(57)【要約】  本発明は、車室内に供給されるべき空気を冷却するための蒸発器（１４）と車室内に供給されるべき空気を加熱するための暖房用熱交換器（１６）と外部熱交換器（２２）と冷媒を移送するための圧縮機と蒸発器（１４）に付設された第１膨張部材（２８）と外部熱交換器（２２）に付設された第２膨張部材（３０）と前記構成要素を互いに結合する冷媒管路（Ｌ１〜Ｌ１２）とを有する自動車用暖房／冷房サイクルに関する。圧縮機（２４）と外部熱交換器（２２）と第２膨張部材（３０）が本発明に係るサイクルの除霜回路を形成する。
2005514253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用暖房／冷房サイクルであって、車室内に供給されるべき空気を冷却するための蒸発器（１４）と車室内に供給されるべき空気を加熱するための暖房用熱交換器（１６）と外部熱交換器（２２）と冷媒を移送するための圧縮機（２４）と蒸発器（１４）に付設された第１膨張部材（２８）と外部熱交換器（２２）に付設された第２膨張部材（３０）と前記構成要素を互いに結合する冷媒管路（Ｌ１〜Ｌ１２）とを有し、サイクルの除霜回路が圧縮機（２４）と外部熱交換器（２２）と第２膨張部材（３０）とを含んでなる暖房／冷房サイクル。
【請求項２】
第２膨張部材（３０）が圧縮機（２４）の下流に設けられていることを特徴とする、請求項１記載の暖房／冷房サイクル。
【請求項３】
第２膨張部材（３０）が外部熱交換器（２２）の上流に設けられていることを特徴とする、請求項１または２記載の暖房／冷房サイクル。
【請求項４】
第２膨張部材（３０）が制御可能であることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の暖房／冷房サイクル。
【請求項５】
圧縮機（２４）の動力が制御可能であることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の暖房／冷房サイクル。
【請求項６】
外部熱交換器（２２）の上流の空気中にセンサが設けられていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の暖房／冷房サイクル。
【請求項７】
外部熱交換器（２２）の下流の冷媒にセンサが設けられていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の暖房／冷房サイクル。
【請求項８】
センサが温度センサであることを特徴とする、請求項６、７記載の暖房／冷房サイクル。
【請求項９】
センサが、低圧側で外部熱交換器（２２）の下流に配置される圧力センサであることを特徴とする、請求項７記載の暖房／冷房サイクル。
【請求項１０】
センサによって検出されたデータに依存して暖房／冷房サイクルを制御する制御装置が設けられていることを特徴とする、請求項８記載の暖房／冷房サイクル。
【請求項１１】
冷媒としてＣＯ２が利用されることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の暖房／冷房サイクル。
【請求項１２】
暖房用熱交換器（１６）を冷媒側で迂回するための遮断可能な暖房バイパス管路（Ｌ１２）が設けられていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の暖房／冷房サイクル。
【請求項１３】
暖房用熱交換器（１６）および第２膨張部材（３０）を冷媒側で迂回するための遮断可能な暖房バイパス管路（Ｌ２）が設けられていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の暖房／冷房サイクル。
【請求項１４】
蒸発器（１４）および第１膨張部材（２８）を冷媒側で迂回するための遮断可能な冷房バイパス管路（Ｌ１０）が設けられていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の暖房／冷房サイクル。
【請求項１５】
暖房用熱交換器（１６）に至る接続管路と低い系圧力側の管路または構成要素との間に絞り可能な管路（Ｌ１１）が設けられていることを特徴とする、先行請求項のいずれか１項記載の暖房／冷房サイクル。
【請求項１６】
先行請求項のいずれか１項記載の暖房／冷房サイクル（１０）を有する自動車空調装置。
【請求項１７】
外部熱交換器（２２）と冷媒を移送するための圧縮機（２４）と外部熱交換器（２２）に付設された膨張部材（３０）と前記構成要素を互いに結合する冷媒管路（Ｌ１〜Ｌ１２）とを有する暖房／冷房サイクルを備えた空調装置を制御するための方法であって、外部熱交換器（２２）が除霜運転時、循環する冷媒によって加熱される方法。
【請求項１８】
除霜運転のとき冷媒が圧縮機（２４）内で圧縮されて膨張部材（３０）に送られ、そこで膨張されてその熱を外部熱交換器（２２）内で放出し、外部熱交換器（２２）の表面および／または内部にある氷をこの熱が溶かすことを特徴とする、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
外部熱交換器（２２）の出口で空気温度（Ｔ１）と冷媒温度（Ｔ２）との間の温度差（Ｔ１‐Ｔ２）が検出され、温度差の閾値と比較されることを特徴とする、請求項１７または１８記載の方法。
【請求項２０】
温度差（Ｔ１‐Ｔ２）の閾値を上まわったのち、空調装置が除霜運転に切換えられることを特徴とする、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
除霜運転中、外部熱交換器（２２）の出口で冷媒温度（Ｔ２）が検出され、外部熱交換器（２２）出口の冷媒温度（Ｔ２）の閾値と比較され、閾値を上まわると除霜運転が終了されることを特徴とする、請求項１７〜２０のいずれか１項記載の方法。
【請求項２２】
除霜運転中、外部熱交換器（２２）を介して空気が送られずまたはごく僅かに送られるだけであることを特徴とする、請求項１７〜２１のいずれか１項記載の方法。
【請求項２３】
除霜運転の終了時または終了後、大量の空気量乃至最大空気量が熱交換器（２２）を介して送られることを特徴とする、請求項１７〜２２のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用暖房／冷房サイクルであって、車室内に供給されるべき空気を冷却するための蒸発器と車室内に供給されるべき空気を加熱するための暖房用熱交換器と外部熱交換器と冷媒を移送するための圧縮機と蒸発器に付設された第１膨張部材と外部熱交換器に付設された第２膨張部材と前記構成要素を互いに結合する冷媒管路とを有し、サイクルの除霜回路が圧縮機と外部熱交換器と第２膨張部材とを含んでなる暖房／冷房サイクル、この暖房／冷房サイクルを含む空調装置、およびこの空調装置を制御するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１により除霜運転を有する空調装置用暖房／冷房サイクルが公知であり、そこでは膨張弁の開度を高め、室内熱交換器に供給される空気量を減らす形で除霜は実行される。その場合、膨張弁の開度が高められるので、室内熱交換器も外部熱交換器も凝縮器として働く。さらに、室内熱交換器に供給される空気量が減らされるので、室内熱交換器では放射熱量が減少し、したがって外部熱交換器では放射熱が相応に高まり、これにより氷が溶ける一方、車室内は、最大出力が低減されているにもかかわらず、室内熱交換器によってさらに暖房される。
【０００３】
特許文献２により、車室内を暖房するために、凝縮器として役立つ室内熱交換器と暖房運転時に蒸発器として役立つ外部熱交換器とを備えた空調装置用暖房／冷房サイクルが公知である。外部熱交換器の除霜運転のときバイパスの開によって冷媒の一部は圧縮機によって外部熱交換器に直接放出され、こうして室内熱交換器と膨張弁が迂回される。こうして外部熱交換器が凝縮器として働き、氷は外部熱交換器内の凝縮熱によって溶解される。これにより室内熱交換器の熱出力は低下する。
【０００４】
上記両方の日本国刊行物では、車室内の温度低下がごく僅かとなるにもかかわらず、室内熱交換器の熱出力は低下する。空調装置を連続運転する場合、除霜運転は僅かな影響を有するだけであるが、しかし例えば１時間運転されるだけの自動車空調装置において例えば３０分の除霜運転は効果を現し、車室内で一定の温度低下が起きる。
【０００５】
特許文献３に開示された自動車空調装置用暖房／冷房サイクルによれば、外部熱交換器で氷の堆積を遅延させる遅延運転が述べられ、これにより加熱時間を延長させ、除霜運転をさらに遅延させることができる。
【０００６】
このような空調装置には、特に除霜運転の継続に関してなお要望が残る。
【特許文献１】特開平４‐２７８１５３号公報
【特許文献２】特開平５‐７７６３６号公報
【特許文献３】欧州特許出願公開第０７８８９１０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、前記諸欠点を防止しまたは少なくとも減らし、自動車空調装置用に改良された暖房／冷房サイクルを提供し、またこの空調装置を制御するための方法を示すことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、自動車用暖房／冷房サイクルであって、車室内に供給されるべき空気を冷却するための蒸発器と車室内に供給されるべき空気を加熱するための暖房用熱交換器と外部熱交換器と冷媒を移送するための圧縮機と蒸発器に付設された第１膨張部材と外部熱交換器に付設された第２膨張部材と前記構成要素を互いに結合する冷媒管路とを有し、サイクルの除霜回路が圧縮機と外部熱交換器と第２膨張部材とを含んでなる暖房／冷房サイクル、この暖房／冷房サイクルを有する自動車空調装置、および外部熱交換器が除霜運転時、循環する冷媒によって加熱される方法によって解決される。
【発明の実施の形態】
【０００９】
本発明によれば、自動車用暖房／冷房サイクルであって、車室内に供給されるべき空気を冷却するための蒸発器と車室内に供給されるべき空気を加熱するための暖房用熱交換器と外部熱交換器と冷媒を移送するための圧縮機と蒸発器に付設された第１膨張部材と外部熱交換器に付設された第２膨張部材と前記構成要素を互いに結合する冷媒管路とを有し、サイクルの除霜回路が圧縮機と外部熱交換器と第２膨張部材とを含む。このような除霜回路によって冷媒はまず最初に圧縮機内の圧力上昇部を通過し、次に、場合によっては膨張前に、氷結した外部熱交換器内の熱放出部を通過する。その際、外部熱交換器は除霜回路によって実行される除霜運転のとき、循環する冷媒によって加熱される。こうして、特に氷結のゆえに減少した空気量によってエンジン冷却要求を満たすことができない場合、氷結した外部熱交換器は迅速に氷を溶かすことができる。
【００１０】
主に第２膨張部材が圧縮機の下流に設けられている。その際主に第２膨張部材が外部熱交換器の上流に設けられている。吸込圧力は実質的に除霜回路中の最も冷たい個所によって確定されるので、この場合吸込圧力は氷結した外部熱交換器によって決定され、膨張部材の上流に外部熱交換器を配置する場合よりも高い除霜能力が可能である。このため除霜運転のとき冷媒は圧縮機内で圧縮されて膨張部材に送られ、そこで膨張され、その熱を外部熱交換器内で放出し、外部熱交換器内にある氷をこの熱が溶かす。
【００１１】
主に第２膨張部材は、特に連続的に、制御可能であり、かつ電気的に駆動することができる。
【００１２】
熱交換器の出力をなお一層良好に需要に適合できるようにするために、好ましくは圧縮機動力も行程容積または圧縮機回転数の調整によって制御可能である。
【００１３】
主に外部熱交換器の上流の空気中にセンサが設けられおり、このセンサは主に空気の外気温度を検出する。この検出は主に外部熱交換器の直前で行うことができ、しかし、諸影響によってさして変化しない外気温度を測定できる任意の他の個所、例えば空調装置の吸気管等でも行うことができる。センサは主に温度センサである。
【００１４】
主にセンサは外部熱交換器の下流の冷媒に、特に低圧側領域に、すなわち外部熱交換器の出口と蒸発器の出口と圧縮機の入口との間の何処かに設けられている。このセンサは例えば冷媒温度を検出することができる。選択案によればセンサは温度と密接な関係にある圧力を検出することができる。
【００１５】
暖房／冷房サイクルは主に、温度センサによって検出された温度に依存して暖房／冷房サイクルを制御する制御装置、すなわち必要なら除霜運転に切り換えおよび／または再び通常運転に戻す制御装置を含む。
【００１６】
本発明に係る暖房または冷房サイクル用冷媒として好ましくはＣＯ２が利用される。というのも本発明に係るサイクルで実行可能なヒートポンプ運転にとってＣＯ２は最も適しているからである。ＣＯ２を冷媒として利用する場合、好ましくは、暖房／冷房サイクルの高圧側部分と低圧側部分との間で熱を交換するための内部熱交換器が設けられている。冷媒ＣＯ２を利用すると、動作点の一部が超臨界状態にあり、熱放出がしばしば凝縮なしに起きる結果となる。
【００１７】
主に、暖房用熱交換器を冷媒側で迂回するための遮断可能な暖房バイパス管路が暖房／冷房サイクル中に設けられている。この管路は、もっぱら除霜運転時に開く弁によって開路される。この管路は圧縮機から来る冷媒を膨張部材に供給する。
【００１８】
管路および熱交換器の内部での冷媒圧力損失を極力小さく抑え、かつ冷房運転もしくは暖房運転のとき諸条件に合せて最適な動作点を調整できるようにするために、暖房用熱交換器と外部熱交換器に付設された膨張部材とを冷媒側で迂回するための遮断可能な暖房バイパス管路と、蒸発器と付設された膨張部材とを迂回するための遮断可能な冷房バイパス管路が設けられている。さらに、構成要素たる蒸発器または暖房用熱交換器は、その機能が必要でなくまたは不利でさえある場合、完全に遮断することができる。
【００１９】
冷房運転のとき、もっぱら蒸発器が作動し、車室内に供給されるべき空気を冷却する場合、蒸発器によって冷却された空気がそこを貫流して強制的に冷却されもする暖房用熱交換器内に冷媒が溜まることのないように、暖房用熱交換器に結合された管路と蒸発器の低い圧力レベルの管路との間に絞り可能な管路が設けられている。
【実施例】
【００２０】
以下、図面を参考に１実施例について本発明が詳しく説明される。
【００２１】
自動車空調装置用の本発明に係る暖房／冷房サイクル１０は、一般に自動車インストルメントパネル内に配置される空調装置１２内に配置される蒸発器１４と、空気側で蒸発器１４の下流に配置される暖房用熱交換器１６とを有する。送風機（図示せず）を介して循環空気または新鮮空気は矢印で示したように空調装置１２内を移送することができ、空気は蒸発器１４内で冷却し、暖房用熱交換器１６内で温めることができる。選択的に、空気側で暖房用熱交換器１６の上流または下流に他の暖房用熱交換器２０が配置され、冷媒管路Ｋを介して自動車の図示しない駆動ユニットに結合されており、高温の冷媒が暖房用熱交換器を貫流できる。この暖房用熱交換器１６の機能は例えば暖房制御弁４０によって、または空気を所要の比で暖房用熱交換器１６に送りまたはその脇に通す（図示しない）ドアを利用しても、必要に応じて制御することができる。空調装置１２内で温度調節された空気は好適な吐出し口を介して車室内に供給することができる。
【００２２】
蒸発器１４および暖房用熱交換器１６の他に、暖房／冷房サイクル１０は外部熱交換器２２と圧縮機２４とを有する。暖房／冷房サイクルのこれらの構成要素は以下に述べるように冷媒管路Ｌ１〜Ｌ１２を介して互いに結合されている。圧縮機２４の入口側で管路Ｌ７中に冷媒受器２６が設けられている。
【００２３】
蒸発器１４に入口側で第１膨張部材２８が付設され、外部熱交換器２２に入口側で他の膨張部材３０が付設されている。両方の膨張部材２８、３０は好ましくは電気駆動可能かつ連続的に制御可能である。さらに弁３２、３４、３６、３８、４０、４４が設けられており、それらの機能についてはのちに説明される。弁３２、３４、３６、４４は、好ましくは電気駆動可能な切換弁である。弁３８は好ましくは絞りである。弁３２、３４、４４は構造ユニット（いわゆる４ポート３位置切換弁）を形成することもでき、その際構造空間上および費用上の利点が生じることがある。
【００２４】
冷房運転のとき（図１）、つまり車室内に供給されるべき空気がもっぱら冷却されねばならない場合、暖房／冷房サイクル１０は以下の如くに切換えられる。
【００２５】
圧縮機２４から出発して冷媒は管路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を介して外部熱交換器２２に供給される。このため弁３２が開き、弁３４、４４が閉じている。高温ガスとして存在する冷媒は外部熱交換器２２内で冷却される。外部熱交換器２２から冷媒は管路Ｌ４、Ｌ５を介して第１膨張部材２８へと流れる。膨張部材２８を貫流するとき冷媒は膨張し、管路Ｌ６を介して蒸発器１４に供給され、この蒸発器内で冷媒は蒸発され、それとともに被冷却空気から熱を奪う。管路Ｌ７を介して冷媒は冷媒受器２６から圧縮機２４へと戻される。出力を高めるために内部熱交換器４２内で高圧側部分（管路Ｌ５）と低圧側部分（管路Ｌ７）との間で熱交換が起き、本事例において高圧側部分から低圧側部分へと熱が放出される。
【００２６】
冷房運転のとき暖房用熱交換器１６は作動されず、冷媒は管路Ｌ２を介してこの暖房用熱交換器および第２膨張部材３０の脇を通され、管路Ｌ２が暖房バイパス管路として利用される。
【００２７】
暖房運転のとき（図２）、つまり車室内に供給されるべき空気がもっぱら加熱されねばならない場合、蒸発器１４は作動停止し、暖房用熱交換器１６が作動する。暖房／冷房サイクル１０はこの場合ヒートポンプとして働く。冷媒は圧縮機２４から管路Ｌ１、Ｌ８を介して高温ガスとして暖房用熱交換器１６に供給され、そこで冷媒は熱を放出して流入空気を加熱する。冷媒は管路Ｌ９を介して第２膨張部材３０に供給され、そこで膨張される。管路Ｌ３を介して冷媒は外部熱交換器２２に供給され、この外部熱交換器はいまや蒸発器として運転可能であり、そのなかで冷媒は蒸発され、外気から熱を奪う。管路Ｌ４、Ｌ１０を介して（および場合によっては小さな範囲Ｌ７内で）冷媒は再び圧縮機２４に供給される。弁３６を介して遮断可能な管路Ｌ１０は暖房運転のとき、蒸発器１４を冷媒側で迂回するための冷房バイパス管路として役立つ。内部熱交換器４２は暖房運転のとき機能しない。
【００２８】
暖房運転のとき付加的に、暖房制御弁４０が相応に開くことによって他の暖房用熱交換器２０は運転することができ、こうして高温の冷媒は駆動ユニットから暖房用熱交換器２０へと流れることができる。
【００２９】
車室内に供給されるべき空気の除湿と加熱とに役立つ再熱運転のとき（図３）、蒸発器１４も暖房用熱交換器１６も作動し、空気はまず最初に蒸発器１４内で冷却することができ、空気中に含まれた湿気は凝縮することができる。空気は車室内に供給される前に暖房用熱交換器１６内で、選択的に他の暖房用熱交換器２０内でも、再び加熱することができる。
【００３０】
冷媒は再熱運転のとき圧縮機２４から出発して管路Ｌ１、Ｌ８を介して暖房用熱交換器１６に供給され、暖房用熱交換器１６内で冷媒は熱を空気に放出することができる。管路Ｌ９を介して冷媒は膨張部材３０に送られる。冷媒は膨張部材の調整に応じてさしたる圧力損失なしに膨張部材を通過でき、しかしまたは有利な圧力に絞ることができる。管路Ｌ３を介して冷媒は外部熱交換器２２へと送られる。中間圧力の調整に応じて冷媒は外部熱交換器２２内で外気から熱を奪い、または熱を外気に放出する。外部熱交換器２２から冷媒は管路Ｌ４、Ｌ５を介して膨張部材２８に供給され、また管路Ｌ６を介して蒸発器１４に供給される。蒸発器１４から冷媒は管路Ｌ７を介して再び圧縮機２４に戻される。
【００３１】
空気の湿気含量と温度とに応じて所要の除湿のために蒸発器１４で特定の冷凍能力が必要とされる。さらに、車室内が走行開始時になお寒くまたはすでに走行中に暖房されていたか否かに依存して、引き続き空気を快適なレベルに加熱するためにごく多様な暖房能力が必要とされる。膨張部材２８、３０を変更することによって外部熱交換器２２内の圧力は蒸発器１４の圧力と暖房用熱交換器１６の高圧との間で理想的に調整することができる。その際注意すべき点として、暖房用熱交換器１６の高圧も圧縮機２４の吐出し量の他に特に膨張部材２８、３０の位置に依存しており、当該境界条件にとって有利な値に調整されねばならない。それゆえに膨張部材２８、３０は相互に独自に調整することはできない。外部熱交換器内の圧力が高く、すなわち膨張部材３０が十分に開き、膨張部材２８が十分に閉じている場合、外部熱交換器は熱を放出し、熱交換器１６の暖房能力と蒸発器１４の冷房能力との間の比は小さい。つまりこのような調整は暖房需要が小さい場合有利である。
【００３２】
他方で、膨張部材３０がますます閉じ、膨張部材２８がますます開く場合、外部熱交換器２２内の圧力はますます低くなり、外部熱交換器２２の放出される熱出力は低下する。その結果、蒸発器１４内の比冷凍能力が低下する。それとともに暖房用熱交換器１６内の暖房能力と蒸発器１４内の冷凍能力との比が上昇する。
【００３３】
外部熱交換器２２に付属した冷媒沸騰温度が外部にある空気の温度を下まわるほどに外部熱交換器内の圧力が低くなると、外部熱交換器はいまや蒸発器として働き、周囲から熱を吸収する。そのことから蒸発器１４内で比冷凍能力がさらに低下する。つまり暖房用熱交換器１６内の暖房能力と蒸発器１４内の冷凍能力との比は外部熱交換器２２内の圧力低下に伴って上昇する。
【００３４】
冷凍能力および暖房能力の提供を実際の需要に適合するために、一方で総能力にとって有利な高圧が暖房用熱交換器１６で生じ、同時に冷凍能力と暖房能力との比に適合した圧力レベルが外部熱交換器２２内を支配するように、膨張部材２８、３０は調整されねばならない。総能力は圧縮機２４の吐出し量を介して、または一定の限界内では暖房用熱交換器１６内の圧力レベルの選択を介しても、調整することができる。
【００３５】
冷房運転のとき冷媒が管路Ｌ３から管路Ｌ９に、したがって暖房用熱交換器１６に達することができないように、好ましくは第２膨張部材３０が遮断可能である。選択的にこの遮断は膨張部材３０の上流または下流に配置される逆止め弁またはスイング逆止め弁によって行うことができる。
【００３６】
暖房運転のとき冷媒が高圧を受けて管路Ｌ５から管路Ｌ６に、したがって蒸発器１４に達することができないように、好ましくは第１膨張部材２８も遮断可能である。
【００３７】
冷房運転のときもっぱら蒸発器１４が作動する場合、蒸発器１４内で冷却された空気は空気側で下流に配置される暖房用熱交換器１６を冷却し、これにより、時間の経過に伴って暖房用熱交換器１６および冷媒管路Ｌ８、Ｌ９内に冷媒が溜まり、その場合残りのサイクルでは冷媒が不足する事態が起きることがある。さらに、装置停止時に温度が高いと、閉じこめられた冷媒によって暖房用熱交換器１６内の圧力が許容外に高くなることがあろう。この溜まりを防止するために、絞り３８を介して絞ることのできる管路Ｌ１１が設けられており、この管路は暖房用熱交換器１６に結合された管路、主に送り管路Ｌ８と低い系圧力側に、すなわち膨張部材２８と圧縮機２４の入口との間にある管路または構成要素との間に結合を実現する。図示実施例においてこれは蒸発器１４の戻り管路Ｌ７である。この絞り３８は、実施例におけるように弁、管路Ｌ１１中の狭隘部、または毛細管、多孔質体等によって実現することができる。冷媒が溜まるのを防止するために、サイクル１０の他の機能にさしたる影響を及ぼすことのないように絞り３８はごく小さく寸法設計することができる。
【００３８】
周囲空気が熱源として利用される運転のとき、すなわち外部熱交換器２２内で周囲空気から熱が吸収される場合（暖房運転時、一部では再熱運転時にも）、外部熱交換器２２が氷結する虞がある。というのも、奪熱によって空気湿度、すなわち水分が外部熱交換器２２で析出し、これが０℃以下の温度で凍結して外部熱交換器２２を氷結させるからである。これにより、図１〜図４において矢印で示唆した空気流は貫流を妨げられる。この空気流はエンジン排熱を排出する冷媒ラジエータ（図示せず）を介しても流れるので、冷媒ラジエータに対する空気付加の不備は、不都合な走行状態（高い負荷）と合せて、過熱によってエンジンを危うくすることがある。それゆえに、外部熱交換器２２の状態を監視する必要がある。このため外部熱交換器の入口の空気温度Ｔ１と出口の冷媒温度Ｔ２との間の温度差が検出される。この温度差が過度に大きい場合氷結が存在し、すなわち外部熱交換器２２の除霜が必要である。温度差Ｔ１‐Ｔ２の通常の基準値は未氷結外部熱交換器２２の場合５〜１０Ｋ、氷結した外部熱交換器２２の場合１０〜２０Ｋであるが、しかし外気温度への依存関係がある。
【００３９】
除霜運転（図４）のために暖房／冷房サイクル１０は、外部熱交換器２２内で熱放出が起きて、形成された氷が再び除去されるように運転することができる。
【００４０】
冷媒は除霜運転のとき圧縮機２４から出発して管路Ｌ１、Ｌ１２を介して膨張部材３０に送られ、そこで低い圧力に膨張される。その後、冷媒は管路Ｌ３を介して外部熱交換器２２に供給され、そのなかでその熱を放出することができ、この熱で氷は溶かして除去することができる。管路Ｌ４、Ｌ１０を介して冷媒は冷媒受器２６から‐この運転モードのとき機能しない‐内部熱交換器４２と圧縮機２４とに送られる。
【００４１】
除霜運転のとき弁３６、４２が開いている一方、弁３２、３４は閉じている。さらに、主に第１膨張部材２８が閉じられており、第２膨張部材３０が制御する。
【００４２】
除霜過程の終了は以下の如くに検出することができる。外部熱交換器２２の出口で冷媒温度Ｔ２が検出され、限界値と比較される。この限界値はふつう５〜１０℃である。この限界値を上まわると、除霜過程が完了し、除霜運転が終了し、再び暖房運転または再熱運転に移行することができる。
【００４３】
本実施例によれば、外部熱交換器２２を流れる空気流が除霜運転中ごく僅かにされまたは完全に遮断されることによって除霜特性は支援される。溶けた氷、すなわち溶解水を外部熱交換器から極力迅速に取り除くために、溶解水が外部熱交換器２２から吹き出されかつ早期の再氷結を防止することができるように、除霜運転の最後に短時間大量の空気流乃至主に最大空気流が外部熱交換器２２を介して送られる。
【００４４】
冷媒として主にＣＯ２が利用される。というのもＣＯ２はヒートポンプ運転に好適なものとする良好な熱力学的性質を有するからである。ＣＯ２を利用する場合、能力を高めるために内部熱交換器４２が設けられており、この熱交換器は高圧側部分（管路Ｌ５）と低圧側部分（管路Ｌ７）との間で熱交換を生じる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】冷房運転モード時の本発明に係る暖房／冷房サイクルを示す。
【図２】暖房運転モード時の本発明に係る暖房／冷房サイクルを示す。
【図３】再熱運転モード時の本発明に係る暖房／冷房サイクルを示す。
【図４】除霜運転モード時の本発明に係る暖房／冷房サイクルを示す。
【符号の説明】
【００４６】
１０  暖房／冷房サイクル
１４  蒸発器
１６、２０  暖房用熱交換器
２２  外部熱交換器
２４  圧縮機
２６  冷媒受器
２８、３０  膨張部材
３２、３４、３６、３８、４０、４４  弁
４２  内部熱交換器
Ｌ１〜Ｌ１２  冷媒管路
Ｔ１  空気温度
Ｔ２  冷媒温度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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