DE112016003519T5 - Integriertes Ventil - Google Patents

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Tetsuya Itou
Masaaki Kawakubo
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Abstract

Ein integriertes Ventil konfiguriert einen Teil eines Fluidzirkulationskreislaufs, in dem ein Fluid zirkuliert. Das integrierte Ventil weist ein erstes Ventilelement (72), ein zweites Ventilelement (74) und ein Ventilantriebselement (76) auf. Das erste Ventilelement ist konfiguriert, um zwischen einem ersten Kommunikationszustand und einem zweiten Kommunikationszustand durch Bewegen in einer axialen Richtung einer Achse umzuschalten. Im ersten Kommunikationszustand kommuniziert ein erster Einlassdurchgang mit einem ersten Auslassdurchgang und ein zweiter Einlassdurchgang ist geschlossen. Im zweiten Kommunikationszustand kommuniziert der zweite Einlassdurchgang mit dem ersten Auslassdurchgang und der erste Einlassdurchgang ist geschlossen. Das zweite Ventilelement ist konfiguriert, um zwischen einem Öffnungszustand und einem Drosselzustand durch Bewegen in der axialen Richtung umzuschalten. Im Öffnungszustand strömt das Fluid von einem dritten Einlassdurchgang zu einem zweiten Auslassdurchgang. Im Drosselzustand strömt im Vergleich mit dem Öffnungszustand ein kleineres Volumen des Fluids von dem dritten Einlassdurchgang zu dem zweiten Auslassdurchgang. Das Ventilantriebselement ist konfiguriert, um zwischen einem ersten Betriebszustand und einem zweiten Betriebszustand durch Bewegen des ersten Ventilelements und des zweiten Ventilelements in der axialen Richtung umzuschalten. Im ersten Betriebszustand stellt das erste Ventilelement den ersten Kommunikationszustand ein und das zweite Ventilelement stellt den Öffnungszustand ein. Im zweiten Betriebszustand stellt das erste Ventilelement den zweiten Kommunikationszustand ein und das zweite Ventilelement stellt den Drosselzustand ein.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-153376 , die am 3. August 2015 eingereicht wurde. Die gesamte Offenbarung der Anmeldung wird hier durch Bezugnahme aufgenommen.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein integriertes Ventil, das durch Kombinieren von mehr als einem Ventilmechanismus konfiguriert ist.
  • HINTERGRUND DER TECHNIK
  • Ein Fluidzirkulationskreislauf, in dem ein Fluid zirkuliert, ist bekannt, mehr als einen Ventilmechanismus aufzuweisen. Beispielsweise offenbart Patentliteratur 1, dass eine Kältemittelkreislaufvorrichtung einen derartigen Fluidzirkulationskreislauf aufweist. Die Patentliteratur 1 offenbart, dass die Kältemittelkreislaufvorrichtung als den Fluidzirkulationskreislauf einen Wärmepumpenkreislauf aufweist, in dem ein Kältemittel zirkuliert. Der Wärmepumpenkreislauf ist konfiguriert, um zwischen einem Kühlpfad und einem Heizpfad umzuschalten.
  • Beispielsweise weist die durch Patentliteratur 1 offenbarte Kältekreislaufvorrichtung einen Kondensationswärmetauscher, einen Unterkühlungswärmetauscher und einen Flüssigkeitsempfänger auf. Der Kondensationswärmetauscher, der Unterkühlungswärmetauscher und der Flüssigkeitsempfänger sind miteinander kombiniert und außerhalb eines Raums lokalisiert. Die Kältekreislaufvorrichtung weist Steuerventile auf, die konfiguriert sind, um Strömungspfade umzuschalten, die den Wärmepumpenkreislauf konfigurieren, in dem das Kältemittel strömt. Beispielsweise umfassen die Steuerventile (d.h. Ventilmechanismen) ein Umgehungsdurchgang-Schaltventil. Das Umgehungsdurchgang-Schaltventil ist an einem Umgehungsdurchgang angebracht und führt das Kältemittel, um den Unterkühlungswärmetauscher zu umgehen.
  • Das Umgehungsdurchgang-Schaltventil öffnet den Umgehungsdurchgang in einem Heizmodus (d.h. einem Heizbetriebsmodus), so dass das Kältemittel aus dem Flüssigkeitsempfänger strömt und strömt, um den Unterkühlungswärmetauscher und einen Verdampfer zu umgehen.
  • Der Flüssigkeitsempfänger dient als eine Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung und einen Flüssigkeitsspeicher. Im Heizmodus dient ein Akkumulator, der von dem Flüssigkeitsempfänger getrennt angeordnet ist, als die Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung und den Flüssigkeitsspeicher.
  • LITERATUR DES STANDES DER TECHNIK
  • PATENTLITERATUR
  • Patentliteratur 1: JP 4803199 B
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Wie oben beschrieben, wird die durch Patentliteratur 1 offenbarte Kältekreislaufvorrichtung konfiguriert, um zwischen dem Heizpfad und dem Kühlpfad umzuschalten. Die durch Patentliteratur 1 offenbarte Kältekreislaufvorrichtung verwendet jedoch mehr als ein Steuerventil, um zwischen dem Heizpfad und dem Kühlpfad umzuschalten. Das heißt, es ist notwendig, die Steuerventile getrennt umzuschalten. Dies ist nicht nur im Wärmepumpenkreislauf sondern auch in beliebigen Fluidzirkulationskreisläufen das Gleiche, welche die Steuerventile (z.B. Ventilmechanismen) aufweisen.
  • Die vorliegende Offenbarung widmet sich den obigen Angelegenheiten, womit es ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist, eine Anzahl der an einem Fluidzirkulationskreislauf angebrachten Steuerventile zu verringern.
  • Um das das obige Ziel zu erreichen, konfiguriert gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung ein integriertes Ventil einen Teil eines Fluidzirkulationskreislaufes, in dem ein Fluid zirkuliert. Das integrierte Ventil weist einen Körper, ein erstes Ventilelement, ein zweites Ventilelement und ein Ventilantriebselement auf. Der Körper weist einen ersten Einlassdurchgang, einen zweiten Einlassdurchgang, einen dritten Einlassdurchgang, einen ersten Auslassdurchgang und einen zweiten Auslassdurchgang auf. Das Fluid strömt von den ersten, zweiten und dritten Einlassdurchgängen in den Körper. Das Fluid strömt aus dem Körper von den ersten und zweiten Auslassdurchgängen. Das erste Ventilelement ist in dem Körper untergebracht. Das erste Ventilelement ist konfiguriert, um zwischen einem ersten Kommunikationszustand und einem zweiten Kommunikationszustand durch Bewegen in einer axialen Richtung einer Achse umzuschalten. Im ersten Kommunikationszustand kommuniziert der erste Einlassdurchgang mit dem ersten Auslassdurchgang und der zweite Einlassdurchgang ist geschlossen. Im zweiten Kommunikationszustand kommuniziert der zweite Einlassdurchgang mit dem ersten Auslassdurchgang und der erste Einlassdurchgang ist geschlossen. Das zweite Ventilelement ist in dem Körper untergebracht. Das zweite Ventilelement ist konfiguriert, um zwischen einem Öffnungszustand und einem Drosselzustand durch Bewegen in der axialen Richtung umzuschalten. Im Öffnungszustand strömt das Fluid von dem dritten Einlassdurchgang zu dem zweiten Auslassdurchgang. Im Drosselzustand strömt im Vergleich mit dem Öffnungszustand ein kleineres Volumen des Fluids von dem dritten Einlassdurchgang zu dem zweiten Auslassdurchgang. Das Ventilantriebselement ist konfiguriert, um zwischen einem ersten Betriebszustand und einem zweiten Betriebszustand durch Bewegen des ersten Ventilelements und des zweiten Ventilelements in der axialen Richtung umzuschalten. Im ersten Betriebszustand stellt das erste Ventilelement den ersten Kommunikationszustand ein und das zweite Ventilelement den Öffnungszustand ein. Im zweiten Betriebszustand stellt das erste Ventilelement den zweiten Kommunikationszustand ein und das zweite Ventilelement den Drosselzustand ein.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung bewegt das Ventilantriebselement das erste Ventilelement und das zweite Ventilelement in der axialen Richtung, um zwischen dem ersten Betriebszustand und dem zweiten Betriebszustand umzuschalten. Wenn das Ventilantriebselement den ersten Betriebszustand einstellt, stellt das erste Ventilelement den ersten Kommunikationszustand und das zweite Ventilelement den Öffnungszustand ein. Wenn das Ventilantriebselement den zweiten Betriebszustand einstellt, stellt das erste Ventilelement den zweiten Kommunikationszustand ein und das zweite Ventilelement den Drosselzustand ein. Somit kann das Umschalten zwischen dem ersten Kommunikationszustand und dem zweiten Kommunikationszustand durch das erste Ventilelement und das Umschalten zwischen dem Öffnungszustand und dem Drosselzustand durch das zweite Ventilelement zur gleichen Zeit durch das Ventilantriebselement durchgeführt werden. Als Ergebnis kann eine Anzahl von Steuerventilen im Vergleich mit einem Fall verringert werden, in dem ein Steuerventil, das ein erstes Ventilelement aufweist, und ein weiteres Steuerventil, das ein zweites Ventilelement aufweist, getrennt voneinander angebracht sind. Des Weiteren kann das Ventil einfach betrieben werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Diagramm, das eine Gesamtkonfiguration einer Fahrzeugklimaanlage veranschaulicht, die ein integriertes Ventil gemäß einer ersten Ausführungsform aufweist, wobei das Diagramm einen Kältekreislauf in einem Kühlmodus durch eine durchgezogene Linie zeigt, und einen Pfad, durch den das Kältemittel nicht strömt, durch eine gestrichelte Linie zeigt.
    • 2 ist ein Diagramm, das die Gesamtkonfiguration der Fahrzeugklimaanlage veranschaulicht, die das integrierte Ventil gemäß der ersten Ausführungsform aufweist, wobei das Diagramm einen Kältekreislauf in einem Heizmodus durch eine durchgezogene Linie zeigt, und einen Pfad, durch den das Kältemittel nicht strömt durch eine gestrichelte Linie zeigt.
    • 3 ist eine Querschnittsansicht, welche das integrierte Ventil gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht, wobei die Querschnittsansicht eine Innenseite des integrierten Ventils im Kühlmodus zeigt.
    • 4 ist eine Querschnittsansicht, die das integrierte Ventil gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht, wobei die Querschnittsansicht die Innenseite des integrierten Ventils im Heizmodus zeigt.
    • 5 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Steuerablauf einer Kältemittelkreislauf-Umschaltsteuerung zeigt, die von einer in 1 gezeigten elektronischen Steuereinheit durchgeführt wird.
    • 6 ist eine Querschnittsansicht, die ein integriertes Ventil gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht, wobei die Querschnittsansicht 4 entspricht und eine Innenseite des integrierten Ventils im Heizmodus zeigt.
    • 7 ist eine Querschnittsansicht, die ein integriertes Ventil gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulicht, wobei die Querschnittsansicht 4 entspricht und eine Innenseite des integrierten Ventils im Heizmodus zeigt.
    • 8 ist eine vergrößerte Ansicht eines in 7 gezeigten Abschnitts VIII.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden hier nachstehend bezugnehmend auf Zeichnungen beschrieben. In den Ausführungsformen kann einem Teil, das einer in einer vorhergehenden Ausführungsform beschriebenen Angelegenheit entspricht oder dieser äquivalent ist, das gleiche Bezugszeichen zugewiesen werden.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 und 2 sind Diagramme, die eine Gesamtkonfiguration einer Fahrzeugklimaanlage 8, die ein integriertes Ventil 28 aufweist, hinsichtlich der vorliegenden Ausführungsform veranschaulichen. Die Fahrzeugklimaanlage 8 weist eine Dampfkompressions-Kältekreislaufvorrichtung 10 auf, die einen Wärmepumpenkreislauf 101 aufweist, in dem ein Kältemittel zirkuliert. Die Kältekreislaufvorrichtung 10 schaltet zwischen einem Kühlmodus (d.h. einem ersten Modus), der ein Fahrzeugabteil durch Kühlluft kühlt, die in das Fahrzeugabteil zu blasen ist, und einem Heizmodus um (d.h. einem zweiten Modus), der das Fahrzeugabteil durch Erwärmen der Luft erwärmt. In 1 wird ein Kältekreislauf im Kühlmodus durch eine durchgezogene Linie gezeigt und ein Pfad, durch den das Kältemittel nicht strömt, durch eine gestrichelte Linie gezeigt. In 2 wird ein Kältekreislauf im Heizmodus durch eine durchgezogene Linie gezeigt und ein Pfad, durch den das Kältemittel nicht strömt, durch eine gestrichelte Linie gezeigt.
  • Die in 1 und 2 gezeigte Fahrzeugklimaanlage 8 ist an einem Hybridfahrzeug angebracht, das Leistung verwendet, das durch eine Verbrennungsmaschine (d.h. eine Maschine) und einen Elektromotor erzeugt wird. Die Kältekreislaufvorrichtung 10 ist an der Fahrzeugklimaanlage 8 angebracht, so dass die Kältekreislaufvorrichtung 10 Luft erwärmt und Luft kühlt, die in ein Fahrzeugabteil geblasen wird. Das Fahrzeugabteil ist ein Klimatisierungszielraum.
  • Der Wärmepumpenkreislauf 101, der die Kältekreislaufvorrichtung 10 konfiguriert, ist ein Fluidzirkulationskreislauf, in dem ein Fluid, z.B. ein Kältemittel, strömt. Wie in 1 und 2 gezeigt, ist der Wärmepumpenkreislauf 101 konfiguriert, um zwischen dem Kältekreislauf im Kühlmodus und dem Kältekreislauf im Heizmodus umzuschalten.
  • Das Kältemittel, das in dem Wärmepumpenkreislauf 101 zirkuliert, ist ein HFC-Kältemittel (z.B. R134a), und der Wärmepumpenkreislauf 101 konfiguriert einen unterkritischen Kältekreislauf, in dem eine Temperatur eines hochdruckseitigen Kältemittels einen unterkritischen Druck des Kältemittels nicht überschreitet Als das Kältemittel kann ein HFO-Kältemittel (z.B. R1234yh) verwendet werden.
  • Die Kältekreislaufvorrichtung 10 weist eine elektronische Steuereinheit (ECU) 50 und den Wärmepumpenkreislauf 101 auf. Der Wärmepumpenkreislauf 101 weist einen Kompressor 11, einen wassergekühlten Kondensierer 12, einen Außenraumwärmetauscher 16, eine Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17, eine Unterkühlungsvorrichtung 19, einen Verdampfer 22, das integrierte Ventil 28, ein thermisches Expansionsventil 29, verschiedenen Sensoren und ein Hochdruckrohr 52 auf.
  • Der Kompressor 11 weist eine Saugöffnung 111 und eine Abgabeöffnung 112 auf und ist in einem Maschinenraum untergebracht. Der Maschinenraum ist außerhalb des Fahrzeugabteils lokalisiert und von dem Fahrzeugabteil durch eine Maschinenraumtrennwand 9 des Fahrzeugs getrennt, welche die Fahrzeugklimaanlage 8 anbringt.
  • Der Kompressor 11 zieht das Kältemittel von dem Wärmepumpenkreislauf 101 durch die Saugöffnung 111, komprimiert das Kältemittel, um ein überhitztes Kältemittel zu werden, und gibt das überhitzte Kältemittel von der Abgabeöffnung 112 ab. Der Kompressor 11 ist ein elektrischer Kompressor und weist einen Kompressionsmechanismus auf. Beispielsweise ist der Kompressionsmechanismus ein Spiralkompressionsmechanismus oder ein Flügelzellenkompressionsmechanismus.
  • Der Kompressor 11 wird durch einen Elektromotor betrieben. Ein Betrieb (d.h. eine Drehzahl) des Elektromotors wird durch ein von der ECU 50 ausgegebenes Steuersignal gesteuert. Der Elektromotor ist ein Wechselstrommotor oder ein Gleichstrommotor. Eine Kältemittelabgabekapazität des Kompressors 11 wird durch Steuern der Drehzahl des Elektromotors gesteuert.
  • Der wassergekühlte Kondensierer 12 ist ein wohlbekannter Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher. Der wassergekühlte Kondensierer 12 weist einen ersten Wärmetauschabschnitt 121, in dem das Kältemittel strömt, und einen zweiten Wärmetauschabschnitt 122 auf, in dem ein Frostschutzfluid als ein Maschinenkühlwasser strömt. Der erste Wärmetauschabschnitt 121 ist zwischen der Abgabeöffnung 112 des Kompressors 11 und dem Hochdruckrohr 52 lokalisiert. Das Hochdruckrohr 52 verbindet den ersten Wärmetauschabschnitt 121 des wassergekühlten Kondensierers 12 und einen dritten Einlassdurchgang 283 des integrierten Ventils 28. Der zweite Wärmetauschabschnitt 122 ist in einem Frostschutzfluidkreislauf 64 lokalisiert, in dem das Frostschutzfluid strömt.
  • Eine Kühlmittelpumpe 66 zirkuliert das Frostschutzfluid in dem Frostschutzfluidkreislauf 64, wie durch einen Pfeil Wen gezeigt. Der zweite Wärmetauschabschnitt 122 ist mit einem Heizerkern 62 in Reihe verbunden, so dass das aus dem zweiten Wärmetauschabschnitt 122 strömende Frostschutzfluid zu einer Maschine 68 nach Laufen durch den Heizerkern 62 zurückkehrt.
  • Der wassergekühlte Kondensierer 12 ist konfiguriert, um einen Wärmetausch zwischen dem in dem ersten Wärmetauschabschnitt 121 strömenden Kältemittel und dem in dem zweiten Wärmetauschabschnitt 122 strömenden Frostschutzfluid durchzuführen, wodurch das Frostschutzfluid erwärmt und das Kältemittel durch Verwenden der Wärme des Kältemittels gekühlt wird.
  • Die Fahrzeugklimaanlage 8 weist eine Innenraumklimatisierungseinheit 30 auf. Die lnnenraumklimatisierungseinheit 30 weist ein Gehäuse 31 auf, das einen Warmluftdurchgang 31a darin definiert. Der Heizerkern 62 ist im Warmluftdurchgang 31a lokalisiert. Der Heizerkern 62 ist ein Wärmetauscher, der einen Wärmetausch zwischen dem in dem Heizerkern 62 strömenden Frostschutzfluid und der durch den Heizerkern 62 laufenden Luft im Warmluftdurchgang 31a durchführt, wodurch die Luft erwärmt wird. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration dient der wassergekühlte Kondensierer 12 als ein Radiator, der die Wärme des Kältemittels, das durch der Kompressor 11 abgegeben wird und in den ersten Wärmetauschabschnitt 121 strömt, indirekt an die Luft durch das Frostschutzfluid und den Heizerkern 62 abführt.
  • Das integrierte Ventil 28 ist eine Steuerventileinheit, die mehr als einen Ventilkörper aufweist. Die Ventilkörper bewegen sich koordiniert miteinander basierend auf von der ECU 50 ausgegebenen Steuersignalen. Im Einzelnen weist das integrierte Ventil 28 einen Dekompressionsabschnitt 28a und einen Dreiwegeabschnitt 28b auf. Der Dekompressionsabschnitt 28a dient als ein Dekompressionsventil (d.h. ein Expansionsventil), welches das Kältemittel dekomprimiert und expandiert. Der Dreiwegeabschnitt 28b dient als ein Dreiwegeventil, das zwischen den Kältekreisläufen umschaltet.
  • Das integrierte Ventil 28 konfiguriert einen Teil des Wärmepumpenkreislaufs 101. Das integrierte Ventil 28 weist einen Körper 70 auf. Wie in 3 gezeigt, weist der Körper 70 einen ersten Einlassdurchgang 281, einen zweiten Einlassdurchgang 282 und einen dritten Einlassdurchgang 283 auf, von denen das Kältemittel in den Körper 70 strömt. Der Körper 70 weist ferner einen ersten Auslassdurchgang 284 und einen zweiten Auslassdurchgang 285 auf, von denen das Kältemittel aus dem Körper 70 strömt. 3 ist eine Querschnittsansicht, die eine Innenseite des integrierten Ventils 28 veranschaulicht. 3 zeigt das integrierte Ventil 28 im Kühlmodus. Der Dekompressionsabschnitts 28a und der Dreiwegeabschnitt 28b des integrierten Ventils 28 können Funktionsabschnitte sein und sind nicht darauf beschränkt, mechanisch getrennt zu sein.
  • In dem integrierten Ventil 28 dienen der erste Einlassdurchgang 281 und der zweite Einlassdurchgang 282 als Einlassdurchgänge des Dreiwegeabschnitts 28b und der erste Auslassdurchgang 284 dient als ein Auslassdurchgang des Dreiwegeabschnitts 28b. Der dritte Einlassdurchgang 283 dient als ein Einlassdurchgang des Dekompressionsabschnitts 28a und der zweite Auslassdurchgang 285 dient als ein Auslassdurchgang des Dekompressionsabschnitts 28a.
  • Wie in 1 und 2 gezeigt, ist der erste Einlassdurchgang 281 des integrierten Ventils 28 mit dem Verdampfer 22 durch einen wärmeempfindlichen Abschnitt 292 des thermischen Expansionsventils 29 verbunden. Der zweite Einlassdurchgang 282 ist mit einem Gasphasen-Kältemittelauslass 17b der Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 verbunden. Der dritte Einlassdurchgang 283 ist mit dem ersten Wärmetauschabschnitt 121 des wassergekühlten Kondensierers 12 verbunden. Der erste Auslassdurchgang 284 ist mit der Säugöffnung 111 des Kompressors 11 verbunden. Der zweite Auslassdurchgang 285 ist mit einem Kältemitteleinlass 161 des Außenraumwärmetauschers 16 verbunden. Eine Konfiguration des integrierten Ventils 28 wird später beschrieben.
  • Der Außenraumwärmetauscher 16 führt einen Wärmetausch zwischen dem Kältemittel und einem anderen Medium als das Kältemittel durch. Der Außenraumwärmetauscher 16 ist auf einem Frontbereich innerhalb des Maschinenraums lokalisiert und weist den Kältemitteleinlass 161 und einen Kältemittelauslass 162 auf. Das von dem zweiten Auslassdurchgang 285 des integrierten Ventils 28 strömende Kältemittel strömt in den Kältemitteleinlass 161 des Außenraumwärmetauschers 16. Der Außenraumwärmetauscher 16 führt einen Wärmetausch zwischen dem Kältemittel, das aus dem zweiten Auslassdurchgang 285 strömt und in den Außenraumwärmetauscher 16 strömt, und einer Außenluft durch, die von einer Außenseite des Fahrzeugabteils durch einen Gebläselüfter (nicht gezeigt) gezogen wird. Das heißt, dass das Medium, das Wärme mit dem Kältemittel in dem Außenraumwärmetauscher 16 tauscht, die Außenluft gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist.
  • Der Außenraumwärmetauscher 16 dient als ein Verdampfer und ein Kondensierer abhängig von einer Temperatur des in den Außenraumwärmetauscher 16 strömenden Kältemittels. Der Dekompressionsabschnitt 28a des integrierten Ventils 28 schaltet den Außenraumwärmetauscher 16 zwischen der als Verdampfer dienenden und als Kondensierer dienenden Funktion um. Das Kältemittel strömt nach Tauschen von Wärme in dem Außenraumwärmetauscher 16 in einen Kältemitteleinlass 17a der Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17. Der oben beschriebene Gebläselüfter ist ein elektrisches Gebläse und eine Drehzahl des Gebläselüfters (d.h. ein Volumen der durch das Gebläse geblasenen Luft) wird durch eine von der ECU 50 ausgegebenen Steuerspannung gesteuert.
  • Die Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 weist den Kältemitteleinlass 17a, einen Gasphasen-Kältemittelauslass 17b und einen Flüssigphasen-Kältemittelauslass 17c auf. Die Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 weist eine wohlbekannte Gas/Flüssigkeits-Trennkonfiguration auf und trennt das Kältemittel, das in die Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 strömt, in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel. Die Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 ist konfiguriert, um das gasphasige Kältemittel von dem Gasphasen-Kältemittelauslass 17b abzuführen und das flüssigphasige Kältemittel von dem Flüssigphasen-Kältemittelauslass 17c abzuführen.
  • Beispielsweise ist der zweite Einlassdurchgang 282 des integrierten Ventils 28 mit dem Gasphasen-Kältemittelauslass 17b der Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 verbunden und der zweite Auslassdurchgang 285 des integrierten Ventils 28 mit dem Kältemitteleinlass 161 des Außenraumwärmetauschers 16 verbunden. Das heißt, dass der zweite Einlassdurchgang 282 mit dem zweiten Auslassdurchgang 285 durch den Außenraumwärmetauscher 16 und der Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 kommuniziert. Demgemäß ist ein Druck des Kältemittels im zweiten Einlassdurchgang 282 im Wesentlichen gleich einem Druck des Kältemittels im zweiten Auslassdurchgang 285. Mit anderen Worten ist ein Druck des Kältemittels, das in den zweiten Einlassdurchgang 282 des integrierten Ventils 28 strömt, näher an einem Druck des Kältemittels im zweiten Auslassdurchgang 285 im Vergleich mit einem Druck des in den ersten Einlassdurchgang 281 strömenden Kältemittels.
  • Die Unterkühlungsvorrichtung 19 weist einen Kältemitteleinlass 191 und einen Kältemittelauslass 192 auf. Der Kältemitteleinlass 191 ist mit dem Flüssigphasen-Kältemittelauslass 17c der Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 verbunden. Die Unterkühlungsvorrichtung 19 ist zwischen dem Flüssigphasen-Kältemittelauslass 17c der Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 und dem thermischen Expansionsventil 29 lokalisiert.
  • Die Unterkühlungsvorrichtung 19 führt einen Wärmetausch zwischen dem Kältemittel, das von dem Flüssigphasen-Kältemittelauslass 17c strömt, und der Außenluft durch, um einen Unterkühlungsgrad des flüssigphasigen Kältemittel durch Kühlen des flüssigphasigen Kältemittel zu erhöhen, und gibt dann das Kältemittel, das Wärme mit der Außenluft getauscht hat, von dem Kältemittelauslass 192 an das thermische Expansionsventil 29 ab. Das heißt, dass die Unterkühlungsvorrichtung 19 ein Wärmetauscher ist, der das von dem Flüssigphasen-Kältemittelauslass 17c der Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 strömende Kältemittel unterkühlt. Die Unterkühlungsvorrichtung 19, der Außenraumwärmetauscher 16 und die Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 sind einstückig miteinander durch Verschrauben gekoppelt.
  • Das thermische Expansionsventil 29 ist ein wohlbekanntes wärmeempfindliches mechanisches Expansionsventil, das einen mechanischen Mechanismus aufweist, der das Kältemittel dekomprimiert und expandiert, das in einen Kältemitteleinlass 221 des Verdampfers 22 strömt, so dass ein Überhitzungsgrad des Kältemittels auf einer Auslassseite des Verdampfers 22, d.h. das aus einem Kältemittelauslass 222 des Verdampfers 22 strömendes Kältemittels, innerhalb eines vorgegebenen Bereichs gehalten wird. Mit anderen Worten stellt das thermische Expansionsventil 29 den Überhitzungsgrad des Kältemittels in dem Kältemittelauslass 222 des Verdampfers 22 ein. Das thermische Expansionsventil 29 wird üblicherweise in einer Fahrzeugklimaanlage verwendet und muss nicht durch die ECU 50 gesteuert werden, da das thermische Expansionsventil 29 ein mechanisches Ventil ist. Das thermische Expansionsventil 29 entspricht einem Expansionsventil der vorliegenden Offenbarung.
  • Im Einzelnen weist das thermische Expansionsventil 29 einen Dekompressionsabschnitt 291 und einen wärmeempfindlichen Abschnitt 292 auf. Der Dekompressionsabschnitt 291 ist zwischen dem Kältemittelauslass 192 der Unterkühlungsvorrichtung 19 und dem Kältemitteleinlass 221 des Verdampfers 22 lokalisiert. Der wärmeempfindlichen Abschnitt 292 ist zwischen dem Kältemittelauslass 222 des Verdampfers 22 und dem ersten Einlassdurchgang 281 des integrierten Ventils 28 lokalisiert. Der wärmeempfindliche Abschnitt 292 erfasst den Überhitzungsgrad des Kältemittels basierend auf einer Temperatur und einem Druck des Kältemittels in dem Kältemittelauslass 222 des Verdampfers 22. Der Dekompressionsabschnitt 291 dekomprimiert das Kältemittel durch Verringern eines Volumens des durch den Dekompressionsabschnitt 291 strömenden Kältemittels abhängig von der Temperatur und dem Druck des Kältemittels in dem Kältemittelauslass 222 des Verdampfers 22. Mit anderen Worten dekomprimiert und expandiert das thermische Expansionsventil 29 das Kältemittel, das von dem Flüssigphasen-Kältemittelauslass 17c der Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 in das thermische Expansionsventil 29 durch die Unterkühlungsvorrichtung 19 strömt, in dem Dekompressionsabschnitt 291.
  • Der Verdampfer 22 weist den Kältemitteleinlass 221 und den Kältemittelauslass 222 auf. Das Kältemittel strömt in den Verdampfer 22 von dem Kältemitteleinlass 221 und strömt aus dem Verdampfer 22 von dem Kältemittelauslass 222. Der Verdampfer 22 ist auf einer stromaufwärtigen Seite des Heizerkerns 62 in einer Strömungsrichtung von Luft lokalisiert, das im Gehäuse 31 der Innenraumklimatisierungseinheit 30 strömt. Der Verdampfer 22 ist ein kühlender Wärmetauscher, der die Luft im Kühlmodus kühlt. Der Verdampfer 22 verdampft das Kältemittel, das von dem Dekompressionsabschnitt 291 des thermischen Expansionsventils 29 strömt, durch Tauschen von Wärme mit dem Kältemittel und der im Gehäuse 31 strömenden Luft. Die Innenraumklimatisierungseinheit 30 weist ein Gebläse auf, das auf einer stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 22 lokalisiert ist. Das Gebläse bläst die Luft zu dem Verdampfer 22, wie durch einen Pfeil FN gezeigt.
  • Die Innenraumklimatisierungseinheit 30 weist ferner eine Luftdurchgangs-Umschaltklappe 33 zusätzlich zu dem Gehäuse 31 auf. Das Gehäuse 31 definiert darin den Warmluftdurchgang 31a und einen Kühlluftdurchgang 31b. Der Warmluftdurchgang 31a und der Kühlluftdurchgang 31b sind parallel zueinander angeordnet. Der Heizerkern 62 ist in dem Warmluftdurchgang 31a lokalisiert. Das heißt, dass der Warmluftdurchgang 31a ein Luftdurchgang ist, der die Luft, die in den Warmluftdurchgang 31a nach Laufen durch den Verdampfer 22 strömt, zu dem Heizerkern 62 führt. Der Kühlluftdurchgang 31b ist ein Luftdurchgang, der die Luft führt, um unter Umgehung des Heizerkerns 62 zu strömen.
  • Die Luftdurchgangs-Umschaltklappe 33 wird basierend auf einem von der ECU 50 ausgegebenen Steuersignal betrieben. Die Luftdurchgangs-Umschaltklappe 33 ist an einer ersten Klappenposition und einer zweiten Klappenposition positioniert. Die Luftdurchgangs-Umschaltklappe 33 schließt den Warmluftdurchgang 31a und öffnet den Kühlluftdurchgang 31b, wenn sie an der ersten Klappenposition positioniert wird. Die Luftdurchgangs-Umschaltklappe 33 öffnet den Warmluftdurchgang 31a und schließt den Kühlluftdurchgang 31b, wenn sie an der zweiten Klappenposition positioniert wird. Im Einzelnen ist die Luftdurchgangs-Umschaltklappe 33 an der ersten Klappenposition im Kühlmodus positioniert und an der zweiten Klappenposition im Heizmodus positioniert. Beispielsweise ist die Luftdurchgangs-Umschaltklappe 33 an der ersten Klappenposition in 1 positioniert und an der zweiten Klappenposition in 2 positioniert.
  • Das Gehäuse 31 ist mit Öffnungen versehen, die auf einer stromabwärtigen Seite des Warmluftdurchgangs 31a und des Kühlluftdurchgangs 31b lokalisiert sind. Die Luft (d.h. eine klimatisierte Luft) wird nach Laufen durch den Warmluftdurchgang 31a und/oder den Kühlluftdurchgang 31b von den Öffnungen in das Fahrzeugabteil geblasen. Das Fahrzeugabteil ist der Klimatisierungszielraum. Die Öffnungen umfassen eine Gesichtsöffnung, von der die klimatisierte Luft in Richtung eines Oberkörpers eines Fahrgastes geblasen wird, eine Fußöffnung, von der die klimatisierte Luft in Richtung eines Fußes des Fahrgastes geblasen wird, und eine Entfrosteröffnung, von der die klimatisierte Luft in Richtung einer Innenoberfläche einer Windschutzscheibe geblasen wird. Eine Umschaltklappe ist in jeder Öffnung angeordnet, um die Öffnung zu öffnen und zu schließen.
  • Wie in 3 und 4 gezeigt, weist das integrierte Ventil 28 den Körper 70, ein erstes Ventilelement 72, ein zweites Ventilelement 74, ein Ventilantriebselement 76, ein erstes Vorspannelement 78, ein zweites Vorspannelement 80, eine Einstellschraube 82 und ein Dichtungselement 84 auf. Der Körper 70 bringt das erste Ventilelement 72, das zweite Ventilelement 74, das erste Vorspannelement 78 und das zweite Vorspannelement 80 und das Dichtungselement 84 unter. 4 ist eine Querschnittsansicht, welche die Innenseite des integrierten Ventils 28 veranschaulicht, die ähnlich wie 3 und unterschiedlich von 3 in einem Punkt ist, dass das integrierte Ventil 28 im Heizmodus in 4 ist.
  • Das integrierte Ventil 28 weist eine Ventilbewegungsachse CLv als eine Achse auf und das erste Ventilelement 72 und das zweite Ventilelement 74 sind in Reihe entlang der Ventilbewegungsachse CLv angeordnet. Das Ventilantriebselement 76 weist einen Aktuator 761 auf. Das erste Ventilelement 72 und das zweite Ventilelement 74 werden durch den Aktuator 761 bewegt, um sich in einer axialen Richtung DRa der Ventilbewegungsachse CLv einstückig miteinander zu bewegen. Die axiale Richtung DRa wird hier nachstehend als eine axiale Ventilbewegungsrichtung DRa bezeichnet.
  • Im Einzelnen weist der Körper 70 darin einen ersten Ventilsitz 701, einen zweiten Ventilsitz 702 und einen dritten Ventilsitz 703 auf. Der erste Ventilsitz 701 weist darin ein Durchgangskommunikationsloch 701a auf, das mit dem ersten Einlassdurchgang 281 kommuniziert. Der zweite Ventilsitz 702 weist darin ein Durchgangskommunikationsloch 702a auf, das mit dem zweiten Einlassdurchgang 282 kommuniziert Der dritte Ventilsitz 703 weist darin ein Durchgangskommunikationsloch 703a auf, das mit dem zweiten Auslassdurchgang 285 kommuniziert. Der dritte Ventilsitz 703 dient als ein Ventilsitz der vorliegenden Offenbarung.
  • Das erste Ventilelement 72 ist zwischen dem ersten Ventilsitz 701 und dem zweiten Ventilsitz 702 in der axialen Ventilbewegungsrichtung Dra lokalisiert. Im Einzelnen ist der erste Ventilsitz 701 auf einer Seite des ersten Ventilelements 72 benachbart zu dem Aktuator 761 in der axialen Ventilbewegungsrichtung Dra lokalisiert. Mit anderen Worten ist der erste Ventilsitz 701 auf einer Seite des ersten Ventilelements 72 in der axialen Ventilbewegungsrichtung Dra lokalisiert. Der zweite Ventilsitz 702 ist auf einer anderen Seite des ersten Ventilelements 72 in der axialen Ventilbewegungsrichtung lokalisiert.
  • Der erste Auslassdurchgang 284 weist eine erste Ventilkammer 284a auf. Die erste Ventilkammer 284a ist ein Teil des ersten Auslassdurchgangs 284 und ist als ein Verbindungsbereich definiert, wo der erste Ventilsitz 701 und der zweite Ventilsitz 702 lokalisiert sind. Die erste Ventilkammer 284a bringt das erste Ventilelement 72 und das erste Vorspannelement 78 unter.
  • Der dritte Ventilsitz 703 ist auf einer Seite des zweiten Ventilelements 74 benachbart zu dem Aktuator 761 in der axialen Ventilbewegungsrichtung Dra lokalisiert. Mit anderen Worten ist der dritte Ventilsitz 703 auf einer Seite des zweiten Ventilelements 74 in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa lokalisiert. Der dritte Einlassdurchgang 283 weist eine zweite Ventilkammer 283a auf. Die zweite Ventilkammer 283a ist ein Teil des dritten Einlassdurchgangs 283 und ist als ein Verbindungsbereich definiert wo der dritte Ventilsitz 703 lokalisiert ist. Die zweite Ventilkammer 283a bringt das zweite Ventilelement 74 und das zweite Vorspannelement 80 unter.
  • Das erste Ventilelement 72 weist im Wesentlichen eine Plattenform auf und eine Dickenrichtung davon ist parallel zu der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa. Das erste Ventilelement 72 dient als ein Ventilkörper des Dreiwegeabschnitts 28b. Das erste Ventilelement 72 schließt den ersten Einlassdurchgang 281, wenn es gegen den ersten Ventilsitz 701 in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa gedrückt wird. Andererseits schließt das erste Ventilelement 72 den zweiten Einlassdurchgang 282, wenn es gegen den zweiten Ventilsitz 702 in der axialen Ventilbewegungsrichtung gedrückt wird.
  • Das heißt, dass das erste Ventilelement 72 zwischen einem ersten Kommunikationszustand und einem zweiten Kommunikationszustand durch Bewegen in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa umschaltet. Im ersten Kommunikationszustand kommunizieren der erste Einlassdurchgang 281 und der erste Auslassdurchgang 284 miteinander und der zweite Einlassdurchgang 282 ist geschlossen. Im zweiten Kommunikationszustand kommunizieren der zweite Einlassdurchgang 282 und der erste Auslassdurchgang 284 miteinander und der erste Einlassdurchgang 281 ist geschlossen.
  • Das in 3 gezeigte erste Ventilelement 72 stellt den ersten Kommunikationszustand ein. Im ersten Kommunikationszustand ist das erste Ventilelement 72 von dem ersten Ventilsitz 701 distanziert und wird gegen den zweiten Ventilsitz 702 gedrückt, um an dem zweiten Ventilsitz 702 anzuliegen. Demgemäß führt das erste Ventilelement 72 das Kältemittel, um von dem ersten Einlassdurchgang 281 zu dem ersten Auslassdurchgang 284 zu strömen, wie durch Pfeil FL1a gezeigt. Zur gleichen Zeit sperrt das erste Ventilelement 72 eine durch Pfeil FL1b gezeigte Strömung des Kältemittels ab, das in den zweiten Einlassdurchgang 282 strömt.
  • Das in 4 gezeigte erste Ventilelement 72 stellt den zweiten Kommunikationszustand ein. Im zweiten Kommunikationszustand ist das erste Ventilelement 72 von dem zweiten Ventilsitz 702 distanziert und wird gegen den ersten Ventilsitz 701 gedrückt, um an dem ersten Ventilsitz 701 anzuliegen. Demgemäß führt das erste Ventilelement 72 das Kältemittel, um von dem zweiten Einlassdurchgang 282 zu dem ersten Auslassdurchgang 284 zu strömen, wie durch Pfeil FL1 c gezeigt. Zur gleichen Zeit sperrt das erste Ventilelement 72 eine durch Pfeil FL1d gezeigte Strömung des Kältemittels ab, das in den ersten Einlassdurchgang 281 strömt.
  • Wie in 3 und 4 gezeigt, weist das zweite Ventilelement 74 im Wesentlichen eine Plattenform auf und eine Dickenrichtung davon ist parallel zu der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa. Das zweite Ventilelement 74 dient als ein Ventilkörper des Dekompressionsabschnitts 28a. Das zweite Ventilelement 74 bewegt sich als ein Ventilkörper eines Zweiwegeventils.
  • Das zweite Ventilelement 74 ist auf einer Seite entgegengesetzt dem Aktuator 761 mit Bezug auf das erste Ventilelement 72 in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa lokalisiert. Das zweite Ventilelement 74 weist ein Drosselloch 74a auf, das durch das zweite Ventilelement 74 in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa läuft. Das Drosselloch 74a ist ein schmales Durchgangsloch und komprimiert das Kältemittel, das durch das Drosselloch 74a läuft.
  • Das Drosselloch 74a des zweiten Ventilelements 74 kommuniziert mit dem Durchgangskommunikationsloch 703a des dritten Ventilsitzes 703, wenn das zweite Ventilelement 74 an dem dritten Ventilsitz 703 anliegt. Im Einzelnen weist das Drosselloch 74a ein Öffnungsende auf, das benachbart zu dem dritten Ventilsitz 703 lokalisiert ist. Das Öffnungsende des Drossellochs 74a ist auf einer Innenseite des dritten Ventilsitzes 703 in einer radialen Richtung senkrecht zu der Ventilbewegungsachse CLv lokalisiert.
  • Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration schaltet das zweite Ventilelement 74 zwischen einem Öffnungszustand und einem Drosselzustand durch Bewegen in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa um. Im Öffnungszustand führt das zweite Ventilelement 74 das Kältemittel, um von dem dritten Einlassdurchgang 283 zu dem zweiten Auslassdurchgang 285 fast ohne Komprimieren des Kältemittels zu strömen. Im Drosselzustand führt das zweite Ventilelement 74 das Kältemittel, um von dem dritten Einlassdurchgang 283 zu dem zweiten Auslassdurchgang 285 zu strömen, während das Kältemittel im Gegensatz zu dem Öffnungszustand komprimiert wird.
  • Das in 3 gezeigte zweite Ventilelement 74 stellt den Öffnungszustand ein. Im Öffnungszustand wird das zweite Ventilelement 74 von dem dritten Ventilsitz 703 getrennt, wodurch das Durchgangskommunikationsloch 703a des dritten Ventilsitzes 703 offen ist und mit dem dritten Einlassdurchgang 283 kommuniziert. Zu dieser Zeit wird beispielsweise ein Öffnungsgrad des Durchgangskommunikationslochs 703a maximiert. Als Ergebnis führt das zweite Ventilelement 74 das Kältemittel, um von dem dritten Einlassdurchgang 283 zu dem zweiten Auslassdurchgang 285 fast ohne Dekomprimieren des Kältemittels zu strömen, wie durch Pfeil FL2a gezeigt.
  • Das in 4 gezeigte zweite Ventilelement 74 stellt den Drosselzustand ein. Im Drosselzustand wird das zweite Ventilelement 74 gegen den dritten Ventilsitz 703 gedrückt, um an dem dritten Ventilsitz 703 anzuliegen, wodurch das Durchgangskommunikationsloch 703a des dritten Ventilsitzes 703 mit dem dritten Einlassdurchgang 283 durch das Drosselloch 74a des zweiten Ventilelements 74 kommuniziert. Mit anderen Worten verbindet im Drosselzustand das Drosselloch 74a des zweiten Ventilelements 74 den dritten Einlassdurchgang 283 und das Durchgangskommunikationsloch 703a des dritten Ventilsitzes 703, so dass das Durchgangskommunikationsloch 703a mit dem dritten Einlassdurchgang 283 kommuniziert. Im Drosselzustand komprimiert das zweite Ventilelement 74 im Gegensatz zum Öffnungszustand das von dem dritten Einlassdurchgang 283 strömenden Kältemittel durch Führen des Kältemittels, um durch das Drosselloch 74a zu laufen. Demgemäß wird das Kältemittel, das strömt, wie durch Pfeil FL2b und Pfeil FL2c gezeigt, und das durch das Drosselloch 74a läuft, durch das Drosselloch 74a dekomprimiert und expandiert. Das heißt, das zweite Ventilelement 74 dient als eine Festdrossel.
  • Wie in 3 und 4 gezeigt, ist das erste Vorspannelement 78 eine Kompressionsspulenfeder, die normalerweise in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa komprimiert ist. Das erste Ventilelement 72 ist zwischen dem ersten Vorspannelement 78 und dem ersten Ventilsitz 701 in der axialen Ventilbewegungsrichtung Dra lokalisiert. Demgemäß spannt das erste Vorspannelement 78 das erste Ventilelement 72 in Richtung des ersten Ventilsitzes 701, d.h. in Richtung der einen Seite des ersten Ventilelements 72, in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa vor.
  • Das zweite Vorspannelement 80 ist eine Kompressionsspulenfeder, die normalerweise in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa komprimiert ist. Das zweite Ventilelement 74 ist zwischen dem zweiten Vorspannelement 80 und dem dritten Ventilsitz 703 in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa lokalisiert. Demgemäß spannt das zweite Vorspannelement 80 das zweite Ventilelement 74 in Richtung des dritten Ventilsitzes 703, d.h. in Richtung der einen Seite des zweiten Ventilelements 74, in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa vor.
  • Die Einstellschraube 82 ist ein Schraubenelement, das sich um die Ventilbewegungsachse CLv dreht. Die Einstellschraube 82 ist in den Körper 70 eingeschraubt. Das zweite Vorspannelement 80 ist zwischen der Einstellschraube 82 und dem zweiten Ventilelement 74 in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa lokalisiert. Das zweite Vorspannelement 80 weist ein Ende und ein anderes Ende auf, die einander in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa gegenüberliegen. Das eine Ende liegt an dem zweiten Ventilelement 74 an und das andere Ende liegt an der Einstellschraube 82 an. Daher wird eine Vorspannkraft, die an das zweite Ventilelement 74 durch das zweite Vorspannelement 80 angelegt wird, d.h. eine durch das zweite Vorspannelement 80 erzeugte Federkraft, abhängig von einer mit Gewinde versehenden Anteil der in den Körper 70 eingeschraubten Einstellschraube 82 erhöht und verringert.
  • Das Ventilantriebselement 76 weist den Aktuator 761, einen Förderschraubenmechanismus 762 und eine Antriebswelle 763 auf. Der Aktuator 761 bewegt das erste Ventilelement 72 und das zweite Ventilelement 74 in der axialen Ventil bewegungsrichtung DRa.
  • Der Aktuator 761 ist ein Elektromotor, wie beispielsweise ein Schrittmotor, dessen Drehachse mit der Ventilbewegungsachse CLv koinzidiert. Der Aktuator 761 weist einen Stator 761a und einen Rotor 761b auf. Der Stator 761a wird durch eine elektromagnetische Spule konfiguriert und ist an dem Körper 70 befestigt. Der Rotor 761b wird durch einen Permanentmagneten konfiguriert. Der Rotor 761b ist auf einer Innenseite des Stators 761a in einer radialen Richtung des Stators 761a lokalisiert und ist mit Bezug auf den Stator 761a drehbar.
  • Der Förderschraubenmechanismus 762 dreht sich um eine Drehachse, die mit der Ventilbewegungsachse CLv koinzidiert. Der Förderschraubenmechanismus 762 ist auf einer Innenseite des Rotors 761b in der radialen Richtung lokalisiert. Der Förderschraubenmechanismus 762 wandelt eine Drehung des Aktuators 761, der sich um die Ventilbewegungsachse CLv dreht, in eine Bewegung des Förderschraubenmechanismus 762 um, der sich in der Ventilbewegungsrichtung DRa bewegt. Der Förderschraubenmechanismus 762 weist eine Schraubenmutter 762a und eine Schraubenspindel 762b auf, um die Umwandlung durchzuführen.
  • Die Schraubenmutter 762a des Förderschraubenmechanismus 762 ist an einer Innenoberfläche des Rotors 761b befestigt, um sich dadurch einstückig mit dem Rotor 761b um die Ventilbewegungsachse CLv zu drehen. Das heißt, der Aktuator 761 dreht den Förderschraubenmechanismus 762 um die Ventilbewegungsachse CLv.
  • Die Schraubenspindel 762b ist in der Schraubenmutter 762a eingeschraubt und ist konfiguriert, um nicht mit Bezug auf den Körper 70 durch die Antriebswelle 763 drehbar zu sein. Demgemäß bewegt sich die Schraubenspindel 762b in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa, wenn der Aktuator 761 die Schraubenmutter 762a dreht.
  • Die Antriebswelle 763 ist mit dem Förderschraubenmechanismus 762 verbunden und überträgt einen Versatz des Förderschraubenmechanismus 762 in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa zu dem ersten Ventilelement 72 und dem zweiten Ventilelement 74. Die Antriebswelle 763 weist eine erste Stange 763a und einen zweite Stange 763b auf, die eine längliche Form aufweisen, um die Übertragung durchzuführen.
  • Die erste Stange 763a und die zweite Stange 763b sind koaxial um die Ventilbewegungsachse CLv lokalisiert und sind in Reihe in der Ventilbewegungsachse CLv lokalisiert. Die erste Stange 763a ist zwischen der Schraubenspindel 762b des Förderschraubenmechanismus 762 und dem ersten Ventilelement 72 in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa lokalisiert. Die erste Stange 763a ist konfiguriert, um sich in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa zu bewegen und ist nicht mit Bezug auf den Körper 70 drehbar. Die erste Stange 763a weist ein Ende und ein anderes Ende in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa auf. Das eine Ende ist an der Schraubenspindel 762b des Förderschraubenmechanismus 762 befestigt und das andere Ende legt an dem ersten Ventilelement 72 an.
  • Die zweite Stange 763b ist zwischen dem ersten Ventilelement 72 und dem zweiten Ventilelement 74 in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa lokalisiert und ist in ein Einsatzloch 70a eingesetzt, das in dem Körper 70 definiert ist. Mit anderen Worten ist ein Teil der zweiten Stange 763b innerhalb des Einsatzloches 70a lokalisiert. Das Einsatzloch 70a des Körpers 70 ist ein Durchgangsloch, das sich in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa zwischen dem zweiten Einlassdurchgang 282 und dem zweiten Auslassdurchgang 285 erstreckt, die in der axialen Ventilbewegungsrichtung angeordnet sind. Das Einsatzloch 70a bringt das Dichtungselement 84 an, das eine Strömung des Kältemittels blockiert.
  • Die zweite Stange 763b weist ein Ende und ein anderes Ende auf, die einander in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa gegenüberliegen. Das eine Ende ist an dem ersten Ventilelement 72 befestigt und das andere Ende liegt an dem zweiten Ventilelement 74 an.
  • Gemäß der oben beschriebenen Anordnung der ersten Stange 763a und der zweiten Stange 763b wird die Antriebswelle 763 in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa bewegt, wenn sich der Förderschraubenmechanismus 762 dreht. Die Antriebswelle 763 legt eine Abstoßungskraft an das erste Ventilelement 72 und das zweite Ventilelement 74 gegen eine Vorspannkraft (d.h. Federkraft) des ersten Vorspannelement 78 und eine Vorspannkraft (d.h. Federkraft) des zweiten Vorspannelement 80 an.
  • Das Ventilantriebselement 76 schaltet zwischen einem ersten Betriebszustand und einem zweiten Betriebszustand durch Bewegen des ersten Ventilelements 72 und des zweiten Ventilelement 74 in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa um. Im ersten Betriebszustand bewegt das Ventilantriebselement 76 das erste Ventilelement 72, um den ersten Kommunikationszustand einzustellen, und bewegt das zweite Ventilelement 74, um den Öffnungszustand einzustellen. Im zweiten Betriebszustand bewegt das Ventilantriebselement 76 das erste Ventilelement 72, um den zweiten Kommunikationszustand einzustellen, und bewegt das zweite Ventilelement 74, um den Drosselzustand einzustellen.
  • Beispielsweise bewegt das Ventilantriebselement 76 das erste Ventilelement 72 und das zweite Ventilelement 74 in Richtung der anderen Seite in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa gegen die Vorspannkräfte des ersten Vorspannelements 78 und des zweiten Vorspannelements 80, wodurch von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand umgeschaltet wird.
  • Eine Strömung des Kältemittels im Wärmepumpenkreislauf 101 wird hier nachstehend bezugnehmend auf 1 und 2 beschrieben. Das integrierte Ventil 28 dient als eine Umschaltvorrichtung in dem Wärmepumpenkreislauf 101 und schaltet zwischen einem ersten Kältemittelkreislauf als ein Kältemittelkreislauf im Kühlmodus und einem zweiten Kältemittelkreislauf als ein Kältemittelkreislauf im Heizmodus um.
  • Im Einzelnen wird der erste Kältemittelkreislauf eingestellt, wenn das Ventilantriebselement 76 des integrierten Ventils 28 den ersten Betriebszustand einstellt, wie in 3 gezeigt. Das Kältemittel strömt in den ersten Kältemittelkreislauf, wie durch Pfeil FLc in 1 gezeigt. Das heißt, dass im ersten Kältemittelkreislauf das Kältemittel durch die Abgabeöffnung 112 des Kompressors 11, den ersten Wärmetauschabschnitt 121 des wassergekühlten Kondensierers 12, den dritten Einlassdurchgang 283 des integrierten Ventils 28, den zweiten Auslassdurchgang 285 des integrierten Ventils 28, den Außenraumwärmetauscher 16, die Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17, die Unterkühlungsvorrichtung 19, den Dekompressionsabschnitt 291 des thermischen Expansionsventils 29, den Verdampfer 22, den wärmeempfindlichen Abschnitt 292 des thermischen Expansionsventils 29, den ersten Einlassdurchgang des integrierten Ventils 28, den ersten Auslassdurchgang 284 des integrierten Ventils 28 und die Saugöffnung 111 des Kompressors 11 in dieser Reihenfolge läuft. In diesem ersten Kältemittelkreislauf kann das Kältemittel, das in die Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 strömt, nicht aus der Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 von dem Gasphasen-Kältemittelauslass 17b strömen, da der zweite Einlassdurchgang 282 des integrierten Ventils 28 geschlossen ist (vergleiche 3).
  • Der zweite Kältekreislauf wird eingestellt, wenn das Ventilantriebselement 76 des integrierten Ventils 28 den zweiten Betriebszustand einstellt, wie in 4 gezeigt. Das Kältemittel strömt in den zweiten Kältekreislauf, wie durch Pfeil FLh in 2 gezeigt. Das heißt, dass im zweiten Kältekreislauf das Kältemittel durch die Abgabeöffnung 112 des Kompressors 11, den ersten Wärmetauschabschnitt 121 des wassergekühlten Kondensierer s12, den dritten Einlassdurchgang 283 des integrierten Ventils 28, den zweiten Auslassdurchgang 285 des integrierten Ventils 28, den Außenraumwärmetauscher 16, die Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17, den zweiten Einlassdurchgang 282 des integrierten Ventils 28, den ersten Auslassdurchgang des integrierten Ventils 28 und die Saugöffnung 111 des Kompressors 11 in dieser Reihenfolge läuft. Im zweiten Kältekreislauf kann das Kältemittel, das in die Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 strömt, nicht aus der Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 von dem Flüssigphasen-Kältemittelauslass 17c strömen, da der erste Einlassdurchgang 281 des integrierten Ventils 28 geschlossen ist (vergleiche 4).
  • Die in 1 gezeigte ECU 50 ist durch einen Mikrocomputer konfiguriert, der eine CPU, einen ROM und einen RAM (nicht gezeigt) aufweist. Signale von den mit der ECU 50 verbundenen verschiedenen Sensoren werden durch eine Eingangsschaltung (nicht gezeigt) Wechselstrom-umgewandelt und dann in den Mikrocomputer eingegeben. Die ECU 50 dient als ein Klimatisierungscontroller, der verschiedene Klimatisierungssteuerungen durchführt. Die ECU 50 führt als eine der Klimatisierungssteuerungen eine Kältekreislauf-Umschaltsteuerung durch, die zwischen dem ersten Kältekreislauf und dem zweiten Kältekreislauf umschaltet.
  • 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Steuerablaufs, um die Kältekreislauf-Umschaltsteuerung durchzuführen. Die ECU 50 startet den in 5 gezeigten Steuerablauf, wenn ein Zündschalter des Fahrzeugs eingeschaltet wird, und führt den Steuerablauf wiederholt in Intervallen durch.
  • Wie in 5 gezeigt, bestimmt die ECU 50 bei Schritt S01, ob eine A/C-Schaltfläche (nicht gezeigt), die als ein Klimatisierungsschalter dient, durch einen Fahrgast eingeschaltet wird. Die Klimatisierungsschalter ist ein Betriebsschalter, der zwischen ein und aus umgeschaltet wird und an einem Ort im Fahrzeugabteil lokalisiert ist, wo der Fahrgast den Klimatisierungsschalter ohne Weiteres betätigt. Der Fahrgast schaltet den Klimatisierungsschalter ein, um eine Klimatisierung zu bedienen, in dem die Luft durch den Verdampfer 22 gekühlt oder entfeuchtet wird.
  • Wenn bei Schritt S01 bestimmt wird, dass der Klimatisierungsschalter eingeschaltet ist, rückt der Steuerablauf zu Schritt S02 vor. Wenn andererseits bei Schritt S01 bestimmt wird, dass der Klimatisierungsschalter nicht eingeschaltet ist, wenn beispielsweise bestimmt wird, dass die Klimatisierungsschalter abgeschaltet ist, rückt der Steuerablauf zu Schritt S04 vor.
  • Bei Schritt S02 empfängt die ECU 50 ein Temperaturerfassungssignal, das von einem Außenlufttemperatursensor ausgegeben wird und eine Außentemperatur betrifft, und bestimmt dann, ob die Außentemperatur gleich 0°C oder höher ist. Wenn bei Schritt S02 die Außentemperatur bestimmt wird, gleich 0°C oder höher zu sein, rückt der Steuerablauf zu Schritt S03 vor. Andererseits rückt der Steuerablauf zu Schritt S04 vor, wenn die Außentemperatur bestimmt wird, niedriger als 0°C zu sein.
  • Bei Schritt S03 wird der Aktuator 761 des integrierten Ventils 28 betätigt, so dass das Ventilantriebselement 76 den ersten Betriebszustand einstellt. In einem Fall, in dem der erste Betriebszustand bereits eingestellt wurde, wird der erste Betriebszustand fortgesetzt. Demgemäß wird der erste Kältekreislauf für den Kühlmodus eingestellt, in dem das Kältemittel in dem Wärmepumpenkreislauf 101 strömt, wie durch einen Pfeil FLc gezeigt (vergleiche 1). Somit arbeitet die Kältekreislaufvorrichtung 10 im Kühlmodus.
  • Die ECU 50 bewegt die Luftdurchgangs-Umschaltklappe 33 (vergleiche 1) in die erste Klappenposition, wo die Luftdurchgangs-Umschaltklappe 33 den Warmluftdurchgang 31a zur gleichen Zeit schließt, wenn der erste Kältekreislauf eingestellt wird. Außerdem betreibt die ECU 50 ein Umschaltventil (nicht gezeigt), um die Zirkulation des Frostschutzfluids im Frostschutzfluidkreislauf 64 anzuhalten, wenn der erste Kältekreislauf eingestellt wird. Demgemäß stoppt der Heizerkern 62 das Erwärmen der Luft in der Innenraumklimatisierungseinheit 30 und das Kältemittel strömt durch den ersten Wärmetauschabschnitt 121 des wassergekühlten Kondensierers 12 fast ohne Wärme abzuführen.
  • Als Ergebnis strömt ein gasphasiges Kältemittel, das von der Abgabeöffnung 112 des Kompressors 11 abgegeben wird und eine hohe Temperatur und einen hohen Druck aufweist, in den Außenraumwärmetauscher 16 durch den Dekompressionsabschnitt 28a des integrierten Ventils 28 ohne Wärme in den ersten Wärmetauschabschnitt 121 des wassergekühlten Kondensierers 12 abzuführen. Zu dieser Zeit ist das zweite Ventilelement 74 offen, das als der Ventilkörper des Dekompressionsabschnitts 28a dient, wodurch das gasphasige Kältemittel fast ohne im zweiten Ventilelement 74 dekomprimiert zu werden, von dem zweiten Auslassdurchgang 285 des integrierten Ventils 28 zu dem Außenraumwärmetauscher 16 strömt, während es überhitzt gehalten wird.
  • Wenn das zweite Ventilelement 74 den Öffnungszustand einstellt, stellt das zweite Ventilelement 74 des integrierten Ventils 28 einen Druck des Kältemittels ein, das aus dem zweiten Auslassdurchgang 285 des integrierten Ventils 28 strömt, so dass eine Temperatur des Kältemittels höher als die Außentemperatur im Außenraumwärmetauscher 16 wird. Das heißt, dass der Außenraumwärmetauscher 16 als ein Kondensierer dient, der das Kältemittel durch Durchführen eines Wärmetausches zwischen dem Kältemittel und der Außenluft kondensiert. Das Kältemittel strömt nach dem Tauschen von Wärme von dem Außenraumwärmetauscher 16 in die Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17.
  • Das erste Ventilelement 72 des integrierten Ventils 28 stellt den ersten Kommunikationszustand ein (vergleiche 3), wenn der erste Kältekreislauf eingestellt ist, wodurch das Kältemittel nicht aus der Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 von dem Gasphasen-Kältemittelauslass 17b strömt und aus der Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 von dem Flüssigphasen-Kältemittelauslass 17c strömt. Das heißt, dass die Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 als ein Empfänger dient, der hauptsächlich das flüssigphasige Kältemittel abgibt. Die Innenraumklimatisierungseinheit 30 ist konfiguriert, um einen Kühlbetrieb durchzuführen, in dem der Verdampfer 22 die Luft kühlt, wenn der erste Kältekreislauf eingestellt ist. Der Steuerablauf (in 5 gezeigt) kehrt nach Schritt S02 zu Schritt S0 1 zurück.
  • Bei Schritt S04 wird bestimmt, ob eine Heizanforderung, die eine Anforderung von dem Fahrgast ist, um einen Heizbetrieb durchzuführen, basierend auf einer eingestellten Klimatisierungstemperatur erfolgt ist. Beispielsweise wird die eingestellte Klimatisierungstemperatur durch den Fahrgast als eine Zieltemperatur innerhalb des Fahrzeugabteils eingestellt. Beispielsweise bestimmt die ECU 50, dass die Heizanforderung erfolgt ist, wenn die Klimatisierungs-Zieltemperatur eine Innenlufttemperatur innerhalb des Fahrzeugabteils überschreitet, die durch einen Innenlufttemperatursensor erfasst wird.
  • Der Steuerablauf rückt zu Schritt S05 vor, wenn bei Schritt S04 bestimmt wird, dass die Heizanforderung erfolgt ist. Wenn bestimmt wird, dass die Heizanforderung nicht erfolgt ist, wird der Steuerablauf beendet und von Schritt S01 neu gestartet.
  • Bei Schritt S05 wird der Aktuator 761 des integrierten Ventils 28 betrieben, so dass das Ventilantriebselement 76 den zweiten Betriebszustand einstellt. In einem Fall, in dem der zweite Betriebszustand bereits eingestellt wurde, wird der zweite Betriebszustand fortgesetzt. Demgemäß wird der zweite Kältekreislauf für den Heizmodus eingestellt, in dem das Kältemittel in dem Wärmepumpenkreislauf 101 strömt, wie durch Pfeil FLh gezeigt (vergleiche 2). Somit wird die Kältekreislaufvorrichtung 10 im Heizmodus betrieben.
  • Die ECU 50 bewegt die Luftdurchgangs-Umschaltklappe 33 (vergleiche 1) in die zweite Klappenposition, wobei die Luftdurchgangs-Umschaltklappe 33 den Warmluftdurchgang 31a zur gleichen Zeit öffnet, wenn der zweite Kältekreislauf eingestellt wird. Die ECU 50 zirkuliert das Frostschutzfluid im Frostschutzfluidkreislauf 64, wenn der zweite Kältekreislauf eingestellt ist.
  • Demgemäß strömt die Luft in den Warmluftdurchgang 31a der in 2 gezeigten Innenraumklimatisierungseinheit 30, um dadurch im Heizerkern 62 durch Tauschen von Wärme mit dem Frostschutzfluid erwärmt zu werden. Außerdem wird das Kältemittel, das in den ersten Wärmetauschabschnitt 121 des wassergekühlten Kondensierers 12 strömt, kondensiert und unterkühlt und strömt dann aus dem ersten Wärmetauschabschnitt 121. Das heißt, dass der wassergekühlte Kondensierer 12 die Wärme des Kältemittels nicht abführt, das von dem ersten Wärmetauschabschnitt 121 strömt, wenn die Kältekreislaufvorrichtung 10 im Kühlmodus betrieben wird, und die Wärme des Kältemittels abführt, das von dem ersten Wärmetauschabschnitt 121 strömt, wenn die Kältekreislaufvorrichtung 10 im Heizmodus betrieben wird.
  • Wenn der zweite Kältekreislauf eingestellt ist, stellt das zweite Ventilelement 74 des integrierten Ventils 28 den Drosselzustand ein, wodurch das in den dritten Einlassdurchgang 283 strömende Kältemittel in dem Drosselloch 74a (vergleiche 4) dekomprimiert und expandiert wird und ein Gas/Flüssigkeits-Zweiphasen-Kältemittel wird. Das Gas/Flüssigkeits-Zweiphasen-Kältemittel strömt von dem zweiten Auslassdurchgang 285 des integrierten Ventils 28 in den Außenraumwärmetauscher 16.
  • Wenn das zweite Ventilelement 74 den Drosselzustand einstellt, stellt das zweite Ventilelement 74 des integrierten Ventils 28 einen Druck des Kältemittels ein, das aus dem zweiten Auslassdurchgang 285 des integrierten Ventils 28 strömt, so dass eine Temperatur des Kältemittels niedriger als die Außentemperatur im Außenraumwärmetauscher 16 wird. Das heißt, dass der Außenraumwärmetauscher 16 als ein Verdampfer dient, der das Kältemittel durch Durchführen eines Wärmetausches zwischen dem Kältemittel und der Außenluft verdampft. Das heißt, dass das zweite Ventilelement 74 des integrierten Ventils 28 zwischen dem Öffnungszustand und dem Drosselzustand umschaltet, so dass der Außenraumwärmetauscher 16 zwischen der als Verdampfer dienenden und der als der Kondensierer dienenden Funktion umgeschaltet wird. Das Kältemittel strömt nach dem Tauschen von Wärme von dem Außenraumwärmetauscher 16 in die Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17.
  • Das erste Ventilelement 72 des integrierten Ventils 28 stellt den zweiten Kommunikationszustand ein (vergleiche 4), wenn der zweite Kältekreislauf eingestellt ist, wodurch das Kältemittel nicht aus der Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 von dem Flüssigphasen-Kältemittelauslass 17c strömt und aus der Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 von dem Gasphasen-Kältemittelauslass 17b strömt. Das heißt, dass die Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 als ein Akkumulator dient, der hauptsächlich das gasphasige Kältemittel abgibt. Die Innenraumklimatisierungseinheit 30 ist konfiguriert, um einen Heizbetrieb durchzuführen, in dem der Heizerkern 62 die Luft erwärmt, wenn der zweite Kältekreislauf eingestellt ist. Zu dieser Zeit strömt das Kältemittel nicht durch den Verdampfer 22, wodurch die Luft durch den Verdampfer 22 läuft, ohne Wärme mit dem Kältemittel zu tauschen. Der Steuerablauf (in 5 gezeigt) kehrt nach Schritt S05 zu Schritt S01 zurück.
  • Obwohl eine Veranschaulichung weggelassen wird, führt die ECU 50 andere Klimatisierungssteuerungen zusätzlich zu dem Steuerablauf von 5 zur gleichen Zeit zum Betreiben des Steuerablaufs von 5 durch. Die Klimatisierungssteuerungen umfassen eine Gebläsesteuerung, eine Kompressorsteuerung, eine Luftdurchgangs-Umschaltklappensteuerung und eine Blasmodussteuerung. Bei der Gebläsesteuerung erhöht und verringert die ECU 50 ein Volumen der durch das Gebläse der Innenraumklimatisierungseinheit 30 geblasenen Luft. Bei der Kompressorsteuerung erhöht und verringert die ECU 50 eine Drehzahl des Kompressors 11. Bei der Luftdurchgangs-Umschaltklappensteuerung dreht die ECU 50 die Luftdurchgangs-Umschaltklappe 33. Bei der Blasmodussteuerung bewegt die ECU 50 die in der Öffnung des Gehäuses 31 lokalisierte Umschaltklappe.
  • Die Verarbeitung von jedem in 5 gezeigten Schritt konfiguriert einen Abschnitt, der eine Funktion der Verarbeitung ausübt.
  • Wie oben beschrieben, schaltet gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Ventilantriebselement 76 des integrierten Ventils 28 zwischen dem ersten Betriebszustand und dem zweiten Betriebszustand durch Bewegen des ersten Ventilelements 72 und des zweiten Ventilelements 74 in der axialen Ventilbewegungsrichtung Dra um. Im ersten Betriebszustand stellt das erste Ventilelement 72 den ersten Kommunikationszustand ein und das zweite Ventilelement 74 den Öffnungszustand ein. Im zweiten Betriebszustand stellt das erste Ventilelement 72 den zweiten Kommunikationszustand ein und das zweite Ventilelement 74 den Drosselzustand ein. Somit kann das Umschalten zwischen dem ersten Kommunikationszustand und dem zweiten Kommunikationszustand durch das erste Ventilelement 72 und das Umschalten zwischen dem Öffnungszustand und dem Drosselzustand durch das zweite Ventilelement 74 zur gleichen Zeit durch das Ventilantriebselement 76 durchgeführt werden.
  • Als Ergebnis kann eine Anzahl von Steuerventilen im Vergleich mit einem Fall verringert werden, in dem das erste Ventilelement 72 und das zweite Ventilelement 74 an unterschiedlichen Steuerventilen angebracht sind. Des Weiteren kann das Ventil einfach betrieben werden. Durch Verringern der Anzahl von Steuerventilen kann eine Anbringbarkeit der Kältekreislaufvorrichtung 10 verbessert und ein Herstellungsaufwand der Kältekreislaufvorrichtung 10 verringert werden.
  • Des Weiteren ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform der erste Einlassdurchgang 281 des integrierten Ventils 28 mit dem Verdampfer 22 in dem in 1 und 2 gezeigten Wärmepumpenkreislauf 101 verbunden. Der zweite Einlassdurchgang 282 ist mit dem Gasphasen-Kältemittelauslass 17b der Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 verbunden. Der dritte Einlassdurchgang 283 ist mit dem ersten Wärmetauschabschnitt 121 des wassergekühlten Kondensierers 12 verbunden. Der erste Auslassdurchgang 284 ist mit dem Saugabschnitt 111 des Kompressors 11 verbunden. Der zweite Auslassdurchgang 285 ist mit dem Außenraumwärmetauscher 16 verbunden. Somit kann der erste Kältekreislauf für den Kühlbetrieb und der zweite Kältekreislauf für den Heizbetrieb selektiv auf eine Art und Weise eingestellt werden, dass das Ventilantriebselement 76 des integrierten Ventils 28 zwischen dem in 3 gezeigten ersten Betriebszustand und dem in 4 gezeigten zweiten Betriebszustand umschaltet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Druckunterschied zwischen einem Druck des Kältemittels im zweiten Einlassdurchgang 282 und einem Druck des Kältemittels im zweiten Auslassdurchgang 285 sowohl in dem ersten Kältekreislauf als auch dem zweiten Kältekreislauf sehr klein. Das heißt, dass ein Druck des in den zweiten Einlassdurchgang 282 des integrierten Ventils 28 strömenden Kältemittels näher dem Druck des Kältemittels im zweiten Auslassdurchgang 285 als einem Druck des in den ersten Einlassdurchgang 281 strömenden Kältemittels ist. Daher kann, obwohl das Einsatzloch 70a des Körpers 70 das Dichtungselement 84 gemäß der vorliegenden Ausführungsform anbringt, das Dichtungselement 84 weggelassen werden. Sogar wenn das Dichtungselement 84 weggelassen wird, strömt das Kältemittel nicht zwischen dem zweiten Einlassdurchgang 282 und dem zweiten Auslassdurchgang 285, da der Druckunterschied zwischen dem Druck des Kältemittels im zweiten Einlassdurchgang 282 und dem Druck des Kältemittels im zweiten Auslassdurchgang 285 sehr klein ist.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform bewegt sich die Antriebswelle 763 in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa durch Drehen des Förderschraubenmechanismus 762. Die Antriebswelle 763 legt die Abstoßungskraft an das erste Ventilelement 72 und das zweite Ventilelement 74 gegen die Vorspannkraft des ersten Vorspannelement 78 und die Vorspannkraft des zweiten Vorspannelement 80 an. Als Ergebnis kann eine Position der Antriebswelle 763 in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa durch der Förderschraubenmechanismus 762 sogar beibehalten werden, wenn der Aktuator 761 nicht mit Energie versorgt wird.
  • Außerdem wird die Abstoßungskraft der Antriebswelle 763 in einer Richtung entgegengesetzt einer Richtung angelegt, in der das Kältemittel in dem zweiten Einlassdurchgang 282 das erste Ventilelement 72 schiebt, obwohl der Druck des Kältemittels im zweiten Einlassdurchgang 282 nahe einem Abgabedruck des Kompressors 11 ist, wenn das erste Ventilelement 72 den in 3 gezeigten ersten Kommunikationszustand einstellt. Das heißt, dass, wenn das erste Ventilelement 72 den ersten Kommunikationszustand einstellt, der Förderschraubenmechanismus 762 des Ventilantriebselements 76 das erste Ventilelement 72 gegen den zweiten Ventilsitz 702 in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa drückt, wodurch das erste Ventilelement 72 den zweiten Einlassdurchgang 282 schließt.
  • Daher kann, wenn das erste Ventilelement 72 den ersten Kommunikationszustand im Kühlmodus einstellt, der Förderschraubenmechanismus 762 des Ventilantriebselements 76 die Position des ersten Ventilelements 72 beibehalten, die den zweiten Einlassdurchgang 282 schließt, obwohl der Druck nahe dem Abgabedruck des Kompressors 11 an das erste Ventilelement 72 in einer Richtung angelegt wird, um den zweiten Einlassdurchgang 282 zu öffnen.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform liegt das zweite Ventilelement 74 an dem dritten Ventilsitz 703 im Drosselzustand an und ist von dem dritten Ventilsitz 703 im Öffnungszustand distanziert. Das zweite Ventilelement 74 führt im Drosselzustand das Kältemittel, das von dem dritten Einlassdurchgang 283 strömt, um durch das Drosselloch 74a zu laufen, wodurch das Kältemittel im Gegensatz zum Öffnungszustand dekomprimiert wird. Demgemäß kann das integrierte Ventil 28 zwischen einem Zustand, in dem das von dem dritten Einlassdurchgang 283 strömende Kältemittel dekomprimiert und expandiert wird, und einem Zustand, in dem das Kältemittel strömt ohne dekomprimiert und expandiert zu werden, lediglich durch Bewegen des zweiten Ventilelements 74 in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa umschalten.
  • Außerdem dient das zweite Ventilelement 74 als die Festdrossel im Drosselzustand. Daher wird eine Steuerung des Aktuators 761 weniger durch einen Dekompressionsgrad in dem Drosselloch 74a beeinflusst. Als Ergebnis kann der Aktuator 761 ohne Weiteres gesteuert werden.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform dient die Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung 17 als der Empfänger, der das flüssigphasige Kältemittel hauptsächlich im ersten Kältekreislauf für den Kühlbetrieb abgibt, und der als der Akkumulator dient, der das gasphasige Kältemittel hauptsächlich im zweiten Kältekreislauf für den Heizbetrieb abgibt. Daher kann eine Anzahl der Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtungen im Vergleich mit dem durch Patentliteratur 1 offenbarten Wärmepumpenkreislauf verringert werden, der zwei Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtiungen aufweist, die jeweils als ein Akkumulator und ein Reservoir dienen. Somit kann ein von der Kältekreislaufvorrichtung 10 belegter Raum verringert werden.
  • Zweite Ausführungsform
  • Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform werden hauptsächlich Merkmale beschrieben, die von der ersten Ausführungsform unterschiedlich sind. Eine Beschreibung eines Teils, das einer in einer vorhergehenden Ausführungsform beschriebenen Angelegenheit entspricht oder dieser äquivalent ist, kann weggelassen oder vereinfacht werden. Dies ist in einer dritten Ausführungsform gleich, die später beschrieben wird.
  • 6 ist eine Querschnittsansicht, die das integrierte Ventil 28 gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. 6 entspricht 4 und zeigt eine Innenseite des integrierten Ventils 28 im Heizmodus. Das heißt, dass in 6 das Ventilantriebselement 76 des integrierten Ventils 28 den zweiten Betriebszustand einstellt.
  • Wie in 6 gezeigt, weist das zweite Ventilelement 74 der vorliegenden Ausführungsform nicht das Drosselloch 74a auf (vergleiche 4) und dient dadurch als eine variable Drossel im Drosselzustand. Dies ist ein Unterschied von der ersten Ausführungsform. Des Weiteren ist die vorliegende Ausführungsform ebenfalls von der ersten Ausführungsform in einem Punkt unterschiedlich, dass das Dichtungselement 84 (vergleiche 4) nicht angeordnet ist.
  • Im Einzelnen weist das Ventilantriebselement 76 der vorliegenden Ausführungsform den Aktuator 761, den Förderschraubenmechanismus 762, die Antriebswelle 763 und einen Druckabschnitt 764 auf. Die Antriebswelle 763 wird durch eine einzige Stange konfiguriert. Die Antriebswelle 763 ist lokalisiert, um durch das erste Ventilelement 72 zu laufen, und ist konfiguriert, um sich in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa mit Bezug auf das erste Ventilelement 72 zu bewegen. Die Antriebswelle 763 ist zwischen der Schraubenspindel 762b des Förderschraubenmechanismus 762 und dem zweiten Ventilelement 74 lokalisiert. Die Antriebswelle 763 weist ein Ende und ein anderes Ende auf, die einander in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa gegenüberliegen. Das eine Ende ist an der Schraubenspindel 762b des Förderschraubenmechanismus 762 befestigt und das andere Ende liegt an dem zweiten Ventilelement 74 an.
  • Das heißt, dass das andere Ende der Antriebswelle 763 als ein Endabschnitt 763c dient, der an dem zweiten Ventilelement 74 anliegt. Der Endabschnitt 763c ist ein Druckabschnitt, der das zweite Ventilelement 74 drückt.
  • Der Druckabschnitt 764 weist eine Plattenform auf und konfiguriert einen Flansch, der radial nach außen von der Antriebswelle 763 vorsteht. Der Druckabschnitt 764 ist konfiguriert, um nicht in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa mit Bezug auf die Antriebswelle 763 beispielsweise auf eine Art und Weise bewegbar zu sein, dass der Druckabschnitt 764 in eine in der Antriebswelle 763 definierte Nut eingesetzt wird. Das heißt, der Druckabschnitt 764 bewegt sich in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa einstückig mit der Antriebswelle 763.
  • Das erste Ventilelement 72 ist zwischen dem Druckabschnitt 764 und dem ersten Vorspannelement 78 lokalisiert. Demgemäß ist die Antriebswelle 763 konfiguriert, um das erste Ventilelement 72 durch den Druckabschnitt 764 in Richtung der anderen Seite des ersten Ventilelements 72, d.h. in Richtung des ersten Vorspannelements 78, in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa zu drücken.
  • Wie in 6 gezeigt, behält die Antriebswelle 763, wenn das Ventilantriebselement 76 den zweiten Betriebszustand einstellt, den Druckabschnitt 764 an einer Position bei, die von dem ersten Ventilelement 72 in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa distanziert ist. Außerdem drückt die Antriebswelle 763 das erste Ventilelement 72 in Richtung der anderen Seite in der axialen Ventilbewegungsrichtung durch den Druckabschnitt 764 und drückt das zweite Ventilelement 74 durch den Endabschnitt 763c der Antriebswelle 763, so dass das Ventilantriebselement 76 von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand umschaltet.
  • Der Druckabschnitt 764 ist von dem ersten Ventilelement 72 distanziert, wenn das Ventilantriebselement 76 den zweiten Betriebszustand einstellt. Demgemäß kann sich die Antriebswelle 763 in der Ventilbewegungsrichtung DRa in einem Bereich bewegen, wo der Druckabschnitt 764 nicht mit dem ersten Ventilelement 72 in Kontakt kommt. Somit ändert im zweiten Betriebszustand die Antriebswelle 763 einen Drosselgrad, um das von dem dritten Einlassdurchgang 283 strömende Kältemittel auf eine Art und Weise zu dekomprimieren, dass sich die Antriebswelle 763 in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa bewegt, während der Druckabschnitt 764 von dem ersten Ventilelement 72 in Richtung der einen Seite (z.B. aufwärts in 6) in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa distanziert ist.
  • Im Einzelnen weist das zweite Ventilelement 74 einen Vorsprung 741 auf, der in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa in dem Durchgangskommunikationsloch 703a von dem dritten Ventilsitz 703 vorsteht. Der Vorsprung 741 weist einen Querschnitt auf, der in Richtung einer Spitze des Vorsprungs 741 abnimmt. Im zweiten Betriebszustand bewegt die Antriebswelle 763 das zweite Ventilelement 74, um von dem dritten Ventilsitz 703 in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa distanziert zu sein, und bewegt das zweite Ventilelement 74 in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa. Als Ergebnis wird eine Abmessung eines Hohlraums, der zwischen dem dritten Ventilsitz 703 und dem Vorsprung 741 definiert ist, in der radialen Richtung geändert, wodurch der Drosselgrad durch die Antriebswelle 763 geändert wird. Die Antriebswelle 763 verringert den Drosselgrad, um das Kältemittel zu dekomprimieren, das von dem dritten Einlassdurchgang 283 zu dem zweiten Auslassdurchgang 285 strömt, beim Bewegen in Richtung der anderen Seite (d.h. abwärts in 6) in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa.
  • Die vorliegende Ausführungsform stellt die gleichen Wirkungen wie die erste Ausführungsform in Bezug auf geläufige Konfigurationen wie die erste Ausführungsform bereit. Außerdem schaltet gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Ventilantriebselement 76 von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand auf eine Art und Weise um, dass die Antriebswelle 763 das erste Ventilelement 72 in Richtung der anderen Seite in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa durch den Druckabschnitt 764 bewegt und das zweite Ventilelement 74 unter Verwendung des Endabschnitts 763c der Antriebswelle 763 drückt. Im zweiten Betriebszustand ändert die Antriebswelle 763 den Drosselgrad, um das Kältemittel, das von dem dritten Einlassdurchgang strömt, durch Bewegen in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa zu dekomprimieren, während das erste Ventilelement 72 von dem Druckabschnitt 764 in Richtung der einen Seite in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa distanziert ist. Somit ist das Ventilantriebselement 76 konfiguriert, um zwischen dem ersten Betriebszustand und dem zweiten Betriebszustand umzuschalten. Außerdem kann der Aktuator 761 ein Volumen des Kältemittels einstellen, das von dem zweiten Auslassdurchgang 285 zu dem Außenraumwärmetauscher 16 im zweiten Betriebszustand strömt.
  • Dritte Ausführungsform
  • Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform werden hauptsächlich Merkmale beschrieben, die von der ersten Ausführungsform unterschiedlich sind.
  • 7 ist eine Querschnittsansicht, die das integrierte Ventil 28 gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. 7 entspricht 4 und zeigt eine Innenseite des integrierten Ventils 28 im Heizmodus. Das heißt, dass in 7 das Ventilantriebselement 76 des integrierten Ventils 28 den zweiten Betriebszustand einstellt.
  • Wie in 7 gezeigt, weist das zweite Ventilelement 74 der vorliegenden Ausführungsform einen Ventildurchbruchdurchgang 74b anstelle des in 4 gezeigten Drossellochs 74a auf. Der Ventildurchbruchdurchgang 74b läuft durch das zweite Ventilelement 74. Der Ventildurchbruchdurchgang 74b ist von dem Drosselloch 74a der ersten Ausführungsform in einem Punkt unterschiedlich, dass ein Drosselgrad, um das Kältemittel zu dekomprimieren, durch die Antriebswelle 763 eingestellt wird. Beispielsweise ist der Ventildurchbruchdurchgang 74b im zweiten Ventilelement 74 definiert, gekrümmt zu sein. Die vorliegende Ausführungsform ist von der ersten Ausführungsform in einem Punkt, unterschiedlich, dass das in 4 gezeigte Dichtungselement nicht angeordnet ist.
  • Das Ventilantriebselement 76 der vorliegenden Ausführungsform weist den Aktuator 761, den Förderschraubenmechanismus 762, die Antriebswelle 763 und den Druckabschnitt 764 ähnlich wie die zweite Ausführungsform auf. Die Antriebswelle 763 wird durch die einzige Stange konfiguriert. Die Antriebswelle 763 ist lokalisiert, um durch das erste Ventilelement 72 zu laufen, und ist konfiguriert, um sich in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa mit Bezug auf das erste Ventilelement 72 zu bewegen. Die Antriebswelle 763 ist zwischen der Schraubenspindel 762b des Förderschraubenmechanismus 762 und dem zweiten Ventilelement 74 lokalisiert. Die Antriebswelle 763 weist das eine Ende und das andere Ende auf, die einander in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa gegenüberliegen. Das eine Ende ist an der Schraubenspindel 762b des Förderschraubenmechanismus 762 befestigt und das andere Ende liegt an dem zweiten Ventilelement 74 an.
  • Das heißt, dass das andere Ende der Antriebswelle 763 als ein Endabschnitt 763d dient, der an dem zweiten Ventilelement 74 anliegt. Der Endabschnitt 763d ist ein Druckabschnitt, der das zweite Ventilelement 74 drückt. Der Endabschnitt 763d weist eine sich verjüngende Form auf. Außerdem weist der Endabschnitt 763d eine Plattenform in einem Querschnitt senkrecht zu der axialen Ventilbewegungsrichtung auf.
  • Wie in 8 gezeigt, weist das zweite Ventilelement 74 einen Kranz 742 auf, der ein Öffnungsende des Ventildurchbruchdurchgangs 74b definiert. Das Öffnungsende ist in Richtung der einen Seite (d.h. aufwärts in 8) in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa offen. Wenn der Endabschnitt 763d der Antriebswelle 763 den Kranz 742 des zweiten Ventilelements 74 drückt, schaltet das zweite Ventilelement 74 vom Drosselzustand in den Öffnungszustand um. Ähnlich wie die erste Ausführungsform liegt das zweite Ventilelement 74 an dem dritten Ventilsitz 703 im Drosselzustand an und ist von dem dritten Ventilsitz 703 im Öffnungszustand distanziert. 8 ist eine vergrößerte Ansicht eines in 7 gezeigten Abschnitts VIII. Der Druckabschnitt 764 arbeitet genauso wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben, wobei daher eine Beschreibung hinsichtlich des Druckabschnitts 764 weggelassen wird.
  • Da das zweite Ventilelement 74 konfiguriert ist, wie oben beschrieben, kommuniziert der dritte Einlassdurchgang 283 mit dem Durchgangskommunikationsloch 703a des dritten Ventilsitzes 703 durch den Ventildurchbruchdurchgang 74b im Drosselzustand. Die Antriebswelle 763 vergrößert und verkleinert einen Hohlraum, der zwischen dem Endabschnitt 763d der Antriebswelle 763 und dem Kranz 742 des zweiten Ventilelements 74 definiert ist, durch Bewegen in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa, wodurch das in dem Ventildurchbruchdurchgang 74b strömende Kältemittel dekomprimiert wird. Im Einzelnen verringert die Antriebswelle 763 den Drosselgrad, um das in dem Ventildurchbruchdurchgang 74b strömende Kältemittel beim Bewegen in Richtung der einen Seite in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa, d.h. in Richtung des ersten Ventilelements 72, zu dekomprimieren.
  • Die vorliegende Ausführungsform stellt die gleichen Wirkungen wie die erste Ausführungsform in Bezug auf geläufige Konfigurationen wie die erste Ausführungsform bereit. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform liegt das zweite Ventilelement 74 an dem dritten Ventilsitz 703 im Drosselzustand an und ist von dem dritten Ventilsitz 703 im Öffnungszustand distanziert. Im Drosselzustand kommunizieren der dritte Einlassdurchgang 283 und das Durchgangskommunikationsloch 703a des dritten Ventilsitzes 703 miteinander durch den Ventildurchbruchdurchgang 74b. Des Weiteren verringert im Drosselzustand die Antriebswelle 763 den Drosselgrad, um das Kältemittel, das in den Ventildurchbruchdurchgang 74b strömt, beim Bewegen in Richtung der einen Seite (d.h. aufwärts in 8) in der axialen Ventilbewegungsrichtung DRa zu dekomprimieren. Somit ist das Ventilantriebselement 76 ähnlich wie die zweite Ausführungsform konfiguriert, um zwischen dem ersten Betriebszustand und dem zweiten Betriebszustand umzuschalten. Außerdem kann das zweite Ventilelement 74 als die variierbare Drossel im Drosselzustand dienen.
  • Die vorliegende Ausführungsform ist von der zweiten Ausführungsform in einem Punkt unterschiedlich, dass der Kranz 742, der das Kältemittel im Drosselzustand dekomprimiert, getrennt von einem Abschnitt des zweiten Ventilelements 74 bereitgestellt wird, der an dem dritten Ventilsitz 703 anliegt. Demgemäß kann der Kranz 742 ausgestaltet sein, um eine Form und eine Größe aufzuweisen, die geeignet sind, das Kältemittel zu dekomprimieren. Als Ergebnis kann ein Volumen des Kältemittels, das in dem Ventildurchbruchdurchgang 74b des zweiten Ventilelement 74 strömt, im Vergleich mit der zweiten Ausführungsform genauer gesteuert werden.
  • Modifikationen
    1. (1) Die oben beschriebenen Ausführungsformen erläutern ein Beispiel, dass das Durchgangskommunikationsloch 703a, das in dem dritten Ventilsitz 703 definiert ist, der in Kontakt mit dem zweiten Ventilelement 74 und von diesem distanziert ist, mit einem Durchgang, d.h. dem zweiten Auslassdurchgang 285, dem dritten Einlassdurchgangs 283 und dem zweiten Auslassdurchgang 285 kommuniziert. Das Durchgangskommunikationsloch 703a kann jedoch mit dem dritten Einlassdurchgang 283 und nicht mit dem zweiten Auslassdurchgang 285 kommunizieren. Das heißt, dass das Durchgangskommunikationsloch 703a mit dem dritten Einlassdurchgang 283 oder dem zweiten Auslassdurchgang 285 kommuniziert.
    2. (2) Die erste Ausführungsform erläutert ein Beispiel, das das Dichtungselement 84 in dem Einsatzloch 70a des Körpers 70 angebracht ist. Das Dichtungselement 84 kann jedoch weggelassen werden.
    3. (3) Gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen weist der Wärmepumpenkreislauf 101 den wassergekühlten Kondensierer 12 auf, der als der Radiator dient. Der Wärmepumpenkreislauf 101 kann jedoch einen Kondensierer anstelle des wassergekühlten Kondensierer 12 aufweisen, der als der Radiator dient. In diesem Fall ist der Kondensierer ein Wärmetauscher, der im Warmluftdurchgang 31a anstelle des Heizerkerns 62 in der Innenraumklimatisierungseinheit 30 angeordnet ist. Der Kondensierer kondensiert das von dem Kompressor 11 abgegebene Kältemittel durch Durchführen eines Wärmetausches zwischen dem Kältemittel und der im Fahrzeugabteil geblasenen Luft. Das heißt, der Kondensierer dient als ein Radiator, der Wärme des Kältemittels direkt in die Luft abführt.
    4. (4) Die oben beschriebenen Ausführungsformen erläutern ein Beispiel, bei dem das integrierte Ventil 28 den Aktuator 761 als das Ventilantriebselement 76 aufweist. Das integrierte Ventil 28 kann jedoch den Aktuator 761 nicht aufweisen. In diesem Fall wird die Antriebswelle 763 beispielsweise durch einen Aktuator betrieben, der an einer Außenseite des integrierten Ventils 28 angebracht ist.
    5. (5) Gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen wird die Luftdurchgangs-Umschaltklappe 33 der Innenraumklimatisierungseinheit 30 in die erste Klappenposition oder die zweite Klappenposition gedreht. Die Luftdurchgangs-Umschaltklappe 33 kann jedoch an einer Zwischenposition der ersten Position und der zweiten Position positioniert sein.
    6. (6) Gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen ist der Kompressor 11 ein elektrischer Kompressor. Der Kompressor 11 kann jedoch ein riemenangetriebener Kompressor sein, der mit der Maschine durch einen Riemen verbunden ist und durch eine durch die Maschine erzeugte Leistung betrieben wird.
    7. (7) Der Wärmepumpenkreislauf 101 weist die Unterkühlungsvorrichtung 19 gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen auf, wobei die Unterkühlungsvorrichtung 19 jedoch weggelassen werden kann.
    8. (8) Gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen führt der Außenraumwärmetauscher 16 den Wärmetausch zwischen dem Kältemittel und der Außenluft durch. Der Außenraumwärmetauscher 16 kann jedoch einen Wärmetausch zwischen das Kältemittel und einem anderen Fluid als die Außenluft durchführen. Beispielsweise ist ein Kühlmittelkreislauf angeordnet, der zumindest einen Inverter oder eine Batterie kühlt, und der Außenraumwärmetauscher 16 ist konfiguriert, um einen Wärmetausch zwischen einem im Kühlmittelkreislauf zirkulierenden Kühlwasser und dem Kältemittel durchzuführen. In diesem Fall führt der Außenraumwärmetauscher 16 Wärme von dem Kältemittel zu dem Kühlwasser ab, wenn das Ventilantriebselement 76 den ersten Betriebszustand einstellt, und/oder führt Wärme von dem Kühlwasser zu dem Kältemittel ab, wenn das Ventilantriebselement 76 den zweiten Betriebszustand einstellt.
    9. (9) Jede Verarbeitung, die bei jedem Schritt des in 5 gezeigten Ablaufdiagramms durchgeführt wird, wird durch ein Computerprogramm gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen ausgeübt, wobei sie jedoch durch eine Festlogik konfiguriert sein kann.
  • Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Die vorliegende Offenbarung umfasst verschiedenen Modifikationen und Änderungen innerhalb eines Umfangs der vorliegenden Ausführungsform. In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist zu verstehen, dass Elemente, welche die Ausführungsformen bilden, nicht notwendig sind, mit Ausnahme eines Falls, in dem diese ausdrücklich als notwendig vorgegeben sind, und eines Falls, in dem diese prinzipiell als absolut notwendig zu erachten sind. Sogar wenn ein Faktor, wie beispielsweise eine Anzahl von Elementen, ein Wert, eine Menge, ein Bereich in den oben beschriebenen Ausführungsformen erwähnt wird, ist es zu verstehen, dass der Faktor nicht auf einen spezifischen Wert beschränkt ist, mit Ausnahme eines Falls, in dem dieser als notwendig vorgegeben ist, und eines Falls, in dem dieser im Prinzip als absolut notwendig zu betrachten ist. Sogar wenn ein Merkmal, wie beispielsweise ein Material, das ein Element bildet, eine Form eines Elements, eine Positionsbeziehung von Elementen, angegeben ist, ist es zu verstehen, dass ein derartiges Merkmal nicht auf ein spezifisches Material, Form, Positionsbeziehung oder dergleichen beschränkt ist, mit Ausnahme eines Falls, in dem dies ausdrücklich als notwendig vorgegeben ist, und eines Falls, in dem diese prinzipiell als absolut notwendig zu erachten sind.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2015153376 [0001]
    • JP 4803199 B [0007]

Claims (8)

  1. Integriertes Ventil, das einen Teil eines Fluidzirkulationskreislaufes (101) konfiguriert, in dem ein Fluid zirkuliert, wobei das integrierte Ventil umfasst: einen Körper (70), der einen ersten Einlassdurchgang (281), einen zweiten Einlassdurchgang (282), einen dritten Einlassdurchgang (283), einen ersten Auslassdurchgang (284) und einen zweiten Auslassdurchgang (285) aufweist, wobei das Fluid von den ersten, zweiten und dritten Einlassdurchgängen in den Körper strömt und das Fluid von den ersten und zweiten Auslassdurchgängen aus dem Körper strömt; ein erstes Ventilelement (72), das in dem Körper untergebracht ist, wobei das erste Ventilelement konfiguriert ist, um zwischen einem ersten Kommunikationszustand und einem zweiten Kommunikationszustand durch Bewegen in einer axialen Richtung (DRa) einer Achse (CLv) umzuschalten, wobei im ersten Kommunikationszustand der erste Einlassdurchgang mit dem ersten Auslassdurchgang kommuniziert und der zweite Einlassdurchgang geschlossen ist und im zweiten Kommunikationszustand der zweite Einlassdurchgang mit dem ersten Auslassdurchgang kommuniziert und der erste Einlassdurchgang geschlossen ist; ein zweites Ventilelement (74), das in dem Körper untergebracht ist, wobei das zweite Ventilelement konfiguriert ist, um zwischen einem Öffnungszustand und einem Drosselzustand durch Bewegen in der axialen Richtung umzuschalten, wobei im Öffnungszustand das Fluid von dem dritten Einlassdurchgang in den zweiten Auslassdurchgang strömt und im Drosselzustand ein kleineres Volumen des Fluids von dem dritten Einlassdurchgang in den zweiten Auslassdurchgang im Vergleich mit dem Öffnungszustand strömt; und ein Ventilantriebselement (76), das konfiguriert ist, um zwischen einem ersten Betriebszustand und einem zweiten Betriebszustand durch Bewegen des ersten Ventilelements und des zweiten Ventilelement in der axialen Richtung umzuschalten, dem ersten Betriebszustand, in dem das erste Ventilelement den ersten Kommunikationszustand einstellt und das zweite Ventilelement den Öffnungszustand einstellt, dem zweiten Betriebszustand, in dem das erste Ventilelement den zweiten Kommunikationszustand einstellt und das zweite Ventilelement den Drosselzustand einstellt.
  2. Integriertes Ventil gemäß Anspruch 1, wobei der Fluidzirkulationskreislauf ein Wärmepumpenkreislauf ist, in dem ein als das Fluid dienendes Kältemittel zirkuliert, wobei der Wärmepumpenkreislauf aufweist: einen Kompressor (11), der das Kältemittel zieht, das Kältemittel komprimiert und ein komprimiertes Kältemittel abgibt; einen Radiator (12), der die Wärme des komprimierten Kältemittels, das durch den Kompressor abgegeben wird, an Luft abführt, die in einen Klimatisierungszielraum geblasen wird; einen Wärmetauscher (16), der einen Wärmetausch zwischen dem Kältemittel und einem anderen Medium als das Kältemittel durchführt; eine Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung (17), die das Kältemittel, das von dem Wärmetauscher strömt, in ein gasphasiges Kältemittel und ein flüssigphasiges Kältemittel trennt, wobei die Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung einen Gasphasen-Kältemittelauslass (17b) und einen Flüssigphasen-Kältemittelauslass (170) aufweist, wobei von dem Gasphasen-Kältemittelauslass das gasphasige Kältemittel aus der Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung strömt und von dem Flüssigphasen-Kältemittelauslass das flüssigphasige Kältemittel aus der Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung strömt; ein Expansionsventil (29), welches das flüssigphasige Kältemittel dekomprimiert und expandiert, das von dem Flüssigphasen-Kältemittelauslass der Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung strömt; und einen Verdampfer (22), der das Kältemittel, das von dem Expansionsventil strömt, durch Durchführen eines Wärmetausches zwischen dem Kältemittel und der Luft verdampft, wobei der erste Einlassdurchgang mit dem Verdampfer verbunden ist, der zweite Einlassdurchgang mit dem Gasphasen-Kältemittelauslass der Gas/Flüssigkeits-Trenneinrichtung verbunden ist, der dritte Einlassdurchgang mit dem Radiator verbunden ist, der erste Auslassdurchgang mit dem Kompressor verbunden ist, und der zweite Auslassdurchgang mit dem Wärmetauscher verbunden ist.
  3. Integriertes Ventil gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Körper ein Einsatzloch (70a) aufweist, das ein Durchgangsloch ist, das sich in der axialen Richtung zwischen dem zweiten Einlassdurchgang und dem zweiten Auslassdurchgang erstreckt, wobei im Durchgangsloch ein Teil des Ventilantriebselements lokalisiert ist, und ein Druck des in den zweiten Einlassdurchgang strömenden Fluids näher an einem Druck des Fluids ist, das aus dem zweiten Auslassdurchgang strömt, als einem Druck des Fluids ist, das in den ersten Einlassdurchgang strömt.
  4. Integriertes Ventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das integrierte Ventil ferner umfasst: ein erstes Vorspannelement (78), das in dem Körper untergebracht ist und das erste Ventilelement in Richtung einer Seite in der axialen Richtung vorspannt; und ein zweites Vorspannelement (80), das in dem Körper untergebracht ist und das zweite Ventilelement in Richtung der einen Seite in der axialen Richtung vorspannt, wobei das Ventilantriebselement von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand durch Bewegen des ersten Ventilelements und des zweiten Ventilelements in Richtung einer anderen Seite der axialen Richtung entgegengesetzt der einen Seite in der axialen Richtung umschaltet.
  5. Integriertes Ventil gemäß Anspruch 4, wobei das Ventilantriebselement aufweist: einen Förderschraubenmechanismus (762), der durch einen Aktuator (761) betrieben wird, um sich um die Achse zu drehen, und eine Antriebswelle (763), die mit dem Förderschraubenmechanismus verbunden ist, und die Antriebswelle in der axialen Richtung in Verbindung mit einer Drehung des Förderschraubenmechanismus bewegt wird und dadurch eine Abstoßungskraft an das erste Ventilelement und das zweite Ventilelement gegen eine Vorspannkraft von dem ersten Vorspannelement und eine Vorspannkraft von dem zweiten Vorspannelement angelegt wird.
  6. Integriertes Ventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das integrierte Ventil ferner umfasst: ein erstes Vorspannelement (78), das in dem Körper untergebracht ist und das erste Ventilelement in Richtung einer Seite in der axialen Richtung vorspannt; und ein zweites Vorspannelement (80), das in dem Körper untergebracht ist und das zweite Ventilelement in Richtung der einen Seite in der axialen Richtung vorspannt, wobei das Ventilantriebselement aufweist: eine Antriebswelle (763), die durch das erste Ventilelement läuft und einen Endabschnitt (763c, 763d) aufweist, wobei der Endabschnitt das zweite Ventilelement schiebt, und einen Druckabschnitt (764), der sich in der axialen Richtung einstückig mit der Antriebswelle bewegt, und die Antriebswelle das erste Ventilelement in Richtung einer anderen Seite in der axialen Richtung entgegengesetzt zu der einen Seite in der axialen Richtung durch den Druckabschnitt schiebt und das zweite Ventilelement durch den Endabschnitt drückt, wodurch das Ventilantriebselement betrieben wird, um von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand umzuschalten, und sich in der axialen Richtung bewegt, während der Druckabschnitt von dem ersten Ventilelement in Richtung der einen Seite in der axialen Richtung distanziert ist, wodurch ein Drosselgrad des dritten Einlassdurchgangs geändert wird, durch den das Fluid in den Körper strömt, wenn die Ventilantriebsvorrichtung den zweiten Betriebszustand einstellt.
  7. Integriertes Ventil gemäß Anspruch 6, wobei der Körper einen Ventilsitz (703) aufweist, der mit einem Durchgangskommunikationsloch (703a) versehen ist, wobei das Durchgangskommunikationsloch mit einem Durchgang des dritten Einlassdurchgangs und des zweiten Auslassdurchgangs kommuniziert, das zweite Ventilelement einen Ventildurchbruchdurchgang (74b) aufweist, der durch das zweite Ventilelement läuft, das zweite Ventilelement mit dem Ventilsitz im Drosselzustand in Kontakt ist und von dem Ventilsitz im Öffnungszustand distanziert ist, und im Drosselzustand, das Durchgangskommunikationsloch mit einem anderen Durchgang des dritten Einlassdurchgangs und des zweiten Auslassdurchgangs durch den Ventildurchbruchdurchgang kommuniziert, und die Antriebswelle ein Volumen des durch den Ventildurchbruchdurchgang strömenden Fluids beim Bewegen in Richtung der einen Seite in der axialen Richtung erhöht.
  8. Integriertes Ventil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Körper einen Ventilsitz (703) aufweist, der mit einem Durchgangskommunikationsloch (703a) versehen ist, wobei das Durchgangskommunikationsloch mit einem Durchgang des dritten Einlassdurchgangs und des zweiten Auslassdurchgangs kommuniziert, das zweite Ventilelement ein Drosselloch (74a) aufweist, das durch das zweite Ventilelement läuft, das Durchgangskommunikationsloch mit einem anderen Durchgang des dritten Einlassdurchgangs und des zweiten Auslassdurchgangs durch das Drosselloch im Drosselzustand kommuniziert, und das zweite Ventilelement mit dem Ventilsitz im Drosselzustand in Kontakt ist und von dem Ventilsitz im Öffnungszustand distanziert ist, und konfiguriert ist, um das Fluid zu führen, um von dem dritten Einlassdurchgang in das Drosselloch zu strömen, um dadurch ein Volumen des von dem dritten Einlassdurchgang in den Körper strömenden Fluids im Drosselzustand zu verringern.
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