DE112017000757T5 - Magnetventil, Kühlungseinrichtung, die selbiges verwendet, und Klimatisierungseinrichtung für Fahrzeuge, die selbiges verwendet - Google Patents
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Abstract
Description
- Technisches Gebiet
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Magnetventil, das eine Zusammensetzung hat, in der eine Stromversorgung zu einer Zylinderspule gesteuert wird, um einen Hauptventilkörper mit einem Ventilsitz in Kontakt zu bringen oder davon wegzubringen, wobei eine Kommunikation zwischen einer Einströmöffnung und einer Ausströmöffnung abgeschnitten oder bereitgestellt wird, eine Kühlungseinrichtung, die selbiges verwendet, und eine Klimatisierungseinrichtung für Fahrzeuge, die selbiges verwendet.
- Stand der Technik
- Bislang hat dieser Typ von Magnetventil eine Zusammensetzung, in der ein Hauptventilkörper in einer Ventilkammer beweglich angeordnet ist, und dieser Hauptventilkörper durch eine Stromversorgung und Nicht-Stromversorgung zu einer Zylinderspule in einen Zustand bewegt wird, in dem der Hauptventilkörper mit einem Ventilsitz in Kontakt ist, um eine Kommunikation zwischen einer Einströmöffnung und einer Ausströmöffnung abzuschneiden, und der Hauptventilkörper von dem Ventilsitz wegbewegt wird, um zu einem Zustand zu wechseln, in dem der Hauptventilkörper mit dem Ventileinsatz in Kontakt ist, um die Kommunikation zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung bereitzustellen (siehe z.B. Patentdokument 1).
- Referenzdokumentliste
- Patentdokumente
- Patentdokument 1: Veröffentlichung der
japanischen Patentanmeldung Nr. H10-196838 - Zusammenfassung der Erfindung
- Durch die Erfindung zu lösende Probleme
- Wenn jedoch solch ein Magnetventil in einer Kühlungseinrichtung verwendet wird, die einen Kältemittelkreis enthält, zirkuliert Öl in dem Kreis, um zusammen mit einem Kältemittel durch einen Kompressor zu zirkulieren. Darüber hinaus gibt es, wenn eine Viskosität von diesem Öl hoch ist, das Problem, dass ein Hauptventilkörper an einem Ventileinsatz anhaftet, und dabei einen Betriebsfehler verursacht.
- Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um solch ein konventionelles technisches Problem zu lösen, und es ist eine Aufgabe davon, ein Magnetventil, das in der Lage ist, ein Auftreten eines Betriebsfehlers aufgrund von Anhaften eines Hauptventilkörpers an einem Ventileinsatz effektiv zu beseitigen oder zu unterdrücken, eine Kühlungseinrichtung, die das Magnetventil verwendet, oder eine Klimatisierungseinrichtung für Fahrzeuge, die die Kühlungseinrichtung verwendet, bereitzustellen.
- Mittel zum Lösen der Probleme
- Ein Magnetventil der Erfindung von Anspruch 1 enthält einen Ventilkörper, der eine Ventilkammer, eine Einströmöffnung, eine Ausströmöffnung, einen Ventilsitz und einen Ventileinsatz hat, einen Hauptventilkörper, der in der Ventilkammer beweglich angeordnet ist, und eine Zylinderspule, sodass ein Steuern einer Stromversorgung zu dieser Zylinderspule einen Zustand, in dem der Hauptventilkörper mit dem Ventilsitz in Kontakt ist, um eine Kommunikation zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung abzuschneiden, und einen Zustand, in dem der Hauptventilkörper mit dem Ventileinsatz in Kontakt ist, um die Kommunikation zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung bereitzustellen, bereitstellt, und das Magnetventil ist dadurch gekennzeichnet, dass ein entfernter Teil, der durch Ausschneiden einer inneren Seite einer Endfläche des Hauptventilkörpers, die mit dem Ventileinsatz in Kontakt ist, gebildet ist, angeordnet ist, und ein Verhältnis von Sd > SD × 0,7, in dem Sd eine Fläche eines Kreises ist, der einen Innendurchmesser Ød hat, SD eine Fläche eines Kreises ist, der einen Außendurchmesser ∅D hat, Ød der Innendurchmesser ist und ∅D der Außendurchmesser der Endfläche des Hauptventilkörpers ist, erfüllt ist.
- Das Magnetventil der Erfindung von Anspruch 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass, in der obigen Erfindung, der entfernte Teil von dem Ventileinsatz zu seiner inneren Seite hin schräg ausgeschnitten ist.
- Ein Magnetventil der Erfindung von Anspruch 3 enthält einen Ventilkörper, der eine Ventilkammer, eine Einströmöffnung, eine Ausströmöffnung, einen Ventilsitz und einen Ventileinsatz hat, einen Hauptventilkörper, der in der Ventilkammer beweglich angeordnet ist, und eine Zylinderspule, sodass ein Steuern einer Stromversorgung zu dieser Zylinderspule einen Zustand, in dem der Hauptventilkörper mit dem Ventilsitz in Kontakt ist, um eine Kommunikation zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung abzuschneiden, und einen Zustand, in dem der Hauptventilkörper mit dem Ventileinsatz in Kontakt ist, um die Kommunikation zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung bereitzustellen, bereitstellt, und das Magnetventil ist dadurch gekennzeichnet, dass in einer Endfläche des Hauptventilkörpers auf der Seite des Ventileinsatzes ein Widerlagerabschnitt, der an dem Ventileinsatz anstößt, und ein Nicht-Widerlagerabschnitt, der nicht an dem Ventileinsatz anstößt, gebildet sind.
- Ein Magnetventil der Erfindung von Anspruch 4 enthält einen Ventilkörper, der eine Ventilkammer, eine Einströmöffnung, eine Ausströmöffnung, einen Ventilsitz und einen Ventileinsatz hat, einen Hauptventilkörper, der in der Ventilkammer beweglich angeordnet ist, und eine Zylinderspule, sodass ein Steuern einer Stromversorgung zu dieser Zylinderspule einen Zustand, in dem der Hauptventilkörper mit dem Ventilsitz in Kontakt ist, um eine Kommunikation zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung abzuschneiden, und einen Zustand, in dem der Hauptventilkörper mit dem Ventileinsatz in Kontakt ist, um die Kommunikation zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung bereitzustellen, bereitstellt, und das Magnetventil ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ventileinsatz ein Widerlagerabschnitt, der an dem Hauptventilkörper anstößt, und ein Nicht-Widerlagerabschnitt, der nicht an dem Hauptventilkörper anstößt, gebildet sind.
- Das Magnetventil der Erfindung von Anspruch 5 ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ventileinsatz und eine Endfläche des Hauptventilkörpers auf der Ventileinsatz-Seite in Anspruch 3 oder Anspruch 4 eine ringförmige Form besitzen, und der Nicht-Widerlagerabschnitt in einer ringförmigen Form entlang eines Bogens des Ventileinsatzes oder der Endfläche des Hauptventilkörpers gebildet ist.
- Das Magnetventil der Erfindung der Anspruch 6 ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ventileinsatz und eine Endfläche des Hauptventilkörpers auf der Ventileinsatz-Seite in Anspruch 3 oder Anspruch 4 eine ringförmige Form besitzen, und die Nicht-Widerlagerabschnitte von den Zentrum eines Bogens des Ventileinsatzes oder der Endfläche des Hauptventilkörpers radial gebildet sind.
- Eine Kühlungseinrichtung der Erfindung von Anspruch 7 enthält einen Kältemittelkreis, der ein Magnetventil entsprechend einem von Anspruch 1 bis Anspruch 6 hat, und dieser Kältemittelkreis ist mit einem Kältemittel und Öl befüllt.
- Eine Klimatisierungseinrichtung für Fahrzeuge der Erfindung von Anspruch 8 enthält einen Kompressor, um ein Kältemittel zu verdichten, eine Luftstrompassage, durch die zu einem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft strömt, einen Radiator, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, wobei die von der Luftstrompassage zu dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft erwärmt wird, einen Wärmeabsorber, um das Kältemittel Wärme absorbieren zu lassen, wobei die von der Luftstrompassage zu dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft gekühlt wird, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, ein Außenexpansionsventil, um das in diesen Außenwärmetauscher strömende Kältemittel zu dekomprimieren, und eine Mehrzahl von Magnetventilen, um eine Strömung des Kältemittels zu verändern, und die Klimatisierungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass als diese Magnetventile die Magnetventile gemäß einem von Anspruch 1 bis Anspruch 6 verwendet werden, und die Magnetventile gesteuert werden, um zwischen einer Mehrzahl von Betriebsarten umzuschalten und diese auszuführen.
- Vorteilhafter Effekt der Erfindung
- Entsprechend der Erfindung von Anspruch 1 enthält ein Magnetventil einen Ventilkörper, der eine Ventilkammer, eine Einströmöffnung, eine Ausströmöffnung, einen Ventilsitz und einen Ventileinsatz hat, einen Hauptventilkörper, der beweglich in der Ventilkammer angeordnet ist, und eine Zylinderspule, sodass ein Steuern einer Stromversorgung zu dieser Zylinderspule einen Zustand, in dem der Hauptventilkörper mit dem Ventilsitz in Kontakt ist, um eine Kommunikation zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung abzuschneiden, und einen Zustand, in dem der Hauptventilkörper mit dem Ventileinsatz in Kontakt ist, um die Kommunikation zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung bereitzustellen, bereitstellt, und das Magnetventil dadurch gekennzeichnet ist, dass ein entfernter Teil, der durch Ausschneiden einer inneren Seite einer Endfläche des Hauptventilkörpers, die mit dem Ventileinsatz in Kontakt ist, angeordnet ist, und ein Verhältnis von Sd > SD × 0,7, in dem Sd eine Fläche eines Kreises ist, der einen Innendurchmesser Ød hat, SD eine Fläche eines Kreises ist, der einen Außendurchmesser ∅D hat, Ød der Innendurchmesser ist, und ∅D der Außendurchmesser der Endfläche des Hauptventilkörpers ist, erfüllt ist. Folglich verringert sich eine Kontaktfläche zwischen dem Hauptventilkörper und dem Ventileinsatz, und es ist möglich, ein Anhaften von beiden der Komponenten aufgrund von Öl wirksam zu unterdrücken oder zu beseitigen.
- Insbesondere ist die innere Seite der Endfläche des Hauptventilkörpers, die mit dem Ventileinsatz in Kontakt ist, ausgeschnitten, um den entfernten Teil zu bilden, und somit tritt jegliches Hindernis bei einer Bewegung des Hauptventilkörpers nicht auf. Folglich trennt sich der Hauptventilkörper einfach von dem Ventilkörper, ein Betriebsfehler tritt kaum auf, und das Magnetventil ist für eine Verwendung in einer Kühleinrichtung, wie in der Erfindung von Anspruch 7, und einer Klimatisierungseinrichtung für Fahrzeuge, wie in der Erfindung von Anspruch 8, bemerkenswert wirksam.
- In diesem Fall, ist, wie in der Erfindung von Anspruch 2, der entfernte Teil von dem Ventileinsatz zu seiner inneren Seite hin schräg weg ausgeschnitten, und entsprechend dieser Zusammensetzung ist es möglich, eine Festigkeit der Endfläche des Hauptventilkörpers, die an dem Ventileinsatz anstößt, beizubehalten.
- Darüber hinaus enthält ein Magnetventil entsprechend der Erfindung von Anspruch 3 einen Ventilkörper, der eine Ventilkammer, eine Einströmöffnung, eine Ausströmöffnung, einen Ventilsitz und einen Ventileinsatz hat, einen Hauptventilkörper, der beweglich in der Ventilkammer angeordnet ist, und eine Zylinderspule, sodass ein Steuern der Stromversorgung zu dieser Zylinderspule einen Zustand, in dem der Hauptventilkörper mit dem Ventilsitz in Kontakt ist, um eine Kommunikation zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung abzuschneiden, und einen Zustand, in dem der Hauptventilkörper mit dem Ventileinsatz in Kontakt ist, um die Kommunikation zwischen Einströmöffnung und der Ausströmöffnung bereitzustellen, bereitstellt, und ein Widerlagerabschnitt, der an dem Ventileinsatz anstößt, und ein Nicht-Widerlagerabschnitt, der nicht an dem Ventileinsatz anstößt, in einer Endfläche des Hauptventilkörpers auf der Seite des Ventileinsatzes in dem Magnetventil gebildet sind. Folglich verringert sich eine Kontaktfläche zwischen dem Hauptventilkörper und dem Ventileinsatz, und es möglich, ein Anhaften von beiden der Komponenten aufgrund von Öl wirksam zu unterdrücken oder zu beseitigen. Folglich trennt sich der Hauptventilkörper einfach von dem Ventileinsatz, der Betriebsfehler tritt kaum auf, und das Magnetventil ist bemerkenswert wirksam für eine Verwendung in der Kühlungseinrichtung, wie in der Erfindung von Anspruch 7, oder in der Klimatisierungseinrichtung für Fahrzeuge, wie der Erfindung von Anspruch 8.
- Zusätzlich enthält ein Magnetventil entsprechend der Erfindung von Anspruch 4 einen Ventilkörper, der eine Ventilkammer, eine Einströmöffnung, eine Ausströmöffnung, einen Ventilsitz und einen Ventileinsatz hat, einen Hauptventilkörper, der in der Ventilkammer beweglich angeordnet ist, und eine Zylinderspule, sodass ein Steuern der Stromversorgung zu dieser Zylinderspule einen Zustand, in dem der Hauptventilkörper mit dem Ventilsitz in Kontakt ist, um eine Kommunikation zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung abzuschneiden, und einen Zustand, in dem der Hauptventilkörper mit dem Ventileinsatz in Kontakt ist, um die Kommunikation zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung bereitzustellen, bereitstellt, und ein Widerlagerabschnitt, der an dem Hauptventilkörper anstößt, und ein Nicht-Widerlagerabschnitt, der nicht an dem Hauptventilkörper anstößt, sind in dem Ventileinsatz gebildet. Folglich verringert sich eine Kontaktfläche zwischen dem Ventileinsatz und dem Hauptventilkörper, und es ist möglich, das Anhaften von beiden der Komponenten aufgrund von Öl wirksam zu unterdrücken oder zu beseitigen. Folglich trennt sich der Hauptventilkörper einfach von dem Ventileinsatz, der Betriebsfehler tritt kaum auf und das Magnetventil ist bemerkenswert wirksam für eine Verwendung in der Kühlungseinrichtung, wie in der Erfindung von Anspruch 7, oder der Klimatisierungseinrichtung für Fahrzeuge, wie in der Erfindung von Anspruch 8.
- In diesen Fällen besitzen der Ventileinsatz und eine Endfläche des Hauptventilkörpers auf der Ventileinsatz-Seite eine ringförmige Form und, wie in der Erfindung von Anspruch 5, kann der Nicht-Widerlagerabschnitt in einer ringförmigen Form entlang eines Bogens des Ventileinsatzes oder der Endfläche des Hauptventilkörpers gebildet sein, und, wie in der Erfindung von Anspruch 6, kann der Nicht-Widerlagerabschnitt von dem Zentrum des Bogens des Ventileinsatzes oder der Endfläche der Hauptventilkörpers radial gebildet sein.
- Figurenliste
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1 ist eine konstitutionelle Ansicht einer Klimatisierungseinrichtung für Fahrzeuge von einer Ausführungsform, auf die die vorliegende Erfindung angewendet ist; -
2 ist eine Querschnittsansicht eines Magnetventils, das mit einem Kältemittelkreis einer Klimatisierungseinrichtung für die Fahrzeuge von1 verbunden ist; -
3 ist eine Ansicht, um eine Form einer Endfläche eines Hauptventilkörpers des Magnetventils von2 auf der Seite eines Ventileinsatzes zu erklären (Ausführungsform 1); -
4 ist eine Ansicht, um einen Betrieb des Magnetventils von2 zu erklären; -
5 ist in gleicher Weise eine Ansicht, um den Betrieb des Magnetventils von2 zu erklären; -
6 ist in gleicher Weise eine Ansicht, um den Betrieb des Magnetventils von2 zu erklären; -
7 ist eine Ansicht, um eine andere Form der Endfläche des Hauptventilkörpers des Magnetventils von2 auf der Ventileinsatz-Seite zu erklären (Ausführungsform 2); -
8 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Teils des Hauptventilkörpers des Magnetventils von7 auf der Ventileinsatz-Seite; -
9 ist eine Ansicht, um noch eine andere Form der Endfläche des Hauptventilkörpers des Magnetventils von2 auf der Ventileinsatz-Seite zu erklären (Ausführungsform 3); -
10 ist eine Ansicht, um eine weitere Form der Endfläche des Hauptventilkörpers des Magnetventils von2 auf der Ventileinsatz-Seite zu erklären (Ausführungsform 4); und -
11 ist eine Ansicht, um eine Form einer Endfläche eines Hauptventilkörpers eines konventionellen Magnetventils auf der Seite eines Ventileinsatzes zu erklären. - Art und Weise zum Ausführen der Erfindung
- Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail getätigt.
- [Ausführungsform 1]
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1 zeigt eine konstitutionelle Ansicht einer Klimatisierungseinrichtung für Fahrzeuge1 einer Ausführungsform einer Kühlungseinrichtung, auf die die vorliegende Erfindung angewendet ist. Ein Fahrzeug der Ausführungsform, auf die die Klimatisierungseinrichtung für die Fahrzeuge1 von1 angewendet ist, ist ein Elektrofahrzeug (EV), in dem ein Verbrennungsmotor (einen Motor mit innerer Verbrennung) nicht montiert ist, und das mit einem Elektromotor zum Fahren, der von in einer Batterie (die in der Zeichnung nicht gezeigt ist) gespeicherten Energie angetrieben wird, fährt, und die Klimatisierungseinrichtung für die Fahrzeuge1 wird ebenfalls durch die Energie der Batterie angetrieben. Das heißt, dass die Klimatisierungseinrichtung für die Fahrzeuge1 der Ausführungsform in dem Elektrofahrzeug, das nicht in der Lage ist, ein Heizen durch Motorabwärme durchzuführen, durch eine Wärmepumpenoperation, in der ein Kältemittelkreis verwendet wird, eine Heiz-Betriebsart durchführt, und darüber hinaus die Einrichtung wahlweise jeweilige Betriebsarten von einer Entfeucht-und-Heiz-Betriebsart, einer Entfeucht-und-Kühl-Betriebsart, einer Kühl-Betriebsart und einer MAX-Kühlung-Betriebsart als die maximale-Kühlung-Betriebsart ausführt. - Es ist zu beachten, dass das Fahrzeug nicht auf das Elektrofahrzeug beschränkt ist, und die vorliegende Erfindung auch für ein sogenanntes Hybridauto, in dem der Verbrennungsmotor zusammen mit dem Elektromotor zum Fahren verwendet wird, wirksam ist. Darüber hinaus ist es unnötig zu sagen, dass die vorliegende Erfindung auch auf ein gewöhnliches Auto anwendbar ist, das mit dem Verbrennungsmotor fährt.
- Die Klimatisierungseinrichtung für die Fahrzeuge
1 der Ausführungsform führt eine Klimatisierung (Heizen, Kühlen, Entfeuchten und Lüften) eines Fahrzeuginnenraums des Elektrofahrzeugs durch, und es sind nacheinander durch ein Kältemittelrohr13 ein elektrischer Typ eines Kompressors2 , um ein Kältemittel zu verdichten, ein Radiator4 , der in einer Luftstrompassage3 einer HVAC-Einheit10 , in der Fahrzeuginnenraumluft durchgeht und zirkuliert, angeordnet ist, um das von dem Kompressor2 ausgestoßene und über ein Kältemittelrohr 13G hineinströmende Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittel Wärme in den Fahrzeuginnenraum abstrahlen zu lassen, ein Außenexpansionsventil6 , das aus einem elektrischen Ventil gebildet ist, das das Kältemittel während des Heizens dekomprimiert und expandiert, ein Außenwärmetauscher7 , der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, um einen Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel und Außenluft durchzuführen, wobei er während des Kühlens als der Radiator funktioniert und während des Heizens als ein Verdampfer funktioniert, ein Innenraumexpansionsventil8 , das aus einem elektrischen Ventil gebildet ist, um das Kältemittel zu dekomprimieren und zu expandieren, ein Wärmeabsorber9 , der in der Luftstrompassage3 angeordnet ist, um das Kältemittel Wärme von dem Innenraum und dem Äußeren des Fahrzeugs während des Kühlens und während des Entfeuchtens absorbieren zu lassen, ein Akkumulator12 und anderes verbunden, wobei ein KältemittelkreisR gebildet wird. - Darüber hinaus ist dieser Kältemittelkreis
R mit einer vorbestimmten Menge eines Kältemittels und einer vorbestimmten Menge eines Schmieröls befüllt. Es ist zu beachten, dass ein Außengebläse15 in dem Außenwärmetauscher7 vorgesehen ist. Das Außengebläse15 schickt die Außenluft zwangsweise durch den Außenwärmetauscher7 , um den Wärmeaustausch zwischen der Außenluft und dem Kältemittel durchzuführen, wobei die Außenluft auch während eines Anhaltens des Fahrzeugs (d.h. eine Geschwindigkeit ist 0 km/h) durch den Außenwärmetauscher durchgeht. - Darüber hinaus hat der Außenwärmetauscher
7 auf einer Kältemittel-stromabwärtigen Seite nacheinander einen Abschnitt mit Flüssigkeitsbehälter mit Trocknereinsatz14 und einen Unterkühlungsabschnitt16 , ein sich von dem Außenwärmetauscher7 heraus erstreckendes Kältemittelrohr13A ist über ein Magnetventil17 zum Kühlen, das in der Entfeucht-und-Heiz-Betriebsart, der Entfeucht-und-Kühl-Betriebsart, der Kühl-Betriebsart und der MAX-Kühlung-Betriebsart zu öffnen ist, mit dem Flüssigkeitsbehälter mit Trocknereinsatz14 verbunden, und ein Kältemittelrohr13B auf einer Auslassseite des Unterkühlungsabschnitts16 ist über das Innenraumexpansionsventil8 mit einer Einlassseite des Wärmeabsorbers9 verbunden. Es ist zu beachten, dass der Abschnitt mit Flüssigkeitsbehälter mit Trocknereinsatz14 und der Unterkühlungsabschnitt 16 strukturell einen Teil des Außenwärmetauschers7 bilden. - Zusätzlich ist das Kältemittelrohr
13B zwischen dem Unterkühlungsabschnitt16 und dem Innenraumexpansionsventil8 in einem wärmeaustauschenden Verhältnis mit einem auf einer Auslassseite des Wärmeabsorbers9 positionierten Kältemittelrohr13C angeordnet, und beide der Rohre bilden einen Innenwärmetauscher19 . Folglich wird das durch das Kältemittelrohr13B in das Innenraumexpansionsventil8 strömende Kältemittel durch das von dem Wärmeabsorber9 ausströmende Niedertemperatur-Kältemittel gekühlt (unterkühlt). - Zusätzlich verzweigt sich ein sich von dem Außenwärmetauscher
7 heraus erstreckendes Kältemittelrohr13A zu einem Kältemittelrohr13D und dieses verzweigte Kältemittelrohr13D kommuniziert und verbindet sich auf einer stromabwärtigen Seite von dem Innenwärmetauscher19 über ein Magnetventil21 zum Heizen, das in der Heiz-Betriebsart zu öffnen ist, mit dem Kältemittelrohr13C . Das Kältemittelrohr13C ist mit dem Akkumulator12 verbunden und der Akkumulator12 ist mit einer Kältemittelansaugseite des Kompressors2 verbunden. Darüber hinaus ist ein Kältemittelrohr13E auf einer Auslassseite des Radiators4 über das Außenexpansionsventil6 mit einer Einlassseite des Außenwärmetauschers7 verbunden. - Darüber hinaus ist in dem Kältemittelrohr
13G zwischen einer Ausstoßseite des Kompressors2 und einer Einlassseite des Radiators4 ein Magnetventil30 zum Wiedererwärmen, das in der Heiz-Betriebsart, der Entfeucht-und-Kühl-Betriebsart und der Kühl-Betriebsart zu öffnen ist, und in der Entfeucht-und-Heiz-Betriebsart und der MAX-Kühlung-Betriebsart zu schließen ist, zwischengeschaltet. In diesem Fall verzweigt sich das Kältemittelrohr13G auf einer stromaufwärtigen Seite von dem Magnetventil30 zu einem Umgehungsrohr35 , und das Umgehungsrohr35 kommuniziert und verbindet sich über ein Magnetventil40 zum Umgehen, das in der Entfeucht-und-Heiz-Betriebsart und in der MAX-Kühlung-Betriebsart zu öffnen ist, und in der Heiz-Betriebsart, der Entfeucht-und-Kühl-Betriebsart und der Kühl-Betriebsart zu schließen ist, auf einer stromabwärtigen Seite von dem Außenexpansionsventil6 mit dem Kältemittelrohr 13E. Das Umgehungsrohr35 , das Magnetventil30 und das Magnetventil40 bilden eine Umgehungseinrichtung45 . - Somit bilden das Umgehungsrohr
35 , das Magnetventil30 und das Magnetventil40 eine Umgehungseinrichtung45 , sodass es möglich ist, reibungslos zwischen der Entfeucht-und-Heiz-Betriebsart oder der MAX-Kühlung-Betriebsart, in denen, wie später beschrieben, das von dem Kompressor2 ausgestoßene Kältemittel direkt in den Außenwärmetauscher7 strömt, und der Heiz-Betriebsart, der Entfeucht-und-Kühl-Betriebsart und der Kühl-Betriebsart, in denen das von den Kompressor2 ausgestoßene Kältemittel in den Radiator4 strömt, umzuschalten. - Zusätzlich sind in der Luftstrompassage
3 auf einer Luftstrom-aufwärtigen Seite von dem Wärmeabsorber9 jeweilige Ansaugöffnungen, wie etwa eine Außenluft-Ansaugöffnung und eine Innenraumluft-Ansaugöffnung gebildet (durch eine Ansaugöffnung25 in1 dargestellt), und in der Ansaugöffnung25 ist ein Ansaugumschaltschieber26 angeordnet, um die in die Luftstrompassage3 einzuführende Luft zu einer Innenraumluft, die Luft des Fahrzeuginnenraums ist (eine Innenraumluft-Zirkulation-Betriebsart), und einer Außenluft, die Luft außerhalb des Fahrzeuginnenraums ist (eine Außenluft-Zuführungsbetriebsart), zu wechseln. Darüber hinaus ist ein Innenraumgebläse (ein Gebläseventilator)27 auf einer Luftstrom-abwärtigen Seite von dem Ansaugumschaltschieber26 angeordnet, um die eingeführte Innenraum-oder Außenluft zu der Luftstrompassage3 zuzuführen. - Darüber hinaus bezeichnet
23 in1 einen Hilfsheizer als eine Hilfsheizeinrichtung, die in der Klimatisierungseinrichtung für die Fahrzeuge1 der Ausführungsform angeordnet ist. Der Hilfsheizer23 der Ausführungsform ist aus einem PTC-Heizer, der ein elektrischer Heizer ist, gebildet und in der Luftstrompassage3 zu der Strömung der Luft in der Luftstrompassage3 auf einer Luftstrom-aufwärtigen Seite von dem Radiator4 angeordnet. Dann, wenn der Hilfsheizer23 mit Strom versorgt wird, um Wärme zu erzeugen, wird die Luft in der Luftstrompassage3 , die durch den Wärmeabsorber9 in den Radiator4 strömt, erwärmt. Das heißt, dass der Hilfsheizer23 ein sogenannter Heizerkern wird, um das Heizen des Fahrzeuginnenraums durchzuführen oder das Heizen zu ergänzen. - Zusätzlich ist ein Luftmischschieber
28 auf einer Luftstrom-aufwärtigen Seite von dem Hilfsheizer23 in der Luftstrompassage3 angeordnet, um ein Verhältnis einzustellen mit dem die Luft in der Luftstrompassage3 (die Innenraum- oder Außenluft), die in die Luftstrompassage3 strömt und durch den Wärmeabsorber9 durchgeleitet wird, durch den Hilfsheizer23 und den Radiator4 durchzuleiten ist. Darüber hinaus ist auf einer Luftstrom-abwärtigen Seite von dem Radiator4 jeder Fuß-, Lüftungs- oder Defrost-Auslass (durch einen Auslass29 in1 dargestellt) in der Luftstrompassage3 gebildet, und in dem Auslass29 ist ein Auslassumschaltschieber31 angeordnet, um eine Umschaltsteuerung eines Blasens der Luft von jedem oben erwähnten Auslass durchzuführen. - Als nächstes wird ein Betrieb der Klimatisierungseinrichtung für die Fahrzeuge
1 der Ausführungsform, die die obige Zusammensetzung hat, beschrieben. In der Ausführungsform werden die jeweiligen Betriebsarten der Heiz-Betriebsart, der Entfeucht-und-Heiz-Betriebsart, der Entfeucht-und-Kühl-Betriebsart, der Kühl-Betriebsart und der MAX-Kühlung-Betriebsart umgeschaltet und ausgeführt. - Heiz-Betriebsart
- Wenn in einer Automatik-Betriebsart oder durch eine manuelle Betätigung die Heiz-Betriebsart gewählt wird, wird das Magnetventil
21 (für das Heizen) geöffnet und das Magnetventil17 (für das Kühlen) wird geschlossen. Darüber hinaus wird das Magnetventil30 (für das Wiedererwärmen) geöffnet und das Magnetventil40 (für das Umgehen) wird geschlossen. - Dann werden der Kompressor
2 und die jeweiligen Gebläse15 und27 betrieben und der Luftmischschieber28 hat, wie durch eine unterbrochene Linie in1 gezeigt, einen Zustand eines Schickens all der Luft in der Luftstrompassage3 , die von dem Innenraumgebläse27 durch den Wärmeabsorber9 ausgeblasen wird, durch den Hilfsheizer23 und den Radiator4 . Folglich strömt ein von dem Kompressor2 ausgestoßenes Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittelgas durch das Magnetventil30 und strömt von dem Kältemittelrohr13G in den Radiator4 . Die Luft in der Luftstrompassage3 geht durch den Radiator4 durch und somit erwärmt sich die Luft in der Luftstrompassage3 durch das Hochtemperatur-Kältemittel in dem Radiator4 (durch den Hilfsheizer23 und den Radiator4 , wenn der Hilfsheizer23 arbeitet), während dem Kältemittel in dem Radiator4 die Wärme durch die Luft entnommen wird und es gekühlt wird, um zu kondensieren und sich zu verflüssigen. - Das in dem Radiator
4 verflüssigte Kältemittel strömt von dem Radiator4 aus und strömt dann durch das Kältemittelrohr13E , um das Außenexpansionsventil6 zu erreichen. Das in das Außenexpansionsventil6 strömende Kältemittel wird darin dekomprimiert und strömt dann in den Außenwärmetauscher7 . Das in den Außenwärmetauscher7 strömende Kältemittel verdampft, und die Wärme wird von der Außenluft, die durch Fahren oder das Außengebläse15 durchgeleitet wird, hinein gefördert. Mit anderen Worten funktioniert der KältemittelkreisR als eine Wärmepumpe. Dann strömt das von dem Außenwärmetauscher7 ausströmende Niedertemperatur-Kältemittel durch das Kältemittelrohr13A , das Magnetventil21 und das Kältemittelrohr13D und strömt von dem Kältemittelrohr13C in den Akkumulator12 , um eine Gas-Flüssigkeit-Abscheidung durchzuführen, und das Kältemittelgas wird in den Kompressor2 gesaugt, wobei sich dieser Umlauf wiederholt. Die in dem Radiator4 (in dem Hilfsheizer23 und dem Radiator4 , wenn der Hilfsheizer23 arbeitet) erwärmte Luft wird von dem Auslass 29 ausgeblasen, wobei das Heizen des Fahrzeuginnenraums durchgeführt wird. - Entfeucht-und-Heiz-Betriebsart
- Als nächstes wird in der Entfeucht-und-Heiz-Betriebsart das Magnetventil
17 geöffnet und das Magnetventil21 wird geschlossen. Darüber hinaus wird das Magnetventil30 geschlossen, das Magnetventil40 wird geöffnet und eine Ventilposition des Außenexpansionsventils6 wird auf eine abgesperrte Stellung eingestellt. Dann werden der Kompressor2 und die jeweiligen Gebläse15 und27 betrieben, und, wie durch die unterbrochene Linie in1 gezeigt, hat der Luftmischschieber28 den Zustand eines Schickens all der Luft in der Luftstrompassage3 , die von dem Innenraumgebläse27 durch den Wärmeabsorber9 ausgeblasen wird, durch den Hilfsheizer23 und den Radiator4 . - Folglich strömt das von den Kompressor
2 zu dem Kältemittelrohr13G ausgestoßene Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittelgas in das Umgehungsrohr35 , ohne zu dem Radiator4 hin zu strömen, und strömt durch das Magnetventil40 um das Kältemittelrohr13E auf der stromabwärtigen Seite von dem Außenexpansionsventil6 zu erreichen. Zu diesem Zeitpunkt ist das Außenexpansionsventil6 abgesperrt und somit strömt das Kältemittel in den Außenwärmetauscher7 . Das in den Außenwärmetauscher7 strömende Kältemittel wird darin durch Fahren oder die durch das Außengebläse15 durchgeleitete Außenluft gekühlt, um zu kondensieren. Das von dem Außenwärmetauscher7 ausströmende Kältemittel strömt von dem Kältemittelrohr13A durch das Magnetventil17 nachfolgend in den Abschnitt mit Flüssigkeitsbehälter mit Trocknereinsatz14 und den Unterkühlungsabschnitt16 . Hierbei wird das Kältemittel unterkühlt. - Das von dem Unterkühlungsabschnitt
16 des Außenwärmetauschers7 ausströmende Kältemittel tritt in das Kältemittelrohr13B ein und strömt durch den Innenwärmetauscher 19, um das Innenraumexpansionsventil8 zu erreichen. In dem Innenraumexpansionsventil8 wird das Kältemittel dekomprimiert und strömt dann in den Wärmeabsorber9 , um zu verdampfen. Durch eine Wärmeabsorptionsoperation zu diesem Zeitpunkt wird die von dem Innenraumgebläse27 ausgeblasene Luft gekühlt und Wasser in der Luft koaguliert, um an dem Wärmeabsorber9 anzuhaften. Daher wird die Luft in der Luftstrompassage3 gekühlt und entfeuchtet. Das in dem Wärmeabsorber9 verdampfte Kältemittel strömt durch den Innenwärmetauscher19 und das Kältemittelrohr13C , um den Akkumulator12 zu erreichen, und strömt dort durch, um in den Kompressor2 gesaugt zu werden, wobei sich dieser Umlauf wiederholt. - Zu diesem Zeitpunkt ist eine Ventilstellung des Außenexpansionsventils
6 auf die abgesperrte Stellung eingestellt, sodass es möglich ist, den Nachteil, dass das von dem Kompressor2 ausgestoßene Kältemittel von dem Außenexpansionsventil6 zurück in den Radiator4 strömt, zu überwinden oder zu verhindern. Folglich ist es möglich, eine Verringerung einer Menge des zu zirkulierenden Kältemittels zu überwinden oder zu beseitigen, wobei die Klimatisierungsfähigkeit erlangt wird. Darüber hinaus wird der Hilfsheizer23 in dieser Entfeucht-und-Heiz-Betriebsart mit Strom versorgt, um Wärme zu erzeugen. Folglich wird die in dem Wärmeabsorber9 gekühlte und entfeuchtete Luft in einem Prozess eines Durchgehens durch den Hilfsheizer23 weiter erwärmt, und somit steigt eine Temperatur an, wobei das Entfeuchten und Heizen des Fahrzeuginnenraums durchgeführt wird. - Entfeucht-und-Kühl-Betriebsart
- Als nächstes wird in der Entfeucht-und-Kühl-Betriebsart das Magnetventil
17 geöffnet und das Magnetventil21 wird geschlossen. Darüber hinaus wird das Magnetventil30 geöffnet und das Magnetventil40 wird geschlossen. Dann werden der Kompressor2 und die jeweiligen Gebläse15 und27 betrieben und der Luftmischschieber hat, wie durch eine unterbrochene Linie1 gezeigt, den Zustand eines Schickens all der Luft in der Luftstrompassage3 , die von dem Innenraumgebläse27 ausgeblasen wird und durch den Wärmeabsorber9 durchgeleitet wird, durch den Hilfsheizer23 und den Radiator4 . Folglich strömt das von dem Kompressor2 ausgestoßene Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittelgas durch das Magnetventil30 und strömt von dem Kältemittelrohr 13G in den Radiator4 . Die Luft in der Luftstrompassage3 geht durch den Radiator4 und somit wird die Luft in der Luftstrompassage3 durch das Hochtemperatur-Kältemittel in dem Radiator4 erwärmt, während dem Kältemittel in dem Radiator4 die Wärme durch die Luft entnommen wird, und es gekühlt wird, um zu kondensieren und sich zu verflüssigen. - Das von dem Radiator
4 ausströmende Kältemittel strömt durch das Kältemittelrohr13E , um das Außenexpansionsventil6 zu erreichen, und strömt durch das Außenexpansionsventil6 , das gesteuert ist, geringfügig zu öffnen, um in den Außenwärmetauscher7 zu strömen. Das in den Außenwärmetauscher7 strömende Kältemittel wird darin durch das Fahren oder die durch das Außengebläse15 durchgeleitete Außenluft gekühlt, um zu kondensieren. Das von dem Außenwärmetauscher7 ausströmende Kältemittel strömt von dem Kältemittelrohr13A durch das Magnetventil17 , um nachfolgend in den Abschnitt mit Flüssigkeitsbehälter mit Trocknereinsatz14 und den Unterkühlungsabschnitt16 zu strömen. Hierbei wird das Kältemittel unterkühlt. - Das von dem Unterkühlungsabschnitt
16 des Außenwärmetauschers7 ausströmende Kältemittel tritt in das Kältemittelrohr13B ein und strömt durch den Innenwärmetauscher19 , um das Innenraumexpansionsventil8 zu erreichen. Das Kältemittel wird in dem Innenraumexpansionsventil8 dekomprimiert und strömt dann in den Wärmeabsorber9 , um zu verdampfen. Das Wasser in der von dem Innenraumgebläse27 ausgeblasen Luft koaguliert, um durch die Wärmeabsorptionsoperation zu diesem Zeitpunkt an dem Wärmeabsorber9 anzuhaften, und somit wird die Luft gekühlt und entfeuchtet. - Das in dem Wärmeabsorber
9 verdampfte Kältemittel strömt durch den Innenwärmetauscher19 und das Kältemittelrohr13C , um den Akkumulator12 zu erreichen und strömt dort durch, um in den Kompressor2 gesaugt zu werden, wobei sich dieser Umlauf wiederholt. In dieser Entfeucht-und-Kühl-Betriebsart versorgt die Steuerungseinrichtungen32 den Hilfsheizer23 nicht mit Strom, und somit wird die in dem Wärmeabsorber9 gekühlte und entfeuchtete Luft in dem Prozess eines Durchgehens durch den Radiator4 wieder erwärmt (während des Wiedererwärmens ist eine Abstrahlfähigkeit niedriger als die während des Heizens), wobei das Entfeuchten und Kühlen des Fahrzeuginnenraums durchgeführt wird. - Kühl-Betriebsart
- Als nächstes wird die Ventilstellung des Außenexpansionsventils
6 in der obigen Stellung der Entfeucht-und-Kühl-Betriebsart in der Kühl-Betriebsart auf eine vollständig geöffnete Stellung eingestellt. Es ist zu beachten, dass der Luftmischschieber28 arbeitet, um, wie durch eine durchgezogene Linie in1 gezeigt, ein Verhältnis einzustellen, mit dem die von dem Innenraumgebläse27 ausgeblasene und durch den Wärmeabsorber9 durchgeleitete Luft in der Luftstrompassage3 durch den Hilfsheizer23 und den Radiator4 durchgeleitet wird. Darüber hinaus wird der Hilfsheizer23 nicht mit Strom versorgt. - Folglich strömt das von den Kompressor
2 ausgestoßene Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittelgas durch das Magnetventil30 und strömt von dem Kältemittelrohr13G in den Radiator4 , und das von dem Radiator4 ausströmende Kältemittel strömt durch das Kältemittelrohr13E , um das Außenexpansionsventil6 zu erreichen. Zu diesem Zeitpunkt ist das Außenexpansionsventil6 vollständig geöffnet, und somit geht das Kältemittel, wie es ist, durch das Außenexpansionsventil, um in den Außenwärmetauscher7 , in dem das Kältemittel darin durch das Fahren oder die durch das Außengebläse15 durchgeleitete Außenluft gekühlt wird, um zu kondensieren und sich zu verflüssigen, zu strömen. Das von dem Außenwärmetauscher7 ausströmende Kältemittel strömt von dem Kältemittelrohr13A durch das Magnetventil17 , um nachfolgend in den Abschnitt mit Flüssigkeitsbehälter mit Trocknereinsatz14 und den Unterkühlungsabschnitt 16 zu strömen. Hierbei wird das Kältemittel unterkühlt. - Das von dem Unterkühlungsabschnitt
16 des Außenwärmetauschers7 ausströmende Kältemittel tritt in das Kältemittelrohr13B ein und strömt durch den Innenwärmetauscher19 , um das Innenraumexpansionsventil8 zu erreichen. Das Kältemittel wird in dem Innenraumexpansionsventil8 dekomprimiert und strömt dann in den Wärmeabsorber9 , um zu verdampfen. Durch die Wärmeabsorptionsoperation zu diesem Zeitpunkt wird die von dem Innenraumgebläse27 ausgeblasene Luft gekühlt. Darüber hinaus koaguliert das Wasser in der Luft, um an dem Wärmeabsorber9 anzuhaften. - Das in dem Wärmeabsorber
9 verdampfte Kältemittel strömt durch den Innenwärmetauscher19 und das Kältemittelrohr13C , um den Akkumulator12 zu erreichen, und strömt dort durch, um in den Kompressor2 gesaugt zu werden, wobei sich dieser Umlauf wiederholt. Die in dem Wärmeabsorber9 gekühlte und entfeuchtete Luft wird von dem Auslass29 zu dem Fahrzeuginnenraum ausgeblasen (ein Teil der Luft geht durch den Radiator4 , um einen Wärmeaustausch durchzuführen), wobei das Kühlen des Fahrzeuginnenraums durchgeführt wird. - MAX-Kühlung-Betriebsart (Maximale-Kühlung-Betriebsart)
- Als nächstes wird in der MAX-Kühlung-Betriebsart, die die Maximale-Kühlung-Betriebsart ist, das Magnetventil
17 geöffnet und das Magnetventil21 wird geschlossen. Darüber hinaus wird das Magnetventil30 geschlossen, das Magnetventil40 wird geöffnet und die Ventilstellung des Außenexpansionsventils6 wird auf die abgesperrte Stellung eingestellt. Dann werden der Kompressor2 und die jeweiligen Gebläse15 und27 betrieben, und der Luftmischschieber28 hat einen Zustand, in dem die Luft in der Luftstrompassage3 nicht durch den Hilfsheizer23 und den Radiator4 durchgeht. Jedoch gibt es keinerlei Probleme, selbst wenn die Luft geringfügig durchgeht. Darüber hinaus wird der Hilfsheizer23 nicht mit Strom versorgt. - Folglich strömt das von dem Kompressor
2 zu dem Kältemittelrohr13G ausgestoßene Hochtemperatur-Hochdruck-Kältemittelgas in das Umgehungsrohr35 , ohne zu dem Radiator4 hin zu strömen, und strömt durch das Magnetventil40 , um das Kältemittelrohr13E auf der stromabwärtigen Seite von dem Außenexpansionsventil6 zu erreichen. Zu diesem Zeitpunkt ist das Außenexpansionsventil6 abgesperrt, und somit strömt das Kältemittel in den Außenwärmetauscher7 . Das in den Außenwärmetauscher7 strömende Kältemittel wird darin durch das Fahren oder die durch das Außengebläse15 durchgeleitete Außenluft gekühlt, um zu kondensieren. Das von dem Außenwärmetauscher7 ausströmende Kältemittel strömt von dem Kältemittelrohr13A durch das Magnetventil17 nachfolgend in den Abschnitt mit Flüssigkeitsbehälter mit Trocknereinsatz14 und den Unterkühlungsabschnitt16 . Hierbei wird das Kältemittel unterkühlt. - Das von dem Unterkühlungsabschnitt
16 des Außenwärmetauschers7 ausströmende Kältemittel tritt in das Kältemittelrohr13B ein und strömt durch den Innenwärmetauscher19 , um das Innenraumexpansionsventil8 zu erreichen. In dem Innenraumexpansionsventil8 wird das Kältemittel dekomprimiert und strömt dann in den Wärmeabsorber9 , um zu verdampfen. Durch die Wärmeabsorptionsoperation zu diesem Zeitpunkt wird die von dem Innenraumgebläse27 ausgeblasene Luft gekühlt. Darüber hinaus koaguliert das Wasser in der Luft, um an dem Wärmeabsorber9 anzuhaften, und somit wird die Luft in der Luftstrompassage3 entfeuchtet. Das in dem Wärmeabsorber9 verdampfte Kältemittel strömt durch den Innenwärmetauscher19 und das Kältemittelrohr13C , um den Akkumulator12 zu erreichen, und strömt dort durch, um in den Kompressor2 gesaugt zu werden, wobei sich dieser Umlauf wiederholt. Zu diesem Zeitpunkt ist das Außenexpansionsventil6 abgesperrt, sodass es in gleicher Weise möglich ist, den Nachteil, dass das von den Kompressor2 ausgestoßene Kältemittel von dem Außenexpansionsventil6 zu dem Radiator4 zurückströmt, zu unterdrücken oder zu verhindern. Folglich ist es möglich, die Verringerung der Menge des zu zirkulierenden Kältemittels zu unterdrücken oder zu beseitigen, und es ist möglich, die Klimatisierungsfähigkeit zu erlangen. - In der oben erwähnten Kühl-Betriebsart strömt das Hochtemperatur-Kältemittel hierbei durch den Radiator
4 , und somit tritt in beträchtlicher Weise eine direkte Wärmeleitung von dem Radiator4 zur der HVAC-Einheit10 auf, aber in dieser MAX-Kühlung-Betriebsart strömt das Kältemittel nicht durch den Radiator4 . Daher wird die Luft von dem Wärmeabsorber9 in der Luftstrompassage3 nicht durch eine von dem Radiator4 auf die HVAC-Einheit10 übertragene Wärme erwärmt. Folglich wird ein kraftvolles Kühlen des Fahrzeuginnenraum durchgeführt, und, speziell in einer Umgebung, in dem eine Außenlufttemperatur hoch ist, kann der Fahrzeuginnenraum rasch gekühlt werden, um die komfortable Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums zu erreichen. - Umschalten zwischen jeweiligen Betriebsarten eines Heizens, Entfeuchtens und Heizens, Entfeuchtens zum Kühlens, Kühlens und MAX-Kühlens
- Die in der Luftstrompassage
3 zirkulierte Luft wird in den jeweiligen Betriebsarten dem Kühlen von dem Wärmeabsorber9 und (eingestellt an dem Luftmischschieber28 ) einer Heizoperation von dem Radiator4 (und dem Hilfsheizer23 ) unterzogen, und die Luft wird von dem Auslass29 zu dem Fahrzeuginnenraum ausgeblasen. Dann wird basierend auf der Außenlufttemperatur, einer Temperatur des Fahrzeuginnenraums, einer Gebläsespannung, einem Sonneneinstrahlungsausmaß, einer vorbestimmten Temperatur des Fahrzeuginnenraums und anderem ein Umschalten zwischen den jeweiligen Betriebsarten durchgeführt, und eine Temperatur der von dem Auslass29 ausgeblasen Luft wird als eine Sollauslasstemperatur gesteuert. - Magnetventil
- Als nächstes wird eine Beschreibung von einem Aufbau und Operationen der jeweiligen mit dem Kältemittelkreis
R der oben erwähnten Klimatisierungseinrichtung für die Fahrzeuge1 verbundenen Magnetventile17 ,21 ,30 und40 unter Bezugnahme auf2 bis6 und11 getätigt. Es ist zu beachten, dass das Magnetventil17 (für das Kühlen) und das Magnetventil30 (für das Wiedererwärmen) der Ausführungsform stromlos geöffnete Magnetventile sind, die mit einer nachstehend erwähnten Zylinderspule51 erregt werden, um ihre Strömungspfade zu schließen, und das Magnetventil21 (für das Heizen) und das Magnetventil40 (für das Umgehen) stromlos geschlossene Magnetventile sind, die mit der Zylinderspule51 erregt werden, um ihre Strömungspfade zu öffnen, aber die Ventile haben einen gleichen grundlegenden Aufbau. Daher wird hier das Magnetventil40 (für das Umgehen) als ein Beispiel beschrieben. - Aufbau von Magnetventil 40
-
2 zeigt eine Querschnittsansicht des Magnetventils40 (für das Umgehen). Es ist zu beachten, dass das Magnetventil40 der Ausführungsform ein sogenanntes Pilot-Typ-Magnetventil ist, und einen Ventilkörper54 , der aus einem Ventilabschnitt52 und einer in den Ventilabschnitt52 geschraubten Grundplatte53 gebildet ist, ein über die Grundplatte53 an dem Ventilabschnitt52 angebrachtes und befestigtes Joch55 , eine Führungsbuchse56 und ein aus der Zylinderspule51 und anderem gebildetes Solenoid57 enthält. Eine Ventilkammer58 ist unterhalb der Grundplatte53 in dem Ventilabschnitt52 gebildet, ein Ventilsitz59 steht in einem zentralen Teil der Ventilkammer58 vor, eine Einströmöffnung61 ist gebildet, um sich in die Ventilkammer58 zu öffnen und eine Ausströmöffnung62 ist gebildet, um sich über den Ventilsitz59 zu öffnen. - In der Führungsbuchse
56 des Solenoids57 ist ein Anker64 , der an seinem unteren Ende einen Pilotventilkörper63 (eine Spitze) enthält, verschiebbar eingeführt, und der Anker 64 wird normalerweise durch eine obere Schraubenfeder66 zu dem Ventilsitz59 hin (nach unten) gedrängt. Darüber hinaus ist ein Hauptventilkörper67 in der Ventilkammer58 zwischen dem Anker64 und dem Ventilsitz59 vertikal bewegbar angeordnet, und eine Pilotkammer68 ist zwischen dem Hauptventilkörper67 und dem Anker 64 gebildet. - Der Hauptventilkörper
67 besitzt eine zylindrische Form und eine sich vertikal erstreckende Pilotöffnung69 ist durch einen zentralen Teil des Hauptventilkörpers hindurch hergestellt. Durch die Pilotöffnung69 wird wahlweise eine Kommunikation zwischen der Pilotkammer68 und der Ausströmöffnung62 bereitgestellt oder abgeschnitten. Darüber hinaus ist ein Ausgleichsloch71 in dem Hauptventilkörper67 gebildet, um die Kommunikation zwischen der Pilotkammer68 und der Ventilkammer58 bereitzustellen. - An dem Hauptventilkörper
67 , der abgesenkt ist, stößt eine ringförmige untere Endfläche67A an dem Ventilsitz59 an, um die Kommunikation zwischen der Einströmöffnung61 und der Ausströmöffnung62 abzuschneiden. Darüber hinaus wird der Ventilkörper angehoben, sodass eine ringförmige obere Endfläche67B an einem an einer unteren Fläche der Grundplatte53 gebildeten ringförmigen Ventileinsatz72 anstößt und in diesem Zustand stellt der Hauptventilkörper67 eine Kommunikation zwischen der Einströmöffnung61 und der Ausströmöffnung62 bereit. Ziffernfolge73 bezeichnet eine untere Schraubenfeder eines unteren Teils des Hauptventilkörpers67 , die in der Ventilkammer58 eingebracht ist, und die Feder drängt den Hauptventilkörper67 normalerweise zu dem Anker64 hin (aufwärts). - Hierbei zeigt
3 schematisch ein Teil (darauf wird sich als eine Widerlageroberfläche74 bezogen), an dem die ringförmige obere Endfläche67B des Hauptventilkörpers67 an dem an der unteren Fläche der Grundplatte53 gebildeten ringförmigen Ventileinsatz72 anstößt. An dem Hauptventilkörper67 der Ausführungsform wird durch Ausschneiden eines inneren Teils einer Widerlageroberfläche74A eines in11 gezeigten konventionellen Hauptkörperventils ein entfernter Teil66 in der Widerlageroberfläche74 gebildet, und wegen des Auftretens des entfernten Teils76 wird eine Fläche der Widerlageroberfläche74 (3 ) der Endfläche67B der Ausführungsform verringert, um kleiner als die der konventionellen Widerlageroberfläche74A (11 ) zu sein. - Das heißt, dass, wenn ein Außendurchmesser der Widerlageroberfläche
74 (74 A ) ∅D ist, ein Innendurchmesser davon Ød ist, eine Fläche eines Kreises, der ∅D hat, SD ist und eine Fläche eines Kreises, der Ød hat, Sd ist, in einem Fall einer konventionellen Widerlageroberfläche74 A Sd = SD × 0,49, aber in der Ausführungsform ist Sd = SD × 0,81 erfüllt. Darüber hinaus wird, um, wie später beschrieben, einen Effekt eines Unterdrückens eines Anhaftens des Hauptventilkörpers67 an dem Ventileinsatz72 aufgrund von Öl zu erhalten, durch einen Versuch bestimmt, dass Sd > SD × 0,7 erfüllt ist. - Betrieb von Magnetventil 40
- Als nächstes wird unter Bezugnahme auf
2 und4 bis6 ein Betrieb des Magnetventils40 beschrieben.2 zeigt einen Zustand, in dem das Magnetventil51 nicht mit Strom versorgt ist. In diesem Zustand senkt sich der Anker64 aufgrund seines Eigengewichts und einer drängenden Kraft von der oberen Schraubenfeder66 ab, drückt den Hauptventilkörper67 gegen die untere Schraubenfeder73 abwärts, und bringt die untere Endfläche67A mit dem Ventilsitz59 in Kontakt. Darüber hinaus schließt in diesem Zustand der Pilot-Ventilkörper63 des Ankers64 ein oberes Ende der Pilotöffnung69 des Hauptventilkörpers67 , und somit ist eine Kommunikation zwischen der Pilotkammer68 und der Ausströmöffnung62 abgeschnitten. Dies ist ein geschlossener Zustand des Magnetventils40 . - Wenn die Magnetspule
51 in diesem Zustand mit Strom versorgt wird, hebt sich der Hauptventilkörper67 aufgrund einer magnetomotorischen Kraft gegen die obere Schraubenfeder66 an. Folglich bewegt sich der Pilot-Ventilkörper63 von der Pilotöffnung69 des Hauptventilkörpers67 weg, um das obere Ende zu öffnen, und somit kommuniziert die Pilotkammer68 mit der Ausströmöffnung62 (ein Zustand von4 ). - Wenn sich die Pilotöffnung
69 öffnet, hebt sich der Hauptventilkörper67 aufgrund eines vertikalen Differenzdrucks des Hauptventilkörpers67 (eine Differenz von einem Druck zwischen der Pilotkammer68 und der Ventilkammer58 ) und einer drängenden Kraft der unteren Schraubenfeder73 an, die untere Endfläche67A bewegt sich daher weg von dem Ventilsitz59 und die Einströmöffnung61 kommuniziert mit der Ausströmöffnung62 . Folglich strömt das Kältemittel (das Öl enthält) durch eine Strecke der Einströmöffnung61 , der Ventilkammer58 und der Ausströmöffnung62 . Darüber hinaus stößt die Widerlageroberfläche74 der oberen Endfläche67B des Hauptventilkörpers67 an den an der unteren Fläche der Grundplatte53 gebildeten Ventileinsatz72 (ein Zustand von5 ). - Wenn das Magnetventil
40 mit der Zylinderspule51 angeregt wird, wird ein geöffneter Zustand von5 beibehalten. Dann, wenn die Magnetspule51 nicht mit Strom versorgt wird, wird die magnetomotorische Kraft beseitigt, der Anker64 senkt sich daher aufgrund der drängenden Kraft der oberen Schraubenfeder66 , und der Pilot-Ventilkörper63 stößt an dem Hauptventilkörper67 an, um die Pilotöffnung69 zu verschließen (ein Zustand von6 ). Dann drückt der Anker64 den Hauptventilkörper67 weiter gegen die untere Schraubenfeder73 nach unten, und somit stößt die untere Endfläche67A des Hauptventilkörpers67 letztendlich an den Ventilsitz59 . Folglich gibt es einen geschlossenen Zustand, in dem die Kommunikation zwischen der Einströmöffnung61 und der Ausströmöffnung62 abgeschnitten ist (2 ). - Hierbei enthält das durch den Ventilkörper
54 des Magnetventils40 strömende Kältemittel das Öl, um den Kompressor2 zu schmieren. Wenn eine Viskosität dieses Öls hoch ist, und wenn, wie in5 und6 gezeigt, die Widerlageroberfläche74 der oberen Endfläche67B des Hauptventilkörpers67 an den Ventileinsatz72 anstößt, besteht die Gefahr, dass die Widerlageroberfläche74 an dem Ventileinsatz72 anhaftet, der Hauptventilkörper67 sich nicht absenken kann und das Magnetventil40 nicht schließen kann. Jedoch ist, wie oben in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, der entfernte Teil66 auf der inneren Seite der Widerlageroberfläche74 gebildet, und die Fläche SD des Kreises, der den Außendurchmesser ∅D hat, der Endfläche des Hauptventilkörpers und die Fläche Sd des Kreises, der den Innendurchmesser Ød hat, haben ein Verhältnis von Sd > SD × 0,7 (Sd = SD × 0,81 in der Ausführungsform). Eine Kontaktfläche ist, verglichen mit der konventionellen Widerlageroberfläche74A von11 , verringert, und somit ist es möglich, das Anhaften des Hauptventilkörpers67 an dem Ventileinsatz72 aufgrund von Öl wirksam zu unterdrücken oder zu beseitigen. Es ist zu beachten, dass eine obere Grenze der Fläche Sd ein Wert Sdmaxlim ist, bei dem eine Festigkeit der Widerlageroberfläche74A eine zulässige Grenze tatsächlich überschreitet. Das heißt, dass Sd auf einen Bereich eingestellt werden kann, der größer als 0,7 und kleiner als Sdmaxlim (Sdmaxlim > Sd > 0,7) ist, und in der Ausführungsform am idealsten auf Sd = SD × 0,81 eingestellt ist. - Insbesondere ist die innere Seite der oberen Endfläche
67B des Hauptventilkörpers67 in der Ausführungsform ausgeschnitten, um den entfernten Teil66 zu bilden, und somit tritt keinerlei Hindernis in einer vertikalen Bewegung des Hauptventilkörpers67 in der Ventilkammer58 auf. Folglich bewegt sich der Hauptventilkörper67 einfach von dem Ventileinsatz72 weg, ein Betriebsfehler tritt kaum auf und somit kann ein stabilisierter Betrieb der Klimatisierungseinrichtung für die Fahrzeuge1 erlangt werden. - Ausführungsform 2
- Als nächstes zeigen
7 und8 eine andere Ausführungsform der Widerlageroberfläche74 des Hauptventilkörpers67 des Magnetventils40 . In diesem Fall ist ein entfernter Teil66 von einem Ventileinsatz72 zu seiner Innenseite (zu einer Pilotöffnung69 -Seite) schräg weg ausgeschnitten (8 ). Folglich ist es möglich, eine Festigkeit einer oberen Endfläche67B des Hauptventilkörpers67 , die an den Ventileinsatz72 anstößt, aufrechtzuerhalten. - Ausführungsform 3
- Darüber hinaus zeigt
9 noch eine andere Ausführungsform der oberen Endfläche67B (die Endfläche auf einer Ventileinsatz72 -Seite) des Hauptventilkörpers67 des Magnetventils40 . In diesem Fall ist eine ringförmige Nut77 in der ringförmigen oberen Endfläche67B des Hauptventilkörpers67 vertieft und durch Ausschneiden der Endfläche entlang ihres Bogens gebildet. Wenn sich der Hauptventilkörper67 anhebt, stößt die Endfläche67B eines Abschnitts der Nut77 nicht an dem Ventileinsatz72 an. Folglich wird die Nut77 ein ringförmiger Nicht-Widerlagerabschnitt78 , und die Widerlagerabschnitte79 sind auf einer inneren und einer äußeren Seite von der Nut77 gebildet. - Somit werden der ringförmige Widerlagerabschnitt
79 und der ringförmige Nicht-Widerlagerabschnitt78 in der oberen Endfläche67B des Hauptventilkörpers67 gebildet. Auch in diesem Fall verringert sich eine Kontaktfläche zwischen dem Hauptventilkörper67 und dem Ventileinsatz72 , und somit ist es möglich, ein Anhaften des Hauptventilkörpers67 an dem Ventileinsatz72 aufgrund von Öl wirksam zu unterdrücken oder zu beseitigen. - Ausführungsform 4
- Darüber hinaus zeigt
10 eine weitere Ausführungsform der oberen Endfläche67B (die Endfläche auf einer Ventileinsatz72 -Seite) des Hauptventilkörpers67 des Magnetventils40 . In diesem Fall ist in diesem Fall in der ringförmigen oberen Endfläche67B des Hauptventilkörpers67 eine Mehrzahl von Nuten 81 vertieft und von dem Zentrum eines Bogens der Endfläche durch Ausschneiden der Endfläche radial gebildet. Wenn sich der Hauptventilkörper67 anhebt, stoßen Abschnitte der Endfläche67B , die den Nuten81 entsprechen, nicht an dem Ventileinsatz72 an. Folglich bilden die Abschnitte der Nuten81 eine Mehrzahl von Nicht-Widerlagerabschnitten82 und ein Widerlagerabschnitt83 ist zwischen den Nuten 81 gebildet. - Somit sind die Widerlagerabschnitte
83 und die Nicht-Widerlagerabschnitte82 in der oberen Endfläche67 B des Hauptventilkörpers67 radial gebildet. Auch in diesem Fall verringert sich eine Kontaktfläche zwischen dem Hauptventilkörper67 und dem Ventileinsatz72 , und somit ist es möglich, ein Anhaften des Hauptventilkörpers67 an dem Ventileinsatz72 aufgrund von Öl wirksam zu unterdrücken oder zu beseitigen. - Es ist zu beachten, dass die Widerlagerabschnitte
79 und83 und die Nicht-Widerlagerabschnitte78 und82 auf der Ventileinsatz72 -Seite in der Endfläche67B des Hauptventilkörpers67 gebildet sind, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt und Widerlagerabschnitte und Nicht-Widerlagerabschnitte ähnlich zu denen von9 und10 können in dem Ventileinsatz72 , der an der Endfläche67B anstößt, gebildet sein. - Darüber hinaus ist das Magnetventil nicht auf das Pilot-Magnetventil der Ausführungsform beschränkt, und die vorliegende Erfindung ist für jegliches Magnetventil, das einen Hauptventilkörper enthält, der durch eine Erregungssteuerung an eine Zylinderspule eine Ventildichtung öffnet und schließt, wirksam. Zusätzlich wurde die vorliegende Erfindung in dem Magnetventil
40 für das Umgehen der Ausführungsform beschrieben, aber das Magnetventil21 zum Heizen ist auch ähnlich dazu. Das Magnetventil17 für das Kühlen und das Magnetventil30 für das Wiedererwärmen, die umgekehrt geöffnet und geschlossen werden, enthalten auch einen Widerlagerabschnitt zwischen dem Hauptventilkörper67 und dem Ventileinsatz72 , der einen ähnlichen Aufbau hat. Zusätzlich wird das Magnetventil der vorliegenden Erfindung in der Ausführungsform in der Klimatisierungseinrichtung für die Fahrzeuge1 verwendet, aber die Erfindungen, die eine andere als die Erfindung von Anspruch8 sind, sind nicht darauf beschränkt, und die vorliegende Erfindung ist für diesen Typ von Kühlungseinrichtung, der einen mit einem Kältemittel und Öl befüllten Kältemittelkreis enthält, wirksam. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Klimatisierungseinrichtung für die Fahrzeuge
- 2
- Kompressor
- 3
- Luftstrompassage
- 4
- Radiator
- 6
- Außenexpansionsventil
- 7
- Außenwärmetauscher
- 8
- Innenraumexpansionsventil
- 9
- Wärmeabsorber
- 17
- Magnetventil (Kühlen)
- 21
- Magnetventil (Heizen)
- 30
- Magnetventil (Wiedererwärmen)
- 40
- Magnetventil (Umgehen)
- 23
- Hilfsheizer (eine Hilfsheizeinrichtung)
- 35
- Umgehungsrohr
- 51
- Zylinderspule
- 58
- Ventilkammer
- 59
- Ventilsitz
- 61
- Einströmöffnung
- 62
- Ausströmöffnung
- 67
- Hauptventilkörper
- 67B
- Endfläche
- 72
- Ventileinsatz
- 74
- Widerlageroberfläche
- 76
- entfernter Teil
- 78 und 82
- Nicht-Widerlagerabschnitt
- 79 und 83
- Widerlagerabschnitt
- R
- Kältemittelkreis
- 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 H10196838 [0003]
Claims (8)
- Magnetventil, aufweisend: einen Ventilkörper, der eine Ventilkammer, eine Einströmöffnung, eine Ausströmöffnung, einen Ventilsitz und einen Ventileinsatz hat, einen Hauptventilkörper, der in der Ventilkammer beweglich angeordnet ist, und eine Zylinderspule, sodass ein Steuern einer Stromversorgung zu der Zylinderspule einen Zustand, in dem der Hauptventilkörper mit dem Ventilsitz in Kontakt ist, um eine Kommunikation zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung abzuschneiden, und einen Zustand, in dem der Hauptventilkörper mit dem Ventileinsatz in Kontakt ist, um die Kommunikation zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung bereitzustellen, bereitstellt, wobei ein entfernter Teil, der durch Ausschneiden einer inneren Seite von einer Endfläche des Hauptventilkörpers, die mit dem Ventileinsatz in Kontakt ist, gebildet ist, angeordnet ist, und wobei ein Verhältnis von Sd > SD × 0,7 erfüllt ist, bei dem Sd eine Fläche eines Kreises ist, der einen Innendurchmesser Ød hat, Sd eine Fläche eines Kreises ist, der einen Außendurchmesser ∅D hat, Ød der Innendurchmesser ist und ∅D der Außendurchmesser der Endfläche des Hauptventilkörpers ist.
- Magnetventil gemäß
Anspruch 1 , wobei der entfernte Teil von dem Ventileinsatz zu seiner Innenseite schräg weg ausgeschnitten ist. - Magnetventil, aufweisend: einen Ventilkörper, der eine Ventilkammer, eine Einströmöffnung, eine Ausströmöffnung, einen Ventilsitz und eine Ventileinsatz hat, einen Hauptventilkörper, der in der Ventilkammer beweglich angeordnet ist, und eine Zylinderspule, sodass ein Steuern einer Stromversorgung zu der Zylinderspule einen Zustand, in dem der Hauptventilkörper mit dem Ventilsitz in Kontakt ist, um eine Kommunikation zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung abzuschneiden, und einen Zustand, in dem der Hauptventilkörper mit dem Ventileinsatz in Kontakt ist, um die Kommunikation zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung bereitzustellen, bereitstellt, wobei in einer Endfläche des Hauptventilkörpers auf der Seite des Ventileinsatzes ein Widerlagerabschnitt, der an dem Ventileinsatz anstößt, und ein Nicht-Widerlagerabschnitt, der nicht an dem Ventileinsatz anstößt, gebildet sind.
- Magnetventil, aufweisend: einen Ventilkörper, der eine Ventilkammer, eine Einströmöffnung, eine Ausströmöffnung, einen Ventilsitz und einen Ventileinsatz hat, einen Hauptventilkörper, der beweglich in der Ventilkammer angeordnet ist, und eine Zylinderspule, sodass ein Steuern einer Stromversorgung zu der Zylinderspule einen Zustand, in dem der Hauptventilkörper mit dem Ventilsitz in Kontakt ist, um eine Kommunikation zwischen der Einströmöffnung der Ausströmöffnung abzuschneiden, und einen Zustand, in dem der Hauptventilkörper mit dem Ventileinsatz in Kontakt ist, um die Kommunikation zwischen der Einströmöffnung und der Ausströmöffnung bereitzustellen, bereitstellt, wobei ein Widerlagerabschnitt, der an dem Hauptventilkörper anstößt, und ein Nicht-Widerlagerabschnitt, der nicht an dem Hauptventilkörper anstößt, in dem Ventileinsatz gebildet sind.
- Magnetventil gemäß
Anspruch 3 oder4 , wobei der Ventileinsatz und eine Endfläche des Hauptventilkörpers auf der Ventileinsatz-Seite eine ringförmige Form besitzen, und der Nicht-Widerlagerabschnitt in einer ringförmigen Form entlang eines Bogens des Ventileinsatzes oder der Endfläche des Hauptventilkörpers gebildet ist. - Magnetventil gemäß
Anspruch 3 oder4 , wobei der Ventileinsatz und eine Endfläche des Hauptventilkörpers auf der Ventileinsatz-Seite eine ringförmige Form besitzen, und die Nicht-Widerlagerabschnitte von dem Zentrum von einem Bogen des Ventileinsatzes oder der Endfläche des Hauptventilkörpers radial gebildet sind. - Kühlungseinrichtung, die einen Kältemittelkreis aufweist, der das Magnetventil gemäß einem der
Ansprüche 1 bis6 hat, wobei der Kältemittelkreis mit Kältemittel und Öl befüllt ist. - Klimatisierungseinrichtung für Fahrzeuge, aufweisend: einen Kompressor, um ein Kältemittel zu verdichten, eine Luftstrompassage, durch die zu einem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft strömt, einen Radiator, um das Kältemittel Wärme abstrahlen zu lassen, wobei die von der Luftstrompassage zu dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft erwärmt wird, einen Wärmeabsorber, um das Kältemittel Wärme absorbieren zu lassen, wobei die von der Luftstrompassage zu dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft gekühlt wird, einen Außenwärmetauscher, der außerhalb des Fahrzeuginnenraums angeordnet ist, ein Außenexpansionsventil, um das in den Außenwärmetauscher strömende Kältemittel zu dekomprimieren, und eine Mehrzahl von Magnetventilen, um eine Strömung des Kältemittels zu verändern, wobei, als diese Magnetventile, die Magnetventile gemäß einem von
Ansprüchen 1 bis6 verwendet sind, und die Magnetventile gesteuert sind, um zwischen einer Mehrzahl von Betriebsarten umzuschalten und diese auszuführen.
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