übertragen, um den Außenwärmetauscher 12 zu entfrosten.
Der Kühlbetrieb ist jetzt beschrieben. Angelassen wird der Kühlbetrieb, wenn der Betriebsschalter am Bedienfeld in einen EIN-Zustand gesetzt wird (d. h. EIN-geschaltet wird), und ein Wahlschalter am Bedienfeld wird benutzt, um einen Heizbetriebsmodus auszuwählen. Im Kühlbetrieb öffnet der Regler das Öffnen-/Schließventil 17b und schaltet das Dreiwegeventil 17c zum Kältemittelkanal, der eine Einlassseite der kühlenden Festdrossel 19 mit einer Auslassseite eines Außenwärmetauschers 12 in Verbindung setzt.
Auf diese Weise wird der Wärmepumpenzyklus 10 geschaltet, um den Kältemittelkanal so zu haben, dass das Kältemittel in einer mit einer durchgezogenen Linie gezeigten Pfeilrichtung strömt. Mit anderen Worten wird die Anordnung des Kältemittelkanals zu demjenigen geschaltet, der derselbe wie in den ersten und zweiten Ausführungsformen ist. Ferner beim Kühlbetrieb wird vom Regler den Betrieb jeder der Regelungsobjekteinrichtungen auf diese Weise wie in der zweiten Ausführungsform gesteuert.
Deshalb erlaubt auch das Wärmeaustauschsystem der vorliegenden Ausführungsform auf die gleiche Weise wie in der zweiten Ausführungsform ein angemessenes Wärmeaustauschsystem zu erhalten, das unter den verschiedenen Typen von Fluids (d. h. unter einem abgeführten Kältemittel, einem Kühlmittel und einer Luft) beim Kühlbetrieb Wärme austauscht, ohne Berücksichtigung der Temperaturänderung des Kühlmittels.
(Vierte Ausführungsform)
Die erste Ausführungsform beschreibt eine Situation, wobei die Ablassmenge der Kühlmittelpumpe 41 vermindert wird, wenn der Druck des abgeführten Kältemittels gleich oder höher ist als der oben beschriebene Standard-Kältemitteldruck P1, und die Kühlmitteltemperatur Tw gleich oder höher ist als die zweite Standard-Temperatur T2, und gleich oder niedriger ist als die erste Standard-Temperatur T1. Die vorliegende Ausführungsform bezieht sich auf eine Situation, in welcher die Steuerung der Kühlmittelpumpe 41 im Verhältnis zur Obigen geändert ist. Die ganze Anordnung der Fahrzeugklimaanlage 1 ist dieselbe wie in der ersten Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist.
In der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Elektromotor MG zum Fahren betrieben wird, steuert der Regler den Betrieb der Kühlmittelpumpe 41, sodass die vom Kühlmitteltemperatursensor erfasste Kühlmitteltemperatur Tw gesteuert wird, um gleich oder höher als die unterste Schutz-Temperatur Tlw zu sein, und um gleich oder niedriger als die höchste Schutz-Temperatur Thi zu sein, auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform.
Auf der anderen Seite, im Falle wo der Elektromotor MG zum Fahren nicht betrieben wird, wird die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 gesteuert, um eine kleine Flussmenge zu erhalten, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw gleich oder höher ist als eine dritte Standard-Temperatur T3, und gleich oder niedriger ist als die erste Standard-Temperatur T1 (d. h. 60 Grad Celsius), die auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform bestimmt wird. Deshalb, als die Kühlmitteltemperatur Tw unter die erste Standard-Temperatur T1 weiter fällt, nimmt die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 zu.
Wenn die Kühlmitteltemperatur Tw niedriger ist als die dritte Standard-Temperatur T3, wird die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 gesteuert, um eine große Flussmenge zu haben. Ferner ist die dritte Standard-Temperatur T3 eingestellt, um einen Wert zu haben, der durch Subtrahieren einer vorgegebenen Temperatur AT (10 Grad Celsius In der vorliegenden Ausführungsform) von einer Sättigungstemperatur des in den Kältemittelkühler 12 abgeführten Kältemittels berechnet wird, die ausgehend von einem Druck des abgeführten Kältemittels vom Verdichter 11 und von einer Temperatur des abgeführten Kältemittels im Kältemittelkühler 12 bestimmt wird, jeweils erfasst durch einen Sensor des abgeführten Drucks und eines Kältemitteltemperatursensors.
Ferner in der vorliegenden Ausführungsform, um eine genaue Sättigungstemperatur des abgeführten Kältemittels im Kältemittelkühler 12 zu berechnen, werden jeweils der erfasste Druck des Sensors des abgeführten Drucks und die erfasste Temperatur des Kältemitteltemperatursensors für solch eine Berechnung. Jedoch mag die Sättigungstemperatur ausgehend von erst einem der Werte des Sensors des abgeführten Drucks und des Temperatursensors des abgeführten Kältemittels berechnet werden.
In der vorliegenden Ausführungsform deshalb wird der Betrieb der Kühlmittelpumpe 41 gesteuert, wie in der Zeichnung der 11 angezeigt ist, für einen angemessenen Wärmeaustausch unter mehreren Typen von Fluids (d. h. einem Kältemittel, einem Kühlmittel und einer Luft).
Praktischerweise, wenn der Elektromotor MG zum Fahren betrieben wird, d. h. in einem schraffierten Bereich mit einer Schräglinie der 11, wird die Kühlmitteltemperatur Tw gesteuert, um innerhalb eines Bereichs zwischen der niedrigsten Schutz-Temperatur Tlw und der höchsten Schutz-Temperatur Thi zu sein. Deshalb, wie bereits beschrieben für den Fall (A) ”die niedrigste Schutz-Temperatur Tlw < die Kühlmitteltemperatur Tw < die höchste Schutz-Temperatur Thi” in der ersten Ausführungsform, wird Wärme vom Kühlmittel und vom Kältemittel nach der Außenluft angemessen übertragen.
Wenn die Kühlmitteltemperatur Tw ferner gleich oder höher ist als die dritte Standard-Temperatur T3, und gleich oder niedriger ist als die erste Standard-Temperatur T1, d. h. in einem schraffierten Bereich mit einem Netzmuster der 11, wird die Ablassmenge der Kühlmittelpumpe 41 vermindert. Daher, wie bereits beschrieben für den Fall (B) ”die zweite Standard-Temperatur T2 < die Kühlmitteltemperatur Tw < die erste Standard-Temperatur T1” in der ersten Ausführungsform, wird die äußere Rippe 50b benutzt, um vom abgeführten Kältemittel nach der Außenluft Wärme abzuführen, um vom abgeführten Kältemittel nach der Außenluft Wärme wirksam zu strahlen.
In diesem Falle, da die dritte Standard-Temperatur T3 eingestellt wird, um einen Wert zu haben, der durch Subtrahieren einer vorgegebenen Temperatur von der Sättigungstemperatur des in den Kältemittelkühler 12 abgeführten Kältemittels berechnet wird, wird die dritte Standard-Temperatur T3 in Abhängigkeit von der Temperatur des abgeführten Kältemittels eingestellt, das aus dem Kältemittelkühler 12 abgeführt wird.
In anderen Worten erlaubt es eine Zunahme eines Temperaturbereichs, in welchem die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 gesteuert wird, um mit der Reduzierung der Temperatur des abgeführten Kältemittels im Kältemittelkühler 12 abzunehmen. D. h., ein Temperaturunterschied zwischen der dritten Standard-Temperatur T3 und der ersten Standard-Temperatur T1 wird erhöht.
Da also die Temperatur des abgeführten Kältemittels abnimmt, was die Erhitzung des Wärmeaustausch-Objektfluids erschwert, wird der Temperaturunterschied zwischen der dritten Standard-Temperatur T3 und der ersten Standard-Temperatur T1 erhöht, was einen angemessenen und wirksamen Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und der Außenluft erleichtert, wobei der ungewünschte Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Kühlmittel weiter eingeschränkt wird.
Ferner in der vorliegenden Ausführungsform, da die erste Kühlmitteltemperatur GTw unter die erste Standard-Temperatur Ti und nach einer niedrigeren Temperatur fällt, nimmt die Zuflussmenge des in den Kühler 43 einströmenden Kühlmittels stufenweise zu. Aus diesem Grund, wie bereits beschrieben für den Fall (C) ”die Kühlmitteltemperatur Tw < die zweite Standard-Temperatur T2” wird Wärme vom abgeführten Kältemittel nicht nur nach der Außenluft sondern auch zum Kühlmittel übertragen, wobei eine schrittweise Zunahme der Wärmestrahlungsmenge ermöglicht wird, um vom abgeführten Kältemittel Wärme zu strahlen.
Wenn ferner die Kühlmitteltemperatur Tw unter die dritte Standard-Temperatur T3 fällt, d. h. in einem gestrichelt schraffierten Bereich der 11, wird die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 gesteuert, um eine große Flussmenge zu haben. Daher, wie bereits beschrieben für den Fall (C) ”die Kühlmitteltemperatur Tw < die zweite Standard-Temperatur T2” in der ersten Ausführungsform, wobei Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und dem Kühlmittel erleichtert wird, um vom abgeführten Kältemittel gleichzeitig nach der Außenluft und zum Kühlmittel Wärme zu strahlen, nimmt die Wärmestrahlungsmenge vom abgeführten Kältemittel zu.
Wie oben beschrieben führt das Wärmeaustauschsystem der vorliegenden Ausführungsform einen angemessenen Wärmeaustausch unter den verschiedenen Typen von Fluids aus (d. h. unter einem abgeführten Kältemittel, einem Kühlmittel und einer Luft), ohne Berücksichtigung der Temperaturänderung des Kühlmittels. Da ferner die dritte Standard-Temperatur T3 gemäß der Temperatur des abgeführten Kältemittels vom Kältemittelkühler 12 eingestellt wird, erfolgt ein angemessener Wärmeaustausch unter den verschiedenen Typen von Fluids, auch wenn die Betriebsbedingung des Wärmepumpenzyklus 10 verändert wird.
Zudem, unter unterschiedlichen Kontrollen der Kühlmittelpumpe 41 in der vorliegenden Ausführungsform mag eine Steuerung für eine Vergrößerung der Ablassmenge der Kühlmittelpumpe 41 abgeschafft werden, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw unter die erste Standard-Temperatur T1 fällt.
Mit anderen Worten, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw gleich oder höher ist als die dritte Standard-Temperatur T3 und gleich oder niedriger ist als die vorgegebene erste Standard-Temperatur T1 (d. h. 60 Grad Celsius), die auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform bestimmt wird, mag die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 gesteuert werden, um eine kleine Flussmenge zu erhalten, und wenn die Kühlmitteltemperatur Tw niedriger ist als die dritte Standard-Temperatur T3, mag die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 gesteuert werden, um eine große Flussmenge zu haben.
Zudem, unter unterschiedlichen Steuerungen der Kühlmittelpumpe 41 der vorliegenden Ausführungsform, mag eine Steuerung für eine Vergrößerung der Ablassmenge der Kühlmittelpumpe 41 abgeschafft werden, um eine große Flussmenge zu haben, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw unter die erste Standard-Temperatur T3 fällt.
In anderen Worten, wenn die Kühlmitteltemperatur Tw gleich oder niedriger ist als die erste Standard-Temperatur T1 (d. h. 60 Grad Celsius), mag die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 gesteuert werden, um zunächst eine kleine Flussmenge zu haben, und dann erhöht werden, als die Kühlmitteltemperatur Tw unter die erste Standard-Temperatur T1 weiter fällt.
Zudem mag die Steuerung der vorliegenden Ausführungsform auf die Fahrzeugklimaanlage 1 in den zweiten und dritten Ausführungsformen angewendet werden. In solch einem Falle mag das Dreiwegeventil 42 der zweiten und dritten Ausführungsformen abgeschafft werden, und ein Flussmenge-Einstellventil, um ein Flussverhältnis zwischen einer in den Kühler 43 einströmenden Zuflussmenge und einer in den Bypass-Kanal 44 einströmenden Bypass-Menge einzustellen, kann verwendet werden.
Dann, durch die Einstellung des Betriebs des Flussmengen-Einstellventils unter Verwendung des Reglers wird die Zuflussmenge des in den Kühler 43 einströmenden Kühlmittels auf die gleiche Weise wie in der vorliegenden Ausführungsform verändert, um dieselben Wirkungen als in der vorliegenden Ausführungsform zu erreichen.
(Fünfte Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Anordnung der Wärmetauscherstruktur 50 verändert, wie gezeigt in einer Teilexplosionsperspektivansicht der Wärmetauscherstruktur 50 der 12.
Was das Wärmemediumrohr 43a des Kühlers 43 und das Kältemittelrohr 12a des Kältemittelkühlers 12 zum Durchfließen des Kältemittels In der vorliegenden Ausführungsform anbelangt, wird ein flaches Rohr mit einem flachförmigen Querschnitt, der entlang einer senkrechten Linie senkrecht zu einer Längsrichtung des Rohrs 12a genommen wird, benutzt. Ferner sind das Wärmemediumrohr 43a und das Kältemittelrohr 12a jeweils in zwei Reihen entlang der Strömungslinie der vom Gebläselüfter 13 geblasenen Außenluft angeordnet, die durch den Pfeil X angezeigt ist.
13 ist ein Querschnitt des Ausgleichsbehälters der Wärmetauscherstruktur 50 in einer Längsrichtung des Ausgleichsbehälters. Zur klaren Unterscheidung zwischen dem Kältemittelrohr 12a und dem Wärmemediumrohr 43a in 13 ist mit einer gestrichelten Schraffierung veranschaulicht und das Wärmemediumrohr 43a mit einer Netzschraffierung veranschaulicht.
Wie gezeigt in 13 sind in einer stromaufwärtsseitigen Rohrgruppe 50c, die aus einer Gruppe von Rohren 12a, 43a an einer Stromaufwärtsseite (d. h. an der windzugewandten Seite) des durch einen Pfeil X bezeichneten Flusses der Außenluft besteht, die Rohre 12a, 43a alternativ mehrlagig mit einem dazwischen zwischenliegenden vorgegebenen Abstand angeordnet, wobei die äußeren Oberflächen der beiden Rohre einander entgegengesetzt und zueinander parallel sind.
Ähnlicherweise in einer stromabwärtsseitigen Rohrgruppe 50d an einer Stromabwärtsseite (d. h. an der windabgewandten Seite) des durch einen Pfeil X bezeichneten Flusses der Außenluft sind die Rohre 12a, 43a alternativ mehrlagig mit einem zwischenliegenden vorgegebenen Abstand angeordnet.
Der Raum zwischen dem Kältemittelrohr 12a und dem Wärmemediumrohr 43a bildet den Außenluftkanal 50a (d. h. einen dritten Fluidkanal), der die vom Gebläselüfter 13 geblasene Außenluft durchlässt. Im Außenluftkanal 50a sind die äußeren Rippen 50b angeordnet.
Der Kältemittel-Ausgleichsbehälterteil 12b und der Wärmemedium-Ausgleichsbehälterteil 43b sind nachfolgend beschrieben. Diese Behälterteil 12b, 43b weisen grundsätzlich dieselbe Anordnung auf. Was den Kältemittel-Ausgleichsbehälterteil 12b anbelangt, sind drei Glieder vorgesehen. D. h., ein kältemittelseitiges Befestigungsplattenglied 121, an welchem die Zweireihenkältemittelrohre 12a und die Wärmemediumrohre 43a befestigt sind, ein kältemittelseitiges Mittelplattenglied 122, an welchem das kältemittelseitige Befestigungsplattenglied 121 befestigt ist, und ein kältemittelseitiges Behälterbildungsglied 123 sind vorgesehen.
Am kältemittelseitigen Mittelplattenglied 122 sind eine Mehrzahl von Zahnteilen 122b gebildet, die eine Mehrzahl von Abstandsräumen zusammen mit dem kältemittelseitigen Befestigungsplattenglied 121 bilden, wenn das Plattenglied 122 am Plattenglied 121 befestigt ist, und die Vielzahl von Abstandsräumen erlaubt Verbindung mit dem Wärmemediumrohr 43a. Die Abstandsräume dienen als Verbindungsräume zur Verbindung zwischen den beiden Wärmemediumrohren 43a, die entlang der Strömungslinie der durch einen Pfeil X bezeichneten Außenluft in zwei Reihen angeordnet sind.
An Stellen, die den Kältemittelrohren 12a entsprechen, weist das kältemittelseitige Mittelplattenglied 122 ferner Verbindungsdurchgangslöcher 122a, die zwischen einer Vorderseite und einer Rückseite des Plattenglieds 122 Verbindung erlauben, durch die sich die Kältemittelrohre 12a erstrecken. Auf solche Weise dringen die Kältemittelrohre 12a in einen Raum ein, der vom kältemittelseitigen Behälterbildungsglied 123 festgelegt ist.
Das kältemittelseitige Behälterbildungsglied 123 bildet einen Sammelraum 123a, zur Sammlung des Kältemittels, und einen Verteilraum 123b, zur Verteilung des Kältemittels, wobei sie jeweils am kältemittelseitigen Befestigungsplattenglied 121 und am kältemittelseitigen Mittelplattenglied 122 befestigt sind. Praktischerweise wird das kältemittelseitige Behälterbildungsglied 123 unter Verwendung einer Druckarbeit gebildet, um zweibergförmig (d. h. W-förmig) in einer Ansicht von einem seiner Längsenden zu sein.
Ein Mittelteil der zweibergförmigen Teile des kältemittelseitigen Behälterbildungsglieds 123 ist mit dem kältemittelseitigen Mittelplattenglied 122 verbunden, zur Festlegung des Sammelraums 123a und des Verteilraums 123b. Der Mittelteil ist gebildet, um einer Form des Zahnteils 122b anzupassen, der am kältemittelseitigen Mittelplattenglied 122 hergestellt wird, und der Sammelraum 123a und de Verteilraum 123b sind definiert, um Leckage des Kältemittels aus Verbindungsteilen zu verhindern, die die Räume 123a, 123b mit dem kältemittelseitigen Befestigungsplattenglied 121 und dem kältemittelseitigen Mittelplattenglied 122 verbinden.
Ferner dringt das Kältemittelrohr 12a ins kältemittelseitige Mittelplattenglied 122 durch das Verbindungsdurchgangsloch 122a ein, um in den Sammelraum 123a oder in den Verteilraum 123b hineinzuragen, der zwischen dem Kältemittelrohr 12a, das an der windzugewandten Seite der Windströmungsrichtung X der Außenluft angeordnet ist, und dem Sammelraum 123a Verbindung erlaubt, oder der zwischen dem Kältemittelrohr 12a, das an der windabgewandten Seite der Windströmungsrichtung X der Außenluft angeordnet ist, und dem Verteilraum 123b Verbindung erlaubt.
Im Wärmemedium-Ausgleichsbehälterteil 43b andererseits sind, ähnlich mit dem Kältemittel-Ausgleichsbehälterteil 12b strukturiert, ein wärmemediumseitiges Befestigungsplattenglied 431, ein wärmemediumseitiges Mittelplattenglied 432, an welchem das wärmemediumseitige Befestigungsplattenglied 431 befestigt ist, und ein wärmemediumseitiges Behälterbildungsglied 433 angeordnet.
Ferner zwischen dem wärmemediumseitigen Befestigungsplattenglied 431 und dem wärmemediumseitigen Mittelplattenglied 432 ist ein Kältemittel-Verbindungsraum festgelegt, mit einem Zahnteil 432b, zur Verbindung zwischen den beiden Kältemittelrohren 12a, die in zwei Reihen entlang der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordnet sind.
Ferner, an Stellen, die den Wärmemediumrohren 43a entsprechen, weist das wärmemediumseitige Mittelplattenglied 432 Verbindungsdurchgangslöcher 432a auf, die zwischen einer Vorderseite und einer Rückseite des Plattenglieds 432 Verbindung erlauben, durch die sich die Wärmemediumrohre 43a erstrecken.
Ferner bildet das kältemittelseitige Behälterbildungsglied 433 einen Sammelraum 433a, zur Sammlung des Kühlmittels und einen Verteilraum 433b zur Verteilung des Kühlmittels, wobei sie am wärmemediumseitigen Befestigungsplattenglied 431 und am wärmemediumseitigen Mittelplattenglied 432 befestig sind. Ferner, in der vorliegenden Ausführungsform liegen der Verteilraum 433b auf einer windzugewandten Seite der Strömungsrichtung X der Außenluft und der Sammelraum 433b auf der windabgewandten Seite der Strömungsrichtung X der Außenluft.
In der Wärmetauscherstruktur 50 der vorliegenden Ausführungsform strömt deshalb das Kältemittel, das in den Verteilraum 123b des Kältemittel-Ausgleichsbehälterteils 12b fließt, ins auf der windabgewandten Seite liegende Rohr 12a der Kältemittelrohre 12a, die in zwei Reihen entlang der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordent sind.
Dann strömt das aus dem auf der windabgewandten Seite liegenden Kältemittelrohr 12a ausströmende Kältemittel durch den Kältemittel-Verbindungsraum, der als ein Raum festgelegt ist, der zwischen dem wärmemediumseitigen Befestigungsplattenglied 431 und dem wärmemediumseitige Mittelplattenglied 432 vorhanden ist, ins auf der windzugewandten Seite liegende Rohr 12a der Kältemittelrohre 12a, die in zwei Reihen entlang der Strömungsrichtung X der Außenluft angeordnet sind.
Ferner wird das aus dem auf der windzugewandten Seite liegenden Kältemittelrohr 12a ausströmende Kältemittel im Sammelraum 123a des Kältemittel-Ausgleichsbehälterteils 12b gesammelt, und fließt dann nach Außen heraus. In anderen Worten erlaubt die Wärmetauscherstruktur 50 der vorliegenden Ausführungsform eine Strömung des Kältemittels vom auf der windabgewandten Seite liegenden Kältemittelrohr 12a zum Kältemittel-Verbindungsraum im Wärmemedium-Ausgleichs-behälterteil 43b und ins auf der windzugewandten Seite liegende Kältemittelrohr 12a, das als U-förmig bezeichnet sein mag.
In ähnlicher Weise erlaubt die Struktur eine Strömung des Kühlmittels vom auf der windzugewandten Seite Wärmemediumrohr 43a zu einem Kühlmittel-Verbindungsraum im Kältemittel-Ausgleichsbehälterteil 12b, zum auf der windabgewandten Seite liegenden Wärmemediumrohr 43a, das als U-förmig bezeichnet sein mag. Deshalb sind eine Strömungsrichtung des ins Kältemittelrohr 12a einströmenden Kältemittels und eine Strömungsrichtung des ins Wärmemediumrohr 43a einströmenden Kühlmittels in den Rohren 12a und den Rohren 43a einander entgegengesetzt, die einander benachbart angeordnet sind.
Ferner sind das kältemittelseitige Befestigungsplattenglied 121 und das kältemittelseitige Behälterbildungsglied 133 abgedichtet und miteinander derart befestigt, das das zwischengeschaltete kältemittelseitige Mittelplattenglied 122 verbunden wird, und das wärmemediumseitige Befestigungsplattenglied 431 und das wärmemediumseitige Behälterbildungsglied 433 sind abgedichtet und miteinander derart befestigt, das das zwischengeschaltete wärmemediumseitige Mittelplattenglied 432 verbunden wird.
Ferner wird nach der Abdichtung die Wärmetauscherstruktur 50 vollständig in einen Heizherd gesetzt und erhitzt, zur Schmelzung eines Hartlötfüllstoffs, der auf eine Fläche jeder Komponente gesetzt wird, und zur Kühlung auf den Hartlötfüllstoff, um die Komponenten zu befestigen. Der Kältemittelkühler 12 und der Kühler 43 werden so vereint.
Die Anordnung und der Betrieb des Wärmepumpenzyklus 10 sind den der anderen oben beschriebenen Ausführungsformen ähnlich. Deshalb erlaubt das Wärmeaustauschsystem der vorliegenden Ausführungsform, das ähnlich dem der anderen Ausführungsformen ist, einen angemessenen Wärmeaustausch, der unter mehreren Typen von Fluids (d. h. einem Kältemittel, einem Kühlmittel und einer Luft) Wärme austauscht, ohne Berücksichtigung der Temperaturänderung des Kühlmittels.
(Sechste Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Steuerung der Kühlmittelpumpe 41 vom Regler im Verhältnis zur anderen Ausführungsform geändert, mit Betonung der Ausführungsform auf einer Schwierigkeit, um einen angemessenen Wärmeaustausch unter den Fluids (d. h. einem Kältemittel, einem Kühlmittel und einer Luft) zu erlauben, wenn eine Zunahme eines Temperaturunterschieds ATT zwischen einer Temperatur TT1 des in die Wärmetauscherstruktur 50 einströmenden abgeführten Kältemittels und einer Temperatur TT2 des Kühlmittels beobachtet wird. Ferner ist die gesamte Anordnung der Fahrzeugklimaanlage 1 der vorliegenden Ausführungsform dieselbe wie diejenige in der ersten Ausführungsform in 1.
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Änderung der Ablassmenge der Kühlmittelpumpe 41 nach dem Temperaturunterschied ATT zwischen der Temperatur TT1 des abgeführten Kältemittels und der Temperatur TT2 des Kühlmittels.
14 ist ein Blockschaltbild eines Verfahren zur Steuerung der Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41, das vom Regler In der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt werden kann. Die in 14 gezeigte Kontrollroutine kann erfolgen, wenn der Betriebsschalter der Fahrzeugklimaanlage 1 am Bedienfeld in einen EIN-Zustand gesetzt wird.
Wie in 14 gezeigt liest der Regler sonstige Signale aus, wie das Erfassungssignal des Temperatursensors des abgelassenen Kältemittels und das Erfassungssignal des Kühlmitteltemperatursensors (S100). Dann wird vom Regler der Temperaturunterschied ATT (d. h. ein absoluter Wert) zwischen der Temperatur TT1 des abgeführten Kältemittels und der Temperatur TT2 des Kühlmittels berechnet, auf der Basis des Erfassungssignal des Temperatursensors des abgelassenen Kältemittels und des Erfassungssignals des Kühlmitteltemperatursensors, die in Stufe S100 (S100) ausgelesen werden.
Dann wird vom Verfahren ermittelt, ob der Temperaturunterschied ATT zwischen der Temperatur TT1 des abgeführten Kältemittels und der Temperatur TT2 des Kühlmittels gleich oder höher ist als ein vorgegebener Standard-Temperaturunterschied ATTth (S120). Der Standard-Temperaturunterschied ATTth (S120) mag zum Beispiel auf den in der ersten Ausführungsform gezeigten Temperaturunterschied (d. h. 10 Grad Celsius) oder ähnliches eingestellt werden, der ein Unterschied zwischen der ersten Standard-Temperatur T1 und der zweiten Standard-Temperatur (T2) ist.
Wenn als Ergebnis der Ermittlung in Stufe S120 es ermittelt wird, dass der Temperaturunterschied ATT zwischen der Temperatur TT1 des abgeführten Kältemittels und der Temperatur TT2 des Kühlmittels niedriger ist als der vorgegebene Standard-Temperaturunterschied ATTth (S120: NO), steuert das Verfahren die Kühlmittelpumpe 41, damit sie eine mittlere Flussmenge G2 aufweist, und leitet gleichzeitig vom abgeführten Kältemittel und dem Kühlmittel nach der Außenluft (S130) Wärme ab.
Wenn andererseits als Ergebnis der Ermittlung in Stufe S120 es ermittelt wird, dass der Temperaturunterschied ATT zwischen der Temperatur TT1 des abgeführten Kältemittels und der Temperatur TT2 des Kühlmittels gleich oder höher ist als der vorgegebene Standard-Temperaturunterschied ATTth (S120: YES), wird vom Verfahren weiter ermittelt, ob die Temperatur TT1 des abgeführten Kältemittels gleich oder höher ist als die Temperatur TT2 des Kühlmittels (S140).
Wenn als Ergebnis der Ermittlung in Stufe S130 es ermittelt wird, dass die Temperatur TT1 des abgeführten Kältemittels gleich oder höher ist als die Temperatur TT2 des Kühlmittels (S140: YES), steuert das Verfahren die Kühlmittelpumpe 41, damit sie eine kleine Flussmenge G1 (S150) aufweist. Auf diese Weise wird der Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel im Kühler 43 und der Außenluft eingeschränkt, was eine Zunahme der Temperatur des Kühlmittels ermöglicht. Ferner wird die kleine Flussmenge G1 auf eine Menge eingestellt, die kleiner ist als die mittlere Flussmenge G2 (G1 < G2).
Wenn andererseits als Ergebnis der Ermittlung in Stufe S130 es ermittelt wird, das die Temperatur TT1 des abgeführten Kältemittels niedriger ist als die Temperatur TT2 des Kühlmittels (S140: NO), steuert das Verfahren die Kühlmittelpumpe 41, damit sie eine große Flussmenge G3 (5160) aufweist. Auf solche Weise wird die Wärmeabgabe vom in den Kühler 43 einströmenden Kühlmittel nach der Außenluft erleichtert, um die Temperatur des Kühlmittels zu verringern. Ferner wird die große Flussmenge G3 auf eine Menge eingestellt, die grösser ist als die mittlere Flussmenge G2 (G2 < G3).
In der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform, wenn die Temperatur TT1 des abgeführten Kältemittels über die Temperatur TT2 des Kühlmittels steigt und der Temperaturunterschied ATT zwischen der Temperatur TT1 des abgeführten Kältemittels und der Temperatur TT2 des Kühlmittels gleich oder höher wird als der vorgegebene Standard-Temperaturunterschied ATTth, wird die Kühl-mittelpumpe 41 gesteuert, um die kleine Flussmenge G1 zu haben, um den Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und der Außenluft im Kühler 43 einzuschränken, wodurch eine Erhöhung der Kühlmitteltemperatur ermöglicht wird. Auf solche Weise erfolgt die Abnahme des Temperaturunterschieds ATT zwischen der Temperatur TT2 des in den Kühler 43 einströmenden Kühlmittels und der Temperatur TT1 des in den Kältemittelkühler 12 einströmenden abgeführten Kältemittels. Als Resultat kann ein angemessener Wärmeaustausch, um nach der Außenluft vom abgeführten Kältemittel und vom Kühlmittel Wärme zu strahlen, am Kältemittelkühler 12 und am Kühler 43 durchgeführt werden.
Ferner, in der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Temperatur TT1 des abgeführten Kältemittels unter die Temperatur TT2 des Kühlmittels fällt und der Temperaturunterschied ATT zwischen der Temperatur TT1 des abgeführten Kältemittels und der Temperatur TT2 des Kühlmittels gleich oder höher wird als der vorgegebene Standard-Temperaturunterschied ATTth, wird die Kühlmittelpumpe 41 gesteuert, um die große Flussmenge G1 zu haben, wodurch eine Abnahme der Kühlmitteltemperatur ermöglicht wird, wodurch die Wärmeabgabe vom Kühlmittel nach der Außenluft am Kühler 43 erleichtert wird. Auf solche Weise erfolgt die Abnahme des Temperaturunterschieds ATT zwischen der Temperatur TT2 des in den Kühler 43 einströmenden Kühlmittels und der Temperatur TT1 des in den Kältemittel-kühler 12 einströmenden abgeführten Kältemittels. Als Resultat kann ein angemessener Wärmeaustausch, um nach der Außenluft vom abgeführten Kältemittel und vom Kühlmittel Wärme zu strahlen, am Kältemittelkühler 12 und am Kühler 43 durchgeführt werden.
Wie oben beschrieben wird vom Wärmeaustauschsystem in der vorliegenden Ausführungsform, auf die gleiche Weise wie im System der anderen Ausführungsformen, ein angemessener Wärmeaustausch unter mehreren Typen von Fluids (d. h. einem Kältemittel, einem Kühlmittel und einer Luft) durchgeführt, ohne Berücksichtigung der Temperaturänderung des Kühlmittels.
Ferner, in der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Temperaturunterschied ATT zwischen der Temperatur TT1 des abgeführten Kältemittels und der Temperatur TT2 des Kühlmittels gleich oder höher wird als der vorgegebene Standard-Temperaturunterschied ATTth, wird die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 gesteuert, damit sie entweder die kleine Flussmenge G1 oder die große Flussmenge G3 aufweist, nämlich nach dem Temperaturverhältnis zwischen der Temperatur TT1 des abgeführten Kältemittels und der Temperatur TT2 des Kühlmittels. Jedoch mag solch eine Steuerung der Kühlmittelpumpe 41 geändert werden.
Zum Beispiel mag die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 erst geändert werden, wenn der Temperaturunterschied ATT zwischen der Temperatur TT1 des abgeführten Kältemittels und der Temperatur TT2 des Kühlmittels gleich oder höher wird als der vorgegebene Standard-Temperaturunterschied ATTth und die Temperatur TT1 des abgeführten Kältemittels steigt, um gleich oder grösser als die Temperatur TT2 des Kühlmittels zu werden.
Im Gegenteil mag die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 erst geändert werden, wenn der Temperaturunterschied ATT zwischen der Temperatur TT1 des abgeführten Kältemittels und der Temperatur TT2 des Kühlmittels gleich oder höher wird als der vorgegebene Standard-Temperaturunterschied ATTth und die Temperatur TT1 des abgeführten Kältemittels unter die Temperatur TT2 des Kühlmittels fällt.
(Siebte Ausführungsform)
Die vorliegende Ausführungsform ist, wie in der Anordnung des in 15 gezeigten Wärmeaustauschsystems, eine Veränderung der ersten Ausführungsform. Das Wärmeaustauschsystem der vorliegenden Ausführungsform umfasst, in Ergänzung zum Wärmepumpenzyklus 10 und zum Kühlmittelkreislauf 40 in der ersten Ausführungsform, einen ersten Kühlmittelkreislauf 60, zur Umwälzung eines Kältemittels/Kühlmittels, das das durch den Kältemittelkühler 12 strömende Kältemittel des Wärmepumpenzyklus 10 kühlt. Ferner zum Beispiel und zu Darstellungszwecken ist das Kühlmittel als Motorkühlmittel bezeichnet, um dem Elektromotor MG zum Fahren zu kühlen, und ein Kreislauf, der das Motorkühlmittel in Umlauf bringt, ist als ein zweiter Kühlmittelkreislauf 40 bezeichnet, die im zweiten Kühlmittelkreislauf 40 vorgesehene Kühlmittelpumpe ist als eine zweite Kühlmittelpumpe 41 bezeichnet, und das Wärmemediumrohr des Kühlers 43 ist als ein zweites Wärmemediumrohr 43a bezeichnet, und ähnliches.
Zunächst ist der Wärmepumpenzyklus 10 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Der Kältemittelkühler 12 des Wärmepumpenzyklus 10 ist getrennt geformt, um einen vom Kühler 43 unterschiedlichen Körper im zweiten Kühlmittelkreislauf 40 darzustellen. Praktischerweise ist der Kältemittelkühler 12 der vorliegenden Ausführungsform als wärmestrahlender Wasserkühlungswärmetauscher ausgebildet, wodurch der Wärmeaustausch zwischen dem vom Verdichter 11 abgeführte Kältemittel um dem Kältemittel/Kühlmittel erfolgt, das in den ersten Kühlmittelkreislauf 60 strömt, um vom abgeführten Kältemittel ins Kältemittel/Kühlmittel Wärme zu strahlen. In der vorliegenden Ausführungsform wird deshalb der Gebläse-lüfter 13 abgeschafft.
Der erste Kühlmittelkreislauf 60 ist ein Umwälzungskreislauf, der das Kältemittel/Kühlmittel in Umlauf setzt, nämlich zur Kühlung des durch den Kältemittelkühler 12 strömenden Kältemittels, d. h. das dann durch einen Kühlmittelkanal des Kältemittels/Kühlers 12 strömt. Das Kältemittel/Kühlmittel, das als erstes Wärmemedium dient, wie zum Beispiel eine Wasserlösung von Ethylenglykol, das auch als erster Wärmemedium-Umwälzungskreislauf bezeichnet werden mag.
Im ersten Kühlmittelkreislauf 60 findet man eine erste Kühlmittelpumpe 61, die als Quetschpumpe dient, nämlich zur Druckströmung des Kältemittels/Kühlmittels in den Kühlmittelkanal des Kältemittelkühlers 12. Die erste Kühlmittelpumpe 61 ist eine elektrische Wasserpumpe, und die Anzahl der Drehungen (d. h. eine Luftmenge) der Pumpe 61 wird durch einen Steuerspannungsausgang vom Klimaanlageregler gesteuert.
Ferner im ersten Kühlmittelkreislauf 60 ist ein erster Kühlmittelkühler 63 angeordnet, zur Kühlung des ersten Kühlmittels an der Auslassseite des Kühlmittelkanals, der innerhalb des Kältemittelkühlers 12 gebildet ist. Der erste Kühlmittelkühler 63 ist ein wärmestrahlender Wärmetauscher, wodurch der Wärmeaustausch zwischen dem aus dem Kältemittelkühler 12 ausströmenden Kältemittel/Kühlmittel (d. h. einem ersten Fluid) und der von einem Gebläselüfter 64 geblasenen Außenluft (d. h. einem dritten Fluid) erfolgt, der später beschrieben ist, um vom Kältemittel/Kühlmittel nach der Außenluft Wärme zu strahlen.
Hier ist der Gebläselüfter 64 ein elektrischer Lüfter, der ein Betriebsverhältnis aufweist, d. h. die Anzahl von Umdrehungen (d. h. eine geblasene Luftmenge), das je nach einer Steuerspannung vom Regler gesteuert wird. Zudem ist ein Kältemittel/Kühlmittel-Temperatursensor 65, zur Erfassung der Temperatur des in den ersten Kühlmittelkühler 63 strömenden Kältemittels/Kühlmittels, am Einlassteil des ersten Kühlmittelkühlers 63 angeordnet.
Wenn der Regler die erste Kühlmittelpumpe 61 betätigt, wird im ersten Kühlmittelkreislauf 60 mit der obigen Anordnung das Kältemittel/Kühlmittel darin in Umlauf gesetzt, von der ersten Kühlmittelpumpe 61, zum ersten Kühlmittelkühler 63 und zu den ersten Kühlmittelpumpen 61, wie durch einen Pfeil in 15 bezeichnet.
Der erste Kühlmittelkühler 63 der vorliegenden Ausführungsform wird zusammen mit dem Kühler 43 des zweiten Kühlmittelkreislaufs 40 zu einer Einheit gebildet, um die Wärmetauscherstruktur 50 zu bilden durch eine einheitliche Struktur des Kühlers 43 und des ersten Kühlmittelkühlers 63. Ferner dient der Gebläselüfter 64 der vorliegenden Ausführungsform als Außengebläseeinheit, um die Außenluft gleichzeitig zum ersten Kühlmittelkühler 63 und zum Kühler 43 zu blasen.
Die Wärmetauscherstruktur 50 der vorliegenden Ausführungsform kann derart durchgeführt werden, dass eine Komponente des Kältemittelkühlers 12 der Wärmetauscherstruktur 50 bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen durch eine Komponente des ersten Kühlmittelkühlers 63 ersetzt wird.
Praktischerweise können das Kältemittelrohr 12a und der Kältemittel-Ausgleichsbehälterteil 12b des Kältemittelkühlers 12 bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen geändert werden, um das erste Wärmemediumrohr 63a und der erste Wärmemedium-Ausgleichsbehälterteil (nicht illustriert) des ersten zum Umlaufen des Kältemittels/Kühlmittels ausgelegten Kühlmittelkühlers 63 zu werden. Zum Beispiel können das erste Wärmemediumrohr 63a des ersten Kühlmittelkühlers 63 und das zweite Wärmemediumrohr 43 des Kühlers 43 alternativ mehrlagig mit einem zwischenliegenden vorgegebenen Abstand angeordnet werden, zur Festlegung des Außenluftkanals 50a, nämlich zum Durchfließen der vom Gebläselüfter 64 in einen Raum zwischen den Rohren 63a, 43a geblasenen Außenluft. Ferner können die äußeren Rippen 50b im Außenluftkanal 50a zur Verbindung der äußeren Flächen der Rohre 63a, 43a ausgelegt werden.
Hier in der vorliegenden Ausführungsform dient das erste Kältemittel/Kühlmittel als das erste Wärmemedium (d. h. ein erstes Fluid), und der erste Kühlmittelkühler 63 dient als erster Wärmemediumkühler, und das Motorkühlmittel dient als das zweite Wärmemedium (d. h. ein zweites Fluid), und der Kühler 43 dient als zweiter Wärmemediumkühler. Ferner dient die zweite Kühlmittelpumpe 41 der vorliegenden Ausführungsform als Einstellungseinheit der Flussmenge des zweiten Wärmemediums.
Der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform in der obigen Anordnung ist nachfolgend beschrieben. Wenn der Betriebsschalter der Fahrzeugklimaanlage in einen EIN-Zustand gesetzt wird, während der Betriebsschalter des Bedienfelds in einem EIN-Zustand gesetzt ist, wird vom Regler der Betrieb jeder der Regelungsobjekteinrichtungen gesteuert.
Praktischerweise steuert der Regler den Betrieb jeder der Regelungsobjekteinrichtungen des Wärmepumpenzyklus 10 auf die gleiche Weise wie in der ersten Ausführungsform. Das Kältemittel des Wärmepumpenzyklus 10 strömt also in einer mit einer durchgezogenen Linie gezeigten Pfeilrichtung der 15.
Ferner steuert der Regler den Betrieb der ersten Kühlmittelpumpe 61, damit eine vorgegebene Ablassmenge davon abgeführt wird, zur Druckströmung des Kältemittels/Kühlmittels zum Kältemittelkühler 12 im ersten Kühlmittelkreislauf 60. Das Kältemittel/Kühlmittel strömt also in einer weißen Pfeilrichtung der 15.
Deshalb, wenn das Kältemittel/Kühlmittel zum Kältemittelkühler 12 im ersten Kühlmittelkreislauf 60 strömt, wird Wärme vom Kältemittel/Kühlmittel durch das Kältemittel, das durch den Kältemittelkühler 12 zur Kühlung eines dadurch fließenden Kältemittels strömt. Ferner wird das Kältemittel/Kühlmittel, das also Wärme vom Kältemittel aufgenommen hat, damit ein Temperaturanstieg erfolgt, dann gekühlt, wobei es in den ersten Kühlmittelkühler 63 strömt, um nach der Außenluft Wärme zu strahlen.
Ferner, was den zweiten Kühlmittelkreislauf 40 anbelangt, steuert der Regler den Betrieb der zweiten Kühlmittelpumpe 41, damit eine vorgegebene Ablassmenge davon abgeführt wird, je nach der Temperatur des in den Kühler 43 einströmenden Motorkühlmittels.
Praktischerweise In der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Elektromotor MG zum Fahren betrieben wird, nimmt die Zuflussmenge des in den Kühler 43 einströmenden Motorkühlmittels ab, wobei die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 gesteuert wird, um die kleine Flussmenge zu erreichen im Falle, wie die Temperatur Tw des Motorkühlmittels unter die unterste Schutz-Temperatur Tlw absinkt, die ähnlich der ersten Ausführungsform ist, und die Zuflussmenge des in den Kühler 43 einströmenden Kühlmittels stufenweise zunimmt, wobei die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 gesteuert wird, um die große Flussmenge zu erreichen im Falle, wie die Temperatur Tw des Motorkühlmittels über die höchste Schutz-Temperatur Thi steigt.
Ferner, wenn der Elektromotor MG zum Fahren nicht betrieben wird, wird die Ablassmenge der zweiten Kühlmittelpumpe 41 vermindert, um die kleine Flussmenge zu erreichen im Falle, wie der Erfassungswert des Kältemittel-Kühlmitteltemperatursensors 65 (d. h. die Temperatur des in den ersten Kühlmittelkühler 63 strömenden Kältemittels/Kühlmittels) steigt, um gleich oder höher als eine vorgegebene erste Standard-Wärmemediumtemperatur Ta (z. B. 60 bis 65 Grad Celsius) zu werden, und die Temperatur des Motorkühlmittels gleich oder höher ist als eine vorgegebene fünfte Standard-Temperatur T5 (z. B. 50 Grad Celsius) und gleich oder niedriger ist als eine vorgegebene vierte Standard-Temperatur T4 (z. B., 60 Grad Celsius).
Auf diese Weise, auch wenn die Temperatur des Motorkühlmittels abnimmt, um gleich oder niedriger als die vierte Standard-Temperatur T4 zu werden, und der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des Kältemittels/Kühlmittels und der Temperatur des Motorkühlmittels steigt, wird ein ungewünschter Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel/Kühlmittel und dem Motorkühlmittel eingeschränkt, um vom Kältemittel/Kühlmittel nach der Außenluft wirksam Wärme zu strahlen.
Wenn ferner die Temperatur des Motorkühlmittels gleich oder niedriger ist als die fünfte Standard-Temperatur T5, wird die Abflussmenge der zweiten Kühlmittelpumpe 41 gesteuert, um die große Flussmenge derart zu erreichen, wenn die Temperatur des Motorkühlmittels abnimmt, um gleich oder niedriger als die fünfte Standard-Temperatur T5 zu werden, und der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des Kältemittels/Kühlmittels und der Temperatur des Motorkühlmittels um eine große Menge steigt, wird jeglicher Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel/Kühlmittel und dem Motorkühlmittel erleichtert, um vom Kältemittel/Kühlmittel gleichzeitig nach der Außenluft und dem Motorkühlmittel Wärme zu strahlen.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die vierte Standard-Temperatur T4 ermittelt wie ein Wert, der ähnlich der ersten Standard-Temperatur T1 der ersten Ausführungsform ist, und die fünfte Standard-Temperatur T5 wird wie ein Wert ermittelt, der ähnlich der zweiten Standard-Temperatur T2 der ersten Ausführungsform ist. Ferner, was die vierte Standard-Temperatur T4 anbelangt, kann sie wie ein Wert ermittelt werden, der niedriger ist als die Temperatur des in den ersten Kühlmittelkühler 63 strömenden Kältemittels/Kühlmittels (d. h., der Maximumwert in einem Temperaturbereich zum Beispiel für das Kältemittel/Kühlmittel) und der auch niedriger ist als die Temperatur der in den Kühler 43 einströmenden Außenluft. Ferner, kann die fünfte Standard-Temperatur T5 auf die Temperatur eingestellt werden, die niedriger ist die vierte Standard-Temperatur T4.
Wie oben beschrieben weist die Anordnung der vorliegenden Ausführungsform, die vom durch den Verdichter 11 abgeführten Kältemittel durch den ersten Kühlmittelkreislauf 60 Wärme ableitet, im wesentlichen dieselben Betriebseffekte auf als das Wärmeaustauschsystem der ersten Ausführungsform. Mit anderen Worten führt das Wärmeaustauschsystem der vorliegenden Ausführungsform einen angemessenen Wärmeaustausch unter den verschiedenen Typen von Fluids aus (d. h. einem Kältemittel/Kühlmittel, einem Motorkühlmittel und einer Luft) ohne Berücksichtigung der Temperaturänderung des Motorkühlmittels.
Ferner kann das Wärmeaustauschsystem der vorliegenden Ausführungsform wie folgt geändert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Temperatur des in den ersten Kühlmittelkühler 63 strömenden Kältemittels/Kühlmittels vom Kühlmitteltemperatursensor erfasst. Jedoch ist die Anordnung des Systems nicht auf solch eine Form beschränkt. Die Temperatur des in den ersten Kühlmittelkühler 63 strömenden Kältemittels/Kühlmittels kann aus dem Druck und/oder der Temperatur des vom Verdichter 11 abgeführten Kältemittels ermittelt werden, da die Temperatur des in den ersten Kühlmittelkühler 63 strömenden Kältemittels/Kühlmittels steigt, wobei Wärme vom durch den Kältemittelkühler 12 strömenden Kältemittel aufgenommen wird.
Ferner in der vorliegenden Ausführungsform ist der Betrieb des Reglers beschrieben, um eine Situation zu kontrollieren, in welcher die Ablassmenge der zweiten Kühlmittelpumpe 41 vermindert ist, um die kleine Flussmenge zu erreichen im Falle, dass der Erfassungswert des Kältemittel/Kühlmittel-Temperatursensors 65 steigt, um gleich oder höher als die erste Standard-Wärmemediumtemperatur Ta zu werden und die Temperatur des Motorkühlmittels gleich oder höher ist als die fünfte Standard-Temperatur T5 (z. B. 50 Grad Celsius) und gleich oder niedriger ist die vierte Standard-Temperatur T4. Jedoch ist der Betrieb des Reglers nicht auf solch eine Form beschränkt.
Zum Beispiel wie in der vierten Ausführungsform gezeigt mag die Abflussmenge der zweiten Kühlmittelpumpe 41 gesteuert werden, um die kleine Flussmenge zu erhalten, wenn die Temperatur des Motorkühlmittels gleich oder höher ist als eine sechste Standard-Temperatur T6 und gleich oder niedriger ist die vierte Standard-Temperatur T4, und die Abflussmenge der zweiten Kühlmittelpumpe 41 kann erhöht werden, als die Temperatur des Motorkühlmittels unter die vierte Standard-Temperatur T4 weiter fällt. Ferner ist die sechste Standard-Temperatur T6 eingestellt, um einen Wert zu haben, der durch Subtrahieren des vorgegebenen Wertes (d. h. 10 Grad Celsius in der vorliegenden Ausführungsform) von der Temperatur des in den ersten Kühlmittelkühler 63 einströmenden Kältemittels/Kühlmittels berechnet wird.
Auf diese Weise, wenn die Temperatur des Motorkühlmittels gleich oder höher ist als die sechste Standard-Temperatur T6 und gleich oder niedriger ist die vierte Standard-Temperatur T4, wird die Ablassmenge der zweiten Kühlmittelpumpe 41 vermindert. Aus diesem Grund wird die äußere Rippe 50b benutzt, um vom abgeführten Kältemittel nach der Außenluft Wärme abzuführen, um vom abgeführten Kältemittel nach der Außenluft wirksam Wärme abzugeben.
In diesem Falle, da die sechste Standard-Temperatur T6 eingestellt wird, um einen Wert zu haben, der durch Subtrahieren einer vorgegebenen Temperatur AT von der Temperatur des in den ersten Kühlmittelkühler 63 strömenden Kältemittels/Kühlmittels berechnet wird, wird die sechste Standard-Temperatur T6 gemäß der Temperatur des in den ersten Kühlmittelkühler 63 strömenden Kältemittels/ Kühlmittels eingestellt.
Auf diese Weise, als die Temperatur des Kältemittels/Kühlmittels abnimmt, was die Erhitzung der Außenluft unter Verwendung der Wärme vom Kältemittel/Kühlmittel erschwert, wird der Temperaturunterschied zwischen der sechsten Standard-Temperatur T6 und der vierten Standard-Temperatur T4 erhöht, was damit den Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel/Kühlmittel und der Außenluft auf eine wirksamere und angemessenere Weise ermöglicht, wobei der ungewünschte Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel/Kühlmittel und dem Motorkühlmittel eingeschränkt wird.
Ferner, als die Temperatur des Motorkühlmittels unter die vierte Standard-Temperatur T4 fällt, nimmt die Abflussmenge der zweiten Kühlmittelpumpe 41 zu. Deswegen wird Wärme vom abgeführten Kältemittel nicht nur nach der Außenluft sondern auch zum Kühlmittel übertragen, damit die Wärmestrahlungsmenge vom Kältemittel/Kühlmittel stufenweise zunimmt.
Daher, ohne Berücksichtigung der Temperaturänderung des Motorkühlmittels, kann das Wärmeaustauschsystem ausgelegt werden, um einen angemessenen Wärmeaustausch unter mehreren Typen von Fluids (d. h. einem Kältemittel/Kühlmittel, einem Motorkühlmittel und einer Luft) durchzuführen.
Zudem, unter den Kontrollen der zweiten Kühlmittelpumpe 41 in der vorliegenden Ausführungsform mag eine Kontrolle zur Erhöhung der Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 vorzugsweise vorgenommen werden, als die Temperatur des Motorkühlmittels unter die vierte Standard-Temperatur T4 fällt. Jedoch mag solch eine Kontrolle abgeschafft werden.
Zudem, unter den Kontrollen der zweiten Kühlmittelpumpe 41, kann eine Kontrolle, um die Ablassmenge der Kühlmittelpumpe 41 zu steuern, vorzugsweise ausgeführt werden, um die große Flussmenge zu erreichen, als die Temperatur des Motorkühlmittels unter die sechste Standard-Temperatur T6 fällt. Jedoch mag solch eine Kontrolle abgeschafft werden.
Ferner, in der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Änderung der Ablassmenge der zweiten Kühlmittelpumpe 41, genauso wie die sechste Ausführungsform, gemäß der Temperatur des in die Wärmetauscherstruktur 50 strömenden Kältemittels/Kühlmittels, der Temperatur des Motorkühlmittels und dem Temperaturunterschied zwischen jedem der Kühlmittel. Auch auf solch eine Weise kann das Wärmeaustauschsystem ausgelegt werden, um einen angemessenen Wärmeaustausch unter mehreren Typen von Fluids (d. h. einem Kältemittel/Kühlmittel, einem Motorkühlmittel und einer Luft) durchzuführen, ohne Berücksichtigung der Temperaturänderung des Motorkühlmittels.
Ferner kann der zweite Kühlmittelkreislauf 40 der vorliegenden Ausführungsform zum Kühlmittelkreislauf 40 der zweiten Ausführungsform geändert werden. Praktischerweise, wie gezeigt in einer gesamten Anordnung in 16, mag der zweite Kühlmittelkreislauf 40 ein elektrisches Dreiwegeventil 42 und einen Bypass-Kanal 44 enthalten, damit das zweite Kühlmittel am Kühler 43 vorbeiströmen kann. In solch einem Falle dient das Dreiwegeventil 42 als Einstellungseinheit der Flussmenge des zweiten Wärmemediums.
Ferner mag der Wärmepumpenzyklus 10 der vorliegenden Ausführungsform zum in der dritten Ausführungsform beschriebenen Wärmepumpenzyklus 10 geändert werden, der die schaltbaren Kältemittelkreisläufe umfasst.
(Andere Ausführungsformen)
Die vorliegende Offenbarung ist auf die oben beschriebenen Ausführungsformen nicht beschränkt, und mag auf sonstige Weisen im Rahmen der vorliegenden Offenbarung geändert und verändert werden.

(1) In der oben beschriebenen Ausführungsform beruht eine Beschreibung des Wärmeaustauschsystems auf dem Folgenden, d. h., das Kältemittel des Wärmepumpenzyklus 10 wird als erstes Fluid benutzt, und das Kühlmittel des Elektromotors MG zum Fahren wird als zweites Fluid benutzt, und die Außenluft (d. h., eine Luft) wird als drittes Fluid benutzt. Jedoch sind das erste bis zum dritten Fluid auf diese nicht beschränkt. Die vorliegende Offenbarung mag auf einen Wärmeaustausch unter den mehreren Typen von Fluids wirksam anwendbar sein, wenn das erste Fluid eine Temperatur höher hat als die des dritten Fluids und das zweite Fluid eine verhältnismässig große Temperaturänderung aufweist.

Zum Beispiel kann das Kühlmittel zur Kühlung eines Fahrzeugmotors als erstes Fluid verwendet werden. Wenn ferner das Fahrzeug mit einem Abgasrückführungssystem (d. h., einem EGR-System) für NOx-Reduzierung ausgestattet ist, kann ein aus einem EGR-Kühler ausströmendes Hochtemperatur-Kühlmittel als erstes Fluid verwendet werden zur Kühlung des umgewälzten Abgases. Wenn ferner das Hilfsmittel mit einem Kompressor (d. h. einem Turbolader) ausgestattet ist, kann ein aus einem Zwischenkühler ausströmendes Hochtemperatur-Kühlmittel zur Kühlung der durch den Turbolader komprimierten Druckluft auch als erstes Fluid benutzt werden.
Ferner können ein Kühlmittel des Motors, ein Kühlmittel eines Umrichters, ein Kühlmittel einer Hochdruck-Batterie, ein aus dem EGR-Kühler ausströmendes Niedertemperatur-Kühlmittel, ein in den Zwischenkühler einströmendes Niedertemperatur-Kühlmittel und ähnliches als zweites Fluid verwendet werden. In solch einem Falle werden die erste und die vierte Standard-Temperaturen T1, T4 eingestellt, um gleich oder niedriger als die Temperatur eines in die Wärmetauscherstruktur einströmenden 50 Fluids zu sein.
Ferner zum Beispiel wenn das in den EGR-Kühler einströmende Niedertemperatur-Kühlmittel als zweites Kühlmittel benutzt wird, mögen die erste und die vierte Standard-Temperaturen T1, T4 eingestellt werden, um einen Wert zu haben, der gleich oder niedriger ist als die Maximumtemperatur in einem Temperaturbereich des Kühlmittels (d. h. ca. 300 Grad Celsius oder niedriger). Ferner wenn das in den Zwischenkühler einströmende Niedertemperatur-Kühlmittel als zweites Kühlmittel benutzt wird, mögen die erste und die vierte Standard-Temperaturen T1, T4 eingestellt werden, um einen Wert zu haben, der gleich oder niedriger ist als die Maximumtemperatur in einem Temperaturbereich des Kühlmittels (d. h. ca. 150 Grad Celsius oder niedriger).

(2) In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Elektromotor MG zum Fahren als äußere Wärmequelle angewendet zur Erhitzung des Kühlmittels das als zweites Fluid dient. Die äußere Wärmequelle ist jedoch nicht auf eine solche Einrichtung beschränkt. Zum Beispiel, wenn der Wärmepumpenzyklus 10 auf die Fahrzeugklimaanlage 1 angewendet wird, mögen ein Motor und/oder eine elektrische Einrichtung, wie ein Umrichter zur Stromversorgung des Elektromotors MG zum Fahren als äußere Wärmequelle verwendet werden.

Wenn ferner der Motor als äußere Wärmequelle angewendet wird, mag Wärme nicht nur vom Motorkühlmittel sondern auch vom Motorabgas als äußere Wärmequelle benutzt werden. Ferner, wenn der Wärmepumpenzyklus 10 auf eine stationäre Klimaanlage 1 angewendet wird, können ein Kühl-/Heizspeichergerät, eine Kühl-/Heizeinrichtung in einem Warenautomat oder ähnliches, ein Motor, ein Elektromotor und/oder andere elektrische Vorrichtungen zum Betrieb eines Verdichters des Wärmepumpenzyklus 10 als äußere Wärmequelle benutzt werden.

(3) In den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen ist es beschrieben, dass der Elektroheizkörper 36 als Heizeinheit zum Heizen der Blasluft in der Innenklimatisierungseinheit 30 angewendet wird. Jedoch ist die Heizeinheit nicht auf den Elektroheizkörper 36 begrenzt. Wie in der dritten Ausführungsform gezeigt kann ein Hochdruck-Kältemittel des Wärmepumpenzyklus als die Heizeinheit zum Heizen der Blasluft, oder ein heizender Wärmetauscher (d. h. Heizkern) verwendet werden, worin ein anderes Wärmemedium in Umlauf gesetzt wird, kann auch als Heizeinheit verwendet werden.
(4) Die erste Ausführungsform beschreibt eine Situation, worin, wenn der Elektromotor MG zum Fahren nicht betrieben wird und die Kühlmitteltemperatur Tw unter die unterste Schutz-Temperatur Tlw absinkt, nimmt die Zuflussmenge des in den Kühler 43 einströmenden Kühlmittels ab, wobei die Ablassmenge der Kühlmittelpumpe 41 verringert wird. Jedoch, ohne Berücksichtigung des Betriebs/Nicht-Betriebs des Elektromotors MG, kann nimmt je nach der Kühlmitteltemperatur Tw die Zuflussmenge des in den Kühler 43 einströmenden Kühlmittels abnehmen. Solche Kontrolle ist gleichermaßen auf die anderen Ausführungsformen anwendbar.
(5) In der oben beschriebenen Ausführungsform sind das Kältemittelrohr 12a des Kältemittelkühlers 12, das Wärmemediumrohr 43a des Kühlers 43 und die äußere Rippe 50b aus Aluminium hergestellt (d. h. Metall) und diese Teile sind hartgelötet. Jedoch kann die äußere Rippe 50b aus dem anderen äußerst wärmeleitenden Material bestehen, wie einem Kohlenstoffnanorohr oder ähnlichem, und die Rippe 50b kann unter Verwendung eines Klebers oder ähnliches verbunden werden.
(6) In den oben beschriebenen ersten und fünften Ausführungsformen ist die Wärmetauscherstruktur 50 mit alternativ geschichteten Kältemittelrohren 12a und den Wärmemediumrohren 43a beschrieben. Jedoch ist die geschichtete Anordnung der Kältemittelrohre 12a und der Wärmemediumrohre 43a auf solch eine Form beschränkt.

17(a), 17(b), 17(c) sind Schnittansichten des Ausgleichsbehälters gesehen von einem der Längsenden in der Wärmetauscherstruktur 50.
In 17(a), 17(b), 17(c) wird die gestrichelte Schraffierung benutzt, um das Kältemittelrohr 12a darzustellen, und die Netzschraffierung wird aus Gründen der Klarheit angewendet, um das Wärmemediumrohr 43a darzustellen.
Zum Beispiel kann die geschichtete Anordnung der Kältemittelrohre 12a und der Wärmemediumrohre 43a als eine sukzessive Schichtung von mehreren Kältemittelrohren 12a gebildet sein, mit einer anschließenden sukzessiven Schichtung von mehreren Wärmemediumrohren 43a. Praktischerweise, wie gezeigt in 17(a) können beide sukzessive Schichten der Kältemittelrohre 12a alternativ mit den zwei sukzessiven Schichten der Wärmemediumrohre 43a geschichtet werden. Die Anzahl von sukzessiven Schichten kann für beide des Kältemittelsrohrs 12a und des Wärmemediumrohr 43a dieselbe sein, oder unterschiedlich für das Kältemittelrohr 12a und das Wärmemediumrohr 43a sein.
Wie in 17 gezeigt also kann die stromaufwärtsseitige Rohrgruppe 50c eine alternative Anordnung des Kältemittelrohrs 12a und des Wärmemediumrohrs 43a haben, und die stromabwärtsseitige Rohrgruppe 50d kann auch eine alternative Anordnung des Kältemittelrohrs 12a und des Wärmemediumrohrs 43a haben, wobei die zwei Rohre, die in der Strömungsrichtung X der Außenluft ausgerichtet sind, unterschiedlich voneinander sind. D. h., die Kältemittelrohre 12a und die Wärmemediumrohre 43a können auf eine gestaffelte Weise angeordnet sein.
Ferner wie in 17(c) gezeigt können in der stromaufwärtsseitigen ersten Rohrgruppe 50c erst die Wärmemediumrohre 43a darin geschichtet sein und die stromabwärtsseitige Rohrgruppe 50d mag eine alternative Anordnung der Kältemittelrohre 12a und der Wärmemediumrohre 43a aufweisen.
Solche eine geschichtete Anordnung der Kältemittelrohre 12a und der Wärmemediumrohre 43a kann auf die Wärmetauscherstruktur anwendbar sein, die das erste Wärmemediumrohr 63a und das zweite Wärmemediumrohr 43a umfasst, wie in der siebten Ausführungsform beschrieben.

(7) In der oben beschriebenen Ausführungsform kann die Kältefähigkeit des Wärmepumpenzyklus 10 verbessert werden, wobei die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 (einschließlich der zweiten Kühlmittelpumpe) vom Regler gesteuert wird.

Zum Beispiel kann für eine vorgegebene Zeitperiode nach dem Anfahren des Wärmepumpenzyklus 10 kann die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 zunehmen. Auf diese Weise nimmt die Wärmestrahlungsmenge vom abgeführten Kältemittel in der Wärmetauscherstruktur 50 zu, wobei die Zunahme der Kältefähigkeit des Wärmepumpenzyklus 10 beim Anfahren des Wärmepumpenzyklus 10 erfolgt.

(8) In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ist es exemplarisch beschrieben, dass die Abflussmenge der Kühlmittelpumpe 41 (einschließlich der zweiten Kühlmittelpumpe) vom Regler gesteuert wird, nämlich gemäß der Temperatur jeder der in die Wärmetauscherstruktur 50 strömenden Fluids oder ähnliches. Jedoch kann die Wärmestrahlungsmenge des Kältemittels oder des ersten Kühlmittels in der Wärmetauscherstruktur 50 zusätzlich gesteuert werden.

Zum Beispiel in den ersten bis sechsten Ausführungsformen, wenn die Temperatur des in den Kühler 43 einströmenden Kühlmittels über die Standard-Schutz-Temperatur Tp steigt, deren Wert höher ist als die vorgegebene erste Standard-Temperatur T1, kann die Wärmestrahlungsmenge vom abgeführten Kältemittel in der Wärmetauscherstruktur 50 zunehmen.
Auf diese Weise, wobei die Temperatur des abgeführten Kältemittels abnimmt, wird Wärme vom Kühlmittel nach der Außenluft übertragen. Deshalb wird die Zunahme des Temperaturunterschieds zwischen der Temperatur des abgeführten Kältemittels und der Temperatur des Kühlmittels erfolgen, was die Wärmeabgabe nach der Außenluft vom abgeführten Kältemittel und vom Kühlmittel ermöglicht. Ferner zum Beispiel kann die Standard-Schutz-Temperatur Tp auf die höchste Schutz-Temperatur Thi eingestellt werden.
Ein konkretes Beispiel zur Reduzierung der Wärmeabgabe vom Kältemittel in der Wärmetauscherstruktur 50 kann zum Beispiel ausgeführt werden, wobei die Drehzahl des Verdichters 11 zur Reduzierung der Kältemittelablassleistung des Verdichters 11 vermindert wird. Im solch einem Fall dient der Elektromotor 11b zur Kontrolle der Anzahl von Umdrehungen des Verdichters 11 als Einstellungseinheit der Wärmestrahlungsmenge.
Ferner zum Beispiel kann ein Verhältnis der im Fahrzeug umgewälzte Innenluft und der von einer Außenseite des Fahrzeugs eingeleiteten Außenluft gesteuert werden, nämlich unter Verwendung der Innen-/Außenluft-Schalteinrichtung 33 in der Innenklimatisierungseinheit 30, um eine erhöhte Menge der Innenluft in den Fahrzeuginnenraum einzuführen, der der Klimaanlage-Objektraum ist. Im solch einem Fall, wobei die Einführung eines erhöhten Verhältnisses der Innenluft, deren Temperatur niedriger ist als die Außenluft, erfolgt, nimmt eine Wärmeaufnahmemenge durch das Kältemittel ab, das für den Verdampfer 16 des Wärmepumpenzyklus 10 benötigt wird, wobei die Wärmelast des Wärmepumpenzyklus 10 reduziert wird. Als Ergebnis kann die Abnahme der Wärmestrahlungsmenge vom Kältemittel in die Wärmetauscherstruktur 50 erfolgen. In solch einem Falle kann der Innen-/Außenluftschalter 33 als Einstellungseinheit der Wärmestrahlungsmenge dienen.
Ferner auch im Wärmeaustauschsystem der siebten Ausführungsform kann die Abnahme der Wärmestrahlungsmenge vom Kältemittel in die Wärmetauscherstruktur 50 erfolgen, weil die Temperatur des Kältemittels/Kühlmittels abnimmt, nämlich je nach der Abnahme der Anzahl von Umdrehungen des Verdichters 11 und/oder der Abnahme der Temperatur des abgeführten Kältemittels, die durch die Zunahme des Verhältnisses der eingeleiteten Innenluft verursacht wird.
Wie oben beschrieben wird durch die Abnahme der Temperatur des Kältemittels/Kühlmittels vom Motorkältemittel zur Außenluft Wärme übertragen. Auf solche Weise, wird die Zunahme des Temperaturunterschieds zwischen der Temperatur des Kältemittels/Kühlmittels und der Temperatur des Motorkühlmittels ein-geschränkt, was die Wärmeabgabe nach der Außenluft von beiden des abgeführten Kältemittels und des Motorkühlmittels ermöglicht.

(9) In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ist es beschrieben, dass die Wärmetauscherstruktur 50 durch das Kombinieren zweier erhitzenden Wärmetauscher gebildet wird (d. h. der Kältemittelkühler 12 wird mit dem Kühler 43 kombiniert, oder der erste Kühlmittelkühler 63 wird mit dem Kühler 43 kombiniert). Jedoch ist die Anordnung auf solch eine Kombination nicht beschränkt. Die Wärmetauscherstruktur 50 kann durch das Kombinieren von drei Wärmetauschern gebildet werden.
(10) In der oben beschriebenen Ausführungsform ist ein Beispiel der Verwendung eines Fluorchlorkohlenwasserstoffartigen Kältemittels wie Kältemittel beschrieben. Jedoch ist dieser Typ von Kältemittel auf den Fluorchlorkohlenwasserstoff eingeschränkt. Mit anderen Worten kann ein natürliches Kältemittel wie ein kohlendioxidartiges oder ein kohlenwasserstoffartiges Kältemittel auch benutzt werden.

In der Beschreibung und in den Ansprüchen ist Zuflussmenge = Einflussmenge.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010-284830 [0001]
JP 2011-272273 [0001]
JP 3275415 [0009]
JP 4311115 [0009]

Claims

Wärmeaustauschsystem umfassend: einen ersten Wärmetauscher (12), der von einem ersten Fluid auf ein drittes Fluid Wärme abstrahlt um zwischen dem ersten Fluid und dem dritten Fluid den Wärmeaustausch durchzuführen; einen zweiten Wärmetauscher (43), der zwischen einem zweiten Fluid und dem dritten Fluid den Wärmeaustausch durchführt; und eine Einstellungseinheit (41, 42) der Menge des zweiten Fluids, die eine Einflussmenge des zweiten in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmenden Fluids einstellt, worin der erste Wärmetauscher (12) und der zweite Wärmetauscher (43) derart ausgeführt sind, dass das erste durch den ersten Wärmetauscher fließende (12) Fluid und das zweite in den zweiten Wärmetauscher (43) fließende Fluid miteinander wärmeübertragbar sind, eine Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher (12) einfließenden Fluids höher ist als eine Temperatur des dritten in den ersten Wärmetauscher einströmenden (12) Fluids, die Einstellungseinheit (41, 42) der Menge des zweiten Fluids eine Einflussmenge des zweiten Fluids reduziert, wenn die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmenden Fluids gleich oder höher ist als eine vorgegebene zweite Standard-Temperatur (T2) und gleich oder niedriger ist als eine vorgegebene erste Standard-Temperatur (T1), im Vergleich zu einer Zuflussmenge des zweiten Fluids, wenn die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmenden Fluids höher ist als die erste Standard-Temperatur (T1) oder im Vergleich zu einer Zuflussmenge des zweiten Fluids, wenn die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmenden Fluids niedriger ist als die zweite Standard-Temperatur (T2), und die erste Standard-Temperatur (T1) und die zweite Standard-Temperatur (T2) jeweils eingestellt sind, um gleich oder niedriger als die Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher einfließenden (12) Fluids zu sein, und eingestellt ist, um höher als die Temperatur des dritten in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmenden Fluids zu sein.
Wärmeaustauschsystem gemäß Anspruch 1, worin der erste Wärmetauscher (12) eine Mehrzahl von ersten Rohren (12a) aufweist, in die das erste Fluid fließt, der zweite Wärmetauscher (43) eine Mehrzahl von zweiten Rohren (43a) aufweist, in die das zweite Fluid fließt, ein dritter Fluidkanal (50a) um die Mehrzahl von ersten Rohren (12a) herum und um die Mehrzahl von zweiten Rohren (43a) herum gebildet ist, und eine äußere Rippe (50a) mit einer Außenfläche der ersten Rohre (12a) und mit einer Außenfläche der zweiten Rohre (43a) verbunden ist, um in beiden der ersten und zweiten Wärmetauscher (12, 43) den Wärmeaustausch zu erleichtern und zwischen dem ersten ins erste Rohr (12a) einströmenden Fluid und dem zweiten ins zweite Rohr (43a) einströmenden Fluid die Wärmeübertragung zu ermöglichen.
Wärmeaustauschsystem gemäß Anspruch 2, worin wenigstens eines der Mehrzahl von ersten Rohren (12a) zwischen der aneinandergrenzenden Mehrzahl von zweiten Rohren (43a) angeordnet ist, wenigstens eines der Mehrzahl von zweiten Rohren (43a) zwischen der aneinandergrenzenden Mehrzahl von ersten Rohren (12a) angeordnet ist, und ein Raum, der wenigstens zwischen dem ersten Rohr (12a) und dem zweiten Rohr (43a) vorhanden ist, den dritten Fluiddurchfluss (50a) definiert.
Wärmeaustauschsystem gemäß Anspruch 2 oder 3, worin der erste Wärmetauscher (12b) einen ersten Behälterteil (12b) aufweist, der das erste durch die ersten Rohre (12a) strömende Fluid sammelt oder verteilt, der zweite Wärmetauscher (43) einen zweiten Behälterteil (43b) aufweist, der das zweite durch die zweiten Rohre (12a) strömende Fluid sammelt oder verteilt, und die Mehrzahl von ersten Rohren (12a) und die Mehrzahl von zweiten Rohren (43a) als eine stromaufwärtsseitige Rohrgruppe (50c), die auf einer Stromaufwärtsseite in einer Strömungsrichtung des dritten Fluids positioniert ist und eine stromabwärtsseitige Rohrgruppe (50d), die abwärtsseitig in der Strömungsrichtung des dritten Fluids positioniert ist, ausgeführt sind.
Wärmeaustauschsystem nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: einen Bypass-Kanal (44) durch den das zweite Fluid strömt, während es am zweiten Wärmetauscher (43) vorbeiströmt, worin die Einstellungseinheit (41, 42) der Menge des zweiten Fluids die Einflussmenge des zweiten in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmenden Fluids reduziert, wobei das zweite Fluid dann in den Bypass-Kanal (44) strömen kann.
Wärmeaustauschsystem nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend: eine Einstellungseinheit (11b, 33) der Wärmestrahlungsmenge, die eine Wärmestrahlungsmenge der Wärme einstellt, die das erste Fluid im ersten Wärmetauscher (12, 63) besitzt, worin die Einstellungseinheit (11b, 33) der Wärmestrahlungsmenge die Wärmestrahlungsmenge der Wärme reduziert, die das erste Fluid im ersten Wärmetauscher (12, 63) besitzt, wenn die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmenden Fluids höher ist als eine Standard-Schutz-Temperatur (T1), die eingestellt ist, um höher als die erste Standard-Temperatur (T1) zu sein.
Wärmeaustauschsystem nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, worin, das erste Fluid ein abgeführtes Kältemittel ist, das von einem Verdichter (11) eines Wärmepumpenzyklus (10) abgeführt wird.
Wärmeaustauschsystem nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, worin das erste Fluid ein Wärmemedium ist, das durch Wärme von einem abgeführten Kältemittel aufgeheizt wird, das von einem Verdichter (11) eines Wärmepumpenzyklus (10) abgeführt wird.
Wärmeaustauschsystem umfassend: einen Kältemittelkühler (12), der von einem abgeführten Kältemittel Wärme abstrahlt, die von einem Verdichter (11) eines Wärmepumpenzyklus (10) abgeführt wird, wobei sich die Wärmestrahlung vom abgeführten Kältemittel aus dem Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und einem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; einen Wärmemediumkühler (43), der von einem Wärmemedium Wärme abstrahlt, wobei sich die Wärmestrahlung vom Wärmemedium aus dem Wärmeaustausch zwischen dem Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; eine Einstellungseinheit (41, 42) der Flussmenge des Wärmemediums, die eine Zuflussmenge des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums einstellt, worin der Kältemittelkühler (12) und der Wärmemediumkühler (43) derart ausgeführt sind, dass das durch den Kältemittelkühler (12) fließende abgeführte Kältemittel und das durch den Wärmemediumkühler (43) fließende Wärmemedium miteinander wärmeübertragbar sind, eine Temperatur des in den Kältemittelkühler (12) einströmenden abgeführten Kältemittels höher ist als eine Temperatur des in den Kältemittelkühler (12) einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids, die Einstellungseinheit (41, 42) der Flussmenge des Wärmemediums die Einflussmenge des Wärmemediums reduziert, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als eine vorgegebene zweite Standard-Temperatur (T2) und gleich oder niedriger ist als eine vorgegebene erste Standard-Temperatur (T1), im Vergleich zu einer Einflussmenge des Wärmemediums, wenn die Temperatur des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums höher ist als die erste Standard-Temperatur (T1) oder im Vergleich zu einer Zuflussmenge des Wärmemediums, wenn die Temperatur des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums niedriger ist als die zweite Standard-Temperatur (T2), und die erste Standard-Temperatur (T1) und die zweite Standard-Temperatur (T2) jeweils eingestellt sind, um gleich oder niedriger als die Temperatur des in den Kältemittelkühler (12) einströmenden abgeführten Kältemittels zu sein, und eingestellt ist, um höher als die Temperatur des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids zu sein.
Wärmeaustauschsystem gemäß Anspruch 9, worin die Einstellungseinheit (41, 42) der Flussmenge des Wärmemediums die Einflussmenge des Wärmemediums reduziert, wenn ein Druck des Kältemittels im Kältemittelkühler (12) gleich oder höher ist als ein vorgegebener Standard-Kältemitteldruck (P1).
Wärmeaustauschsystem umfassend: einen Kältemittelkühler (12), der von einem abgeführten Kältemittel Wärme abstrahlt, die von einem Verdichter (11) eines Wärmepumpenzyklus (10) abgeführt wird, wobei sich die Wärmestrahlung vom abgeführten Kältemittel aus dem Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und einem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; einen Wärmemediumkühler (43), der von einem Wärmemedium Wärme abstrahlt, wobei sich die Wärmestrahlung vom Wärmemedium aus dem Wärmeaustausch zwischen dem Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; und eine Einstellungseinheit (41, 42) der Flussmenge des Wärmemediums, die eine Zuflussmenge des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums einstellt, worin der Kältemittelkühler (12) und der Wärmemediumkühler (43) derart ausgeführt sind, dass das durch den Kältemittelkühler (12) fließende abgeführte Kältemittel und das durch den Wärmemediumkühler (43) fließende Wärmemedium miteinander wärmeübertragbar sind, eine Temperatur des in den Kältemittelkühler (12) einströmenden abgeführten Kältemittels höher ist als eine Temperatur des in den Kältemittelkühler (12) einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids, die Einstellungseinheit (41, 42) der Flussmenge des Wärmemediums eine Zuflussmenge des Wärmemediums reduziert, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als eine vorgegebene dritte Standard-Temperatur (T3), die durch Subtrahieren einer vorgegebenen Temperatur von einer Sättigungstemperatur des in den Kältemittelkühler (12) abgeführten Kältemittels berechnet wird und gleich oder niedriger ist als eine vorgegebene erste Standard-Temperatur (T1), im Vergleich zu einer Zuflussmenge des Wärmemediums, wenn die Temperatur des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums höher ist als die erste Standard-Temperatur (T1) oder im Vergleich zu einer Zuflussmenge des Wärmemediums, wenn die Temperatur des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums niedriger ist als die dritte Standard-Temperatur (T3), und die erste Standard-Temperatur (11) und die dritte Standard-Temperatur (T3) jeweils eingestellt sind, um gleich oder niedriger als die Temperatur des in den Kältemittelkühler (12) einströmenden abgeführten Kältemittels, und eingestellt ist, um höher als die Temperatur des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids zu sein.
Wärmeaustauschsystem umfassend: einen Kältemittelkühler (12), der von einem abgeführten Kältemittel Wärme abstrahlt, die von einem Verdichter (11) eines Wärmepumpenzyklus (10) abgeführt wird, wobei sich die Wärmestrahlung vom abgeführten Kältemittel aus dem Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und einem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; einen Wärmemediumkühler (43), der von einem Wärmemedium Wärme abstrahlt, wobei sich die Wärmestrahlung vom Wärmemedium aus dem Wärmeaustausch zwischen dem Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; und eine Einstellungseinheit (41, 42) der Flussmenge des Wärmemediums, die eine Zuflussmenge des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums einstellt, worin der Kältemittelkühler (12) und der Wärmemediumkühler (43) derart ausgeführt sind, dass das durch den Kältemittelkühler (12) fließende abgeführte Kältemittel und das durch den Wärmemediumkühler (43) fließende Wärmemedium miteinander wärmeübertragbar sind, eine Temperatur des in den Kältemittelkühler (12) einströmenden abgeführten Kältemittels höher ist als eine Temperatur des in den Kältemittelkühler (12) einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids, die Einstellungseinheit (41, 42) der Flussmenge des Wärmemediums die Zuflussmenge des Wärmemediums reduziert, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums gleich oder niedriger ist als eine vorgegebene erste Standard-Temperatur (T1), im Vergleich zu einer Einflussmenge des Wärmemediums, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums höher ist als die erste Standard-Temperatur (T1), und die Zuflussmenge des Wärmemediums erhöht, als die Temperatur des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums unter die erste Standard-Temperatur (T1) fällt, und die erste Standard-Temperatur (T1) eingestellt ist, um gleich oder niedriger als eine Temperatur des in den Kältemittelkühler (12) einströmenden abgeführten Kältemittels, und eingestellt ist, um höher als eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids zu sein.
Wärmeaustauschsystem umfassend: einen Kältemittelkühler (12), der von einem abgeführten Kältemittel Wärme abstrahlt, die von einem Verdichter (11) eines Wärmepumpenzyklus (10) abgeführt wird, wobei sich die Wärmestrahlung vom abgeführten Kältemittel aus dem Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und einem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; einen Wärmemediumkühler (43), der von einem Wärmemedium Wärme abstrahlt, wobei sich die Wärmestrahlung vom Wärmemedium aus dem Wärmeaustausch zwischen dem Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; und eine Einstellungseinheit (41, 42) der Flussmenge des Wärmemediums, die eine Zuflussmenge des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums einstellt, worin der Kältemittelkühler (12) und der Wärmemediumkühler (43) derart ausgeführt sind, dass das durch den Kältemittelkühler (12) fließende abgeführte Kältemittel und das durch den Wärmemediumkühler (43) fließende Wärmemedium miteinander wärmeübertragbar sind, eine Temperatur des in den Kältemittelkühler (12) einströmenden abgeführten Kältemittels höher ist als eine Temperatur des in den Kältemittelkühler (12) einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids, die Einstellungseinheit (41, 42) der Flussmenge des Wärmemediums eine Zuflussmenge des Wärmemediums reduziert, wenn eine Temperatur des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als eine vorgegebene dritte Standard-Temperatur (T3), die durch Subtrahieren einer vorgegebenen Temperatur von einer Sättigungstemperatur des in den Kältemittelkühler (12) abgeführten Kältemittels berechnet wird und gleich oder niedriger ist als eine vorgegebene erste Standard-Temperatur (T1), im Vergleich zu einer Zuflussmenge des Wärmemediums, wenn die Temperatur des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums höher ist als die erste Standard-Temperatur (T1) oder im Vergleich zu einer Zuflussmenge des Wärmemediums, wenn die Temperatur des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums niedriger ist als die dritte Standard-Temperatur (T3), und die Zuflussmenge des Wärmemediums erhöht, als die Temperatur des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums unter die erste Standard-Temperatur (T1) fällt, und die erste Standard-Temperatur (T1) und die dritte Standard-Temperatur (T3) jeweils eingestellt sind, um gleich oder niedriger als die Temperatur des in den Kältemittelkühler (12) einströmenden abgeführten Kältemittels,, und eingestellt ist, um höher als die Temperatur des in den Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids zu sein.
Wärmeaustauschsystem nach irgendeinem der Ansprüche 9 bis 13, worin der Kältemittelkühler (12) eine Mehrzahl von Kältemittelrohren (12a) aufweist, in die das Kältemittel einströmt, der Wärmemediumkühler (43) eine Mehrzahl von Wärmemediumrohren (43a) aufweist, in die der Wärmemedium einströmt, ein Kanal (50a) für dieses Wärmeaustausch-Objektfluid zum Durchfließen des Wärmeaustausch-Objektfluids um die Mehrzahl von Kältemittelrohren (12a) herum und um die Mehrzahl von Wärmemediumrohren (43a) herum gebildet ist, und eine äußere Rippe (50a) mit einer Außenfläche der Kältemittelrohre (12a) und einer Außenfläche der Wärmemediumrohre (43a) verbunden ist, um jeweils im Kältemittelkühler und im Wärmemediumkühler (12, 43) den Wärmeaustausch zu erleichtern um zwischen dem abgeführten in die Kältemittelrohre (12a) einströmenden Kältemittel und dem in die Wärmemediumrohre (43a) einströmenden Wärmemedium die Wärmeübertragung zu ermöglichen.
Wärmeaustauschsystem nach irgendeinem der Ansprüche 9 bis 14, ferner umfassend: einen Bypass-Kanal (44), durch den das Wärmemedium fließt, wobei es am Wärmemediumkühler (43) vorbeiströmt, worin die Einstellungseinheit (41, 42) der Flussmenge des Wärmemediums die Zuflussmenge des Wärmemediums reduziert, wobei das Wärmemedium dann in den Bypass-Kanal (44) strömen kann.
Wärmeaustauschsystem umfassend: einen Kältemittelkühler (12), der von einem abgeführten Kältemittel Wärme abstrahlt, die von einem Verdichter (11) eines Wärmepumpenzyklus (10) abgeführt wird, wobei sich die Wärmestrahlung vom abgeführten Kältemittel aus dem Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und einem ersten Wärmemedium ergibt; einen ersten Wärmemediumkühler (63), der vom ersten aus dem Kältemittelkühler (12) herausfließenden Wärmemedium Wärme abstrahlt, wobei sich die Wärmestrahlung vom ersten Wärmemedium aus dem Wärmeaustausch zwischen dem ersten Wärmemedium und einem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; einen zweiten Wärmemediumkühler (43), der von einem zweiten Wärmemedium Wärme abstrahlt, wobei sich die Wärmestrahlung vom zweiten Wärmemedium aus dem Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; und eine Einstellungseinheit (41, 42) der Flussmenge des zweiten Wärmemediums, die eine Zuflussmenge des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums einstellt, worin der erste Wärmemediumkühler (63) und der zweite Wärmemediumkühler (43) derart ausgeführt sind, dass das erste durch den ersten Wärmemediumkühler (63) fließende Wärmemedium und das zweite durch den zweiten Wärmemediumkühler (43) fließende Wärmemedium miteinander wärmeübertragbar sind, eine Temperatur des ersten in den ersten Wärmemediumkühler (63) einströmenden Wärmemediums höher ist als eine Temperatur des in den ersten Wärmemediumkühler (63) einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids, die Einstellungseinheit (41, 42) der Flussmenge des zweiten Wärmemediums die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums reduziert, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als eine vorgegebene fünfte Standard-Temperatur (T5), und gleich oder niedriger ist als eine vorgegebene vierte Standard-Temperatur (T4), im Vergleich zur Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums, wenn die Temperatur des in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums höher ist als die vierte Standard-Temperatur (T4), oder im Vergleich zur Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums, wenn die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums niedriger ist als die fünfte Standard-Temperatur (15), und die vierte Standard-Temperatur (T4) und die fünfte Standard-Temperatur (T5) jeweils eingestellt sind, um gleich oder niedriger als die Temperatur des ersten in den ersten Wärmemediumkühler (63) einströmenden Wärmemediums zu sein und die vierte Standard-Temperatur (T4) eingestellt wird, um höher als die Temperatur des in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids zu sein.
Wärmeaustauschsystem gemäß Anspruch 16, worin die Einstellungseinheit (41, 42) der Flussmenge des zweiten Wärmemediums die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums reduziert, wenn die Temperatur des ersten in den ersten Wärmemediumkühler (63) einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als eine vorgegebene Standard-Temperatur (Ta) des ersten Wärmemediums.
Wärmeaustauschsystem umfassend: einen Kältemittelkühler (12), der von einem abgeführten Kältemittel Wärme abstrahlt, die von einem Verdichter (11) eines Wärmepumpenzyklus (10) abgeführt wird, wobei sich die Wärmestrahlung vom abgeführten Kältemittel aus dem Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und einem ersten Wärmemedium ergibt; einen ersten Wärmemediumkühler (63), der vom ersten aus dem Kältemittelkühler (12) herausfließenden Wärmemedium Wärme abstrahlt, wobei sich die Wärmestrahlung vom ersten Wärmemedium aus dem Wärmeaustausch zwischen dem ersten Wärmemedium und einem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; einen zweiten Wärmemediumkühler (43), der von einem zweiten Wärmemedium Wärme abstrahlt, wobei sich die Wärmestrahlung vom zweiten Wärmemedium aus dem Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; und eine Einstellungseinheit (41, 42) der Flussmenge des zweiten Wärmemediums, die eine Zuflussmenge des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums einstellt, worin der erste Wärmemediumkühler (63) und der zweite Wärmemediumkühler (43) derart ausgeführt sind, dass das erste durch den ersten Wärmemediumkühler (63) fließende Wärmemedium und das zweite durch den zweiten Wärmemediumkühler (43) fließende Wärmemedium miteinander wärmeübertragbar sind; eine Temperatur des ersten in den ersten Wärmemediumkühler (63) einströmenden Wärmemediums höher ist als eine Temperatur des in den ersten Wärmemediumkühler (63) einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids, die Einstellungseinheit (41, 42) der Flussmenge des zweiten Wärmemediums eine Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums reduziert, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als eine vorgegebene sechste Standard-Temperatur (T6), die durch Subtrahieren einer vorgegebenen Temperatur von der Temperatur des ersten in den ersten Wärmemediumkühler (63) einströmenden Wärmemediums berechnet wird, und gleich oder niedriger ist als eine vorgegebene vierte Standard-Temperatur (T4), im Vergleich zu einer Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums, wenn die Temperatur des in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärme-mediums höher ist als die vierte Standard-Temperatur (T4), oder im Vergleich zu einer Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums, wenn die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums niedriger ist als die sechste Standard-Temperatur (T6), und die vierte Standard-Temperatur (T4) eingestellt ist, um gleich oder niedriger als eine Temperatur des ersten in den ersten Wärmemediumkühler (63) einströmenden Wärmemediums zu sein, und eingestellt ist, um höher als eine Temperatur des in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids zu sein.
Wärmeaustauschsystem umfassend: einen Kältemittelkühler (12), der von einem abgeführten Kältemittel Wärme abstrahlt, die von einem Verdichter (11) eines Wärmepumpenzyklus (10) abgeführt wird, wobei sich die Wärmestrahlung vom abgeführten Kältemittel aus dem Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und einem ersten Wärmemedium ergibt; einen ersten Wärmemediumkühler (63), der vom ersten aus dem Kältemittelkühler (12) herausfließenden Wärmemedium Wärme abstrahlt, wobei sich die Wärmestrahlung vom ersten Wärmemedium aus dem Wärmeaustausch zwischen dem ersten Wärmemedium und einem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; einen zweiten Wärmemediumkühler (43), der von einem zweiten Wärmemedium Wärme abstrahlt, wobei sich die Wärmestrahlung vom zweiten Wärmemedium aus dem Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; und eine zweite Einstellungseinheit (41, 42) der Flussmenge des Wärmemediums, die eine Zuflussmenge des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums einstellt, worin der erste Wärmemediumkühler (63) und der zweite Wärmemediumkühler (43) derart ausgeführt sind, dass das erste durch den ersten Wärmemediumkühler (63) fließende Wärmemedium und das zweite durch den zweiten Wärmemediumkühler (43) fließende Wärmemedium miteinander wärmeübertragbar sind, eine Temperatur des ersten in den ersten Wärmemediumkühler (63) einströmenden Wärmemediums höher ist als eine Temperatur des in den ersten Wärmemediumkühler (63) einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids, die Einstellungseinheit (41, 42) der Flussmenge des zweiten Wärmemediums die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums reduziert, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums gleich oder niedriger ist als eine vorgegebene vierte Standard-Temperatur (T4), im Vergleich zur Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums, wenn die Temperatur des in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums höher ist als die vierte Standard-Temperatur (T4), und die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums erhöht, als die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums unter die vierte Standard-Temperatur (14) fällt, und die vierte Standard-Temperatur (T4) eingestellt ist, um gleich oder niedriger als die Temperatur des ersten in den ersten Wärmemediumkühler (63) einströmenden Wärmemediums zu sein und eingestellt ist, um höher als eine Temperatur des in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids zu sein.
Wärmeaustauschsystem umfassend: einen Kältemittelkühler (12), der von einem abgeführten Kältemittel Wärme abstrahlt, die von einem Verdichter (11) eines Wärmepumpenzyklus (10) abgeführt wird, wobei sich die Wärmestrahlung vom abgeführten Kältemittel aus dem Wärmeaustausch zwischen dem abgeführten Kältemittel und einem ersten Wärmemedium ergibt; einen ersten Wärmemediumkühler (63), der vom ersten aus dem Kältemittelkühler (12) herausfließenden Wärmemedium Wärme abstrahlt, wobei sich die Wärmestrahlung vom ersten Wärmemedium aus dem Wärmeaustausch zwischen dem ersten Wärmemedium und einem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; einen zweiten Wärmemediumkühler (43), der von einem zweiten Wärmemedium Wärme abstrahlt, wobei sich die Wärmestrahlung vom zweiten Wärmemedium aus dem Wärmeaustausch zwischen dem zweiten Wärmemedium und dem Wärmeaustausch-Objektfluid ergibt; und eine zweite Einstellungseinheit (41, 42) der Flussmenge des Wärmemediums, die eine Zuflussmenge des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums einstellt, worin der erste Wärmemediumkühler (63) und der zweite Wärmemediumkühler (43) derart ausgeführt sind, dass das erste durch den ersten Wärmemediumkühler (63) fließende Wärmemedium und das zweite durch den zweiten Wärmemediumkühler (43) fließende Wärmemedium miteinander wärmeübertragbar sind, eine Temperatur des ersten in den ersten Wärmemediumkühler (63) einströmenden Wärmemediums höher ist als eine Temperatur des in den ersten Wärmemediumkühler (63) einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids, die Einstellungseinheit (41, 42) der Flussmenge des zweiten Wärmemediums die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums reduziert, wenn eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums gleich oder höher ist als eine vorgegebene sechste Standard-Temperatur (T6), die durch Subtrahieren einer vorgegebenen Temperatur vom ersten in den ersten Wärmemediumkühler (63) einströmenden Wärmemedium berechnet wird und gleich oder niedriger ist als eine vorgegebene vierte Standard-Temperatur (T4) im Vergleich zur Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums, wenn die Temperatur des in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums höher ist als die vierte Standard-Temperatur (T4) oder im Vergleich zu einer Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums wenn die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums niedriger ist als die sechste Standard-Temperatur (16), und die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums erhöht als die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmemediums unter die vierte Standard-Temperatur (14) fällt, und die vierte Standard-Temperatur (T4) eingestellt ist, um gleich oder niedriger als die Temperatur des ersten in den ersten Wärmemediumkühler (63) einströmenden Wärmemediums zu sein und eingestellt ist, um höher als eine Temperatur des in den zweiten Wärmemediumkühler (43) einströmenden Wärmeaustausch-Objektfluids zu sein.
Wärmeaustauschsystem nach irgendeinem der Ansprüche 16 bis 20, worin der erste Wärmemediumkühler (63) eine Mehrzahl von ersten Wärmemediumrohren (63a) aufweist, in die der erste Wärmemedium einströmt, der zweite Wärmemediumkühler (43) eine Mehrzahl von zweiten Wärmemediumrohren (43a) aufweist, in die das zweite Wärmemedium einströmt, ein Durchgang (50a) für dieses Wärmeaustausch-Objektfluid zum Durchfließen des Wärmeaustausch-Objektfluids um die Vielzahl von ersten Wärmemediumrohren (63a) herum und um die Vielzahl von zweiten Wärmemediumrohren (43a) angeordnet ist, und eine äußere Rippe (50b) mit einer Außenfläche der ersten Kältemittelrohre (63a) und einer Außenfläche der Wärmemediumrohre (43a) verbunden ist, um jeweils im ersten Wärmemediumkühler und im zweiten Wärmemediumkühler (63, 43) den Wärmeaustausch zu erleichtern und um zwischen dem ersten ins erste Wärmemediumrohr (63a) einströmenden Wärmemedium und zwischen dem zweiten ins zweite Wärmemediumrohr (43a) einströmenden Wärmemedium die Wärmeübertragung zu ermöglichen.
Wärmeaustauschsystem nach irgendeinem der Ansprüche 16 bis 21, ferner umfassend: einen Bypass-Kanal (44), in die das zweite Wärmemedium einströmt, während es am zweiten Wärmemediumkühler (43) vorbeigeht, worin die Einstellungseinheit (41, 42) der Flussmenge des zweiten Wärmemediums die Zuflussmenge des zweiten Wärmemediums reduziert, wobei das Wärmemedium dann in den Bypass-Kanal (44) strömen kann.
Wärmeaustauschsystem umfassend: ein erster Wärmetauscher (12, 63) eine Mehrzahl von ersten Rohren (12a, 63a) aufweist, der von einem ersten Fluid auf ein drittes Fluid Wärme abstrahlt, wobei zwischen dem ersten Fluid und dem dritten Fluid ein Wärmeaustausch erfolgt; ein zweiter Wärmetauscher (43) eine Mehrzahl von zweiten Rohren (43a) aufweist, der zwischen einem zweiten Fluid und dem dritten Fluid den Wärmeaustausch durchführt; und eine Einstellungseinheit (41, 42) der Menge des zweiten Fluids, die eine Einflussmenge des zweiten in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmenden Fluids einstellt, worin der erste Wärmetauscher (12) und der zweite Wärmetauscher (43) derart ausgeführt sind, dass das erste durch den ersten Wärmetauscher fließende (12, 63) Fluid und das zweite in den zweiten Wärmetauscher (43) fließende Fluid miteinander wärmeübertragbar sind, wenigstens eines der Mehrzahl von ersten Rohren (12a) zwischen der Mehrzahl von zweiten Rohren (43a) angeordnet ist, wenigstens eines der Mehrzahl von zweiten Rohren (43a) zwischen der Mehrzahl von ersten Rohren (12, 63a) angeordnet ist, ein Raum, der wenigstens zwischen dem ersten Rohr (12a, 63a) und dem zweiten Rohr (43a) vorhanden ist, einen dritten Fluiddurchgang (50a) definiert, eine Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher (12, 63) einfließenden Fluids, und eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmenden Fluids höher sind als eine Temperatur des dritten Fluids, bevor es in den ersten Wärmetauscher (12) und in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmt, und die Einstellungseinheit (41, 42) der Menge des zweiten Fluids die Einflussmenge des zweiten Fluids reduziert, wenn die Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher (12, 63) einfließenden Fluids gleich oder höher ist als eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmenden Fluids und ein Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher (12, 63) einfließenden Fluids und der Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmenden Fluids gleich oder höher ist als ein vorgegebener Standard-Temperaturunterschied (ATTth).
Wärmeaustauschsystem umfassend: einen ersten Wärmetauscher (12, 63) mit einer Mehrzahl von ersten Rohren (12a, 63a), der von einem ersten Fluid auf ein drittes Fluid Wärme abstrahlt, wobei zwischen dem ersten Fluid und dem dritten Fluid ein Wärmeaustausch erfolgt; einen zweiten Wärmetauscher (43) mit einer Mehrzahl von zweiten Rohren (43a), der zwischen einem zweiten Fluid und dem dritten Fluid den Wärmeaustausch durchführt; und eine Einstellungseinheit (41, 42) der Menge des zweiten Fluids, die eine Einflussmenge des zweiten in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmenden Fluids einstellt, worin der erste Wärmetauscher (12) und der zweite Wärmetauscher (43) derart ausgeführt sind, dass das erste durch den ersten Wärmetauscher fließende (12, 63) Fluid und das zweite in den zweiten Wärmetauscher (43) fließende Fluid miteinander wärmeübertragbar sind, wenigstens eines der Mehrzahl von ersten Rohren (12a) zwischen der Mehrzahl von zweiten Rohren (43a) angeordnet ist, wenigstens eines der Mehrzahl von zweiten Rohren (43a) zwischen der Mehrzahl von ersten Rohren (12, 63a) angeordnet ist, einen Raum, der wenigstens zwischen dem ersten Rohr (12a, 63a) und dem zweiten Rohr (43a) vorhanden ist, einen dritten Fluiddurchgang (50a) definiert. eine Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher (12, 63) einfließenden Fluids und eine Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmenden Fluids höher sind als eine Temperatur des dritten Fluids, bevor es in den ersten Wärmetauscher (12) und in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmt, und die Einstellungseinheit (41, 42) der Menge des zweiten Fluids die Einflussmenge des zweiten Fluids erhöht, wenn die Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher (12, 63) einfließenden Fluids niedriger ist als die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmenden Fluids und ein Temperaturunterschied zwischen der Temperatur des ersten in den ersten Wärmetauscher (12, 63) einfließenden Fluids und der Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmenden Fluids gleich oder höher ist als ein vorgegebener Standard-Temperaturunterschied (ATTth).
Wärmeaustauschsystem nach irgendeinem der Ansprüche 23 oder 24, ferner umfassend: eine Einstellungseinheit (11b, 33) der Wärmestrahlungsmenge, die eine Wärmestrahlungsmenge der Wärme abstrahlt, die das erste Fluid im ersten Wärmetauscher (12, 63) besitzt, und die Einstellungseinheit (11b, 33) der Wärmestrahlungsmenge die Wärmestrahlungsmenge der Wärme reduziert, die das erste Fluid im ersten Wärmetauscher (12, 63) besitzt, wenn die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmenden Fluids höher ist als eine vorgegebene Standard-Schutz-Temperatur.
Wärmeaustauschsystem gemäß Anspruch 25, worin das erste Fluid ein abgeführtes Kältemittel ist, das von einem Verdichter (11) eines Wärmepumpenzyklus (10) abgeführt wird, und die Einstellungseinheit (11b) der Wärmestrahlungsmenge eine Kältemittelablaskapazität des Verdichters (11) reduziert, wenn die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmenden Fluids höher ist als eine Standard-Schutz-Temperatur.
Wärmeaustauschsystem gemäß Anspruch 25, worin das erste Fluid ein Wärmemedium ist, das durch Wärme vom einem abgeführten Kältemittel aufgeheizt wird, das von einem Verdichter (11) eines Wärmepumpenzyklus (10) abgeführt wird, und die Einstellungseinheit (11b) der Wärmestrahlungsmenge eine Kältemittelablaskapazität des Verdichters (11) reduziert, wenn die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmenden Fluids höher ist als der Standard-Schutz-Temperatur.
Wärmeaustauschsystem gemäß Anspruch 25, worin das Wärmeaustauschsystem für eine Klimaanlage verwendbar ist, die eine in einen Klimaanlage-Objektraum blasende Blasluft abkühlt, wobei der Wärmeaustausch zwischen der Blasluft und einem Kältemittel an einem Verdampfer (16) eines Wärmepumpenzyklus (10) erfolgt, das erste Fluid ein Wärmemedium ist, das durch Wärme vom einem abgeführten Kältemittel aufgeheizt wird, das von einem Verdichter (11) eines Wärmepumpenzyklus (10) abgeführt wird oder vom abgeführten Kältemittel, das vom Verdichter abgeführt wird (11), und die Einstellungseinheit (33) der Wärmestrahlungsmenge eine Wärmelast des Wärmepumpenzyklus (10) reduziert, wobei ein Verhältnis von einer Innenluft zu einer Außenluft verändert wird, um eine größere Menge der Innenluft als die der in den Verdampfer (16) einströmende Außenluft zu erhalten, wenn die Temperatur des zweiten in den zweiten Wärmetauscher (43) einströmenden Fluids höher ist als der Standard-Schutz-Temperatur.